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互花米草（Spartina alterniflora）是前國家環保總局首批公布的16種外來入侵植物之一。自上世紀70年代從北美引入以來，由于管理不善，導致互花米草在中國全境濱海濕地快速入侵和擴張，嚴重危害了土著生態系統的生物多樣性和功能。

濱海濕地是由鹽沼和紅樹林等組成的藍碳生態系統，具有強大的碳吸收能力。互花米草入侵形成的高密度與高生產力的鹽沼，被認為有巨大的藍碳增匯潛力。近十年來，有關互花米草入侵影響藍碳碳匯的局地研究與日俱增。但是，在中國全境濱海濕地，互花米草入侵對藍碳碳匯的整體影響還尚不清楚。

為此，我們從91項實驗研究中收集到2479個土壤有機碳（SOC）含量的觀測數據，通過整合分析（meta-analysis）方法，探究了互花米草入侵對中國濱海濕地（鹽沼和紅樹林）SOC含量的影響。

圖1：研究地點

研究結果表明，整體上，互花米草入侵對中國濱海濕地（鹽沼和紅樹林）的SOC含量無顯著影響。

圖2：互花米草入侵對鹽沼和紅樹林土壤有機碳含量的總體影響

在9種不同類型的土著鹽沼和紅樹林中，互花米草入侵顯著增加了北亞熱帶地區以鹽地堿蓬（Suaeda salsa）為優勢種的鹽沼土壤表層30 cm的SOC含量，降低了南亞熱帶地區以秋茄（Kandelia obovata）為優勢種的紅樹林和混生紅樹林的土壤表層60 cm的SOC含量，但對其他鹽沼和紅樹林的SOC含量無顯著影響。

圖3：互花米草入侵對不同優勢種鹽沼和紅樹林土壤有機碳含量的影響

圖4：互花米草入侵對不同深度和氣候區的鹽沼和紅樹林土壤有機碳含量的影響

此外，在互花米草入侵的生態系統中，SOC含量在入侵后的前二十年增加，隨后逐年減少，并非之前認為的隨入侵時間單調遞增。

圖5：土壤有機碳含量隨入侵時間的變化

綜上所述，互花米草入侵生態系統的SOC含量低于或與大多數土著生態系統（鹽地堿蓬鹽沼除外）的SOC含量相似。考慮到互花米草入侵往往會降低土壤容重，這意味著中國濱海濕地的儲碳能力在互花米草入侵后會大幅降低。

此外，隨著入侵時間延長（>20年），互花米草還可能會降低SOC含量。因此，互花米草入侵鹽沼和紅樹林，不應視為一種增加中國濱海藍碳碳匯的自然氣候解決方案。

相反，未來需要中國濱海濕地——尤其是受互花米草入侵嚴重威脅的、為鳥類提供棲息生境的世界自然遺產地——優先控制互花米草，以增加土著生態系統的完整性和碳匯能力，從而緩解氣候變化。

論文信息

標題：Effects of Spartina invasion on the soil organic carbon content in salt marsh and mangrove ecosystems in China

期刊：Journal of Applied Ecology

類型：Research Article

作者：徐曉#，衛書娟#，陳鴻洋，李博*，聶明*【復旦大學】

時間：2022-5-11

DOI：https://doi.org/10.1111/1365-2664.14202