底棲動物擾動對紅樹林土壤甲烷排放影響獲揭示

近日，中國科學院華南植物園研究員王法明團隊在中國科學院基礎研究青年科學家項目、國家自然科學基金等項目的資助下，研究揭示了底棲動物擾動對紅樹林土壤甲烷排放的影響機制。相關成果發表于《土壤生物學與生物化學》（Soil Biology and Biochemistry）。

實驗設計圖。研究團隊供圖

底棲生物擾動是紅樹林生態系統最重要的環境特征之一，在紅樹林碳循環過程中起著重要的調節作用。土壤中大型穴居大型動物群類似于生物擾動器，其存在和活動可通過改變土壤的物理化學性質從而顯著影響微生物驅動的碳循環過程。然而，目前關于紅樹林底棲動物（如招潮蟹）的挖洞活動對土壤甲烷排放及其在微生物機制尚不清楚。

該研究對兩個不同紅樹林群落中招潮蟹擾動前后土壤中的甲烷排放、土壤理化性質以及甲烷循環微生物群落組成進行分析。結果顯示，與未經招潮蟹擾動的土壤相比，招潮蟹的擾動導致土壤中的甲烷排放率增加了86%-430%。招潮蟹擾動土壤銨根離子、pH值和可溶解性有機碳含量較高，但硝酸鹽、硫酸鹽、鹽度和總氮的濃度較低。

招潮蟹擾動對紅樹林土壤甲烷排放機制概念圖。研究團隊供圖

此外，招潮蟹擾動土壤產甲烷菌群落的豐度有所增加，但甲烷氧化菌群落的豐度和多樣性卻有所降低。具體而言，招潮蟹的擾動顯著地增加了土壤中Methanosarcina的相對豐度，降低了II型甲烷氧化菌的相對豐度降低，這可能會導致甲烷排放量的總體增加。

該研究強調了在評估濱海濕地固碳潛力時，應考慮招潮蟹的生物擾動所帶來的影響。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2024.109445