中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所在互花米草入侵解耦濱海濕地多元素方面取得重要進(jìn)展
濱海濕地土壤中多元素存在復(fù)雜的耦合關(guān)系，其生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程受植被演變、海陸交互作用的多重影響。互花米草入侵是我國(guó)濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)面臨的重大威脅，不僅顯著改變了濱海濕地碳循環(huán)過(guò)程，也對(duì)多元素耦合過(guò)程產(chǎn)生重要影響，但目前鮮有相關(guān)研究。
中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所濕地生物與環(huán)境學(xué)科組研究人員通過(guò)對(duì)全國(guó)典型濱海濕地互花米草與蘆葦濕地進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查，對(duì)比分析了兩種濕地土壤中45種元素的地球化學(xué)集散狀況，并基于相關(guān)性系數(shù)矩陣構(gòu)建了量化多元素耦合程度的指標(biāo)，探討了互花米草入侵對(duì)濱海濕地多元素耦合狀態(tài)的影響。
研究結(jié)果表明：互花米草入侵不僅重塑了多元素的地球化學(xué)集散狀態(tài)，而且導(dǎo)致濱海濕地土壤多元素解耦。元素原子量是控制多元素耦合的主要因素，隨著原子量增加，土壤中元素耦合程度增強(qiáng)。原子量與多元素耦合程度在蘆葦濕地中顯著相關(guān)，但在互花米草入侵后，這種顯著相關(guān)性消失。與較重元素相比，原子量較低元素間的耦合更易受到互花米草入侵的影響，并且耦合程度通常被互花米草入侵所增強(qiáng)。互花米草與蘆葦濕地中稀土元素耦合呈現(xiàn)出截然不同的模式。除了原子量之外，生物過(guò)程、海陸作用分別解釋了多元素耦合的17%的10%變異性，生物過(guò)程與海陸交互作用共同解釋了13%的多元素耦合變異性。本研究表明，在研究濱海互花米草入侵生態(tài)效應(yīng)時(shí)，不僅需要關(guān)注其對(duì)碳循環(huán)過(guò)程的影響，也需要考察其導(dǎo)致多元素耦合過(guò)程的改變及其可能的多元素生物地球化學(xué)過(guò)程協(xié)同改變。
圖1 互花米草入侵導(dǎo)致多元素地球化學(xué)集散狀態(tài)變化
圖2 不同濕地中原子量與多元素耦合的關(guān)系
研究成果近期在線發(fā)表于環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域重要期刊Science of the Total Environment上，論文由濕地生物與環(huán)境科學(xué)科組武浩波碩士研究生、張仲勝研究員（通訊作者）等共同完成。該研究得到了中國(guó)科學(xué)院青促會(huì)（2018265）的資助。
論文信息如下：Wu,H.,Z. Zhang,W. Zhao,H. Jin,L. Sang,and H. Wu. 2024. Spartina alterniflora invasion decouples multiple elements in coastal wetland soils. Science Of the Total Environment 924:171502.
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969724016437
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