互花米草（Spartina alterniflora）是近幾十年來在我國濱海濕地迅速擴張的重要外來入侵植物，其較快的生長速率和有機質輸入會深刻影響濕地土壤碳循環過程。然而，互花米草入侵是否會改變濱海濕地的甲烷排放以及其背后的微生物生態機制，仍存在認識不足。

科研團隊研究基于珠海淇澳紅樹林自然保護區，從光灘、互花米草入侵區與原生紅樹林區開展了一年期原位連續監測，并結合土壤理化性質、溶解性有機質分子組成（DOM）特征以及產甲烷菌與甲烷氧化菌群落結構分析，系統揭示了互花米草入侵對土壤甲烷排放的影響機制。結果表明，與紅樹林土壤相比，互花米草入侵使土壤甲烷排放量顯著升高，其年平均甲烷排放速率約為紅樹林生態系統的 8.7 倍。進一步分析顯示，互花米草入侵導致土壤中可降解有機質組分（如脂類和蛋白/脂肪族類物質）顯著增加，而土壤硫酸鹽、土壤有機碳和總氮含量下降。這些變化不僅降低了DOM的分子穩定性，還為產甲烷菌提供了更多可利用底物，從而增強甲烷生成過程。微生物群落分析發現，互花米草入侵土壤中產甲烷菌的豐度上升，尤其是能夠利用可降解有機基質的 Methanococcoides 相對豐度增加；另一方面，甲烷氧化菌的豐度和多樣性下降，尤其是具有高甲烷親和能力的Ⅱ型甲烷氧化菌顯著減少。這種“產甲烷增強”與“甲烷氧化削弱”的協同作用，最終加劇了土壤甲烷的排放，進而削弱了濱海濕地的碳匯功能。

相關研究以“Spartina alterniflora invasion enhances soil methane emissions in coastal wetlands by increasing labile organic matter and restructuring methane-cycling microbial communities”為題近期發表在國際學術期刊Journal of Plant Ecology （《植物生態學報》）（IF₅=3.9）上。中國科學院華南植物園小良站覃國銘博士為第一作者，王法明研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中國科學院青年科學家基礎研究項目、廣東省基礎與應用基礎研究基金、南方海洋科學與工程廣東實驗室（珠海）等項目資助。

圖. 互花米草入侵驅動紅樹林土壤甲烷排放的機制示意圖