SBB | 引入Sonneratia apetala改变了甲烷循环微生物群落，增加了甲烷排放 / 开普饭

推荐：江舜尧

编译：国民少女

编辑：小菌菌

中山大学中山大学环境科学与工程学院贺志理教授等人于2020年3月5日在土壤学顶级期刊SBB发表题目为《Sonneratia apetala introduction alters methane cycling microbial communities and increases methane emissions》的文章，该研究提供了关于引入红树林对甲烷循环微生物群落和甲烷排放的影响的真知灼见，这对于调节全球气候变化对红树林生态系统具有非常重要的意义。

文章摘要

研究背景：红树林生态系统是微生物活动驱动的重要甲烷（甲烷）来源。红树林造林已被实践为恢复沿海环境生态功能的策略。但是，尚不清楚引入的红树林物种如何影响其沉积物微生物群落和甲烷排放。在这里，我们比较了两个不同的红树林生境之间的甲烷排放，沉积物特性，产甲烷和甲烷营养群落的变化：一个是由Kandeliaobovata（KO，原生物种）主导，另一个是Sonneratiaapetala（SA，引进物种）。

方法：本文利用冗余分析、线性回归分析及分子生态网络分析等生物信息学统计分析手段，进行了两个不同的红树林生境之间的甲烷排放，沉积物特性，产甲烷菌和甲烷营养菌群落的变化比较。

结果：与KO沉积物相比，SA沉积物具有显着（P <0.05）较高的甲烷排放水平（1643 vs. 593 µmol/m²/天），pH值（7.1 vs. 6.4）和铵盐（6.5 vs. 5.1mg/kg），但盐度水平较低（3.8 vs. 11.9 ppt），总碳（12.3 vs. 40.7 g/kg），总氮（2.3 vs. 4.5 g/kg）和硫酸盐（1865vs.2959mg/L）。对甲基辅酶M还原酶（mcrA）和颗粒甲烷单加氧酶（pmoA）基因的分析表明，SA的引入导致沉积物甲烷循环微生物群落发生显着（P<0.01）迁移，产甲烷菌群落的α多样性增加，并且降低与KO沉积物相比，甲烷营养菌含量高。具体而言，SA沉积物中甲烷菌的相对丰度增加，而II型甲烷营养菌的相对丰度降低，因此SA沉积物中甲烷排放量的增加可能归因于甲烷的生产能力增加和甲烷消耗减少。同样，盐度，pH，总碳，总氮和硫酸盐被发现是影响甲烷循环微生物群落结构的重要环境因素。这项研究提供了关于引入红树林对甲烷循环微生物群落和甲烷排放的影响的真知灼见，这对于调节全球气候变化对红树林生态系统具有非常重要的意义。

结论：本文的研究结果表明，与天然红树林物种相比，引入的红树林物种的沉积物中观察到的甲烷排放增加的可能机制。已显示SA增加了植物生物量并加速了养分循环，从而导致沉积物中养分含量（例如TC，TN，硫酸盐）减少，环境条件发生了变化（例如盐度降低和pH值增加）。这些变化可能会影响甲烷的甲烷循环微生物群落，而产甲烷菌群落的多样性增加，而甲烷营养菌的数量减少。此外，根系分泌物可能会随着SA中植物生物量的增加而增加，从而为SA沉积物中的甲烷生成提供更多底物。结果，这些过程可能有助于增加甲烷的产生并减少甲烷的氧化，从而导致SA沉积物中甲烷的排放增加。这项研究代表了对引入的红树林物种（SA）对沉积物环境，甲烷循环微生物群落和甲烷排放的影响的理解的重要进展，为选择具有所需生态功能的红树林造林的红树林物种提供了指导。

文中重要图片说明