滨海湿地土壤中多元素存在复杂的耦合关系，其生物地球化学循环过程受植被演变、海陆交互作用的多重影响。互花米草入侵是我国滨海湿地生态系统面临的重大威胁，不仅显著改变了滨海湿地碳循环过程，也对多元素耦合过程产生重要影响，但目前鲜有相关研究。

中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生物与环境学科组研究人员通过对全国典型滨海湿地互花米草与芦苇湿地进行系统调查，对比分析了两种湿地土壤中45种元素的地球化学集散状况，并基于相关性系数矩阵构建了量化多元素耦合程度的指标，探讨了互花米草入侵对滨海湿地多元素耦合状态的影响。

研究结果表明：互花米草入侵不仅重塑了多元素的地球化学集散状态，而且导致滨海湿地土壤多元素解耦。元素原子量是控制多元素耦合的主要因素，随着原子量增加，土壤中元素耦合程度增强。原子量与多元素耦合程度在芦苇湿地中显著相关，但在互花米草入侵后，这种显著相关性消失。与较重元素相比，原子量较低元素间的耦合更易受到互花米草入侵的影响，并且耦合程度通常被互花米草入侵所增强。互花米草与芦苇湿地中稀土元素耦合呈现出截然不同的模式。除了原子量之外，生物过程、海陆作用分别解释了多元素耦合的17%的10%变异性，生物过程与海陆交互作用共同解释了13%的多元素耦合变异性。本研究表明，在研究滨海互花米草入侵生态效应时，不仅需要关注其对碳循环过程的影响，也需要考察其导致多元素耦合过程的改变及其可能的多元素生物地球化学过程协同改变。

图1 互花米草入侵导致多元素地球化学集散状态变化

图2 不同湿地中原子量与多元素耦合的关系

研究成果近期在线发表于环境科学领域重要期刊Science of the Total Environment上，论文由湿地生物与环境科学科组武浩波硕士研究生、张仲胜研究员（通讯作者）等共同完成。该研究得到了中国科学院青促会（2018265）的资助。

论文信息如下：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.

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969724016437