农业环境科学学报

作者：张鑫磊,宋怡轩,张洁,汪方圆,张耀鸿,贾仲君

单位：南京信息工程大学, 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044,中国科学院南京土壤研究所, 土壤与农业可持续发展国家重点实验室, 南京 210008,山西省气候中心, 太原 030006,南京信息工程大学, 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044,中国科学院南京土壤研究所, 土壤与农业可持续发展国家重点实验室, 南京 210008,南京信息工程大学, 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044,中国科学院南京土壤研究所, 土壤与农业可持续发展国家重点实验室, 南京 210008,南京信息工程大学, 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044,中国科学院南京土壤研究所, 土壤与农业可持续发展国家重点实验室, 南京 210008,南京信息工程大学, 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044,中国科学院南京土壤研究所, 土壤与农业可持续发展国家重点实验室, 南京 210008

关键词：围垦,稻田,产甲烷速率,H2/CO2营养型产甲烷菌,

基金：国家自然科学基金项目（41671247，41103039）；江苏省自然科学基金项目（BK20171455）；中国国家留学基金（201908320185）

滨海湿地是CH4排放的重要自然源，受人类活动的影响较为强烈。本研究选择长江入海口崇明东滩自然湿地（光滩湿地和芦苇湿地）为对照，以空间代替时间变化，比较研究不同围垦年限（27、51、86年）的稻田耕作土壤产甲烷速率演替规律及其微生物数量变异特征。结果表明，围垦稻田的产甲烷速率平均值为13.8 ng CH4·g-1·d-1，是自然滩涂湿地的3.3倍，且随着围垦年限增加而显著增加。围垦稻田中产甲烷菌的mcrA基因拷贝数为1.101×108~1.443×108 copies·g-1，也随围垦年限增长而增加，比光滩湿地中的基因拷贝数高出一个数量级。光滩湿地产甲烷菌的相对丰度显著低于芦苇湿地和围垦稻田，围垦稻田中相对丰度值随围垦年限增长而显著增加。其中，H2/CO2营养型产甲烷菌的相对丰度随内陆方向和围垦年限增长而数量级水平增加，而甲基营养型产甲烷菌的相对丰度在光滩中最高，随内陆方向和围垦年限增长而数量级水平减小。各采样点中的乙酸营养型产甲烷菌相对丰度同处于一个数量级，其在3个围垦稻田中没有显著差异。相关性分析表明，产甲烷速率与H2/CO2营养型产甲烷菌丰度值呈显著正相关，而与甲基营养型产甲烷菌呈显著负相关。因此，围垦种稻的熟土作用促进了滨海湿地甲烷产生过程，H2/CO2营养型产甲烷菌数量的大幅增加是产甲烷速率升高的主控因素之一。

来源：2020年第2期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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