水产养殖的引入引发了河口湿地中由铁元素驱动的有机碳不稳定现象

《Plant and Soil》：Aquaculture conversion triggers iron-driven organic carbon destabilization in Estuarine Wetlands

红树林湿地转为养殖塘后，Fe-OC及OC:Fe比例分别下降54%和49%，而铁晶格化率上升超100%。Fe相关微生物（氧化/还原菌）调控Fe氧化物形态转化（Feo、Fep），导致Fe-OC流失，威胁湿地碳封存功能。保护措施应减少湿地开发并控制铁氧化物损失与晶格化。

　　

摘要

目的

河口湿地是重要的有机碳汇，其中铁氧化物与有机碳结合形成铁结合有机碳（Fe-OC），在生态系统中的碳封存过程中发挥着重要作用。将天然河口湿地转变为水产养殖池塘会导致铁含量和Fe-OC库发生显著变化。本研究旨在揭示这一转化过程中细菌、土壤中的铁以及Fe-OC之间的相互作用。

方法

我们分析了三个典型的中国河口湿地，研究了在水产养殖池塘改造过程中铁组分、Fe-OC以及与铁相关的细菌群落（铁氧化菌和铁还原菌）的变化及其相互关系。

结果

土地利用变化后，所有土层中的Fe-OC含量和摩尔OC:Fe比值分别减少了超过54%和49%，而铁的结晶比例（结晶铁氧化物与游离铁氧化物的比例）在所有土层中增加了超过100%。在各种铁组分中，非晶态铁氧化物（Fe_o）、复合铁氧化物（Fe_p）和Fe-OC是调节铁还原菌的关键因素（p < 0.01）。这些与铁相关的细菌又影响了铁的循环和铁氧化物的转化（主要是Fe_o和Fe_p），进而影响了Fe-OC和OC:Fe的比例。

结论

这一转化过程导致铁的还原、Fe_p的减少以及Fe_o的结晶，从而使得Fe-OC含量下降。为了保护河口湿地的碳储存功能，必须尽量减少对湿地的开发，并采取策略来抑制铁氧化物的流失和结晶，从而增强这些关键碳库的稳定性。