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红树林森林是重要的蓝碳生态系统，但其表层甲烷（CH4）排放通常较低。然而，这种低排放并不一定意味着产甲烷作用较弱，因为在CH4到达大气之前，其生成过程可能已被系统内部的CH4消耗所抵消。尽管以往的群落、基因组和转录组研究已提示红树林沉积物中存在甲基营养型产甲烷作用，但将甲基化碳同化与潜在活跃产甲烷菌直接联系起来、并具有分类单元分辨率的证据仍然有限。在本研究中，我们结合产甲烷活性测定、DNA稳定同位素探针（DNA-SIP）、mcrA和16S rRNA基因分析以及系统发育比较，鉴定了受盐分影响的红树林土壤中潜在活跃的产甲烷菌。结果表明，在所有采样点中，CH4生成潜力均稳定地以甲基营养型途径为主导（1.86–2.78 g CH4 g−1 soil hr−1）。DNA-SIP结果结合新鲜土壤中一致的群落模式表明，在盐分条件下，甲基营养型和混合营养型产甲烷菌均具有潜在活性。与Methanolobus相关的产甲烷菌与盐度、Na+、Cl−和NH4+有关，而Methanosarcina和未分类的Methanosarcinaceae则与土壤可溶性有机碳供给和含水量相关，表明活跃产甲烷类群之间存在生态位分化。进一步纳入来自多种环境的参考序列进行系统发育分析表明，红树林中潜在活跃的产甲烷菌主要由与盐环境相关的谱系所主导。结合我们此前在相同采样点获得的甲烷氧化菌证据，这些发现表明，红树林蓝碳生态系统较低的CH4排放可能掩盖了由活跃产甲烷作用和CH4消耗共同维持的显著内部CH4循环。
红树林森林是重要的蓝碳生态系统，但其表层甲烷（CH4）排放通常较低。然而，这种低排放并不一定表明产甲烷作用较弱，因为在CH4到达大气之前，其生成过程可能会被系统内部的CH4消耗所抵消。尽管先前基于群落、基因组和转录组的研究已提示红树林沉积物中存在甲基营养型产甲烷作用，但将甲基化碳同化与潜在活跃产甲烷菌直接联系起来、并具有分类单元分辨率的证据仍然有限。在本研究中，我们结合产甲烷活性测定、DNA稳定同位素探针（DNA-SIP）、mcrA和16S rRNA基因分析以及系统发育比较，鉴定了受盐分影响的红树林土壤中潜在活跃的产甲烷菌。
结果表明，所有采样点的CH4生成潜力均持续以甲基营养型途径为主导（1.86–2.78 μg CH4 g−1 soil hr−1）。DNA-SIP结果结合新鲜土壤中一致的群落模式表明，在盐分条件下，甲基营养型和混合营养型产甲烷菌均具有潜在活性。与Methanolobus相关的产甲烷菌与盐度、Na+、Cl−和NH4+相关，而Methanosarcina及未分类的Methanosarcinaceae则与土壤可溶性有机碳供给和含水量相关，这表明活跃产甲烷类群之间存在生态位分化。纳入来自多种环境参考序列的系统发育分析进一步表明，红树林中潜在活跃的产甲烷菌主要由盐生相关谱系占据主导。
结合我们此前在相同采样点获得的甲烷氧化菌证据，这些发现表明，红树林蓝碳生态系统较低的CH4排放可能掩盖了显著的内部CH4循环，而这种循环由活跃的产甲烷作用和CH4消耗共同维持。
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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.05.736568v1?rss=1
🏷️ 红树林土壤 DNA-SIP 产甲烷菌 甲基营养型产甲烷 盐度生态位分化 甲烷循环