植物入侵已成为最严重的生态环境问题之一,入侵会显著影响土著生态系统的物种组成、群落结构以及土壤性质等,进而改变局域或区域碳循环的关键过程和组分包括土壤碳动态。土壤碳库是大气碳库的3倍以上,是生物碳库的4倍以上。作为土壤碳输出的主要途径,土壤呼吸所释放CO₂与CH₄的量是人类活动释放CO₂与CH₄量的10倍以上。因此,植物入侵对土壤碳动态的微小改变可能会对大气组成和全球变化产生较大影响。当前研究主要关注植物入侵对土壤碳库特征和碳输入过程的影响,认为植物入侵通过增加净初级生产力,进而增加了土壤碳库。土壤碳动态是系统碳输入和输出过程平衡的结果。植物入侵也有可能通过影响碳输出过程来改变土壤碳动态,然而目前对植物入侵如何影响土壤碳输出过程（如土壤呼吸）还关注较少。互花米草（Spartina alterniflora）入侵长江河口湿地为研究植物入侵对湿地土壤呼吸及碳动态的影响提供机会。为了探讨互花米草入侵对长江河口湿地土壤呼吸及碳动态的影响以及入侵至不同潮位对土壤呼吸及碳动态的影响程度的差异及其可能机制,采用邻近互花米草与土著植物群落相配对的试验设计,在长江口东滩湿地的高潮滩和低潮滩各设置1条样线。结果表明,与土著植物相比,互花米草入侵显著增加了长江河口湿地的植物生物量,显著增加了土壤含水量、土壤有机碳含量、总氮含量、微生物碳和氮含量,而对占土壤总碳库60%以上的无机碳库无显著影响,意味着互花米草入侵导致的土壤总碳库改变主要是通过增加土壤有机碳库来实现的。高潮滩互花米草群落年均CH₄排放强度为（0.68±0.08）mg/（m²·h）,显著高于芦苇群落（0.21±0.01）mg/（m²·h）,低潮滩互花米草和海三棱藨草群落年均CH₄排放速率分别为（8.31±0.50）和（3.93±0.18）mg/（m²·h）,前者显著高于后者。此外,高潮滩互花米草与芦苇群落之间年均CH₄排放强度的差异为（0.47±0.08）mg/（m²·h）,显著低于低潮滩互花米草与海三棱藨草群落之间年均CH₄排放强度的差异（4.37±0.48）mg/（m²·h）。高潮滩互花米草和芦苇群落的年均土壤呼吸强度分别为（210.02±4.90）和（157.79±6.39）mg/（m²·h）;低潮滩互花米草和海三棱藨草群落年均土壤CO₂排放速率分别为（157.41±5.27）和（110.90±5.16）mg/（m²·h）。上述结果表明:（1）互花米草入侵显著增加了长江河口湿地的植物生物量,且入侵至低潮滩增加的植物生物量显著高于入侵至高潮滩,意味着入侵增加了长江河口湿地的碳输入,有利于湿地生态系统演替早期的碳累积。（2）互花米草入侵显著增加了长江河口湿地的土壤含水量、土壤有机碳含量、总氮含量、微生物碳和氮含量,表明互花米草入侵会增加土壤环境的厌氧程度,改善CH₄产生所需底物的质和量。（3）互花米草入侵显著增加长江口湿地土壤微生物碳、总碳库和有机碳库,而对占土壤总碳库60%以上的无机碳库无显著影响,意味着互花米草入侵导致的土壤总碳库改变主要是通过增加土壤有机碳库来实现的。（4）互花米草群落CH₄排放量显著高于土著植物群落,互花入侵通过改善CH₄产生所需底物的质和量,增加土壤含水量和微生物的量,显著增加了长江河口湿地CH₄排放量。（5）互花米草入侵至低潮滩增加的CH₄排放量是互花米草入侵至高潮滩的10倍左右,表明互花米草入侵至长江河口湿地对CH₄排放的影响程度可能会有很强的空间异质性,互花米草入侵至更加厌氧的土壤环境可能会对CH₄排放的影响程度更大。（6）互花米草入侵同时增加土壤碳输入和碳输出,但入侵也显著增加了土壤碳库表明入侵增加的土壤碳输入显著高于增加的土壤碳输出,意味着互花米草入侵可能会增强了长江河口湿地的土壤碳汇强度和固碳能力。但仍然需要长期系统的监测研究,以便全面定量评估互花米草入侵中国滨海湿地的综合生态影响。本研究可为准确估算互花米草入侵对中国海岸带湿地CH₄排放的影响程度,科学管理和合理利用海岸带湿地资源以及应对全球气候变化提供理论依据和科技支撑。