甲烷(CH₄)、二氧化碳(CO₂)和氧化亚氮(NO₂)是主要的温室气体，当今全球大气中的CH₄浓度是工业革命前的2.5倍(IPCC，2013).CH₄的单分子增温潜势是CO₂的25倍，全球大气中CH₄浓度的微量变化将引起气候的深刻变化(Bridgham et al., 2013)，因而受到国际社会的高度关注.厌氧生境是CH₄产生与排放的主要源地，其中，天然湿地对全球CH₄排放通量的贡献率约为15%~40%(Bridgham et al., 2006).湿地土壤是大气中甲烷的“源”或“汇”，取决于产甲烷菌(Methanogenus)的CH₄产生潜力和甲烷氧化菌(Methanotrophs)的CH₄氧化潜力二者之间的平衡，并受外源物质输入的影响(Eriksson et al., 2010).目前，关于外源物质输入对湿地CH₄产生的影响研究已较多，一些学者研究发现，醋酸(CH₃COOH)、甲醇(CH₃OH)、甲胺(CH₃NH₂)和三甲胺(C₃H₉N)等底物均能促进甲烷产生(Lyimo et al., 2002；Kaku et al., 2005；仝川等，2011)；硝酸根(NO₃^-)、亚硝酸根(NO₂^-)、硫酸根(SO^2-₄)、三价铁离子(Fe³⁺)和四价锰离子(Mn⁴⁺)等电子受体主要表现为抑制甲烷的产生(Chidthaisong et al., 2000; Raghoebarsing et al., 2006; 曾从盛等，2008; Beal et al., 2009; Lipson et al., 2013); 铵根(NH₄⁺)的输入主要抑制CH₄产生潜力，但原位观测表明其会促进CH₄排放通量(姜欢欢等，2012;葛瑞娟等，2010;牟晓杰等，2012; Andrews et al., 2013).CH₄氧化是影响CH₄排放的一个重要环节，但关于CH₄氧化对外源物质输入的响应机制目前尚不清楚.系统性的研究CH₄产生与氧化对外源物质输入的响应具有重要意义.

河口湿地处于海洋和陆地相互作用地带，承接着来自陆地人类活动带来的外源物质，是响应全球变化和人类活动较为敏感的生态系统之一(孙志高等，2009).除地质作用和生物作用之外，外源物质还通过水文作用(河流、海水和地下水)和大气物质沉降(氮沉降和酸沉降)沉积到河口湿地(Sutula et al., 2001).近些年，随着流域内工农业的发展、城市化的推进及近岸水域水产养殖的增加，大量外源物质沉积到河口湿地.在此背景下，外源物质的输入对河口CH₄产生和氧化有何影响？CH₄产生和氧化的综合效应如何？这些都值得探讨.闽江河口湿地是中国东南沿海典型的开放式潮汐河口湿地.闽江流经38个县市，其流域占福建全省一半以上的陆域.2013年中国海洋环境状况公报(国家海洋局，2013)统计公布数据表明，闽江携带入海的污染物质(COD 117×10⁴ t，氨氮 10337 t，硝酸盐 26685 t，亚硝酸盐 1288 t，总磷 6423 t，石油类 571 t)仅次于长江和珠江，这给闽江河口湿地的生态环境带来了巨大压力.因此，本研究选取闽江河口鳝鱼滩芦苇(Phragmites australis)湿地，通过多种外源物质(包括底物、电子受体和营养物质)的添加实验，探讨其对河口湿地沉积物CH₄产生和氧化潜力的影响，以期为河口湿地的环境保护及温室气体减排提供基础参考依据.

鳝鱼滩湿地(119°34′12″~119°40′40″E，26°00′36″~26°03′42″N)位于闽江入海口，地处南亚热带与中亚热带的过渡地带，是闽江河口面积最大(约3120 hm²)的天然潮滩湿地.区内气候暖热湿润，降水丰沛，年均降水日数为153 d，年均降水量为1346 mm(仝川等，2012).芦苇是闽江河口湿地优势大型挺水植物之一，芦苇植株在夏季达到最高(1.6~1.8 m)，地上生物量也达到峰值((1524.8±78.9)g · m^-2)(曾从盛等，2012).本研究样地中的芦苇湿地属于河口半咸水沼泽湿地(Brackish-water marshes)(仝川等，2012).

2011年8月，在芦苇长势良好的样地选取160 cm×160 cm的样方，其中设置5个小样方，分别为4个角和中心点，每个样点间距5 cm，设3个重复.用直径5 cm的土壤采样器采集0~15 cm的沉积物样品，样品采集后装入自封袋带回实验室.所有样品自然风干后研磨，过20目筛备用.

pH值和电导率分别使用酸度计(奥利龙818型)和电导仪(DDS-307型)测定，水土比为5 ∶ 1.沉积物样品用去离子水浸提后，用TOC-V_CPH仪器测定DOC.在SKALAR连续流动分析仪测定沉积物中的NH₄⁺、NO₃^-、NO₂^-、SO^2-₄和PO^3-₄.采用离子色谱仪(美国戴安DIONEX ICS3000)测定CH₃COOH浓度.研究区沉积物的理化性质如表 1所示.

表1(Table 1)

表1 闽江口滩芦苇湿地沼泽沉积物理化性质 Table 1 Soil properties of Phragmites australis marsh in the Min River estuary

表1 闽江口滩芦苇湿地沼泽沉积物理化性质 Table 1 Soil properties of Phragmites australis marsh in the Min River estuary DOC/ (mg·kg-1) CH3COOH/ (mg·kg-1) NO3-/ (mg·kg-1) NO2-/ (mg·kg-1) SO2-4/ (mg·kg-1) NH4+/ (mg·kg-1) PO3-4/ (mg·kg-1) 电导率/ (mS·cm-1) pH 70.02 52.81 6.34 0.20 456.56 182.28 2.41 1.07 5.59

实验使用的外源物质添加物为A.R级化合物，包括FeCl₃、FeCl₂、MnCl₂、NH₄Cl、Na₂SO₄、NaNO₃、NaNO₂、Na₃PO₄、CH₃COOH、CH₃OH和C₃H₉N.实验剂量参照闽江口滩芦苇湿地沼泽沉积物理化性质(表 1)中部分待添加物(CH₃COOH、NO₃^-、NO₂^-、SO^2-₄ NH₄⁺和PO^3-₄)指标，最大添加量约为各项指标平均值的5倍，梯度为5、50和500 mg · kg^-1(以干土质量计算)的剂量处理供试土样.每个处理做3个重复.

CH₄产生潜力的培养实验采用厌氧培养法(高君颖，2012)，具体操作如下：①称取10 g风干土壤样品，装入150 mL的培养瓶中，加入蒸馏水，调节培养瓶中土壤的含水量，得到含水量为150%的土壤，加入1 mL不同浓度的化合物溶液，然后在旋涡混合器上混合15 min；②用氮气(N₂)以300 mL · min^-1的流速冲洗(N₂用末端连接玻璃管的胶管导入培养瓶)培养瓶，持续5 min，以形成厌氧环境；③将处理好的土壤样品放入恒温培养箱中，在30 ℃条件下连续培养10 d，用微型注射器抽取2 mL气体，用以测量培养瓶内CH₄气体浓度；④每次抽取CH₄气体后，用N₂冲洗(方法同上)，以形成厌氧环境.

CH₄氧化潜力的培养实验采用好氧培养法(高君颖，2012)，具体操作如下：①处理同2.3.2节步骤①，但培养瓶中土壤的含水量设定为30%；②用异丁基橡胶塞密封，再用微型注射器注入0.5 mL纯CH₄；③除了将恒温培养箱的温度设为25 ℃外，其他处理如2.3.2节步骤③；④每次抽取CH₄气体后，向培养瓶中注入2 mL高纯合成空气，以保持培养瓶内外压力平衡.

以上实验每批样品均设置不添加物质对照，每个培养样品做3个重复.

气体样品采用气相色谱仪(日本岛津GC-2010)分析.CH₄检测器为氢焰离子化检测器(FID)，载气为N₂(流速30 mL · min^-1)，H₂为燃气(流速30 mL · min^-1)，空气为助燃气(流速400 mL · min^-1)，检测器温度为120 ℃，分离柱温度为60 ℃.

利用SPSS 17.0的单因素方差分析(One-way ANOVA)比较不同处理CH₄产生与氧化潜力的差异；采用Origin 8.0进行绘图.CH₄产生潜力和氧化潜力计算公式如下(Wassmann et al., 1998)：

不同底物对CH₄产生与氧化的影响如图 1所示.沉积物CH₄产生潜力随CH₃OH和C₃H₉N添加量的增加呈指数上升趋势，在添加量不高于50 mg · kg^-1时对CH₄产生潜力的影响差异不显著(p>0.05)，而添加量达到500 mg · kg^-1时，促进作用达到极显著水平(p<0.01)，表现为：C₃H₉N(35.79 μg · g^-1 · d^-1)＞CH₃OH(10.70 μg · g^-1 · d^-1).不同添加量(5~500 mg · kg^-1)CH₃COOH对CH₄产生潜力影响不显著(p>0.05).

3种底物在不同含量条件下对沉积物CH₄氧化潜力均有显著抑制作用(p<0.05).CH₄氧化潜力随添加量增加呈“U”字型变化趋势，其中，CH₃OH和CH₃COOH在50 mg · kg^-1时抑制CH₄氧化潜力的作用最明显，其氧化潜力分别为2.17和2.70 μg · g^-1 · d^-1，比对照减少50%和37%；C₃H₉N在5 mg · kg^-1时抑制作用最强，CH₄氧化潜力为2.68 μg · g^-1 · d^-1，比对照减少41%.

图 1(Fig. 1)

图 1 添加不同底物的沉积物CH4产生与氧化潜力 Fig. 1 Methane production and oxidation potential with addition of various substrates of marsh soil

由图 2可知，NO₃^-和NO₂^-均表现为抑制CH₄产生潜力，抑制作用随添加量的增大而增强.当添加量达到500 mg · kg^-1时，CH₄产生潜力分别为0.10和0.04 μg · g^-1 · d^-1，比对照分别减少87%和89%.Fe³⁺在50 mg · kg^-1时抑制CH₄产生潜力的作用最显著，比对照减少40%；其他添加量之间没有显著差异(p>0.05).添加量为0~500 mg · kg^-1的SO^2-₄和Mn⁴⁺对CH₄产生潜力的影响没有显著差异(p>0.05).

图 2(Fig. 2)

图 2 添加各种电子受体的沉积物CH4产生与氧化潜力 Fig. 2 Methane production and oxidation potential with addition of various electron acceptors of marsh soil

5种电子受体各剂量处理土样的CH₄氧化潜力均与对照组之间差异显著(p<0.05)(图 2).NO₃^-和NO₂^-的添加均抑制CH₄氧化潜力，分别在5 mg · kg^-1和50 mg · kg^-1时抑制作用最强，CH₄氧化潜力分别为2.57 μg · g^-1 · d^-1(比对照组减少40%)和1.70 μg · g^-1 · d^-1(比对照组减少60%)；随添加量的增加，其抑制作用减弱.SO^2-₄随添加量增加，CH₄氧化潜力减小，当SO^2-₄添加量达到500 mg · kg^-1时，CH₄氧化潜力比对照组减少38%.Fe³⁺和Mn⁴⁺的添加均促进CH₄氧化潜力，其中，Fe³⁺随添加量增大，促进CH₄氧化潜力的作用越强，最大促进作用较对照组增加31%；Mn⁴⁺的添加也会促进CH₄氧化潜力，但各添加量(5~500 mg · kg^-1)实验组的CH₄氧化潜力之间没有显著性差异(p>0.05).

整个培养期内，PO^3-₄和低含量NH₄⁺(≤5 mg · kg^-1)组的CH₄产生潜力与对照组差异不显著(p>0.05)(图 3).较高含量NH₄⁺(50~500 mg · kg^-1)对CH₄产生潜力具有显著的抑制作用.Fe²⁺在添加量范围内对CH₄产生潜力起促进作用，但变化较小，其CH₄产生潜力平均为4.61 μg · g^-1 · d^-1，平均比对照组增加8%.

图 3(Fig. 3)

图 3 添加营养物质的沉积物CH4产生与氧化潜力 Fig. 3 Methane production and oxidation potential with addition of various nutrient elements of marsh soil

整个培养期内，PO^3-₄和NH₄⁺不同含量水平处理下CH₄氧化潜力与对照差异显著(p<0.05)，而不同含量Fe²⁺水平下CH₄氧化潜力没有显著差异(p>0.05).低含量PO^3-₄(≤50 mg · kg^-1)对CH₄氧化潜力起抑制作用，最多可抑制20%的CH₄氧化潜力；当PO^3-₄含量达到500 mg · kg^-1时，CH₄氧化潜力与对照组差异不显著(p>0.05).NH₄⁺的添加会抑制CH₄氧化潜力，随NH₄⁺添加量的增加，CH₄氧化潜力呈“U”字型变化趋势，在50 mg · kg^-1时抑制作用最明显，比对照组减少39%.

闽江口半咸水芦苇沼泽湿地沉积物CH₄产生和氧化潜力对外源物质添加的响应如表 2所示.CH₄产生和氧化潜力二者的综合作用对CH₄排放通量的可能影响有2种：①产生或氧化潜力作用不显著，但促进CH₄产生潜力或抑制CH₄氧化潜力显著(如CH₃COOH、SO^2-₄、NH₄⁺、Fe²⁺和PO^3-₄)、促进CH₄产生潜力并抑制其氧化潜力(如CH₃OH和C₃H₉N)、抑制CH₄氧化潜力的作用大于抑制其产生潜力(如NO₃^-和NO₂^-)，将会增加CH₄排放通量；②抑制CH₄产生潜力或促进CH₄氧化潜力显著(如Fe³⁺和Mn⁴⁺)，将会减少CH₄排放通量.

表2(Table 2)

表2 不同添加物对湿地沉积物CH4产生和氧化潜力的影响 Table 2 Influence of additives on CH4 production and oxidation potential on the marsh soil

表2 不同添加物对湿地沉积物CH4产生和氧化潜力的影响 Table 2 Influence of additives on CH4 production and oxidation potential on the marsh soil 类型 添加物 产生潜力 氧化潜力 结果 对CH4排放通量的可能影响 注：“+”表示促进作用，“-”表示抑制作用，“±”表示促进和抑制作用均有发生，括号中数据表示在该含量范围内有显著性差异，“/”表示在5~500 mg · kg-1添加量范围均没有显著性差异(p>0.05). 底物 CH3COOH / - 抑制氧化潜力 + CH3OH +(500) - 500 mg·kg-1时促进产生潜力，抑制氧化潜力 + C3H9N +(500) - 同CH3OH + 电子受体 NO3- - - 抑制氧化潜力>抑制产生潜力 + NO2- - - 抑制氧化潜力>抑制产生潜力 + SO2-4 / - 抑制氧化潜力 + Fe3+ -(50) + 50 mg·kg-1时抑制产生潜力添加浓度内促进氧化潜力 - Mn4+ / + 促进氧化潜力 - 营养物质 PO3-4 / -(5~50) 5~50 mg·kg-1时抑制氧化潜力 + NH4+ -(50~500) - 50~500 mg·kg-1抑制产生潜力<抑制氧化潜力，添加量范围内抑制氧化潜力 + Fe2+ + / 促进产生潜力. +

本研究表明，CH₄产生潜力对CH₃COOH(0~500 mg · kg^-1)、CH₃OH(0~50 mg · kg^-1)和C₃H₉N(0~50 mg · kg^-1)添加的响应不显著(图 1)，这一现象可能与闽江口芦苇湿地沉积物中的产甲烷菌有关.佘晨兴等(2012)的研究发现，闽江口芦苇湿地表层(0~30 cm)沉积物中产甲烷菌的优势类群为Methanolinea和Methanoregula，其营养类型为H₂/CO₂(Sakai et al., 2012).因此，闽江河口芦苇沼泽湿地CH₄生成途径主要为H₂/CO₂途径，而非乙酸途径和甲基途径.本研究还表明，较高剂量(500 mg · kg^-1)的CH₃OH和C₃H₉N对CH₄产生潜力具有显著的促进作用，这与Lyimo等(2002)和Kaku等(2005)对河口湿地沉积物的研究结果相似.CH₃OH和C₃H₉N属于非竞争性甲烷产生基质(non-competitive substrates)，可以被产甲烷菌利用进而生成CH₄(仝川等，2011).

本研究表明，CH₃OH、C₃H₉N和CH₃COOH这3种底物在实验剂量内(0~500 mg · kg^-1)对CH₄氧化潜力均表现为抑制作用(图 1).其中，CH₃OH对CH₄氧化的抑制作用在黄河口潮滩湿地也有类似现象(孙万龙等，2014).一方面，CH₃OH是CH₄氧化代谢途径的中间产物，对甲烷单加氧酶产生反馈抑制，即CH₃OH在CH₄氧化菌的代谢过程中抑制其新陈代谢；另一方面，尽管培养条件为好氧环境，但供试土壤质地较为粘重时，内部仍然存在厌氧微环境，造成CH₄氧化的同时也有部分CH₄产生，进而促使培养瓶内CH₄的浓度上升，表现为抑制氧化(孙万龙等，2014).事实上，是否还存在另一种CH₃OH、C₃H₉N和CH₃COOH对甲烷氧化菌的抑制机制？好氧甲烷氧化菌属于甲基营养细菌的一个分支，可分为TypeⅠ型和TypeⅡ型，较多研究表明，TypeⅡ型甲烷氧化菌是酸性泥炭地中的优势类群(Hanson et al., 1996;佘晨兴等，2011;贠娟莉等，2013).闽江河口湿地土壤为酸性(pH=5.59)，这暗示着其甲烷氧化菌优势类群可能为TypeⅡ型.甲基营养细菌能利用CH₃OH和C₃H₉N这类甲基物质进行生长，而且Jeongdae等(2011)发现，TypeⅡ型甲烷氧化菌能利用CH₃COOH进行生长.依据这一理论，CH₃OH、C₃H₉N和CH₃COOH这3种底物应该能促进甲烷氧化菌的生长，但本研究并没有得出类似结论，这个问题还有待进一步探索.

闽江河口湿地受到河流与海洋周期性水文波动的影响，电子受体(包括NO₃^-、NO₂^-、SO^2-₄、Fe³⁺、Mn⁴⁺和腐殖酸等(Lovley et al., 1996)较丰富.本研究表明，5种电子受体均能抑制CH₄产生潜力，即电子受体的还原能力强于CH₄产生菌的竞争力.电子受体的还原过程抑制CH₄产生菌的活性(Raghoebarsing et al., 2006; Beal et al., 2009).NO₃^-和NO₂^-抑制CH₄产生潜力的同时也抑制其氧化潜力，且对氧化的抑制作用较强(图 2).Chidthaisong等(2000)认为NO₃^-除了通过产生NO₂^-、NO和N₂O毒害CH₄产生菌，还会通过减少CH₃COOH和葡萄糖的产生来抑制CH₄产生.研究发现，SO^2-₄的添加对CH₄产生潜力没有显著影响，但会抑制CH₄氧化潜力.曾从盛等(2008)研究表明，SO^2-₄的添加是减缓而非阻止CH₄产生，抑制的程度取决于SO^2-₄浓度.柳铮铮(2009)通过原位模拟酸沉降对闽江河口短叶茳芏湿地CH₄排放的影响发现，增加SO^2-₄对CH₄排放的影响不显著；其室内培养实验表明，闽江口鳝鱼滩湿地沉积物中的SO^2-₄浓度已经超过饱和浓度，再增加SO^2-₄并不会增加其还原的速率，与本研究结果一致.本研究中的半咸水芦苇沼泽湿地沉积物的SO^2-₄浓度(456.56 mg · kg^-1，表 1)介于Segarra等(2013)研究河口盐-淡水湿地沉积物中咸水湿地(709.1 mg · kg^-1)和淡水湿地(38.5 mg · kg^-1)沉积物SO^2-₄浓度之间，但本研究的CH₄氧化潜力(4.25 μg · g^-1 · d^-1)比咸水湿地(6.5 μg · g^-1 · d^-1)和淡水湿地(17.2 μg · g^-1 · d^-1)的CH₄氧化潜力要低.CH₄氧化对SO^2-₄响应的差异可能还与沉积物中的NO₃^-、Fe³⁺和Mn⁴⁺等耦合作用有关(Segarra et al., 2013).本研究表明，Fe³⁺的添加会抑制CH₄产生并促进CH₄氧化，其结果可能会减少CH₄排放通量(表 2)，这与Lipson等(2013)对高纬度的沼泽湿地的研究结果相似.王维奇等(2013)通过对水稻田施加铁炉渣的实验表明，铁炉渣的施加可降低CH₄产生和排放通量，提高CH₄氧化量，其作用机制主要包括：Fe³⁺将底物的浓度降低到产甲烷菌不能利用的程度，Fe³⁺将氧化还原电位提高到了超过产甲烷菌的适应范围，Fe³⁺对产甲烷菌的毒害作用，以及Fe³⁺的还原菌组群与产甲烷菌竞争CH₃COOH和电子供体.此外，Fe³⁺较高的环境易于形成较高的胡敏酸(Lipson et al., 2013)和较低E_h环境( Le Mer et al., 2001)，进而影响微生物和土壤酶的活性.本研究还发现，Mn⁴⁺的添加与Fe³⁺相似，均促进CH₄氧化潜力，但Mn⁴⁺的添加对CH₄产生潜力没有显著影响(表 2).当Mn⁴⁺的添加量达到5 mg · kg^-1时，已经显著促进CH₄氧化潜力；但随着添加量的增加，CH₄氧化潜力并没有显著性差异.Beal等(2009)的研究认为，CH₄氧化过程利用Mn⁴⁺和Fe³⁺作为电子受体，即CH₄氧化分别耦联Mn⁴⁺和Fe³⁺的还原.此外，可能Mn⁴⁺刺激了甲烷氧化菌的活性，但甲烷氧化菌其本身对Mn⁴⁺并没有偏好性.

河口湿地是一个高效的营养物汇集场所(Odum et al., 2009)，NH₄⁺、PO^3-₄和Fe²⁺对CH₄产生和氧化的影响相对于底物与电子受体更为复杂，它们对CH₄产生和氧化二者综合结果会促进CH₄排放通量(表 2).NH₄⁺输入对闽江口湿地沉积物的CH₄产生潜力表现为抑制作用，这与姜欢欢等(2012)对黄河口潮滩湿地沉积物CH₄产生潜力的研究结果不同.受外源营养物质过量输入的影响，本研究沉积物中固有的NH₄⁺含量(182.28 mg · kg^-1)较高，会抑制产甲烷菌活性.而黄河口碱蓬(Suaeda salsa)盐沼和光滩的沉积物中固有的NH₄⁺(碱蓬盐沼：4.74 mg · kg^-1，光滩：3.12 mg · kg^-1)不能完全满足产甲烷菌的需要，NH₄⁺的输入为产甲烷菌提供了生长所必需的氮源，故促进了CH₄产生潜力.葛瑞娟等(2010)通过对三江平原小叶章(Deyeuxia angustifolia)的盆栽施N试验和牟晓杰等(2012)通过对闽江口湿地短叶茳芏原位施N试验发现，适量的NH₄⁺在短时间内可促进土壤CH₄排放.本研究表明，NH₄⁺输入对闽江河口湿地CH₄排放通量的影响主要通过抑制CH₄氧化的途径，最终达到促进CH₄排放.酸性土壤的甲烷氧化效率远低于pH为6.5~8.5的土壤环境(Syväsalo et al., 2006; Weslien et al., 2009)，NH₄⁺的输入会抑制TypeⅡ型甲烷氧化菌(Yang et al., 2011)，因此，NH₄⁺输入会抑制以TypeⅡ型甲烷氧化菌为主的闽江口的CH₄氧化潜力.此外，NH₄⁺抑制CH₄氧化的机制还包括：通过增加硝化细菌的数量而抑制甲烷氧化菌的生长及活性；NH₄⁺氧化过程中代谢产物(NO₂^-)对CH₄营养菌产生毒害作用；盐效应引起甲烷氧化菌生理缺水；土壤NH₄⁺-N周转作用(丁维新等，2001; 牟晓杰等，2012).此外，闽江口湿地沉积物的CH₄产生潜力对PO^3-₄输入的响应不显著，可能是因为产甲烷菌对PO^3-₄(5~50 mg · kg^-1)不敏感.低含量的PO^3-₄对CH₄氧化潜力起抑制作用，可能源于其盐效应抑制甲烷氧化菌的机制.Fe²⁺的输入对CH₄产生潜力起微弱的促进作用，促进作用随添加量的变化不大，而对CH₄氧化潜力没有显著影响.可能是因为Fe²⁺的添加能刺激产甲烷菌的活性，促进CH₄产生，但产甲烷菌及甲烷氧化菌对Fe²⁺并没有偏好性.此外，在野外环境中，NH₄⁺、PO^3-₄和Fe²⁺的输入将会促进植物的生长，对植物生物量、根系物质的泌氧和增加底物等，以及对CH₄的产生、氧化、传输和排放起重要影响.

为了探究某一种外源物质对CH₄产生和氧化的影响，本研究只做了单一物质添加的实验，并没有进行多种物质交互添加的实验.事实上，野外中各种外源物质都同时存在，共同影响着河口湿地CH₄的产生和氧化.如Segarra等(2013)的研究表明，SO^2-₄能耦合NO₃^-、Fe³⁺和Mn⁴⁺进行硫酸盐还原，其耦合还原能力大于其他电子受体和可选择底物之间的耦合还原作用.在今后的研究中应重点开展多种物质交互添加对河口湿地CH₄产生和氧化潜力的影响.

闽江口半咸水芦苇沼泽湿地沉积物CH₄产生和氧化潜力对多种外源物质添加的响应实验结果表明：大部分外源物质(除Fe³⁺、Mn⁴⁺和Fe²⁺外)的输入均会抑制河口湿地沉积物的CH₄氧化.CH₃OH、C₃H₉N和Fe²⁺的添加对CH₄产生起促进作用，NO₃^-、NO₂^-、Fe³⁺和NH₄⁺的添加作用与之相反，CH₃COOH、SO^2-₄、Mn⁴⁺和PO^3-₄对CH₄产生的影响不显著.CH₄产生和氧化对CH₃COOH、CH₃OH、C₃H₉N、NO₃^-、NO₂^-、SO^2-₄、NH₄⁺、PO^3-₄和Fe²⁺输入的综合响应结果是增加CH₄排放通量，Fe³⁺和Mn⁴⁺输入的综合作用会减少CH₄排放通量.

致谢(Acknowledgement)： 本研究在野外采样过程中得到了福建师范大学亚热带湿地研究中心杨平、贾宜、林德华和赵娜等的帮助，在室内气样分析过程得到湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室杨柳明的帮助，在文章写作过程中得到了福建师范大学地理研究所仝川教授的帮助，在此一并表示感谢.