微生物制約がマングローブ再生におけるブルーカーボン動態を左右することを解明(Microbial Control Over Blue Carbon During Mangrove Restoration)

2026-07-03 中国科学院華南植物園(SCBG)

中国科学院華南植物園の研究チームは、マングローブ再生におけるブルーカーボン蓄積を左右する重要因子として、微生物の炭素制限を明らかにした。珠海市・淇澳島の劣化干潟と、Sonneratia apetalaおよびKandelia obovataの再生林を比較し、酵素活性解析、リグニンフェノール・アミノ糖バイオマーカー、微生物群集解析、ランダムフォレスト、構造方程式モデリングを組み合わせて評価した。その結果、劣化干潟では微生物は炭素とリンの両方に制限されていたが、再生後は炭素制限が解消され、リン制限のみが残存した。また、土壌有機炭素(SOC)、全窒素、易分解性炭素と難分解性炭素の比率が微生物の炭素制限を規定する主要因であることが示された。再生により植物由来炭素と微生物由来炭素はいずれも増加したが、SOC当たりでは植物由来炭素の割合が高まり、微生物由来炭素の割合は低下した。すなわち、マングローブ再生は炭素蓄積量だけでなく、蓄積される炭素の起源も変化させることが示された。研究では、微生物の炭素制限、リン利用可能性、炭素起源バイオマーカーを再生活動の評価指標に組み込むことで、ブルーカーボン管理の高度化につながると提案している。


Figure 1. Mangrove restoration markedly relieved microbial carbon limitation, whereas phosphorus limitation persisted across degraded and restored sites.(Image by WANG Faming)

<関連情報>

微生物による炭素制限がマングローブ再生中のブルーカーボンの質を左右する Microbial carbon limitation shapes blue carbon quality during mangrove restoration

Xingyun Huang, Cantong Huang, Wensui Li, Fangyuan Guan, Guoming Qin, Zhe Lu, Jingwei Shi, Jingfan Zhang, Jinge Zhou, Ruyi Ding, Hui Li, Shamim Ahmed, Peter I. Macreadie, Faming Wang
Catena  Available online: 16 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.catena.2026.110296

Highlights

  • Mangrove restoration alleviated microbial carbon limitation by enhancing organic matter quantity and quality.
  • Soil nutrient availability, rather than microbial community demand, dominate microbial carbon limitation.
  • Restoration promotes plant-derived carbon but reduces the contribution of microbial-derived carbon.
  • Restoration creates a trade-off between soil organic carbon accumulation and quality.

Abstract

Mangrove restoration significantly enhances blue carbon sequestration by increasing soil organic carbon (SOC) storage, but the microbial constraints governing SOC turnover and source composition remain poorly understood. Here, we investigated microbial carbon (C) and nutrient limitations across degraded and restored mangrove soils, and explored their relationships with plant- and microbial-derived SOC using lignin phenols and amino sugars as biomarkers. Our results showed that degraded mudflat soils were co-limited by C and phosphorus (P), while restoration alleviated microbial C limitation through enhanced litter and root-derived organic matter inputs and improved organic C quality – despite shifts toward more nutrient-demanding microbial life-history strategies. Nutrient availability, rather than microbial community demand, emerged as the dominant control on microbial C limitation. Microbial C limitation was negatively correlated with SOC-standardized lignin phenols (explaining 65% of the variation) and positively with amino sugars (58%), suggesting that restoration increases SOC quantity while altering its source composition by promoting the accumulation of plant-derived SOC and reducing the relative contribution of microbially-derived SOC. These findings identify microbial C limitation as a key gatekeeper of blue carbon outcomes, influencing not only the magnitude of C storage but also the sources and quality of restored blue carbon pools.

1903自然環境保全
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