红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带的一类木本植物群落,因为地处海陆交界,所以红树具有独特的生态价值。随着全球气候变化和人类活动干扰的加剧,以及互花米草的入侵,红树林生态系统的现状不容乐观。为了更全面地了解全球变化背景下,红树植物与互花米草的根际活动变化,确定根际微生物在其间的作用,我们在漳江口红树林展开实验,通过设置野外水位梯度控制平台,实现同一空间的水位控制,模拟海平面上升的过程,通过对秋茄、互花米草生长情况,根际环境的理化因子和微生物驱动的碳、氮、磷、硫元素循环功能,以及根际微生物多样性、群落结构及其环境因子之间的相关性,分析了植物-根系环境-微生物之间的相互作用关系,探讨了海平面上升及互花米草入侵威胁红树林的潜在生态效应。主要研究结果如下:1.搭建的水位平台覆盖250 cm潮汐高程,经过一年的周期处理,秋茄在0-200 cm处生长较好,互花米草在0-150 cm处生长较好。随着淹水时间的减少,土壤的含水率不断下降,通过测定营养盐指标,发现根际土壤的硝酸盐、磷酸盐含量与水位高度有显著的正相关关系,硫酸盐含量与水位高度有显著负相关关系。2.通过高通量荧光定量PCR,对根际微生物参与的碳、氮、磷、硫元素循环的功能基因（碳循环基因18个,氮循环基因21个,磷循环基因9个,硫循环基因5个）进行检测,结果显示,大部分被检测基因在0 cm与250 cm处相对丰度较低,在100-200 cm处相对丰度较高,呈抛物线分布。秋茄和互花米草在50 cm、100 cm处基因相对丰度差异较大,秋茄在硫还原、磷循环上较为活跃,互花米草在卡尔文循环和亚硝酸盐还原过程较为活跃。代谢流分析结果显示,根际氮循环在中低潮位主要是矿化作用和在高潮位反硝化占主导;磷循环在中低潮位主要解磷作用以及膦酸盐的摄取,在高潮位溶磷作用显著上升;硫循环在中低潮位主要是硫还原过程,在高潮位硫还原和硫氧化过程均减弱。3.通过高通量测序确定根际微生物群落组成,结果显示,随着水位的上升,根际微生物多样性降低,无论是秋茄还是互花米草,它们的根际微生物群落对水位变化十分敏感。在门水平有34个门响应了水位变化,属水平有58-62%的属响应了水位变化,主要是Bacillus、Paenisporosarcina、Woeseia、Longispora菌属,这些菌主要在硫还原、固氮、磷酸盐溶解过程上起作用。通过相关分析,结果显示微生物群落与营养盐、氮循环、硫循环基因有相关关系。通过16S功能预测,发现根际中微生物大多属于异养菌,需要利用环境中碳源;预测结果在中低潮位硫还原过程、固氮作用较活跃。这都与功能基因定量结果相一致。比较秋茄和互花米草的根际微生物群落,结果显示秋茄和互花米草在0 cm和250 cm处差别较小,在 100 cm 处主要差异菌属是 Psychrobacter、Desulfatiglans、Desulfobulbus;在200 cm处主要的差异菌属是Thiohalophilus、SBR1031,它们主要参与硫还原过程,表明秋茄和互花米草根际微生物群落在硫代谢的功能上有差异。