濕地檉柳群落退化特征范文

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1研究方法

1.1數據采集2012年于東營市大汶流管理站南岸建立植物調查樣地10個。每個樣地大小為20m×20m，分成4個10m×10m的小樣方，記錄各個樣方內灌木的種類、數量、株高、冠幅、基徑等。小樣方內隨機設置3個面積為2m×2m的草本樣方，分別記錄每種草本植物的種類、個體數、高度、冠幅等，并選擇具有典型退化特征的檉柳樣地進行分析。探測、記錄每個樣地的地下水埋深，并采集土壤樣品，采樣深度分別為0～5、5～10、10～20、20～40、40～60、60～80、80～94cm，至地下水出現位置停止采樣。

1.2分析方法土壤樣品經自然風干、研磨、過篩等預處理后，取過篩土壤制備待測液，用蒸餾水浸提后采用雙指示劑滴定法測定HCO－3、CO2－3，硝酸銀滴定法測定Cl－，EDTA容量法測定SO2－4、Ca2＋、Mg2＋，火焰光度法和原子吸收光度法測定K＋、Na＋，堿解擴散法測定有效氮，式中：R為Patrick豐富度指數；H′為ShannonWiener多樣性指數；E1為Pielou均勻度指數；S為物種數；Pi為重要值，是指示某一物種在群落中的作用和地位的綜合性指標，表示該物種在群落中的重要性，利用相對密度、相對頻度、相對高度計算得到。根據植被演替研究常用的時空替代法將樣地劃分為退化早期階段、退化中期階段、退化晚期階段，對不同退化階段的檉柳群落特征及水鹽因子狀況進行分析。

2結果與分析

2.1不同退化階段檉柳群落數量特征

2.1.1群落蓋度、高度、密度變化研究區內不同退化時期的物種個體數差異明顯，其中堿蓬數量最多，其次是檉柳。不同退化階段堿蓬與檉柳密度、高度、蓋度對比見表1，可以看出，在退化過程中堿蓬與檉柳的個體數不斷減少，其蓋度、高度、密度呈降低趨勢。

2.1.2群落多樣性變化研究區內檉柳為主要灌木。草本植物主要有蘆葦、中華補血草、鹽地堿蓬、蒙古鴉蔥、鵝絨藤、獐茅，草本植物僅在退化早期階段存活。Patrick豐富度指數指單位面積上的物種數量，反映區域內物種的豐富程度。不同退化階段豐富度、均勻度、多樣性指數見表2，可知不同退化階段的豐富度指數存在明顯差異，退化早期階段的豐富度指數明顯高于退化中期階段和退化晚期階段。隨著種群的衰退，群落豐富度指數減小。Pielou均勻度指數反映群落中物種個體數的分配情況。由表2可知，不同退化階段的均勻度指數差別不大。但退化早期階段和退化中期階段的均勻度指數均大于0．9，而退化晚期階段均勻度指數降至0．9以下，說明在退化過程中群落的均勻度不斷降低。ShannonWeiner多樣性指數是反映豐富度和均勻度的綜合指標，表示群落內植物種類多樣性的程度，可用來判斷群落的穩定程度。由表2可知，退化早期階段的多樣性指數明顯高于退化中期階段和退化晚期階段，約為退化晚期階段的3倍，表明群落的嚴重退化導致物種明顯減少。

2.1.3群落結構變化退化早期階段檉柳死亡0棵，死亡率為0；退化中期階段檉柳死亡2棵，死亡率為11．8％；退化晚期階段檉柳死亡4顆，死亡率高達50％。由此可見，隨著群落退化程度加重，檉柳死亡數量及死亡率顯著增加。

2.2不同退化階段土壤理化特征

2.2.1土壤可溶性鹽分特征植物與土壤的相互影響和相互作用對群落的退化過程有重要影響，環境的變化對植物的生存有不同程度的影響，植物通過群落、種群和個體的特征變化對環境的變化作出反應［17］。因此，不同區域的植被特征和土壤環境的關系是生態學研究的重要領域，如群落退化過程中對土壤特性的影響［18］、土壤性質差異對群落的影響［19］。不同土層深度離子含量變化見表3，可以看出，在退化早期階段各種離子的含量基本處于正常范圍，植物根系對各種離子的吸收均處于有益狀態；退化中期階段Cl－、Na＋含量與其他離子之間出現了巨大差異，已經脫離了正常離子含量的范圍；退化晚期階段，這種差異表現得更為明顯，土壤鹽漬化已較為嚴重。雖然Cl－、Na＋為植物生長必須的營養元素，但是植物的生長發育對Cl－的需求很少，Cl－、Na＋含量過高將嚴重影響植物的生長發育。

2.2.2土壤pH值與電導率特征一般情況下，土壤中的pH值過高或者過低都會對植物的生長產生不利影響，不同土層深度土壤的pH值與電導率變化見圖1。隨著群落的退化，不同土層深度土壤的pH值不斷增大，至退化晚期階段各土層土壤pH值平均為8．5，在土層深度為20～40cm時，pH值甚至達到9．3，堿性最強。退化晚期階段土壤電導率明顯高于退化早期階段，說明退化晚期階段土壤鹽分含量較高。

2.2.3土壤有機質與有效養分特征土壤中有機質的主要來源為植物殘體分解，不同階段土壤有機質含量存在差異的主要原因是群落的生產力不同。隨著種群的退化，有機碳礦化量逐漸減少，群落的物種組成和生物量均不同程度減少，植物對有機質的需求減少。不同土層深度土壤有機質變化見圖2（a），可以看出，深度為0～5cm即土壤表層有機質含量以退化早期階段最高，退化晚期階段最低，相差1g／kg，土壤中有機質含量的降低反映了植物群落的退化。土壤中的氮、磷、鉀是植物生長所需要的重要養分，保持土壤主要養分是植物正常生長發育的必要條件。由圖2（b）可知，在退化早期階段土壤速效鉀含量處于合理范圍內，而退化晚期階段則迅速增加，明顯高于退化早期階段和退化中期階段，超出檉柳生長的承受范圍。由圖2（c）可知，退化早期階段土壤速效氮含量保持在植物能適應的范圍內，明顯高于退化中期階段和退化晚期階段，退化中期階段和退化晚期階段土壤速效氮含量無法滿足植物的生長需求。由圖2（d）可知，各退化階段速效磷的含量并沒有明顯差異，變化趨勢基本一致，但在土層深度大于10cm時，退化晚期階段的速效磷含量過高，表明檉柳群落對速效磷的吸收困難。

2.2.4不同退化階段地下水埋深特征退化早期階段、退化中期階段、退化晚期階段的地下水埋深分別為94、70、65cm。隨著檉柳群落退化的加劇，地下水埋深逐漸減小。可見隨著地下水水位的抬升，植物的各項生理指數降低，同時地下水水位抬升導致土壤的蒸發量增加，土壤積鹽越來越嚴重，植被易遭受鹽堿脅迫，影響植物根系的發育和呼吸，降低了作物的蒸騰量，引起生物多樣性下降，最終影響檉柳群落的生存。

2.3檉柳群落退化原因分析在黃河三角洲地區，檉柳在生物群落中的優勢地位不斷下降，具體表現為檉柳數量、檉柳重要值和檉柳蓋度下降等。引起檉柳群落退化的自然因素主要是水鹽作用，水分、鹽分超過了檉柳的耐受范圍，同時人為因素也嚴重干擾了檉柳群落的生長發育。在自然因素方面，由于黃河三角洲地區土壤鹽漬化程度不斷加劇，因此除了一些耐鹽性植物得以保存外，非耐鹽性植物正在不斷退化。雖然檉柳屬于耐鹽性植物，但是因研究區鹽漬化較為嚴重，加之可溶性鹽的增加以及土壤養分的不均衡分布，導致部分耐鹽植物（中華補血草、白茅等）大量死亡。隨著耐鹽植物的衰亡，土壤的有機質含量下降，土壤越來越貧瘠，從而導致物種多樣性下降，最終影響檉柳的成長，間接造成了檉柳群落的退化。在人為因素方面，目前黃河三角洲地區對檉柳的利用還處在亂砍濫伐的掠奪性開發階段，新中國成立初期大面積天然檉柳林已被破壞殆盡。黃河三角洲新淤的0．14億畝（15畝＝1hm2）原生土壤，僅生長著稀疏低矮的檉柳叢和經濟價值微弱的灌草叢。近幾年挖池養蝦和修建鹽田，年均砍伐檉柳林3萬～5萬畝，造成黃河三角洲地區檉柳數目銳減，而海水養殖會造成潮水入侵，致使周邊地下水水位上升、土壤表層鹽分增加，進一步導致檉柳群落退化。

3結語

從退化早期階段至退化晚期階段，研究區內檉柳群落的蓋度、密度與高度呈不斷減小趨勢，物種豐富度、均勻度和多樣性也呈下降態勢，檉柳死亡率直線上升，反映了黃河三角洲濕地檉柳群落正處于嚴重退化階段。退化早期階段土壤養分與鹽分仍處于合理范圍，至退化晚期階段已嚴重超過檉柳生長的承受范圍。同時，地下水埋深逐漸減小，影響植物根系的發育和呼吸作用。造成黃河三角洲濕地檉柳群落退化的原因包括人為因素和自然因素。自然因素方面，研究區土壤鹽分含量逐年上升，土壤養分分布不均，生態環境惡化造成檉柳死亡與群落退化；人為因素方面，制鹽業與水產養殖業迅速興起，人們大面積砍伐檉柳，導致檉柳群落退化嚴重。

作者：徐夢辰 劉加珍 陳永金 單位：青海大學農牧學院