盐城滨海滩涂湿地植物成分与土壤性质的对应分析

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滨海滩涂湿地是区域重要的生态屏障,在调节气候、提供珍稀物种栖息地、保护生物多样性和维持生态平衡等方面都发挥着不可替代的作用。滨海滩涂植物生长改变了滩涂湿地物质循环和土壤环境,而土壤理化性质也反过来影响植物的生长和繁殖,两者互相作用、影响,共同构成了独特的滨海滩涂湿地生态系统。滩涂湿地植物与土壤因子间存在明显的对应关系,但在不同群落类型中,其对应关系存在较大差异,研究不同群落类型中植物与土壤性质间的关系,分析不同土壤因子对群落组成特征影响的相对重要性,对于探究不同土壤因子作用特征以及识别影响群落组成特征的关键土壤因子有重要作用,同时也为基于土壤生境调控的滨海滩涂生态修复提供了理论依据。本研究在江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区核心区,选择盐城滨海滩涂典型植物群落包括互花米草(Spartina alterniflora)群落、藨草(Scirpus triqueter)群落、盐地碱蓬(Suaeda salsa)群落、芦苇(Phragmites australis)群落以及位于典型群落交错带的互花米草—藨草—芦苇镶嵌群落(SSP镶嵌群落)、芦苇—藨草—盐地碱蓬镶嵌群落(PSS镶嵌群落)为采样点,记录各采样点的植物物种数据,并于实验室测定各植物斑块处0~10 cm、10~30 cm、30~60 cm深度土层的土壤盐度(SS)、容重(BD)、粒径(M_Z)、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)和有效磷(AP)等理化指标。采用单因素方差分析(one-way ANOVA)对比研究地单优群落和镶嵌群落中不同植物斑块各层次间的土壤性质,利用典范对应分析(CCA)比较单优和镶嵌群落中土壤因子与植物成分的对应关系,以期探究盐城滨海滩涂上影响植物群落组成特征的关键土壤因子,研究结果显示:(1)不同单优群落间土壤特征的差异性,总体上大于镶嵌群落各植物斑块间土壤特征的差异性,但主要土壤理化指标在不同土壤层次间的差异性在镶嵌群落中更显著,其中,SS和M_Z总体上在单优群落和镶嵌群落中均存在层次间的显著差异,TP在单优群落和镶嵌群落中的不同土壤层次间均无显著差异,而TOC、TN、AP和BD仅在镶嵌群落中不同层次间存在显著差异。(2)同种植物对应的土壤特征在单优群落和镶嵌群落中具有相对一致性。其中,互花米草斑块在单优和镶嵌群落中,其3个土层中的土壤TOC和TN、TP、AP含量均高于其他3种植物斑块,BD则低于其他3种植物斑块;盐地碱蓬斑块在单优群落与镶嵌群落中,其表层SS均最高。(3)在单优群落和镶嵌群落中土壤因子与植物分布的相关性均在表层最高,随着土壤深度增加其相关性降低,植物与土壤因子对应关系也随之减弱,并且在镶嵌群落中减弱幅度更大。(4)植物成分—土壤因子的对应关系因群落类型及土壤因子而存在差异,SS在单优群落和镶嵌群落层次间与植物斑块类型的对应关系一致性较高,对植物成分的单独解释率也较高;TOC、AP、M_Z在单优群落中与植物成分对应关系的一致性高于镶嵌群落,单独解释率也较高;与TOC、AP、M_Z等相反,TN、BD在镶嵌群落中与斑块类型的对应关系强于单优群落;而TP在单优群落和镶嵌群落层次间与植物斑块类型的对应关系均较弱。根据植物成分与土壤因子对应关系的相对一致性及土壤因子对植物组成特征的单独解释率结果,本文认为研究地SS应为影响滨海滩涂植被空间分布的关键因子,TOC、AP和M_Z对植物群落类型及其空间分布的形成具有主导作用,而TN、BD更容易因植物斑块与土壤的相互作用而发生变化,TP则对研究地植被组成特征的影响作用相对较低。
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