欽州灣不同類型紅樹(shù)林土壤因子調(diào)查與分析

何琴飛.....風(fēng)英.東函.貴整

（1廣西林業(yè)科學(xué)研究院，南寧 530002；2江西省林業(yè)科學(xué)院，南昌 330032；3 廣西欽州市林科所，欽州 535000）

紅樹(shù)林是在熱帶、亞熱帶地區(qū)，陸地與海洋交界的海岸潮間帶灘涂上生長(zhǎng)的由木本植物組成的喬木和灌木林（范航清，2000），在熱帶、亞熱帶地區(qū)具有很高的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，尤其在消浪護(hù)岸、防治災(zāi)害、維持生物多樣性和海岸帶生態(tài)平衡、防治污染、凈化水體、優(yōu)化沿海環(huán)境和科學(xué)研究等方面發(fā)揮重要作用（林鵬，1984），是濱海濕地的重要類型，也是全球海洋生物多樣性保護(hù)的一個(gè)重要對(duì)象。紅樹(shù)林和土壤間是相互作用的，土壤條件影響著紅樹(shù)林的類型、分布和生長(zhǎng)，反過(guò)來(lái)，不同紅樹(shù)林又對(duì)土壤產(chǎn)生不同影響（藍(lán)福生等，1994）。本文研究欽州灣不同類型紅樹(shù)林的土壤因子，對(duì)紅樹(shù)林濕地灘涂土壤改良與修復(fù)和指導(dǎo)人工造林具有重要意義。

1.驗(yàn)地概況

欽州灣位于北部灣頂部，廣西海岸中段，在21°33′20″～21°54′30″N，108°28′20″～108°45′30″E之間，屬南亞熱帶海洋季風(fēng)氣候，年平均溫度21～23℃。該灣由內(nèi)灣（茅尾海）、灣頸和外灣（狹義上的欽州灣）3部分組成，中間狹窄，島嶼眾多，兩端開(kāi)闊，呈啞鈴狀，東、西、北三面為陸地環(huán)繞，南面與北部灣相通，北面有欽江、茅嶺江注入，是一個(gè)半封閉的天然河口灣。該灣口門寬29km，縱深39km，海岸線長(zhǎng)達(dá)336 km，總面積380km2，其中紅樹(shù)林岸線長(zhǎng)約100km，主要分布于茅尾海北部、西北部和金鼓江沿岸，在灣中部龍門群島呈間斷分布（鄧朝亮等，2004）。欽州現(xiàn)有紅樹(shù)林3 057hm2，主要紅樹(shù)植物有8科11種，半紅樹(shù)植物有4科4種（劉秀等，2009）。分布于潮間帶的紅樹(shù)植物主要有白骨壤、桐花樹(shù)、秋茄、紅海 、木 、海桑、老鼠勒7種（莫竹承，2001）。欽州灣紅樹(shù)林群落類型簡(jiǎn)單，天然林主要有桐花樹(shù)、白骨壤、白骨壤+桐花樹(shù)和秋茄-桐花樹(shù)4個(gè)群落類型（李春干，2003）。

不同紅樹(shù)林植物具有不同的生物學(xué)特性，對(duì)生態(tài)條件和土壤的要求不同，即生態(tài)環(huán)境和土壤基質(zhì)影響著紅樹(shù)林植物的生態(tài)分布（李信賢等，1991）。因此，對(duì)欽州灣紅樹(shù)林進(jìn)行實(shí)地踏查后，分別在中鹽區(qū)（海水鹽度10～25）和高鹽區(qū)（海水鹽度＞25)(蔣燚，2011）選取以下幾個(gè)紅樹(shù)林類型的土壤進(jìn)行分析，樣地詳情見(jiàn)表1。

表1.地概況

表2.同類型紅樹(shù)林的土壤理化因子

2.究方法

2.1.樣采集及土壤因子測(cè)定

在不同類型的紅樹(shù)林采取0～30cm厚的土樣進(jìn)行分析，重復(fù)4次。

土壤容重采用環(huán)刀法，飽和持水量采用烘干法，土壤有機(jī)質(zhì)、全N、速效P、速效K、全鹽量、pH值、有效Cu和有效Zn等指標(biāo)均按照“森林土壤、森林植物和森林土壤水化學(xué)分析方法（LY/T—1999）”進(jìn)行測(cè)定。其中，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法，全N采用凱氏蒸餾法，速效P采用0.05mol/L HCl-0.025mol/L H2SO4浸提法，速效K采用1 mol/L乙酸 浸提-火焰光度法，全鹽量采用電導(dǎo)法，pH值采用電位法，有效Cu和有效Zn采用火焰原子吸收分光光度法。

2.2.壤肥力指數(shù)計(jì)算

土壤肥力指數(shù)（FI，F(xiàn)ertility Index）能綜合反映各類型紅樹(shù)林土壤肥力水平（許明洋等，2003；John et al.，2000）。首先通過(guò)相對(duì)系數(shù)法將各肥力指標(biāo)量綱歸一化，得到各個(gè)肥力指標(biāo)的隸屬度值：

式中，Ci為各個(gè)肥力指標(biāo)的隸屬度值；fi為各個(gè)肥力指標(biāo)的原始值；fmax為肥力指標(biāo)的最大值。

然后根據(jù)主成分分析中各肥力指標(biāo)的公因子方差值確定其權(quán)重系數(shù)，最后計(jì)算土壤的肥力指數(shù)：

式中，Ki為各個(gè)肥力指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，Ci為各個(gè)肥力指標(biāo)的隸屬度值。

2.3.析方法

數(shù)據(jù)采用SPPS18.0軟件進(jìn)行單因素方差分析（One-Way ANOVA）和多重比較（Duncan）。

3.果與討論

3.1.同類型紅樹(shù)林的土壤理化性狀

從表2可知，除高鹽區(qū)3個(gè)樣地的土壤pH值和容重沒(méi)有顯著差異外，其他類型的各指標(biāo)均存在顯著差異。高鹽區(qū)的土壤pH值比中鹽區(qū)的土壤大，中鹽區(qū)5個(gè)樣地的土壤pH均呈酸性。紅樹(shù)林在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)不斷地從土壤吸收，并以硫化物的形態(tài)累積于體內(nèi)，當(dāng)紅樹(shù)林枯枝落葉歸還土壤或紅樹(shù)林殘?bào)w被埋藏分解后，大量的硫進(jìn)入土壤（徐海等，2008）。硫的含量對(duì)土壤酸度影響很大，隨著土壤含硫量的增加，土壤pH呈對(duì)數(shù)曲線下降（龔子同等，1994）。但高鹽區(qū)光灘土壤pH值為7.7，呈弱堿性；樣地5和樣地6的紅樹(shù)林土壤接近中性，酸化作用并不明顯，可能與紅樹(shù)林的枯枝落葉量以及林分年齡等相關(guān)，林齡較長(zhǎng)的土壤pH值比林齡短的土壤低（徐海等，2008）。

土壤容重除無(wú)瓣海桑純林較大外，其他樣地土壤容重相差不明顯。而濕地灘涂又受周期性潮水浸淹，土壤飽和持水量較高，均達(dá)到45%以上，除樣地1外，有紅樹(shù)林生長(zhǎng)的土壤飽和持水量均比其對(duì)照含量高，其中，秋茄-桐花樹(shù)+白骨壤混交類型土壤飽和持水量最大。

紅樹(shù)林是鹽生或耐鹽植物，能產(chǎn)生強(qiáng)烈的“生物積鹽作用”（藍(lán)福生等，1994），其基質(zhì)土壤中鹽分含量較高（一般為0.50%～2.00%，高者達(dá)3.573%），且常受含鹽海水的周期性浸泡，因此，在生長(zhǎng)過(guò)程中，紅樹(shù)林強(qiáng)大的根系從土壤和海水中吸收大量鹽分累積于體內(nèi)，而高鹽分的枯枝落葉歸還土壤后，也使土壤鹽分不斷累積。如表2所示，紅樹(shù)林下的土壤全鹽量均比其相應(yīng)的光灘土壤含量高，高鹽區(qū)的土壤全鹽量含量又比中鹽區(qū)高，其中，白骨壤純林土壤全鹽量最高。

從表2可知，不論中鹽區(qū)還是高鹽區(qū)，紅樹(shù)林林內(nèi)土壤重金屬有效Cu和有效Zn含量都比光灘高（樣地4有效Cu除外），這可能與取樣的均勻性有關(guān)。紅樹(shù)林林內(nèi)的物理環(huán)境優(yōu)越，潮流緩慢， 土淤泥和碎屑顆粒細(xì)，有利于重金屬在林內(nèi)區(qū)域的沉積（范航清等，2005）。本文中土壤有效Cu含量大小順序?yàn)榍锴?桐花樹(shù)+白骨壤＞桐花樹(shù)純林＞桐花樹(shù)-秋茄＞白骨壤純林＞桐花樹(shù)-雜草＞CK1＞CK2＞無(wú)瓣海桑純林；有效Zn含量大小順序?yàn)榍锴?桐花樹(shù)+白骨壤＞桐花樹(shù)-秋茄＞桐花樹(shù)純林≈桐花樹(shù)-雜草＞無(wú)瓣海桑純林＞白骨壤純林＞CK2＞CK1；且紅樹(shù)林對(duì)有效Zn的富集大于有效Cu，這與何斌源等（1996）的研究結(jié)果一致。

3.2.同類型紅樹(shù)林的土壤養(yǎng)分

不同類型紅樹(shù)林的土壤有機(jī)質(zhì)、總N、速效P和速效K養(yǎng)分因子的調(diào)查分析結(jié)果見(jiàn)表3，各樣地的養(yǎng)分因子間均存在顯著差異。除高鹽區(qū)光灘速效P和速效K偏高外，紅樹(shù)林林下土壤養(yǎng)分含量均比光灘高；高鹽區(qū)速效K含量普遍比中鹽區(qū)高。無(wú)瓣海桑純林土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，是CK1的4.2倍，全N含量是CK1的2.4倍；秋茄-桐花樹(shù)+白骨壤的全N含量最高，是CK2的2.1倍，有機(jī)質(zhì)含量是CK2的3.8倍。紅樹(shù)林對(duì)土壤產(chǎn)生“生物自肥作用”（藍(lán)福生等，1994），每年將大量的枯枝落葉歸還土壤，為土壤有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素的累積提供物質(zhì)基礎(chǔ)。而紅樹(shù)林發(fā)達(dá)的根系，能有效地網(wǎng)羅有機(jī)碎屑，固定和沉積污染物，使土壤N、P、K等含量增多（陳桂珠，1991）。

評(píng)價(jià)土壤肥力時(shí)，可選取單一的土壤養(yǎng)分，如氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)（駱東奇等，2002）。本文選取有機(jī)質(zhì)、總N、速效P和速效K 4個(gè)指標(biāo)計(jì)算土壤肥力指數(shù)，所得土壤肥力指數(shù)大小順序?yàn)榍锴?桐花樹(shù)+白骨壤＞無(wú)瓣海桑純林＞白骨壤純林＞桐花樹(shù)純林≈桐花樹(shù)-秋茄≈桐花樹(shù)-雜草＞CK2＞CK1。通過(guò)主成分分析可知，有機(jī)質(zhì)和全N的累積貢獻(xiàn)率達(dá)70.346%，可作為土壤肥力的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，其含量能更好的反映土壤肥力狀況。由此可見(jiàn)，秋茄-桐花樹(shù)+白骨壤混交林的土壤肥力最大，其次是無(wú)瓣海桑純林。

表3.同類型紅樹(shù)林的土壤養(yǎng)分因子

4.論

不同類型的紅樹(shù)林土壤因子不同。高鹽區(qū)3個(gè)樣地的土壤pH值和容重沒(méi)有顯著差異，其他類型的各指標(biāo)均存在顯著差異。無(wú)瓣海桑純林土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，土壤容重最大，酸性最強(qiáng)；白骨壤純林土壤全鹽量、速效K含量最多；秋茄-桐花樹(shù)+白骨壤的全N、有效Cu、有效Zn和飽和持水量含量均最高，土壤肥力指數(shù)最大。

與光灘相比，紅樹(shù)林能改變其生長(zhǎng)的土壤理化性狀，加重土壤鹽漬化和酸化，有利于重金屬的沉積，同時(shí)，也增加土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量，提高土壤肥力。

研究不同類型紅樹(shù)林土壤因子，對(duì)紅樹(shù)林濕地灘涂土壤改良與修復(fù)和指導(dǎo)人工造林具有重要意義。

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