欽州灣不同類型紅樹林土壤因子調(diào)查與分析

何琴飛.....風英.東函.貴整

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

紅樹林是在熱帶、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)、社會和經(jīng)濟價值，尤其在消浪護岸、防治災害、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的一個重要對象。紅樹林和土壤間是相互作用的，土壤條件影響著紅樹林的類型、分布和生長，反過來，不同紅樹林又對土壤產(chǎn)生不同影響（藍福生等，1994）。本文研究欽州灣不同類型紅樹林的土壤因子，對紅樹林濕地灘涂土壤改良與修復和指導人工造林具有重要意義。

1.驗地概況

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，是一個半封閉的天然河口灣。該灣口門寬29km，縱深39km，海岸線長達336 km，總面積380km2，其中紅樹林岸線長約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)有紅樹林3 057hm2，主要紅樹植物有8科11種，半紅樹植物有4科4種（劉秀等，2009）。分布于潮間帶的紅樹植物主要有白骨壤、桐花樹、秋茄、紅海 、木 、海桑、老鼠勒7種（莫竹承，2001）。欽州灣紅樹林群落類型簡單，天然林主要有桐花樹、白骨壤、白骨壤+桐花樹和秋茄-桐花樹4個群落類型（李春干，2003）。

不同紅樹林植物具有不同的生物學特性，對生態(tài)條件和土壤的要求不同，即生態(tài)環(huán)境和土壤基質影響著紅樹林植物的生態(tài)分布（李信賢等，1991）。因此，對欽州灣紅樹林進行實地踏查后，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）選取以下幾個紅樹林類型的土壤進行分析，樣地詳情見表1。

表1.地概況

表2.同類型紅樹林的土壤理化因子

2.究方法

2.1.樣采集及土壤因子測定

在不同類型的紅樹林采取0～30cm厚的土樣進行分析，重復4次。

土壤容重采用環(huán)刀法，飽和持水量采用烘干法，土壤有機質、全N、速效P、速效K、全鹽量、pH值、有效Cu和有效Zn等指標均按照“森林土壤、森林植物和森林土壤水化學分析方法（LY/T—1999）”進行測定。其中，有機質采用重鉻酸鉀氧化-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)計算

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

式中，Ci為各個肥力指標的隸屬度值；fi為各個肥力指標的原始值；fmax為肥力指標的最大值。

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

式中，Ki為各個肥力指標的權重系數(shù)，Ci為各個肥力指標的隸屬度值。

2.3.析方法

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

3.果與討論

3.1.同類型紅樹林的土壤理化性狀

從表2可知，除高鹽區(qū)3個樣地的土壤pH值和容重沒有顯著差異外，其他類型的各指標均存在顯著差異。高鹽區(qū)的土壤pH值比中鹽區(qū)的土壤大，中鹽區(qū)5個樣地的土壤pH均呈酸性。紅樹林在生長過程中會不斷地從土壤吸收，并以硫化物的形態(tài)累積于體內(nèi)，當紅樹林枯枝落葉歸還土壤或紅樹林殘體被埋藏分解后，大量的硫進入土壤（徐海等，2008）。硫的含量對土壤酸度影響很大，隨著土壤含硫量的增加，土壤pH呈對數(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的紅樹林土壤接近中性，酸化作用并不明顯，可能與紅樹林的枯枝落葉量以及林分年齡等相關，林齡較長的土壤pH值比林齡短的土壤低（徐海等，2008）。

土壤容重除無瓣海桑純林較大外，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，均達到45%以上，除樣地1外，有紅樹林生長的土壤飽和持水量均比其對照含量高，其中，秋茄-桐花樹+白骨壤混交類型土壤飽和持水量最大。

紅樹林是鹽生或耐鹽植物，能產(chǎn)生強烈的“生物積鹽作用”（藍福生等，1994），其基質土壤中鹽分含量較高（一般為0.50%～2.00%，高者達3.573%），且常受含鹽海水的周期性浸泡，因此，在生長過程中，紅樹林強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，紅樹林下的土壤全鹽量均比其相應的光灘土壤含量高，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。紅樹林林內(nèi)的物理環(huán)境優(yōu)越，潮流緩慢， 土淤泥和碎屑顆粒細，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含量大小順序為秋茄-桐花樹+白骨壤＞桐花樹純林＞桐花樹-秋茄＞白骨壤純林＞桐花樹-雜草＞CK1＞CK2＞無瓣海桑純林；有效Zn含量大小順序為秋茄-桐花樹+白骨壤＞桐花樹-秋茄＞桐花樹純林≈桐花樹-雜草＞無瓣海桑純林＞白骨壤純林＞CK2＞CK1；且紅樹林對有效Zn的富集大于有效Cu，這與何斌源等（1996）的研究結果一致。

3.2.同類型紅樹林的土壤養(yǎng)分

不同類型紅樹林的土壤有機質、總N、速效P和速效K養(yǎng)分因子的調(diào)查分析結果見表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。無瓣海桑純林土壤有機質含量最高，是CK1的4.2倍，全N含量是CK1的2.4倍；秋茄-桐花樹+白骨壤的全N含量最高，是CK2的2.1倍，有機質含量是CK2的3.8倍。紅樹林對土壤產(chǎn)生“生物自肥作用”（藍福生等，1994），每年將大量的枯枝落葉歸還土壤，為土壤有機質和營養(yǎng)元素的累積提供物質基礎。而紅樹林發(fā)達的根系，能有效地網(wǎng)羅有機碎屑，固定和沉積污染物，使土壤N、P、K等含量增多（陳桂珠，1991）。

評價土壤肥力時，可選取單一的土壤養(yǎng)分，如氮、磷、鉀、有機質等指標進行評價（駱東奇等，2002）。本文選取有機質、總N、速效P和速效K 4個指標計算土壤肥力指數(shù)，所得土壤肥力指數(shù)大小順序為秋茄-桐花樹+白骨壤＞無瓣海桑純林＞白骨壤純林＞桐花樹純林≈桐花樹-秋茄≈桐花樹-雜草＞CK2＞CK1。通過主成分分析可知，有機質和全N的累積貢獻率達70.346%，可作為土壤肥力的主要評價指標，其含量能更好的反映土壤肥力狀況。由此可見，秋茄-桐花樹+白骨壤混交林的土壤肥力最大，其次是無瓣海桑純林。

表3.同類型紅樹林的土壤養(yǎng)分因子

4.論

不同類型的紅樹林土壤因子不同。高鹽區(qū)3個樣地的土壤pH值和容重沒有顯著差異，其他類型的各指標均存在顯著差異。無瓣海桑純林土壤有機質含量最高，土壤容重最大，酸性最強；白骨壤純林土壤全鹽量、速效K含量最多；秋茄-桐花樹+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，紅樹林能改變其生長的土壤理化性狀，加重土壤鹽漬化和酸化，有利于重金屬的沉積，同時，也增加土壤有機質和養(yǎng)分含量，提高土壤肥力。

研究不同類型紅樹林土壤因子，對紅樹林濕地灘涂土壤改良與修復和指導人工造林具有重要意義。

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