防潮堤壩對山東昌邑濱海濕地植物及土壤性質(zhì)的影響分析

陳 琤, 劉玉虹, 陸 瀅, 4, 王光美, 張 華

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防潮堤壩對山東昌邑濱海濕地植物及土壤性質(zhì)的影響分析

陳 琤1, 2, 3, 劉玉虹1, 2, 陸 瀅1, 2, 4, 王光美1, 張 華1

(1. 中國科學院煙臺海岸帶研究所, 山東煙臺264003; 2. 河海大學環(huán)境學院, 淺水湖泊綜合治理與資源開發(fā)教育部重點實驗室, 江蘇南京210098; 3. 中國科學院大學, 北京 100049; 4. 吉林建筑大學市政與環(huán)境工程學院, 吉林長春130118)

為研究防潮堤壩對濱海濕地植物及土壤性質(zhì)的影響, 本研究在昌邑國家級海洋生態(tài)特別保護區(qū)內(nèi), 通過樣線法進行野外調(diào)查采樣, 進行防潮堤壩內(nèi)外土壤、植被以及兩者之間聯(lián)系的分析, 研究了堤壩內(nèi)外植被及土壤性質(zhì)差異。結(jié)果表明: 堤壩內(nèi)外土壤、植被有一定的差異; 堤壩外部土壤C、N、P含量小于堤壩內(nèi)部, 堤壩外部土壤鹽度大于堤壩內(nèi)部; 堤壩外部是以鹽地堿蓬()和獐毛()為主濱海濕地景觀, 堤壩內(nèi)部則是以檉柳()為主的灌草叢景觀; 保護區(qū)內(nèi)物種豐富度與土壤鹽度值呈負相關關系, 隨著鹽度的升高, 堤壩外部物種豐富度低于堤壩內(nèi)部; 蘆葦()體內(nèi)TC、TN、TP及C︰N︰P與土壤C、N、P含量及C︰N︰P沒有明顯相關性, 而檉柳體內(nèi)N含量與土壤P含量呈明顯負相關關系, 說明木本植物比草本植物更加依賴土壤中營養(yǎng)元素的供給。

防潮堤壩; 濱海濕地; 昌邑國家級海洋生態(tài)特別保護區(qū)

濱海濕地是陸地-海洋-大氣相互作用最活躍的地帶, 被喻為“海洋之腎”, 具有涵養(yǎng)水源、凈化環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候、維持生物多樣性、攔截陸源物質(zhì)、護岸減災、防風等生態(tài)功能, 并且能夠通過生物地球化學過程促進大氣及C、H、S 等關鍵元素的循環(huán), 提高環(huán)境質(zhì)量[1-2]。國內(nèi)外學者對濱海濕地景觀格局、沉積環(huán)境變化和碳的沉積、碳氮磷生物地球化學特征和人類活動的影響等進行了大量研究[3-8]。

防潮堤壩是指修建于沿海灘涂、入?？诘鹊? 用以抵御暴潮, 防止海水入侵的堤壩[9]。對于經(jīng)常發(fā)生風暴潮的沿海地區(qū), 修建、加固防潮堤壩對防潮、防浪及防沙、汛期行洪排澇、控制海域污染、生態(tài)環(huán)境恢復等有重要的意義[10]。據(jù)統(tǒng)計, 濰坊市己建成防潮堤壩總長110 km左右, 對濰坊市海洋生態(tài)恢復和控制海洋污染作出重要貢獻[11]。但防潮堤壩對濱海濕地生態(tài)環(huán)境的影響研究尚少。

昌邑國家級海洋生態(tài)特別保護區(qū)位于潮間帶, 擁有多種濱海濕地生態(tài)系統(tǒng), 包括檉柳林、灘涂濕地、淺海等[12]。國內(nèi)學者對該保護區(qū)的研究主要關注保護區(qū)內(nèi)水鹽運移[13]、植物物種多樣性[14]、大型底棲動物時空分布特征[15]、檉柳()分布與土壤性質(zhì)的關系以及檉柳葉片生態(tài)化學計量學特征[16-18]。例如, 湯愛坤等[12]曾對昌邑國家級海洋生態(tài)特別保護區(qū)土壤養(yǎng)分的空間異質(zhì)性與植物群落的分布特征進行過研究。但前者對該保護區(qū)的研究主要集中在自然環(huán)境方面, 并未涉及保護區(qū)內(nèi)已建成的防潮堤壩對該區(qū)域濱海濕地的影響。傅新等[19]曾對人工堤壩影響下黃河三角洲海岸帶濕地的生態(tài)特征進行分析, 結(jié)果表明人工堤壩的阻隔作用影響著土壤養(yǎng)分的梯度變化及植被演替方向。但是, 針對昌邑海洋生態(tài)特別保護區(qū)土壤養(yǎng)分和植被群落的研究較少, 且保護區(qū)內(nèi)防潮堤壩修建對土壤養(yǎng)分和植物群落演替的影響鮮有研究。

作者以昌邑國家級海洋生態(tài)特別保護區(qū)內(nèi)的防潮堤壩為界, 以堤壩外部自然濱海濕地和堤壩內(nèi)部自然檉柳林為研究對象, 通過分析土壤pH、鹽度、C、N、P含量和C︰N︰P生態(tài)化學計量學和植物體內(nèi)TC、TN、TP和C︰N︰P之間的相互關系, 以及群落物種豐富度與土壤性質(zhì)之間的相互聯(lián)系, 揭示防潮堤壩對土壤養(yǎng)分元素、鹽度、pH的改變和濱海濕地植被演替內(nèi)部作用機制的影響, 為濱海濕地保護和生態(tài)重建提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

山東昌邑國家級海洋生態(tài)特別保護區(qū)(圖1) (119°20′19″~119°23′49″E, 37°03′07″~37°07′12″N)于2007年10月底獲得國家海洋局批準建立, 是中國唯一以檉柳為主的國家級海洋生態(tài)特別保護區(qū), 總面積29.3 km2[16]。保護區(qū)位于山東省濰坊市昌邑市北部堤河以東、海岸線以下的灘涂區(qū)域, 屬于渤海萊州灣南岸[15]。萊州灣屬正規(guī)半日潮, 并受風暴潮影響[12]。地質(zhì)構造屬于華北地臺渤海凹陷的一部分, 地層是第四紀堆積層, 堆積平原海岸是主要地貌形態(tài), 土壤母質(zhì)為近代黃河沖積物, 整個地勢自南向北從高到低, 海拔6 m以下, 地下水位高, 潛水礦化度高[16]。氣候類型是溫帶半濕潤季風性大陸氣候, 年降水量為580~ 660 mm, 年均蒸發(fā)量為1 764~1 859 mm, 平均氣溫12.9℃左右, 極端最高氣溫39.2℃, 極端最低氣溫–19℃, 無霜期195~225 d[16-17]。

保護區(qū)內(nèi)生態(tài)類型主要由檉柳灌草叢、灘涂濕地、淺海構成, 土壤種類以潮土和鹽土為主, 植被類型以灌木和草本為主, 優(yōu)勢灌木樹種為檉柳, 優(yōu)勢草本植物有鹽地堿蓬、二色補血草()等。保護區(qū)內(nèi)建有防潮堤壩, 堤壩以北(簡稱堤壩內(nèi)部)是檉柳林, 堤壩以南(簡稱堤壩外部)是大片的灘涂濕地、淺海。

2 研究方法

2.1 采樣方法

2014年8月在山東昌邑國家級海洋生態(tài)特別保護區(qū)內(nèi)堤壩內(nèi)外分別設置采樣帶, 共設置5條采樣帶和 48個采樣點。防潮堤壩外, 設置了3條采樣帶(A、B、C), 其中樣帶A平行海岸線, 樣帶B、C垂直于海岸線; 防潮堤壩內(nèi), 設置了2條采樣帶(D、E), 均垂直于防潮堤壩(圖1)。每條樣帶中采樣點之間的距離為50 m, 每個樣點設置3 m×3 m的樣方采集植物和土壤樣品。在采樣過程中, 為了保證樣帶連續(xù), 不影響樣帶空間的關聯(lián)性及造成空間的差異, 始終以大堤為采樣起始點。

采用樣方調(diào)查法, 記錄樣方內(nèi)物種種類、數(shù)量、高度和蓋度等數(shù)據(jù), 采集每個樣方內(nèi)植物的地上部分, 并把莖和葉分別裝入信封內(nèi)保存。若樣方內(nèi)某種植物數(shù)量較少或生長狀態(tài)較差, 為保護當?shù)刂脖簧鷳B(tài)不受破壞, 則不采集該種植物。在每個樣方中選取5個點(分別為樣方4個角和樣方中心位置), 使用土壤采樣器收集0~10 cm, 10~20 cm, 20~30 cm深的土壤樣品, 放入密封袋封裝保存。

2.2 實驗分析

植物樣品在采集后24 h內(nèi)放置電熱鼓風干燥箱中105℃殺青30 min, 然后70℃烘干至恒質(zhì)量。烘干植物樣品通過粉碎機粉碎并封存。剔除石塊與植物根、莖等雜物土壤樣品自然風干后過100目篩并通過密封袋保存。通過元素分析儀(Various MACRO cube)測定植物和土壤樣品總碳和總氮。通過硫酸消煮法處理后植物樣品及濃硫酸-高氯酸消煮法處理后土壤樣品分別進入連續(xù)流動分析儀(Auto Analyzer III)測定總磷。稱取10.0 g土壤樣品, 加入25 mL蒸餾水, 配成溶液, 經(jīng)過低速離心機(3 500 r/min)處理后, 靜置1 h, 上清液通過手持pH計(SoilStik)測定pH和鹽度。

2.3 數(shù)據(jù)分析

通過箱形圖和獨立樣本檢驗, 分析防潮堤內(nèi)外土壤pH、鹽度、C、N、P含量的差異性; 通過Pearson相關性檢驗, 分析了物種豐富度與土壤性質(zhì)之間的關系[20-21]及植物體內(nèi)營養(yǎng)含量特征(TC、TN、TP及C︰N︰P)與土壤性狀之間的關系; 通過配對檢驗, 比較堤壩內(nèi)外植物體內(nèi)TN、TP、N︰P差異性; 物種豐富度是指一個群落或生境中物種數(shù)目多少, 在本研究中, 物種豐富度表示為單位樣方內(nèi)植物物種種類數(shù)量。所有統(tǒng)計分析及數(shù)據(jù)繪圖均通過統(tǒng)計軟件(Excel 2003、Origin Pro 8、SPSS 23.0)完成。

3 結(jié)果

3.1 防潮堤壩內(nèi)外土壤養(yǎng)分空間差異

通過獨立樣本檢驗, 防潮堤內(nèi)外土壤除pH (= –0.566, d=61.532,=0.573)以外, 鹽度(=11.211, d=26.382,=0.00)、C(= –3.052, d=64,=0.001)、N(= –3.745, d=64,=0.00)、P(= –4.099, d=37.981,=0.00)均有顯著差異。

防潮堤壩內(nèi)外土壤pH差異不明顯, 堤壩內(nèi)土壤pH的離散程度大于堤壩外部, 說明堤壩內(nèi)部土壤的pH空間上分布差異較大。堤壩外部土壤鹽度及離散程度顯著高于堤壩內(nèi)部, 說明堤壩外鹽度空間分布的差異大。堤壩內(nèi)部土壤C、N、P含量均高于堤壩外部, 說明堤壩外部的土壤營養(yǎng)成分流失較大, 這可能與堤壩外潮汐作用的沖刷密切相關(圖2)。因此,防潮堤壩造成了堤壩內(nèi)外土壤鹽度、C、N和P含量的差異, 而堤壩內(nèi)外土壤pH沒有受到較大影響。

3.2 防潮堤壩內(nèi)外植物物種分布比較

堤壩外部鹽地堿蓬出現(xiàn)頻數(shù)最多為22次, 其次是獐毛()12次, 檉柳出現(xiàn)9次, 二色補血草出現(xiàn)7次, 堿蓬和蘆葦()出現(xiàn)6次, 說明鹽地堿蓬、獐毛和檉柳是堤壩外灘涂濕地優(yōu)勢種, 以草本、灌木為主要景觀特征; 堤壩內(nèi)部出現(xiàn)頻數(shù)最多的物種是茵陳蒿() 18次, 其余依次是檉柳、蘆葦9次, 狗尾草()6次, 鵝絨藤()、長裂苦苣菜()5次, 灰綠藜() 4次, 豬毛菜()3次, 二色補血草、苦荬菜()2次, 藜()和鹽地堿蓬1次, 說明茵陳蒿、檉柳、蘆葦在堤壩內(nèi)屬于優(yōu)勢物種。物種茵陳蒿、鵝絨藤、豬毛菜、長裂苦苣菜、灰綠藜、藜、苦荬菜、狗尾草只出現(xiàn)在堤壩內(nèi), 而堿蓬、獐毛只出現(xiàn)在堤壩外。優(yōu)勢種鹽地堿蓬主要分布在堤壩外, 檉柳在堤壩內(nèi)外均有分布(表1)。

表1 堤壩內(nèi)外不同植物出現(xiàn)頻數(shù)

3.3 土壤因子對物種豐富度的影響分析

植物豐富度分別與土壤pH (=0.371,<0.05)、土壤C含量(=0.5000,<0.01)呈正相關關系, 和土壤鹽度呈負相關關系(= –0.657,<0.01), 而與土壤N、P含量無顯著相關。因此, 植物豐富度主要受土壤pH、C含量和鹽度的影響, 受土壤N和P含量的影響較小。土壤鹽度分別與土壤C、N、P含量在0.01顯著水平上呈現(xiàn)負相關關系, 相關系數(shù)分別為–0.630、–0.487、–0.428。土壤C含量與土壤N含量呈現(xiàn)正相關關系(=0.444,<0.01)(表2)。土壤pH對土壤養(yǎng)分含量無顯著影響。

3.4 防潮堤壩內(nèi)外典型植物物種TN、TP比較和土壤養(yǎng)分的關系

分別對堤壩內(nèi)外典型植物蘆葦和檉柳TN、TP和N︰P數(shù)據(jù)進行配對檢驗(表3)。結(jié)果顯示在堤壩內(nèi)外同種植物TN、TP差異不明顯(>0.01), 說明堤壩內(nèi)外相同植物養(yǎng)分含量水平相似。

表4說明蘆葦與土壤之間C、N、P含量及化學計量特征相關性不顯著。表5說明檉柳植物TC、TP含量與土壤C、N、P含量相關性不顯著; 檉柳植物TN含量與土壤P含量呈負相關關系(<0.01), 與土壤C︰P含量存在正相關關系(<0.05); 檉柳植物C: N與土壤P含量呈現(xiàn)正相關關系(=0.611,<0.01)與土壤C︰P比呈現(xiàn)負相關關系(= –0.525,<0.01), 但與土壤C、N含量、C︰N及N︰P比相關性不顯著; 檉柳植物C︰P正相關于土壤C︰P(=0.483,<0.05), 而檉柳的N︰P與土壤N︰P相關性不顯著。

4 討論

在昌邑海洋生態(tài)特別保護區(qū)內(nèi), 由于潮汐作用和風暴潮的影響差異, 防潮堤壩內(nèi)外土壤性狀和植物類型差異明顯。堤壩外土壤含鹽率高、養(yǎng)分含量偏低, 因此, 鹽地堿蓬成為堤壩外的優(yōu)勢種, 并且其呈簇狀分布, 這與郭曉麗[22]的研究結(jié)果相似。由于不受潮汐的影響, 堤壩內(nèi)土壤鹽度低于堤壩外部、土壤養(yǎng)分流失少, 而且植物凋落物分解營養(yǎng)物質(zhì)[23]有利于提高土壤營養(yǎng)物質(zhì)含量, 因此, 土壤N、P、C含量高于堤壩外, 形成了以檉柳為優(yōu)勢種景觀類型, 并且檉柳作為一種泌鹽植物, 可以改善土壤性質(zhì)[24], 也是大壩內(nèi)土壤鹽度低的原因之一。植被群落景觀特征與土壤性狀具有一定的相關性, 并且土壤的差異將對濕地植物種類產(chǎn)生影響[25], 大量研究表明黃河三角洲鹽生植被生長與分布受土壤鹽分影響較大[26-28],隨著鹽度增加, 物種豐富度不斷減少。作者的研究也發(fā)現(xiàn), 由于防潮堤壩的存在, 物種豐富度主要受土壤pH、C含量和鹽度的影響, 受土壤N和P含量的影響較小, 隨著鹽度的增加, 堤外物種豐富度小于堤內(nèi), 而且堤壩外部植物的平均生物量(372.67 g/m2)也小于大堤內(nèi)部植物的平均生物量(655.26 g/m2), 該研究結(jié)果與王樂云等[26]的研究一致。堤壩外部適合生長的植物主要有堿蓬、鹽地堿蓬、二色補血草、獐毛、檉柳、蘆葦, 形成以鹽地堿蓬、獐毛為優(yōu)勢種、檉柳稀疏分布的植被景觀, 而堤壩內(nèi)部植物種類增加, 物種豐富度提高, 形成以檉柳為優(yōu)勢種的灌草叢植被景觀。傅新等[19]發(fā)現(xiàn)堤壩影響海岸帶植被的蓋度, 并在一定程度上加速了植物群落的正向演替, 依次形成裸灘涂-鹽地堿蓬群落-檉柳群落-蘆葦群落-檉柳群落的植物演替序列。本研究發(fā)現(xiàn): 堤壩外的植物群落依次是裸灘涂-鹽地堿蓬群落-蘆葦群落-檉柳群落; 堤壩內(nèi)為檉柳群落。因此, 堤壩改變了堤壩內(nèi)的演替序列, 形成了檉柳頂級群落, 而堤壩外的演替方向與傅新的研究相似。

表2 采樣點植物豐富度與土壤性質(zhì)之間的相關性分析

注: *. 在0.05級別(雙尾), 相關性顯著, **. 在0.01級別(雙尾), 相關性顯著(表5同)

表3 昌邑海洋生態(tài)特別保護區(qū)典型植物檉柳與蘆葦TN、TP和N︰P及其堤壩內(nèi)外顯著性

表4 昌邑海洋生態(tài)特別保護區(qū)土壤與蘆葦TC、TN、TP含量及其化學計量比之間的相關性分析

表5 昌邑海洋生態(tài)特別保護區(qū)土壤與檉柳TC、TN、TP含量及化學計量比之間的相關性分析

在相似的氣候環(huán)境條件下, 土壤性狀影響著植物的群落特征[29], 例如土壤pH不僅能夠反映了土壤的酸堿性, 而且能夠影響土壤的養(yǎng)分, 對植物生長和種類有重要影響[30]; 土壤養(yǎng)分因子C、N、P對植物生長、發(fā)育和行為也起著重要作用, 尤其N︰P可以作為N的飽和指標, 用來判斷環(huán)境對植物生長元素供應情況和植物自身生長速率[31], 同時可以對環(huán)境中的限制性元素起指示作用[32-33]。對于濱海濕地生態(tài)系統(tǒng), 一些研究發(fā)現(xiàn): 當N︰P>16時, 植物生長受到P元素控制; 當N︰P<14時, 植物生長受N元素限制; 當14

因此, 防潮堤壩阻隔了潮汐向堤壩內(nèi)部輸送鹽分和水分, 導致堤壩內(nèi)土壤性質(zhì)發(fā)生改變, 主要包括鹽度值降低、土壤C、N、P含量升高, 加速了以鹽地堿蓬、獐毛為主濱海濕地植被景觀演替成以檉柳為主灌草叢景觀, 促進了濕生植被向中旱生植被的演化。

5 結(jié)論

防潮堤壩外部土壤pH、C、N、P含量均小于堤壩內(nèi)部土壤, 堤壩外部土壤鹽度大于堤壩內(nèi)部; 堤壩外部是以鹽地堿蓬和獐毛為主、檉柳伴生的濱海濕地景觀, 堤壩內(nèi)部則是以檉柳為主的灌草叢景觀; 保護區(qū)內(nèi)物種豐富度與土壤鹽度值呈負相關關系, 隨著鹽度的升高, 物種豐富度降低, 堤壩外部物種豐富度低于堤壩內(nèi)部。防潮堤壩的建立改變了堤壩內(nèi)外土壤的養(yǎng)分狀況, 加速了堤壩內(nèi)部植物群落的正向演替及堤壩外部的生態(tài)脆弱性。

[1] Costanza R, Pérez-Maqueo O, Martinez M L, et al. The value of coastal wetlands for hurricane protection[J]. Ambio, 2008, 37(4): 241-248.

[2] 葉翔, 王愛軍, 馬牧, 等. 高強度人類活動對泉州灣濱海濕地環(huán)境的影響及其對策[J]. 海洋科學, 2016, 40(1): 94-100. Ye Xiang, Wang Aijun, Ma Mu, et al. Effects of high-intensity human activities on the environment variations of coastal wetland in the Quanzhou Bay, China[J]. Marine Sciences, 2016, 40(1): 94-100.

[3] 肖艷芳, 張杰, 馬毅, 等. 基于“資源三號”衛(wèi)星的黃河口濕地景觀格局及其空間尺度效應分析[J]. 海洋科學, 2015, 39(2): 35-42. Xiao Yanfang, Zhang Jie, Ma Yi, et al. Landscape pattern and scale effect of Yellow River Estuarine wetland based on ZY-3 satellite[J]. Marine Sciences, 2015, 39(2): 35-42.

[4] 劉力維, 張銀龍, 汪輝, 等. 1983~2013年江蘇鹽城濱海濕地景觀格局變化特征[J]. 海洋環(huán)境科學, 2015, 34(1): 93-100. Liu Liwei, Zhang Yinlong, Wang Hui, et al. Variation of landscape pattern in Jiangsu Yancheng coastal wetland 1983-2013[J]. Marine Environmental Science, 2015, 34(1): 93-100.

[5] 曹磊, 宋金明, 李學剛, 等. 黃河三角洲典型潮汐濕地碳、氮、磷生物地球化學特征[J]. 海洋科學, 2015, 39(1): 84-92. Cao Lei, Song Jinming, Li Xuegang, et al. Biogeochemical characteristics of soil C, N, P in the tidal wetlands of the Yellow River Delta[J]. Marine Sciences, 2015, 39(1): 84-92.

[6] 魏夢杰, 葉思源, 丁喜桂, 等. 黃河三角洲濱海濕地沉積環(huán)境演化與碳的累積[J]. 海洋科學, 2015, 39(4): 64-72. Wei Mengjie, Ye Siyuan, Ding Xigui, et al. Carbon sequestration of different sedimentary layers in coastal wetland of the Yellow River Delta[J]. Marine Sciences, 2015, 39(4): 64-72.

[7] 梁文, 胡自寧, 黎廣釗, 等. 50年來北海市濱海濕地景觀格局變化及其驅(qū)動機制[J]. 海洋科學, 2016, 40(2): 84-93. Liang Wen, Hu Zining, Li Guangzhao, et al. Change and driving mechanism of landscape patterns in the coastal wetland of Beihai City in the last 50 years[J]. Marine Sciences, 2016, 40(2): 84-93.

[8] Tian X Y, Ji Y L, J?rgensen S E, et al. Landscape change detection of the newly created wetland in Yellow River Delta[J]. Ecological Modelling, 2003, 164(1): 21-31.

[9] 段曉峰, 許學工. 沿海防潮堤壩對風暴潮危害的減災效益研究[J]. 防災減災工程學報, 2006, 26(3): 279- 283. Duan Xiaofeng, Xu Xuegong. Research on contributions of coastal dykes to reducing losses caused by storm surges[J]. Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering, 2006, 26(3): 279-283.

[10] 劉玉鳳, 王濤. 昌邑市濰河入?？诜莱钡坦こ淘O計[J].山東水利, 2011, 8: 39-40. Liu Yufeng, Wang Tao. Design of the embankment of the Weihe River in Changyi City[J]. Shandong Water Resources, 2011, 8: 39-40.

[11] 王磊. 濰坊市濱海開發(fā)區(qū)沿海防護堤的建設研究[D]. 濟南: 山東大學, 2013. Wang Lei. The construction of Weifang binhai coastal protection embankment[D]. Jinan: Shandong University, 2013.

[12] 湯愛坤, 劉汝海, 許廖奇, 等.昌邑海洋生態(tài)特別保護區(qū)土壤養(yǎng)分的空間異質(zhì)性與植物群落的分布[J]. 水土保持通報, 2011, 31(3): 88-93. Tang Aikun, Liu Ruhai, Xu Liaoqi, et al. Spatial heterogeneity of soil nutrients and distribution of plant community in Changyi marine ecological special protection area[J].Bulletin of Soil and Water Conservation, 2011, 31(3): 88-93.

[13] 張順, 賈永剛, 郭磊, 等. 山東昌邑海洋特別保護區(qū)土壤水鹽運移現(xiàn)場原位自動監(jiān)測研究[J]. 土壤通報, 2014, 45(2): 376-382. Zhang Shun, Jia Yonggang, Guo Lei, et al. An in-situ automatic monitoring technology for soil water and salt transport in the Changyi Marine ecological special protection area[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2014, 45(2): 376-382.

[14] 王學沁, 衣華鵬, 高猛, 等. 昌邑國家級海洋生態(tài)特別保護區(qū)植物物種多樣性[J]. 濕地科學, 2015, 13(3): 364-368. Wang Xueqin, Yi Huapeng, Gao Meng, et al. Plant species diversity of Changyi Ocean ecology special protection zone[J]. Wetland Science, 2015, 13(3): 364-368.

[15] 冷宇, 張守本, 劉一霆, 等. 昌邑海洋生態(tài)特別保護區(qū)潮間帶大型底棲動物時空分布特征[J]. 中國環(huán)境監(jiān)測, 2014, 30(2): 164-169. Leng Yu, Zhang Shouben, Liu Yiting, et al. Spatial distribution and seasonal variation of macrobenthos in intertidal fiat of Changyi Marine ecological special protection area[J]. Environmental Monitoring in China, 2014, 30(2): 164-169.

[16] 夏江寶, 孔雪華, 陸兆華, 等.濱海濕地不同密度檉柳林土壤調(diào)蓄水功能[J]. 水科學進展, 2012, 23(5): 628-634. Xia Jiangbao, Kong Xuehua, Lu Zhaohua, et al. Capacity of soil water storage and regulation under different density forests ofLour in coastal wetland[J]. Advances in Water Science, 2012, 23(5): 628-634.

[17] 榮戧戧, 劉京濤, 夏江寶, 等. 萊州灣濕地檉柳葉片N、P生態(tài)化學計量學特征[J]. 生態(tài)學雜志, 2012, 31(12): 3032-3037. Rong Qiangqiang, Liu Jingtao, Xia Jiangbao. Leaf N and P stoichiometry ofL. in Laizhou Bay wetland, Shandong Province of East China[J]. Chinese Journal of Ecology, 2012, 31(12): 3032-3037.

[18] 何秀平. 檉柳對濱海濕地土壤理化性質(zhì)的影響[D]. 青島: 國家海洋局第一海洋研究所, 2014. He Xiuping. Effects ofon ecological environment of coastal wetlands[D]. Qingdao: The First Institute of Oceanography, Soa, 2014.

[19] 傅新, 劉高煥, 黃翀, 等. 人工堤壩影響下的黃河三角洲海岸帶生態(tài)特征分析[J]. 地球信息科學學報, 2011, 13(6): 797-803. Fu Xin, Liu Gaohuan, Huang Chong, et al. Analysis of ecological characteristics of coastal zone in Yellow River Delta under dam disturbance[J]. Journal of Geo-information Science, 2011, 13(6): 797-803.

[20] 潘齊坤, 羅專溪, 顏昌宙, 等.城市濱海濕地表層沉積物磷形態(tài)與相關關系分析[J]. 生態(tài)環(huán)境學報, 2010, 19(9): 2117-2122. Pan Qikun, Luo Zhuanxi, Yan Changzhou, et al. Phosphorus fractions and theirs correlation analysis in surface sediment of urban coastal wetland[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2010, 19(9): 2117-2122.

[21] Han W, Fang J, Guo D, et al. Leaf nitrogen and phosphorus stoichiometry across 753 terrestrial plant species in China.[J]. New Phytologist, 2005, 168(2): 377-385.

[22] 郭曉麗. 昌邑市國家沿海濕地公園生物資源調(diào)查及保護對策研究[D]. 濟南: 山東農(nóng)業(yè)大學, 2015. Guo Xiaoli. Changyi national coastal wetland park research on biological resources investigation and protection countermeasures[D]. Jinan: Shandong Agricultural University, 2015.

[23] Koull N, Chehma A. Soil characteristics and plant distribution in saline wetlands of Oued Righ, Northeastern Algeria[J]. Journal of Arid Land, 2016, 8(6): 948-959.

[24] 丁秋祎, 白軍紅, 高海峰, 等.黃河三角洲濕地不同植被群落下土壤養(yǎng)分含量特征[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報, 2009, 28(10): 2092-2097. Ding Qiuyi, Bai Junhong, Gao Haifeng, et al.Soil nutrient contents in Yellow River Delta wetlands with different plant communities[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2009, 28(10): 2092-2097.

[25] 侯本棟, 馬風云, 邢尚軍, 等. 黃河三角洲不同演替階段濕地群落的土壤和植被特征[J]. 浙江林學院學報, 2007, 24(3): 313-318. Hou Bendong, Ma Fengyun, Xing Shangjun, et al. Soil and vegetation characteristics of wetland communities at different successive stages in the Huanghe River Delta[J]. Journal of Zhejiang Forestry College, 2007, 24(3): 313-318.

[26] 王樂云. 生物炭和濕地凋落物對黃河三角洲濱海濕地土壤有機碳礦化的影響[D]. 青島: 中國海洋大學, 2015. Wang Leyun. Effects of biochar and wetland litter on mineralization of organic carbon in coastal wetlands of the Yellow River Delta[D]. Qingdao: Ocean University Of China, 2015.

[27] 吳志芬, 趙善倫, 張學雷.黃河三角洲鹽生植被與土壤鹽分的相關性研究[J]. 植物生態(tài)學報, 1994, 18(2): 184-193. Wu Zhifen, Zhao Shanlun, Zhang Xuelei. Studies on interrelation between salt vegetation and soil salinity in the Yellow River Delta[J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 1994, 18(2): 184-193.

[28] 徐治國, 何巖, 閆百興, 等. 植物N/P與土壤pH對濕地植物物種豐富度的影響[J]. 中國環(huán)境科學, 2006, 26(3): 346-349. Xu Zhiguo, He Yan, Yan Baixing, et al. The influence of plant N/P, soil pH value on wetland plant species richness[J]. China Environmental Science, 2006, 26(3): 346-349.

[29] 張小萌, 李艷紅, 李磊. 艾比湖濕地梭梭與土壤因子關系的分析[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學, 2016, 55(6): 1406- 1409. Zhang Xiaomeng, Li Yanhong, Li Lei.Analysis of the relations betweenBunge and soil factors in Ebinur Lake wetland[J]. Hubei Agricultural Sciences, 2016, 55(6): 1406-1409.

[30] 師剛強, 趙藝, 施澤明, 等. 土壤pH值與土壤有效養(yǎng)分關系探討[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學, 2009, 16(5): 93-94. Shi Gangqiang, Zhao Yi, Shi Zeming, et al. Soil pH value and to explore the relationship between soil nutrient[J]. Modern Agricultural Sciences, 2009, 16(5): 93-94.

[31] 宋紅麗. 圍填?；顒訉S河三角洲濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)類型變化和碳匯功能的影響[D]. 長春: 中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所, 2015. Song Hongli. Influence of reclamation activities on ecosystem type and carbon sink function of the coastal wetland in the Yellow River Estuary[D]. Changchun: Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy of Sciences, 2015.

[32] Koerselman W, Meuleman A F M. The vegetation N︰P ratio: a new tool to detect the nature of nutrient limitation[J]. Journal of Applied Ecology, 1996, 33(6): 1441-1450.

[33] Tessier J T, Raynal D J. Use of nitrogen to phosphorus ratios in plant tissue as an indicator of nutrient limitation and nitrogen saturation[J]. Journal of Applied Ecology, 2003, 40(3): 523-534.

[34] 劉興華. 黃河三角洲濕地植物與土壤C、N、P生態(tài)化學計量特征研究[D]. 泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學, 2013. Liu Xinghua. C, N, P stoichiometry of plants and soil in the wetland of Yellow River Delta[D]. Taian: Shandong Agricultural University, 2013.

[35] 李征, 韓琳, 劉玉虹, 等.濱海鹽地堿蓬不同生長階段葉片C、N、P化學計量特征[J]. 植物生態(tài)學報, 2012, 36(10): 1054-1061. Li Zheng, Han Lin, Liu Yuhong, et al. C, N and P stoichiometric characteristics in leaves ofduring different growth phase in coastal wetlands of China[J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 2012, 36(10): 1054-1061.

[36] Smalt R, Mitchell F T, Howard R L, et al. Induction of NO and prostaglandin E2in osteoblasts by wall-shear stress but not mechanical strain[J]. American Journal of Physiology, 1997, 273(4): E751-E758.

[37] Zheng X, Fu C, Xu X, et al. The Asian nitrogen cycle case study[J]. Ambio A Journal of the Human Environment, 2002, 31(2): 79-87.

[38] 劉興詔, 周國逸, 張德強, 等.南亞熱帶森林不同演替階段植物與土壤中N、P的化學計量特征[J]. 植物生態(tài)學報, 2010, 34(1): 64-71. Liu Xingzhao, Zhou Guoyi, Zhang Deqiang, et al. N and P stoichiometry of plant and soil in lower subtropical forest successional series in Southern China[J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 2010, 34(1): 64-71.

[39] Sundby B, Gobeil C, Silverberg N, et al. The phosphorus cycle in coastal marine sediments[J]. Limnology and Oceanography, 1992, 37(6): 1129-1145.

Effects of tide dyke on plants and soil properties of coastal wetlands in Changyi, Shandong

CHEN Cheng1, 2, 3, LIU Yu-hong1, 2, LU Ying1, 2, 4, WANG Guang-mei1, ZHANG Hua1

(1. Yantai Institute of Coastal Zone Research, Chinese Academy of Sciences, Yantai 264003, China; 2. Key Laboratory of Integrated Regulation and Resource Development on Shallow Lake of Ministry of Education, College of Environment, Hohai University, Nanjing 210098, China; 3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 4. China School of Municipal and Environmental Engineering, the University of Jilin Architecture, Changchun 130118, China)

A field-survey sampling was conducted in Changyi National Marine Ecological Special Reserve to study the influence of tide dyke on the plant and soil properties of coastal wetlands. The analysis of the relation between soils and vegetation and that between the two sides of the dam was performed. Results showed that the soil and vegetation status inside and outside the dyke had some differences. While the salinity was contrary, the contents of soil such as C, N, and P outside the dyke were less than that inside the dyke. Outside the dyke,andare the dominant species of coastal wetlands, while inside the dyke, shrub-grasslandis the dominant species. The richness of species was negatively correlated with soil salinity; with the increasing soil salinity, the richness of soil outside the dyke was less than that inside the dyke. There was no significant correlation of C, N, and P, and the stoichiometric ratio C︰N︰P between the soil and, whereas a significant negative correlation existed between the contents of P of soil and content of N of, which indicated that woody plants depended on soil nutrient more than herbaceous plants.

Tide dyke; coastal wetland; Changyi National Marine Ecological Special Reserve

(本文編輯: 譚雪靜)

[Key Project of Chinese Academy of Sciences, No .Y324021021; National Natural Science Foundation of China(General Program), No.31370474; A Project Funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions, No. PAPD; The Fundamental Research Funds for the Central Universities, No.2016B12014]

Sep. 29, 2016

P76

A

1000-3096(2017)05-0050-09

10.11759//hykx20160929002

2016-09-29;

2017-03-04

中國科學院重點部署項目(Y324021021); 國家自然科學基金資助項目(31370474); 江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程資助項目(PAPD); 中央高校基本科研業(yè)務費專項資金(2016B12014)

陳琤(1993-), 女, 安徽馬鞍山人, 碩士研究生, 主要從事濱海濕地水文模型研究, 電話: 18363827098, E-mail: chen@yic.ac.cn; 劉玉虹, 通信作者, E-mail: yhliu@hhu.edu.cn