銀川平原黃河灘涂濕地植物多樣性和土壤理化性質(zhì)分析

陳向全 何彤慧 蘇芝屯 馮艷瓊 崔喬

摘要?[目的]研究銀川平原灘涂濕地的植物多樣性、土壤理化性質(zhì)的區(qū)域分布差異。[方法]選取黃沙古渡濕地、吳忠黃河濕地、銀川黃河濕地和平羅濕地4個區(qū)域為研究對象，采用野外采樣、室內(nèi)試驗與數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的方法，探討植物多樣性、土壤理化性質(zhì)和灘涂濕地發(fā)育三者之間的關(guān)系。[結(jié)果]銀川平原黃河灘涂濕地是干旱區(qū)典型的河流濕地類型，其形成受到水文、局地地形、城市建設(shè)以及旅游等多重因素影響。銀川平原灘涂濕地共發(fā)現(xiàn)了26種植物，隸屬于11科23屬26種，其中菊科、藜科、禾本科為優(yōu)勢科，分別占植物總數(shù)的26.92%、15.38%、15.38%，群落多樣性測度指標(biāo)表明其群落物種組成相對單調(diào)，大多是單優(yōu)群落斑塊。植物群落多樣性表現(xiàn)為平羅濕地>吳忠黃河濕地>銀川黃河濕地>黃沙古渡濕地;上、下游區(qū)域灘涂濕地植被多樣性較高，而中游區(qū)域灘涂濕地植被多樣性較低;老灘涂植被多樣性較高，新灘涂植被多樣性較低。這說明灘涂發(fā)育程度和地理位置是影響植物分布的重要因素。通過對土壤有機碳、電導(dǎo)率、分形維數(shù)的測定，表明隨著灘涂濕地發(fā)育程度的提高土壤質(zhì)地越細膩，結(jié)構(gòu)組成越好，表現(xiàn)為平羅濕地>銀川黃河濕地>吳忠黃河濕地>黃沙古渡濕地。灘涂發(fā)育程度、地理位置是影響土壤有機碳含量、電導(dǎo)率、pH和分形維數(shù)的重要因素，隨著灘涂發(fā)育程度提高，土壤有機碳含量、電導(dǎo)率和分形維數(shù)均逐漸增大，地理位置則是pH區(qū)域性差異的主導(dǎo)因素。植物多樣性與土壤有機碳、電導(dǎo)率等土壤環(huán)境因子的關(guān)系并不是很密切，表明灘涂發(fā)育中的偶發(fā)因素影響較大。[結(jié)論]該研究為該地灘涂濕地生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的保護和持續(xù)利用提供參考。

關(guān)鍵詞?灘涂濕地;植物多樣性;土壤理化性質(zhì);銀川平原

中圖分類號?Q948.113;S153文獻標(biāo)識碼?A文章編號?0517-6611（2020）07-0077-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.07.024

Plant?Diversity?and?Soil?Physicochemical?Properties?of?the?Yellow?River?Tidal?Flat?Wetland?in?Yinchuan?Plain

CHEN?Xiangquan1，2，?HE?Tonghui1，2，?SU?Zhitun1，2?et?al

（1.Key?Laboratory?for?Restoration?and?Reconstruction?of?Degraded?Ecosystem，?Ministry?of?Education，?Ningxia?University，?Yinchuan，Ningxia?750021;2.?Breeding?Base?of?State?Key?Laboratory?for?Preventing?Land?Degradation?and?Ecological?Restoration，?Ningxia?University，?Yinchuan，Ningxia?750021）

Abstract?[Objective]?The?research?aimed?to?study?the?diversity?of?plants?and?the?regional?distribution?of?soil?physicochemical?properties?in?the?tidal?flat?wetland?of?Yinchuan?Plain.[Method]Ancient?ferry?wetland?of?the?Yellow?River，?Wuzhong?Yellow?River?wetland，?Yinchuan?Yellow?River?wetland?and?Pingluo?wetland?were?selected?as?the?research?objects，field?sampling，?laboratory?experiment?and?data?analysis?were?used，to?explore?the?relationship?among?plant?diversity，?soil?physical?and?chemical?properties?and?the?development?of?tidal?flat?wetland.?[Result]The?Yellow?River?tidal?flat?wetland?in?Yinchuan?Plain?was?a?typical?type?of?river?wetland?in?arid?area，?its?formation?was?influenced?by?hydrology，?local?topography，?urban?construction?and?tourism.26?species?of?plants?belonging?to?11?families，?23?genera?and?26?species?were?found?in?the?mudflats?of?Yinchuan?Plain，among?them，?compositae，?chenopodiaceae?and?gramineae?were?dominant?families，?accounting?for?26.92%，?15.38%?and?15.38%?of?the?total?number?of?plants?respectively;the?community?diversity?index?indicated?that?the?species?composition?of?the?community?was?relatively?monotonous，?most?of?which?was?single?optimal?community?patches.?The?diversity?of?plant?community?was?shown?as?follows：?Pingluo?wetland?>?Wuzhong?Yellow?River?wetland?>?Yinchuan?Yellow?River?wetland?>Ancient?Ferry?wetland?of?the?Yellow?River;vegetation?diversity?was?higher?in?upper?and?lower?reaches，?but?lower?in?middle?reaches;the?vegetation?diversity?of?the?old?tidal?flats?was?higher?than?that?of?the?new?tidal?flats.?This?indicated?that?the?development?degree?and?geographical?position?of?tidal?flats?were?important?factors?affecting?the?distribution?of?plants.Through?the?measurement?of?soil?organic?carbon，?electrical?conductivity?and?fractal?dimension，?it?was?shown?that?with?the?development?of?tidal?flat?wetland，?the?soil?texture?was?finer?and?the?structure?composition?was?better，?the?results?showed?that：?Pingluo?wetland?>?Yinchuan?Yellow?River?wetland?>?Wuzhong?Yellow?River?wetland?>?Ancient?Ferry?wetland?of?the?Yellow?River.?The?development?degree?and?geographical?location?of?tidal?flats?were?important?factors?affecting?soil?organic?carbon?content，?electrical?conductivity，?pH?and?fractal?dimension，?with?the?development?of?tidal?flats，?organic?carbon?content，?electrical?conductivity?and?fractal?dimension?of?soil?gradually?increased;geographic?location?was?the?dominant?factor?for?regional?differences?in?PH?values.?The?relationship?between?plant?diversity?and?soil?environmental?factors?such?as?soil?organic?carbon?and?electrical?conductivity?was?not?very?close，?which?indicated?that?incidental?factors?had?a?great?influence?on?the?development?of?tidal?flats.[Conclusion]?The?study?provides?the?reference?for?the?protection?and?sustainable?utilization?of?biodiversity?in?the?wetland?ecosystem.

Key?words?Tidal?flat?wetland;Plant?diversity;Soil?physicochemical?properties;Yinchuan?Plain

基金項目?國家自然科學(xué)基金項目（41361095，41761102）。

作者簡介?陳向全（1996—），男，山東棗莊人，碩士研究生，研究方向：環(huán)境生態(tài)評價和濕地生態(tài)恢復(fù)。

通信作者，教授，博士，碩士生導(dǎo)師，從事生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測評估、環(huán)境變化和濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)研究。

收稿日期?2019-09-18

物種多樣性保護是當(dāng)今生態(tài)學(xué)研究的熱點之一[1]，是維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)。物種多樣性是生物多樣性在物種水平上的表達形式，是表征生物群落的重要指標(biāo)，在反映植物群落生境差異、群落結(jié)構(gòu)組成和穩(wěn)定性等方面具有重要的意義[2-3]，通過對群落物種多樣性進行分析，可以更好地認識群落的結(jié)構(gòu)組成、動態(tài)變化[4]。一個生態(tài)系統(tǒng)的群落物種結(jié)構(gòu)組成和多樣性發(fā)生變化，不僅會影響整個生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的運轉(zhuǎn)[5-6]，還會對其他相鄰地域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響[7]。灘涂濕地是水陸交匯的生態(tài)過渡區(qū)域，兼顧水域和陸地雙重特征，因此具有獨特的水文、植被、土壤特征[8]，具體包括海灘、湖灘和河灘，其為人類的生存和發(fā)展提供了控制污染、調(diào)節(jié)氣候、重要棲息地等多種重要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，并且在維持濱海地區(qū)生物多樣性方面發(fā)揮了重要作用[9-10]。灘涂濕地由于受到了陸地和水域環(huán)境的雙重影響和制約，具有高度敏感性和脆弱性。目前在灘涂濕地植物多樣性研究中，濱海濕地的研究較為系統(tǒng)，高鑫等[11]研究了濱海灘涂濕地不同植物群落下土壤有機質(zhì)的差異，羅丹[12]運用遙感影像解譯了黃茅海沿岸灘涂發(fā)育及岸線的變化，王磊等[13]研究了江蘇濱海灘涂濕地不同植被演替階段土壤有機碳分布特征，高宇等[14]對上海崇明島不同時期的人類圍墾面積和灘涂發(fā)育面積之間的關(guān)系進行了探討。而關(guān)于河濱灘涂濕地的研究比較欠缺，關(guān)于不同發(fā)育程度下灘涂濕地植物多樣性與土壤理化性質(zhì)的研究相對更少，何聰?shù)萚15]研究了元謀干熱河谷地區(qū)土壤墑情基本情況與植物多樣性的關(guān)系及其對植物多樣性的影響，趙敏等[16]研究了黑河中游土壤鹽分變化對植物多樣性的影響，但灘涂濕地發(fā)育程度與植物多樣性、土壤環(huán)境因子的內(nèi)在聯(lián)系和互作機制尚不明確。

黃河為多沙性河流，流經(jīng)銀川平原時，由于地勢平緩、落差小、泥沙逐漸沉積，發(fā)育了大量的灘涂濕地，為銀川平原“沃土肥田”景觀的形成奠定了基礎(chǔ)。也正是由于農(nóng)業(yè)開發(fā)對灘涂濕地的不斷蠶食，尤其是進入21世紀后黃河高標(biāo)準堤防工程和道路工程的興建，將銀川平原的黃河灘涂濕地壓縮至兩側(cè)濱河大道以內(nèi)。針對銀川平原近自然灘涂濕地，進行植物群落物種多樣性與土壤理化性質(zhì)的研究，不僅有助于揭示濕地形成發(fā)育的內(nèi)在機理，對于河流濕地系統(tǒng)生態(tài)恢復(fù)與生物多樣性保護實踐也有科學(xué)意義。

1?資料與方法

1.1?研究區(qū)概況

銀川平原位于寧夏中部黃河兩岸，地質(zhì)構(gòu)造上為斷陷盆地，后經(jīng)黃河泥沙及平原湖沼長期淤積而成，東西寬10～50?km，南北長約165?km，面積約7?800?km2，海拔1100～1?200?m。銀川平原位于西北內(nèi)陸地區(qū)，氣候干旱，年均降水量約為200?mm。黃河干流流經(jīng)銀川平原190?km，河流跨度在2.1～6.1?km，河道寬度在0.35～1.45?km，灘涂濕地總面積達462.779?7?km2。

2015年，國家林業(yè)局批準了寧夏黃河濕地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測研究站的建設(shè)。該站點采用一站多點的建設(shè)方案，在吳忠黃河濕地、銀川黃河濕地、黃沙古渡濕地和平羅天河灣濕地4個國家級或自治區(qū)級濕地公園中，分別布設(shè)了固定監(jiān)測點位（圖1）。這些點位均位于濕地公園的生態(tài)保育區(qū)，受人為干擾較小或無人為干擾，濕地植被發(fā)育完善，具有典型性。

1.2?取樣

在銀川平原，以黃河沿岸為研究樣地，自上游至下游選取寧夏黃河濕地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測研究站（隸屬于國家林業(yè)局在《陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)中長期發(fā)展規(guī)劃（2008—2020年）》中確定的基本站），即黃沙古渡濕地（S）、銀川黃河濕地（Y）、吳忠黃河濕地（W）、平羅天河灣濕地（P）4個固定監(jiān)測站點。每個樣地設(shè)置1?m×1?m?的小樣方，每個樣方3個重復(fù);黃沙古渡濕地設(shè)置4個樣方，銀川黃河濕地設(shè)置4個樣方，吳忠黃河濕地設(shè)置5個樣方，平羅濕地設(shè)置5個樣方，共計54個。調(diào)查記錄各樣地物種的名稱和各個種的多度、高度、蓋度。在每個樣方中心，采用分層采樣法取土樣，除去腐殖質(zhì)層深度分別0～10、10～20、20～30、30～40和40～50?cm，在實驗室用儀器分析測定有機質(zhì)、電導(dǎo)率、pH這3個土壤環(huán)境因子。

1.3?數(shù)據(jù)處理

重要值計算：灌草重要值=（相對多度?+相對蓋度+相對頻度）×100/3。

多樣性指數(shù)計算：根據(jù)野外調(diào)查數(shù)據(jù)，分別計算各個樣地植物的Simpson優(yōu)勢度指數(shù)（D）、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H）、Pielou均勻度指數(shù)（E）、Margalef豐富度指數(shù)（R）來研究不同濕地群落的物種多樣性。其計算公式如下：

D=1-Si=1Ni（Ni-1）N（N-1）（1）

H=-Si=1（NiN）ln（NiN）（2）

3=H/lnS（3）

R=S（4）

式中，S為每一樣方的物種數(shù)目;Ni為樣方中第i個物種的重要值;N為該樣方所有物種重要值之和。

因銀川平原灘涂濕地以草本為主，故采用國際上流行的“50/20法則”[17]，以蓋度等級劃定群落中的優(yōu)勢種程度。

采用Excel?2010作圖，SPSS?20.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，分別對銀川平原4個濕地的物種多樣性指數(shù)和各土壤因子進行單因素方差分析（one-way?ANOVA）和多重比較（LSD）。以物種多樣性指數(shù)為因變量，各樣地土壤理化性質(zhì)指標(biāo)為自變量，對植物多樣性與土壤理化性質(zhì)進行Pearson?相關(guān)分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同發(fā)育程度灘涂濕地主要群落物種組成

該研究在銀川平原黃河灘涂共發(fā)現(xiàn)了26種植物，隸屬于11科23屬26種，其中菊科、藜科、禾本科為優(yōu)勢科，分別占植物總數(shù)的26.92%、15.38%、15.38%。每種植物在每個濕地中扮演不同的角色，不同灘涂濕地分別形成了以檉柳、旱柳、水蓼、莎草、拂子茅、堿蓬、蘆葦為優(yōu)勢種，其余物種錯雜分布的鑲嵌型群落斑塊結(jié)構(gòu)。不同灘涂濕地植物群落特征見表1。由表1可見，不同灘涂濕地相同植物群落結(jié)構(gòu)組成差異顯著，堿蓬群落在黃沙古渡濕地和平羅濕地的蓋度分別為30%～45%和40%～55%，重要值分別為0.641?1和0.292?2;拂子茅群落在黃沙古渡濕地、銀川黃河濕地和平羅濕地的蓋度分別為20%～35%、45%～60%和55%～75%，重要值分別為0.567?5、0.428?7和0.225?8;蘆葦群落在銀川黃河濕地和平羅濕地的蓋度分別為45%～98%和100%，重要值分別為0.649?3和0555?3，這表明隨著灘涂濕地發(fā)育程度的提高，植物群落的蓋度和物種豐富度也逐漸提高，優(yōu)勢種在群落中的地位和作用逐漸減弱。吳忠黃河濕地群落內(nèi)物種組成與其他3個濕地具有明顯差別，分別是水蓼群落、球狀水莎草群落、檉柳群落，這可能與其所處的地理位置有關(guān)。

2.2?不同發(fā)育程度灘涂濕地植物多樣性分析

從圖2可以看出，銀川平原四片灘涂濕地D指數(shù)、H指數(shù)、E指數(shù)、R指數(shù)具有一致的變化規(guī)律，基本呈現(xiàn)上、下游區(qū)段植被多樣性較高而中游區(qū)段植被多樣性較低的現(xiàn)象，即黃沙古渡濕地和銀川黃河濕地的植物多樣性較低，吳忠黃河濕地和平羅濕地的植物多樣性較高，說明這4種指數(shù)在反映植物多樣性方面較為一致。隨著灘涂濕地發(fā)育程度的提高，4種植物多樣性指數(shù)整體呈現(xiàn)出增加的趨勢，說明灘涂濕地發(fā)育時間影響植物群落的發(fā)育和演替;而吳忠黃河濕地植物多樣性指數(shù)要高于發(fā)育程度大于它的銀川黃河濕地，其原因可能是處于黃河上游區(qū)域，這反映出灘涂發(fā)育程度和干擾因素共同影響植物群落的演替。銀川平原4種濕地的物種多樣性指數(shù)除D指數(shù)外，H指數(shù)、E指數(shù)、R指數(shù)均具有顯著性差異（P<0.05）。銀川平原4種灘涂濕地的D指數(shù)相近，說明4種灘涂濕地優(yōu)勢種在群落結(jié)構(gòu)組成上的地位和作用基本一致。H指數(shù)和E指數(shù)則是平羅濕地最高，并與其他3個濕地均具有顯著性差異（P<0.05），表明平羅濕地植物群落物種數(shù)散布更加均勻，群落結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。4個濕地的物種豐富度指數(shù)（R）則是平羅濕地和吳忠黃河濕地較多，黃沙古渡濕計和銀川黃河濕地較小，這是因為平羅濕地發(fā)育程度最高，植物群落處于演替的高級階段，吳忠黃河濕地位于黃河上游區(qū)域，植物群落組成相對豐富和穩(wěn)定。

2.3?不同發(fā)育程度灘涂濕地土壤理化因子和土壤分形維數(shù)分析

從圖3可以看出，銀川平原四片灘涂濕地之間的土壤理化性質(zhì)普遍存在差異性（P<0.05）。有機碳含量、電導(dǎo)率和土壤分形維數(shù)呈現(xiàn)出一致的變化規(guī)律，均表現(xiàn)為平羅濕地>銀川黃河濕地>吳忠黃河濕地>黃沙古渡濕地，即隨著灘涂濕地發(fā)育程度的提高，有機碳含量、電導(dǎo)率和土壤分形維數(shù)均呈現(xiàn)出增加的趨勢。有機碳含量黃沙古渡濕地明顯低于銀川黃河濕地、吳忠黃河濕地、平羅濕地，并與它們存在顯著差異性（P<0.05），其他3個濕地之間則不存在顯著差異性（P>0.05），這可能與其所處的位置有關(guān)。電導(dǎo)率則是平羅濕地最大，銀川黃河濕地、吳忠黃河濕地次之，黃沙古渡濕地最小，黃沙古渡濕地與銀川黃河濕地、吳忠黃河濕地、平羅濕地存在顯著差異性（P<0.05）。土壤分形維數(shù)則是黃沙古渡濕地與銀川黃河濕地、吳忠黃河濕地、平羅濕地存在顯著差異性（P<0.05），說明黃沙古渡濕地由于發(fā)育時間較短，土壤質(zhì)地組成與其他3個濕地存在顯著差異性（P<0.05）。土壤pH變化規(guī)律則與灘涂濕地發(fā)育程度并不一致，其在黃沙古渡濕地中最高，平羅濕地次之，吳忠黃河濕地和銀川黃河濕地較小，說明灘涂發(fā)育程度并不是影響土壤pH變化的主要因素。

2.4?植物多樣性與土壤理化因子和土壤分形維數(shù)的相關(guān)性分析

4個濕地多樣性指數(shù)和土壤環(huán)境因子的Pearson?相關(guān)分析（表2）表明，植物多樣性與土壤有機碳、電導(dǎo)率、pH等土壤環(huán)境因子的關(guān)系并不是很密切，4個濕地中黃沙古渡土壤環(huán)境因子與多樣性指數(shù)具有相對密切的相關(guān)性，銀川黃河濕地、吳忠黃河濕地、平羅濕地土壤環(huán)境因子與植物多樣性指數(shù)關(guān)聯(lián)較小。黃沙古渡濕地，有機碳含量與植物多樣性指數(shù)均不存在明顯的相關(guān)關(guān)系;電導(dǎo)率與Simpson指數(shù)（D1）呈顯著負相關(guān)，與Pielou指數(shù)（E1）呈顯著正相關(guān)，與Shannon-Wiener指數(shù)（H1）、Margalef指數(shù)（R1）不存在明顯的相關(guān)關(guān)系;pH與Simpson指數(shù)存在顯著正相關(guān)性，與Shannon-Wiener指數(shù)存在極顯著負相關(guān)性，與Pielou指數(shù)存在顯著負相關(guān)性，與Margalef指數(shù)不存在相關(guān)關(guān)性。銀川黃河濕地，有機碳含量與Margalef指數(shù)存在顯著正相關(guān)性，與其他3個多樣性指數(shù)沒有顯著相關(guān)性;電導(dǎo)率、pH則與植物多樣性指數(shù)不存在明顯的相關(guān)關(guān)系。吳忠黃河濕地，有機碳含量與Simpson指數(shù)存在顯著正相關(guān)性，與其他3個植物多樣性指數(shù)不存在顯著相關(guān)性;電導(dǎo)率、pH則與植物多樣性指數(shù)不存在明顯的相關(guān)關(guān)系。平羅濕地，有機碳含量、電導(dǎo)率與植物多樣性指數(shù)均無顯著相關(guān)性;pH僅與Pielou指數(shù)存在極顯著正相關(guān)性，與其他3個植物多樣性指數(shù)不存在相關(guān)關(guān)系。

圖4為研究區(qū)土壤分形維數(shù)與植物群落的多樣性關(guān)系，從y=ax+b、y=aebx?、y=alnx+b和y=ax2+bx-c中選取R2最佳作為擬合方程，其中與Pielou?指數(shù)（E）與函數(shù)擬合（R2=0301）呈現(xiàn)出隨著土壤分形維數(shù)的增大，Pielou指數(shù)有變大的趨勢，但變化速度十分緩慢;Simpson?指數(shù)（D）、Shannon-Wiener?指數(shù)（H）和Margalef?指數(shù)（R）以多項式函數(shù)擬合（R2分別為0.244、0.139、和0.174），隨著土壤分形維數(shù)的增大，D指數(shù)、H指數(shù)和R指數(shù)呈現(xiàn)出先增大后減少的趨勢，且分別在分形維數(shù)值為?2.65、2.65和2.75?左右出現(xiàn)峰值。

3?討論

該研究中，植物群落物種組成隨著灘涂濕地發(fā)育程度的提高具有明顯的差異性，但優(yōu)勢種基本沒有變化。黃河灘涂濕地草本植物主要以菊科、藜科、禾本科的濕生草本植物為主，主要的濕地草本植物有蘆葦、堿蓬、拂子茅等。在所調(diào)查的4個灘涂濕地中它們幾乎都扮演著重要的角色，為群落優(yōu)勢種或建群種，其原因是這類植物由于發(fā)達的根狀莖生長繁

殖速度較快，有利于防沙固堤，加之黃河灘涂濕地主要為砂

壤土，比較適宜根莖型禾草類植物的生長繁殖，這與張起鵬等[18]、劉曦等[19]的研究結(jié)果一致。灘涂發(fā)育程度對物種的優(yōu)勢程度具有一定的影響，即隨著灘涂發(fā)育程度的提高群落物種豐富度提高，優(yōu)勢種的重要值逐漸減小，但優(yōu)勢種基本變化不明顯，即堿蓬、拂子茅和蘆葦?shù)膬?yōu)勢地位依然明顯。

群落多樣性是表征生物群落的重要指標(biāo)，在反映植物群落生境差異、群落結(jié)構(gòu)組成和穩(wěn)定性等方面具有重要的意義[2-3]。該研究共選取了4個群落多樣性測度指標(biāo)，整體來看，4個多樣性測度指數(shù)整體偏低，這可能是因為河灘濕地植物群落分化相對比較顯著，大多形成了單一優(yōu)勢種群的鑲嵌型群落斑塊。從植被生長屬性角度看，黃河灘地基本呈現(xiàn)上、下游區(qū)段植被多樣性較高，而中游區(qū)段植被多樣性較低的現(xiàn)象;不同發(fā)育程度灘涂濕地草本植物群落的植物多樣性格局與豐富度的格局比較一致，均表現(xiàn)為平羅濕地>吳忠黃河濕地>銀川黃河濕地>黃沙古渡濕地，即隨著灘涂發(fā)育程度的提高，物種多樣性總體上呈現(xiàn)增加的趨勢。造成這種多樣性格局與豐富度格局變化的原因主要與各灘涂濕地發(fā)育程度和植物群落的生境以及受干擾程度有關(guān)，一方面灘涂濕地發(fā)育程度越高，土壤質(zhì)地越細膩，植物群落物種組成越豐富，物種多樣性和豐富度隨之提高;另一方面受到地理位置和干擾因素的影響，上、下游水流相對平緩，灘地范圍內(nèi)水文效應(yīng)薄弱，灘地生境穩(wěn)定，為物種的存活率創(chuàng)造了條件;中游在河流轉(zhuǎn)向急促、大水漫灘影響下，物種單一化明顯，這與程志等[20]關(guān)于寧夏平原溝渠濕地植物群落的影響因素結(jié)果一致，說明水文效應(yīng)是影響河流邊灘植被分布的重要因素;加之吳忠黃河濕地通過人工種植耐鹽灌木被，有利于改良河灘植被群落結(jié)構(gòu)，這與張華兵等[21]認為人工治理是植物群落演變的重要驅(qū)動因子結(jié)果一致。

該研究得出不同發(fā)育程度灘涂濕地有機碳含量和電導(dǎo)率變化比較一致，均表現(xiàn)為平羅濕地>吳忠黃河濕地>銀川黃河濕地>黃沙古渡濕地，Pearson相關(guān)分析表明土壤理化性質(zhì)的變化規(guī)律與植物多樣性具有一定的相關(guān)性，植物多樣性在一定程度上影響土壤有機碳含量、電導(dǎo)率和pH的變化，但聯(lián)系并不密切;灘涂發(fā)育程度和地理位置是影響土壤物理性質(zhì)變化的主要因素。有機碳作為土壤養(yǎng)分的主要表征指標(biāo)，其含量直接影響土壤肥力狀況，進而影響植物生長發(fā)育水平及多樣性[22]，其很大程度上來自于植物根系和枯落物的腐爛和分解，隨著灘涂濕地發(fā)育程度的提高，植物物種數(shù)越豐富土壤有機碳含量越高，這說明銀川平原黃河灘涂濕地土壤有機碳含量在水平的分布差異在一定方面是由區(qū)域植物差異性造成的。電導(dǎo)率、pH的分布變化表明，灘涂發(fā)育程度和植物多樣性不是其決定因素，堿蓬作為鹽生環(huán)境的重要指示植物在黃沙古渡濕地和平羅濕地廣布，與黃沙古渡濕地、平羅濕地的高pH相吻合，黃沙古渡濕地處于地勢低洼處，平羅濕地處于黃河下游，汛期黃河大水漫灌導(dǎo)致地下水位提高鹽分滯留地表，鹽漬化相對較嚴重，說明灘地地理位置也是影響土壤電導(dǎo)率和pH的重要因素?。有研究表明，結(jié)構(gòu)良好的土壤，分形維數(shù)應(yīng)在2.75左右[23]，通過對銀川平原土壤粒徑分形維數(shù)進行計算，其數(shù)值分布在2.31～2.75，說明平羅濕地發(fā)育程度較高，其他3個灘涂濕地正處于發(fā)育階段，土壤結(jié)構(gòu)組成多為粗顆粒物;且4個濕地土壤分形維數(shù)的大小變化與灘涂濕地的發(fā)育程度相一致，說明隨著灘涂發(fā)育程度的提高，灘涂濕地土壤質(zhì)地越細膩，結(jié)構(gòu)組成越良好，土壤透水性和保水保肥能力較好，間接反映出植物多樣性的變化，這與周萍等[24]關(guān)于黃土丘陵不同利用方式土壤分形維數(shù)的表征相一致，與宮阿都等[25]關(guān)于金沙江干熱河谷土壤分形維數(shù)越高土壤退化越嚴重的觀點相悖。另外，隨著灘涂發(fā)育程度提高，植被豐富度越高，灘涂濕地的植被根系攔截作用更強，致使灘地細顆粒含量增大[26]，這進一步促使細顆粒在遠離河道的灘地上沉積，改變土壤顆粒組成，土壤分形維數(shù)隨之增大。

4?結(jié)論

（1）銀川平原灘涂濕地共發(fā)現(xiàn)了26種植物，隸屬于11科23屬26種，其中菊科、藜科、禾本科為優(yōu)勢科，分別占植物總數(shù)的26.92%、15.38%、15.38%，群落多樣性測度指標(biāo)表明其群落物種組成相對單調(diào)，大多是單優(yōu)群落斑塊。植物群落多樣性具體表現(xiàn)為平羅濕地>吳忠黃河濕地>銀川黃河濕地>黃沙古渡濕地;處在上、下游區(qū)域的灘涂濕地植物多樣性指數(shù)較高，而中游區(qū)域的灘涂濕地植物多樣性指數(shù)較低;老灘涂植被多樣性較高，新灘涂植被多樣性較低。這表明灘涂發(fā)育水平和地理位置是影響植物多樣性分布的重要因素。

（2）通過對土壤有機碳、電導(dǎo)率、分形維數(shù)的測定，表明隨著灘涂濕地發(fā)育程度的提高，土壤質(zhì)地越細膩，結(jié)構(gòu)組成越好，表現(xiàn)為平羅濕地>銀川黃河濕地>吳忠黃河濕地>黃沙古渡濕地。灘涂發(fā)育程度、地理位置是影響土壤有機碳含量、電導(dǎo)率、pH和分形維數(shù)的重要因素，隨著灘涂發(fā)育程度提高，土壤有機碳含量、電導(dǎo)率和分形維數(shù)均逐漸增大，地理位置則是pH區(qū)域性差異的主導(dǎo)因素。植物多樣性與土壤有機碳、電導(dǎo)率等土壤環(huán)境因子的關(guān)系并不是很密切，暫無發(fā)現(xiàn)兩者之間的互作機制。

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