茅尾?！X江入海口區(qū)土壤中氮和磷含量的空間分布

張亞麗，田義超,2*，林俊良，陶 進，張 強，王棟華，邢晴晴，梁曉燕

(1.北部灣大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，廣西 欽州 535011；2.北部灣大學(xué)北部灣海洋發(fā)展研究中心，廣西 欽州 535011；3.桂林理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，廣西 桂林 541004)

紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和生物多樣性水平都較高，其具有極其重要的生態(tài)價值[1-2]。在紅樹林區(qū)的土壤中，氮和磷元素是關(guān)鍵的生源要素[3]，直接影響著紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力[4]。定量評估紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分動態(tài)，對于揭示紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)機制和紅樹林保護具有重要意義。

研究表明，紅樹林區(qū)土壤中的氮和磷含量在不斷變化，其受植物群落類型和植株密度[5]、微生物群落[6]、地表徑流攜帶外源物質(zhì)的輸入量[7]、土壤理化性質(zhì)[8]、水解酶活性分解過程[9]、偶發(fā)性氣候變化[10]、水鹽變化[11]和人類活動等多種因素的共同制約。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)受河流和海洋的雙重影響，其是氮、磷等生源元素的“源”或“匯”[12]。紅樹植物和紅樹林區(qū)的土壤能夠有效吸收和利用地表徑流、池塘養(yǎng)殖尾水和海水潮汐中的氮和磷元素，進而形成養(yǎng)分匯[13-14]。紅樹的枯枝落葉、根系及其分泌物中的氮元素，經(jīng)過土壤中微生物的分解，被積累到土壤中，成為近岸水體的氮源[15]。潮溝是紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中常見的地貌單元，其是陸地表面—河流—海洋的沉積物、水、有機質(zhì)和營養(yǎng)元素等交換的主要通道[16]。因紅樹林區(qū)的潮溝系統(tǒng)具有縱向和橫向的水文連通性，所以其土壤中的元素具有空間交換性[17]。在黃河三角洲，縱向上一級潮溝土壤中的全氮含量是二級、三級潮溝土壤中全氮含量的0.87 倍至4.08 倍，潮溝水系的樹狀結(jié)構(gòu)對土壤水鹽條件的影響是導(dǎo)致土壤中碳和氮含量分布具有時空差異的重要因素[16]。各種潮溝系統(tǒng)土壤中的氮、磷交換通量存在差異，而且具有明顯的季節(jié)變化，這對土壤中氮和磷的橫向輸出具有顯著影響[18]。地貌形態(tài)[19]和水文條件[20]不同的紅樹林區(qū)土壤中的氮、磷空間分布特征具有顯著差異[21]。近年來，隨著農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，大量的農(nóng)業(yè)污水和養(yǎng)殖廢水直接被排放到紅樹林區(qū)中，再加上各種潮溝系統(tǒng)構(gòu)成的水文網(wǎng)絡(luò)不同，這些都將對各種紅樹物種群落區(qū)土壤中氮和磷含量的空間分布產(chǎn)生影響。

茅尾海是半封閉內(nèi)海。該區(qū)域的氣候?qū)儆跓釒н^渡海洋性季風(fēng)氣候，生長在茅尾海的紅樹林常年受海水的周期性浸淹、海浪、強風(fēng)等自然因素的影響[22]。茅尾海也是中國重要的魚、蝦和生蠔等水產(chǎn)品的養(yǎng)殖基地。該區(qū)域海水養(yǎng)殖和漁業(yè)活動的污染等問題日漸突顯，水產(chǎn)養(yǎng)殖活動產(chǎn)生的尾水被無序排放入海[23]。本研究在茅尾?！X江入?？谙趟c淡水交匯的分布著紅樹林和潮溝的區(qū)域，采集土壤樣品，測定土壤樣品中的全氮和全磷含量，分析土壤中全氮和全磷含量的空間分布特征，以期為退化紅樹林修復(fù)、人工種植紅樹區(qū)域選擇和紅樹林保護提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)

以茅尾?！X江入海河口區(qū)(21°49′N 至21°52′N，108°28′E至108°38′E)為研究區(qū)。在研究區(qū)中，分布著無瓣海桑(Sonneratia apetala)林、桐花樹(Aegiceras corniculatum)林、茳芏(Cyperus malaccensis)鹽沼、潮溝、光灘、養(yǎng)殖魚和蝦的池塘(圖1)。研究區(qū)東部的南北向潮溝為一級潮溝，北部的水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)通過一級潮溝與海水相通，研究區(qū)南部為獨石江的入海區(qū)域。沿著潮溝向海洋的方向，研究區(qū)中的植物高度、密度和郁閉度都有明顯變化。

圖1 研究區(qū)位置(a)、地物(b)和采樣點(c)分布圖Fig.1 Distribution map of the study area location(a),and features(b)and sampling points(c)in the study area

1.2 采樣斷面和采樣點設(shè)置

在研究區(qū)中，在垂直于茅尾海海岸方向，沿一級潮溝分別布設(shè)了斷面A、斷面B、斷面C、斷面D和斷面E，其與茅尾海海岸的距離分別為40 m、80 m、120 m、160 m 和300 m。在每處斷面上，在距離一級潮溝0 m、5 m、10 m、20 m 和40 m 處，各設(shè)置1個規(guī)格為50 cm×50 cm采樣點。在5處斷面上，共設(shè)置25個采樣點；沿著二級潮溝設(shè)置了6個采樣點(圖1c)。

1.3 土壤樣品采集與測試分析

于2021 年5 月3 日的退潮時間，在各采樣點，采集土壤樣品，并重復(fù)3次采樣。

在每個采樣點，利用100 cm取土器，采集0～10 cm、＞10～20 cm、＞20～40 cm 和＞40～60 cm深度的土壤樣品各3份，將相同深度的土壤樣品充分混合，裝入聚乙烯封口袋，迅速密封，然后，將所有土壤樣品運回實驗室。

在實驗室中，將所有土壤樣品去除凋落物、石礫和根系等雜物后，自然風(fēng)干，過篩，待測。采用凱氏定氮法[24]，測定土壤樣品中的全氮含量。采用高氯酸-硫酸法[24]，測定土壤樣品中的全磷含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Pearson相關(guān)分析方法和方差分析方法，比較各斷面采樣點土壤樣品中全氮含量和全磷含量的異同。

2 結(jié)果與分析

2.1 無瓣海桑群落區(qū)土壤中全氮和全磷含量的空間分布

由表1可知，茅尾?！X江入?？跓o瓣海桑群落區(qū)16 個采樣點0～10 cm、＞10～20 cm、＞20～40 cm和＞40～60 cm深度土壤中的全氮質(zhì)量比分別變化在546.17～786.72mg/kg、288.67～680.76 mg/kg、254.09～684.57 mg/kg 和307.43～682.24 mg/kg 之間，其對應(yīng)的(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)分別為(640.14±68.11)mg/kg、(507.53±94.60)mg/kg、(491.94±126.43) mg/kg 和(544.53±120.24) mg/kg。在采樣點B3、采樣點C2、采樣點C4 和采樣點D3的各深度土壤全氮含量中，＞40～60 cm深度土壤的全氮含量都最大；在采樣點D2，＞20～40 cm深度土壤的全氮含量最大；其他11 個采樣點都是0～10 cm深度土壤的全氮含量最大。

表1 無瓣海桑群落區(qū)各采樣點不同深度土壤中的全氮含量Table 1 The total nitrogen contents in soil at different depths of various sampling points in Sonneratia apetala community area

由表2可知，無瓣海桑群落區(qū)16個采樣點0～10 cm、＞10～20 cm、＞20～40 cm 和＞40～60 cm深度土壤中的全磷質(zhì)量比分別變化在480.34～721.42 mg/kg、261.13～623.75 mg/kg、232.40～623.08 mg/kg 和285.59～640.02 mg/kg 之間，其對應(yīng)的(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)分別為(576.09±58.60)mg/kg、(473.79±92.09) mg/kg、(449.67±115.58) mg/kg 和(499.14±106.40)mg/kg。在采樣點B3、采樣點C3、采樣點D1、采樣點D3 和采樣點D4 的各深度土壤全磷含量中，＞40～60 cm深度土壤的全磷含量都最大；在采樣點C1 和采樣點C2，＞10～20 cm 深度土壤的全磷含量都最大；其他9 個采樣點都是0～10 cm深度土壤的全磷含量最大。

表2 無瓣海桑群落區(qū)各采樣點不同深度土壤中的全磷含量Table 2 The total phosphorus contents in soil at different depths of various sampling points in Sonneratia apetala community area

隨著土壤深度的加深，各采樣點土壤中的全氮含量和全磷含量的變化規(guī)律各異。

在距離海岸160 m 的范圍內(nèi)，隨著與海岸距離的增大，無瓣海桑群落區(qū)斷面A(離岸40 m)、斷面B(離岸80 m)、斷面C(離岸120 m)、斷面D(離岸160 m)0～10 cm深度土壤中的全氮含量和全磷含量的平均值都逐漸減小，10～20 cm深度土壤中全氮含量和全磷含量的平均值無明顯化規(guī)律，＞20～40 cm和＞40～60 cm深度土壤中全氮含量和全磷含量的平均值都逐漸增大。

距離一級潮溝5 m、10 m、20 m 和40 m 的各4個采樣點0～10 cm深度土壤的全氮含量平均值分別為700.66 mg/kg、629.17 mg/kg、572.56 mg/kg 和658.16 mg/kg；其全磷含量平均值分別為621.04 mg/kg、578.56 mg/kg、521.39 mg/kg 和583.35 mg/kg。在距離一級潮溝5～20 m 范圍內(nèi)，隨著與一級潮溝距離的增大，0～10 cm 深度中土壤全氮含量和全磷含量的平均值都逐漸減小。

2.2 茳芏群落區(qū)土壤中全氮和全磷含量的空間分布

由表3可知，茳芏群落區(qū)6個采樣點0～10 cm、＞10～20 cm、＞20～40 cm和＞40～60 cm深度土壤全氮質(zhì)量比分別變化在515.20～644.62 mg/kg、388.27～708.47 mg/kg、387.32～567.99 mg/kg 和293.60～630.45 mg/kg 之間，其對應(yīng)的(平均值±標(biāo)準(zhǔn) 誤)分 別 為(561.96±59.24) mg/kg、(482.57±118.50) mg/kg、(493.79±74.35) mg/kg 和(472.45±145.47) mg/kg；全磷質(zhì)量比分別變化在425.19～564.57 mg/kg、354.33～640.18 mg/kg、351.68～514.97 mg/kg 和265.18～587.35 mg/kg 之間，其對應(yīng)的(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)分別為(489.71±49.69)mg/kg、(439.86±105.63) mg/kg、(451.55±69.43) mg/kg 和(436.65±134.20)mg/kg。

表3 茳芏群落區(qū)各采樣點不同深度土壤中的全氮和全磷含量Table 3 The total nitrogen and total phosphorus contents in soil at different depths of various sampling points in Cyperus malaccensis community area

在茳芏群落區(qū)采樣點A0、采樣點B0和采樣點E4，0～10 cm深度土壤中全氮含量都最大，前兩個采樣點的＞20～40 cm 深度土壤中全氮含量都最小，采樣點E4 的＞40～60 cm 深度土壤中全氮含量最小；在采樣點C0，＞40～60 cm深度土壤中全氮含量最大，＞20～40 cm深度土壤中全氮含量最小；在采樣點D0，＞10～20 cm深度土壤中全氮含量(708.47 mg/kg)最大，＞20～40 cm 深度土壤中全氮含量最??；在采樣點E3，＞20～40 cm 深度土壤中全氮含量最大，＞40～60 cm深度土壤中全氮含量最小。

在茳芏群落區(qū)采樣點A0 和采樣點B0，0～10 cm 深度土壤中全磷含量都最大，＞20～40 cm深度土壤中全磷含量都最??；在采樣點C0，＞40～60 cm 深度土壤中全磷含量最大，＞10～20 cm 深度土壤中全磷含量最小；在采樣點D0，＞10～20 cm 深度土壤中全磷含量(640.18 mg/kg)最大，＞20～40 cm 深度土壤中全磷含量最?。辉诓蓸狱cE3 和采樣點E4，＞20～40 cm 深度土壤中全磷含量都最大，＞40～60 cm深度土壤中全磷含量都最小。

在茳芏群落區(qū)的6 個采樣點中，除了采樣點D0以外，其他5個采樣點的＞10～20 cm深度土壤中的全氮含量和全磷含量都小于0～10 cm深度土壤。采樣點D0的＞10～20 cm深度土壤中的全氮含量和全磷含量都明顯大于本采樣點其他深度土壤和所有采樣點各深度土壤，這可能是采樣點D0緊鄰無瓣海桑群落區(qū)和桐花樹群落區(qū)，無瓣海桑和桐花樹龐大的根系交錯延展到采樣點D0 的土壤中所致。

隨著土壤深度的加深，采樣點A0、采樣點B0、采樣點C0和采樣點D0土壤中的全氮含量和全磷含量的變化規(guī)律相同。采樣點E3 和采樣點E4 的土壤中的全氮含量和全磷含量變化規(guī)律一致。這是由于采樣點E3 和采樣點E4 都是斷面E 上的采樣點，遠離海岸和潮溝，茳芏的根系幾乎達不到＞40～60 cm 深度的土層，而且土壤含沙量較大，再加上海水周期性的沖刷，使氮和磷元素難以在土壤中累積。

在距離海岸0～160 m 范圍內(nèi)，隨著與海岸距離的增大，茳芏群落區(qū)0～10 cm 深度土壤中的全氮含量和全磷含量都逐漸減小；在距離海岸300 m的斷面E 處，茳芏群落區(qū)0～10 cm 深度土壤中的全氮含量略有增大。這是因為采樣點E3 和采樣點E4位于茅嶺江入海支流處，周圍農(nóng)田污水和生活廢水流經(jīng)這兩個采樣點所致。

2.3 桐花樹群落區(qū)土壤中全氮和全磷含量的空間分布

由表4 可知，桐花樹群落區(qū)6 個采樣點0～10 cm、＞10～20 cm、＞20～40 cm 和＞40～60 cm深度土壤全氮質(zhì)量比分別變化在250.58～474.03 mg/kg、175.63～624.07 mg/kg、326.58～514.81 mg/kg 和278.65～615.52 mg/kg 之間，其對應(yīng)的(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)分別為(359.68±78.31)mg/kg、(361.41±167.65) mg/kg、(384.25±73.52) mg/kg 和(431.99±132.84) mg/kg；全磷質(zhì)量比分別變化在274.69～389.48 mg/kg、133.90～571.02 mg/kg、270.44～472.06 mg/kg 和249.36～518.24 mg/kg 之間，其對應(yīng)的(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)分別為(330.14±47.74) mg/kg、(334.71±160.51) mg/kg、(357.64±81.94)mg/kg 和(404.21±110.57)mg/kg。桐花樹群落區(qū)0～60 cm土壤中全氮含量和全磷含量的平均值 分 別 為(384.33 ± 69.00) mg/kg 和(356.67 ±33.90)mg/kg。

表4 桐花樹群落區(qū)各采樣點不同深度土壤中的全氮和全磷含量Table 4 The total nitrogen and total phosphorus contents in soil at different depths of various sampling points in Aegiceras corniculatum community area

在采樣點1、采樣點3、采樣點4，＞10～20 cm深度土壤中的全氮含量都最大；在采樣點2和采樣點6，＞40～60 cm深度土壤中的全氮含量都最大；在采樣點5，＞20～40 cm 深度土壤中的全氮含量最大。在采樣點1和采樣點2，0～10 cm深度土壤中的全氮含量都最??；在采樣點3，＞20～40 cm深度土壤中的全氮含量最小；在采樣點4，＞40～60 cm深度土壤中的全氮含量最小；在采樣點5和采樣點6，＞10～20 cm 深度土壤中的全氮含量都最小。

在采樣點1，＞10～20 cm 深度土壤中的全磷含量最大；在采樣點2、采樣點4、采樣點5 和采樣點6，＞40～60 cm深度土壤中的全磷含量都最大；在采樣點3，＞20～40 cm 深度土壤中的全磷含量最大。在采樣點1、采樣點2和采樣點4，0～10 cm深度土壤中的全磷含量都最小；在采樣點3，＞40～60 cm深度土壤中的全磷含量最?。辉诓蓸狱c5 和采樣點6，＞10～20 cm 深度土壤中的全磷含量都最小。

隨著土壤深度的加深，各采樣點土壤中的全氮含量和全磷含量都在波動變化。在6 個采樣點中，采樣點1 的＞10～60 cm深度土壤中的全氮含量和全磷含量都最大，而采樣點5 的0～20 cm 深度土壤中的全氮含量和0～40 cm深度土壤中的全磷含量都最小。

隨著與海岸距離的增大，桐花樹群落區(qū)各深度土壤中的全氮含量和全磷含量都呈單谷型變化。這可能是因為一級潮溝的上游是養(yǎng)殖蝦塘和農(nóng)田，養(yǎng)殖塘和農(nóng)田污水中的氮和磷經(jīng)一級潮溝流入二級潮溝，二級潮溝土壤中的全氮含量和全磷含量從上游到下游逐漸減小。采樣點6 位于茅嶺江入海支流處，周圍農(nóng)田和生活污水流經(jīng)采樣點6，造成采樣點6土壤中的全氮含量和全磷含量明顯大于鄰近的采樣點5。

2.4 光灘區(qū)土壤中全氮和全磷含量的空間分布

由表5 可知，光灘區(qū)3 個采樣點0～10 cm、＞10～20 cm、＞20～40 cm和＞40～60 cm深度土壤中的全氮質(zhì)量比分別變化在230.48～252.68 mg/kg、143.37～282.64 mg/kg 和127.31～232.37 mg/kg 之間，其對應(yīng)的(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)分別為(245.11±12.68) mg/kg、(221.92±71.33) mg/kg和(181.67±52.63) mg/kg；全磷質(zhì)量比分別變化在202.23～236.74 mg/kg、131.25～264.47 mg/kg 和116.43～210.01 mg/kg 之間，其對應(yīng)的(平均值±標(biāo)準(zhǔn) 誤)分 別 為(222.97±18.28) mg/kg、(203.46±67.31)mg/kg和(165.67±46.98)mg/kg。

表5 光灘區(qū)各采樣點不同深度土壤中的全氮和全磷含量Table 5 The total nitrogen and total phosphorus contents in soil at different depths of various sampling points in tidal flat area

采樣點E2 的0～40 cm 深度土壤中的全氮含量和全磷含量都明顯小于采樣點E0 和采樣點E1。隨著土壤深度的加深，采樣點E0和采樣點E2的0～40 cm深度土壤中的全氮含量和全磷含量都逐漸減?。欢蓸狱cE1 的＞10～20 cm 深度土壤中的全氮含量和全磷含量都明顯偏大。

2.5 研究區(qū)土壤中全氮和全磷含量的空間分布

光灘的0～40 cm深度土壤的全氮含量和全磷含量都明顯小于無瓣海桑群落區(qū)、桐花樹群落區(qū)和茳芏群落區(qū)。無瓣海桑群落區(qū)各深度土壤中的全氮含量幾乎都大于桐花樹群落區(qū)。無瓣海桑群落區(qū)、茳芏群落區(qū)、桐花樹群落區(qū)、光灘區(qū)各深度土壤中的全氮含量的平均值依次減小。無瓣海桑群落區(qū)、茳芏群落區(qū)、桐花樹群落區(qū)、光灘區(qū)0～20 cm深度土壤中全磷含量的平均值依次減??；茳芏群落區(qū)、無瓣海桑群落區(qū)、桐花樹群落區(qū)、光灘區(qū)的＞20～40 cm 深度土壤中全磷含量的平均值依次減小。

單因素方差分析結(jié)果顯示，桐花樹群落區(qū)各深度土壤中全氮含量的平均值分別與無瓣海桑群落區(qū)、茳芏群落區(qū)差異顯著(n=112，p＜0.05)，而無瓣海桑群落區(qū)各深度土壤中全氮含量的平均值與茳芏群落區(qū)無顯著差異。

相關(guān)分析結(jié)果顯示，各植物群落區(qū)相同深度土壤中的全氮含量與全磷含量都顯著正相關(guān)(n=112，p＜0.05)。

距離一級潮溝5 m 處的林緣采樣點相同深度土壤中的全氮含量和全磷含量的平均值都較大，距離一級潮溝20 m 處相同深度土壤中的全氮含量和全磷含量的平均值都偏小。

隨著與海岸距離的增大，0～10 cm 深度土壤中的全氮含量逐漸減小，＞40～60 cm深度土壤中的全氮含量不斷增大。在距離海岸300 m 處的斷面E處，土壤中的全氮含量和全磷含量都大幅減小。

3 討 論

在中國，紅樹植物主要分布在廣東省、廣西壯族自治區(qū)、海南省、福建省和浙江省[25]。本研究中的茅尾海—茅嶺江入海河口區(qū)土壤中的全氮和全磷含量與大冠沙紅樹林區(qū)[7]、廣西仙島公園[26]和福建泉州灣的紅樹林恢復(fù)區(qū)[27]的相接近，明顯小于海南東寨港國家級自然保護區(qū)中的紅樹林區(qū)[7,28]、廣東省湛江市的紅樹林區(qū)[7]、廣東省深圳市福田區(qū)的紅樹林區(qū)[29]土壤中的全氮和全磷含量。這可能是外源污水排入紅樹林區(qū)，使氮和磷元素在紅樹林區(qū)土壤的表層和亞表層富集所致。人類排放的污水中的氮元素和海藻的貢獻是印度西南海岸熱帶紅樹林區(qū)氮元素富集的主要原因[30]。蝦塘排放的廢水改變了閩江口潮汐鹽沼土壤中的氮和磷元素儲量[31]。此外，紅樹的樹齡、樹種和種植密度等也能影響紅樹林區(qū)土壤中氮和磷含量[32]。不同研究的紅樹林區(qū)土壤中的全氮和全磷含量存在明顯差異(表6)。

表6 不同研究中紅樹林區(qū)土壤中的全氮和全磷含量對比Table 6 Comparison of total nitrogen and total phosphorus contents in soils of mangrove forest areas in different researches

在本研究中，無瓣海桑群落區(qū)、茳芏群落區(qū)、桐花樹群落區(qū)、光灘區(qū)土壤中的全氮含量、全磷含量都依次減小，這與文獻[32]和文獻[35]的相關(guān)研究結(jié)果類似。這是由于植物-土壤-微生物的相互作用改變了紅樹林區(qū)潮間帶的植物和土壤空間格局，進一步影響了土壤中全氮和全磷含量[27]。在內(nèi)源方面，各種植物物種向土壤歸還氮和磷元素的能力存在差異[36]。在植物殘體和凋落物的分解過程中，能直接將氮和磷元素等歸還到土壤中，并且隨著植物根系的橫向擴展，土壤中的氮和磷元素能發(fā)生水平遷移。在外源方面，地表徑流和潮汐所攜帶的氮和磷元素能通過潮溝的聯(lián)通作用進入紅樹林區(qū)，并沉積在土壤表層。因各種植物物種吸收土壤和水體中的氮和磷元素的能力不同，所以不同紅樹群落區(qū)土壤中氮和磷含量的存在差異[37]，本研究也得到了類似結(jié)果。紅樹林和鹽沼中的植物減緩了河流徑流和海洋潮汐引起的土壤侵蝕和養(yǎng)分流失，將養(yǎng)分截留和累積在土壤中，使得土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和儲存能力進一步增強[38]。由于無植物覆蓋，光灘區(qū)土壤中的養(yǎng)分淋溶和損耗嚴(yán)重[4]，再加上周期性潮汐的侵蝕作用，導(dǎo)致土壤中的全氮和全磷含量較小。

本研究發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)土壤中的全氮和全磷含量都表現(xiàn)出表聚性特征，即0～10 cm 深度土壤中的全氮和全磷含量都較大，這與崇明東灘濕地土壤中的全氮和全磷含量的垂直分布規(guī)律[39]相似。養(yǎng)殖蝦塘出水對紅樹林區(qū)表層土壤中氮和磷含量的影響較大，并且隨著土壤深度的加深，其影響程度降低[40]。這主要是由于植物殘體和凋落物在分解過程中直接將氮和磷等元素歸還到土壤中，再加之大氣的氮沉降作用，導(dǎo)致紅樹林區(qū)表層土壤的全氮含量增大[41]。在本研究中，無瓣海桑群落區(qū)和桐花樹群落區(qū)40～60 cm 深度土壤中全氮和全磷含量較大。表層土壤中全氮和全磷含量較大是因為植物枯落物和外源地表徑流中氮和磷元素的輸入，40～60 cm深度土壤中的氮和磷含量則主要受植物根系結(jié)構(gòu)和分布的影響。無瓣海桑和桐花樹的根系發(fā)達，在40～60 cm深度土壤中有大量細根，這些細根為土壤提供了豐富的碳和氮元素，促進氮和磷元素的垂直遷移，使得氮和磷元素能在深層土壤中積累[42]。

河道和潮溝是海洋與河流之間營養(yǎng)物質(zhì)的匯集和交換地，通過地表徑流、干濕沉降和潮汐等途徑，實現(xiàn)咸水與淡水的交換，進而實現(xiàn)水體中營養(yǎng)物質(zhì)的交換和匯集[43]。在本研究中，紅樹林區(qū)土壤中的全氮和全磷含量具有較強的空間分異性，一級潮溝土壤中的全氮和全磷含量遠大于二級潮溝；由于二級潮溝離岸較遠且地勢較低，經(jīng)常被潮水淹沒，紅樹的凋落物極易隨潮汐進入海灣，造成氮和磷元素的流失；二級潮溝距離陸源污染物較遠，土壤中氮和磷元素的沉積量也隨之減??；周圍養(yǎng)殖池塘的污水匯入一級潮溝，在植物的促淤作用下，污水中的大量氮和磷元素沉降在土壤中，為一級潮溝土壤提供了氮和磷元素的外源輸入，這也是一級潮溝茳芏群落區(qū)土壤中氮和磷元素豐富的原因。潮溝系統(tǒng)不同，其對紅樹群落區(qū)土壤中全氮和全磷含量空間分布的影響也存在差異。

潮溝系統(tǒng)在橫向和縱向空間都具有水文連通性。在本研究中，在距離一級潮溝5～20 m 范圍內(nèi)，0～10 cm深度土壤中的全氮含量在逐漸減小，而在距離一級潮溝40 m處，0～10 cm深度土壤中的全氮含量又有所增大，這可能是距離一級潮溝較遠處的紅樹群落區(qū)土壤的干濕交替所致[44]。土壤干濕交替有利于潮溝系統(tǒng)搬運的氮和磷元素在土壤中沉積，進而形成土壤中的全氮含量在側(cè)向空間的異質(zhì)性特征。

4 結(jié) 論

在茅尾?！X江入海河口區(qū)，無瓣海桑群落區(qū)、茳芏群落區(qū)、桐花樹群落區(qū)、光灘區(qū)各深度土壤中全氮含量和全磷含量的平均值依次減小。在距離海岸0～160 m 范圍內(nèi)，隨著與海岸距離的增大，無瓣海桑群落區(qū)、茳芏群落區(qū)0～10 cm深度土壤中的全氮含量和全磷含量的平均值都逐漸減小，＞20～40 cm 和＞40～60 cm 深度土壤中全氮含量和全磷含量的平均值都逐漸增大；桐花樹群落區(qū)各深度土壤中的全氮含量和全磷含量都呈單谷型變化。

距離一級潮溝5 m 處的林緣采樣點相同深度土壤中的全氮含量和全磷含量的平均值都較大，距離一級潮溝20 m 處相同深度土壤中的全氮含量和全磷含量的平均值都偏小。