滩涂湿地植物组成与土壤特征的层次对应分析

论文摘要

滨海滩涂湿地处于海洋与陆地的生态过渡带,是对干扰非常敏感的生态系统。在我国绵长的海岸线上,滨海滩涂湿地具有维持生物多样性、提供生物栖息地、调节气候等生态系统服务功能。然而,我国滨海滩涂湿地面临的生态功能退化的环境问题日益严重。受到潮汐引起的土壤养分输入以及水盐梯度影响,盐城滨海滩涂植物优势种群往往沿高程呈条带状分布,部分较小的植物斑块会随机分布在光滩和其他植物群落中构成镶嵌群落。特别是互花米草（Spartina alterniflora）种群逐步扩张,会与本地物种呈现明显的镶嵌分布格局。本研究以滨海滩涂湿地植物群落为研究对象,将研究样地、滩涂植被与其根系土壤因子有机结合,对群落水平、斑块水平两种尺度3个层次的土壤特征进行了比较分析,同时对植物空间格局和土壤因子的对应关系进行探讨。结果发现:（1）镶嵌群落内DS、TOC、TN、BD、Mz在不同植物斑块间、层次间差异均较大,特别是互花米草,其余几种滩涂植物之间差异较小。TP则无显著差异。不同植物斑块的土壤因子在土壤表层的差异最大,这种差异随着土壤深度增加而逐渐降低,在土壤深层无显著差异。（2）镶嵌群落中,土壤因子对植物组成结构的影响在土壤表层最大,随土壤深度增加而减弱,对应关系随着深度增加而递减。影响镶嵌群落植物斑块组成结构的土壤主导因子在层次间有较大差异,表层的显著相关因子最多,随土壤深度增加而显著相关因子逐渐减少。在镶嵌群落中,TOC、DS、BD与植物斑块组成结构特征的对应关系在层次间具有一致性,而TN、Mz、TP影响不一致。（3）盐城滩涂湿地环境因子具有整体梯度明显、局部微生境复杂多变的特征,因此不同尺度的植物土壤特征存在差异。在单优种植物群落中,DS、TOC、TN、TP、BD、Mz在不同单优种植物群落间的差异在各个层次均显著。特别是互花米草,其余几种滩涂植物之间差异较小。（4）在单优种植物群落内,土壤因子对植被组成结构的影响在土壤表层最大,随土壤深度增加而减弱,对应关系随着深度增加而递减。影响植被组成结构的土壤主导因子在层次间有较大差异,表层的显著相关因子最多,随土壤深度增加而显著相关因子逐渐减少。DS、TOC、TN、TP、BD以及Mz与植被组成特征的对应关系在层次间均一致,影响的大小有所差异。（5）不同观测水平间DS的差异最显著,其次为TP、Mz,而TOC、TN、BD仅在互花米草斑块与互花米草群落中才有显著差异。各土壤因子在斑块水平、群落水平层次间单独解释率及其变化趋势均有所差异,其中TN、BD差异最大,DS、Mz的差异较大,而TOC、TP差异较小。总体上,两个观测水平下不同植物斑块/群落间土壤特征均存在一些相似的差异,特别是互花米草斑块与互花米草群落间土壤特征具有显著差异;土壤特征与植物斑块/群落组成结构的对应关系也存在相似的差异。不同的是,DS、TOC、TN、TP、BD以及Mz对单优种植物群落组成结构特征的对应关系在层次间影响具有一致性,在斑块水平仅TOC、DS、BD具一致性。考虑到不同土壤因子对滩涂湿地植被演替过程的影响机制不同,通过改变影响滩涂湿地植被演替过程的关键土壤因子,应可影响或诱导植被演替趋势、促进退化滩涂湿地的生态修复过程。并且基于各土壤因子与植物的对应关系的差异性,应着重改变表浅层0-10cm土壤的关键土壤因子。为研究滩涂湿地植物群落演替,特别是互花米草生态入侵及植被恢复与保护提供理论参考。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈虹伊

导师: 刘茂松

关键词: 滩涂湿地,植物斑块,镶嵌群落,土壤层次,对应关系,互花米草

来源: 南京大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 南京大学

基金: 国家重点研发计划“滨海滩涂湿地生态恢复与功能提升技术”(2017YFC0506200)

分类号: Q948.113

总页数: 68

文件大小: 4047K

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