喬 斌,黃 維,何彤慧,蘇芝屯,馮艷瓊
(1 寧夏大學(xué) 西北退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,銀川 750021;2 寧夏大學(xué) 西北土地退化與生態(tài)恢復(fù)省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,銀川 750021;3 寧夏回族自治區(qū)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,銀川 750001)
湖灘濕地作為發(fā)育于湖泊生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)過(guò)渡地帶的濕地生態(tài)系統(tǒng),具高度敏感性和脆弱性。湖灘濕地植被作為湖灘濕地的重要組成部分,是濕地生態(tài)系統(tǒng)中的第一性生產(chǎn)力,兼具保灘護(hù)岸、維護(hù)生物多樣性等多種生態(tài)功能[1]。因此,探究湖灘濕地植物群落多樣性及其維持機(jī)制,是了解區(qū)域濕地生態(tài)功能和穩(wěn)定的基礎(chǔ)[2-3],也一直是群落生態(tài)學(xué)研究的中心議題[4-5]。同時(shí),濕地科學(xué)領(lǐng)域尤為關(guān)注水鹽對(duì)濕地植被的影響[6]。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)[2,7-8],湖濱濕地的研究比較欠缺。有關(guān)湖濱濕地植物群落特征、植物群落多樣性格局及演化驅(qū)動(dòng)因子研究的報(bào)道僅見(jiàn)于艾比湖濕地[9-11]和吉蘭泰鹽池、烏梁素海、查干諾爾堿礦及額吉諾爾鹽池湖濱濕地[12],這些研究表明土壤鹽分條件是影響鹽生植物群落結(jié)構(gòu)與生存發(fā)育的重要因子[11-12]。
位于寧夏西吉縣境內(nèi)的自治區(qū)級(jí)黨家岔濕地自然保護(hù)區(qū)內(nèi),分布有典型的地震堰塞湖濕地,包括了黨家岔堰、堡玉堰、蘇堡堰、河灘堰及其余零星湖堰。作為黃土高原獨(dú)特的湖堰濕地生態(tài)系統(tǒng),具有極高的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)價(jià)值和歷史存留意義。近年來(lái),由于氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)的干擾[13-14],這些堰塞湖萎縮嚴(yán)重,致使地下水位不斷下降,周?chē)寥利}漬化程度日益加深,發(fā)育了完善的鹽堿化湖灘濕地[13],形成了典型的隱域性鹽生植被。這里的湖灘濕地作為生態(tài)敏感地帶,是開(kāi)展湖沼型濕地植物群落多樣性及其生境土壤鹽堿度研究的天然試驗(yàn)場(chǎng)和理想場(chǎng)所。因此,本文以黨家岔濕地自然保護(hù)區(qū)內(nèi)湖灘濕地鹽生植被作為研究對(duì)象,通過(guò)探究檉柳(Tamarixsp.)、鹽角草(Salicorniaeuropaea)、堿蓬(Suaedaglauca)、蘆葦(Phragmitesaustralis)(矮生型)等4種典型鹽生植物群落多樣性,分析4種鹽生植物群落及湖灘裸地土壤全鹽、pH特征,以期為黨家岔濕地自然保護(hù)區(qū)湖濱濕地的保護(hù)與恢復(fù)及有效管理提供科學(xué)指導(dǎo)。
西吉縣位于寧夏南部山區(qū),位于105°20′~106°04′E,35°35′~36°14′N(xiāo),海拔為1 688~2 633 m,屬于溫帶大陸性半干旱型季風(fēng)氣候。春寒干旱,夏短溫和,秋涼多雨,冬冷少雪,年平均降水量在350~500 mm之間。作為六盤(pán)山集中連片特困區(qū)的西吉縣,回族人口占總?cè)丝诘?7%,是典型的國(guó)家級(jí)民族貧困縣。在全國(guó)生態(tài)功能區(qū)劃上西吉縣屬于限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)。1920年“海原大地震”誘發(fā)黃土滑坡堵截河谷水流,在寧夏西吉縣形成了若干堰塞湖。2002年,為保護(hù)堰塞湖群濕地景觀,寧夏回族自治區(qū)人民政府批準(zhǔn)建立自治區(qū)級(jí)黨家岔濕地自然保護(hù)區(qū)。2006年,西吉縣黨家岔地震滑坡堰塞湖遺址被國(guó)家地震局設(shè)立為國(guó)家級(jí)典型地震遺址。至此,隨著保護(hù)力度加大,人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷加強(qiáng)及西吉縣當(dāng)?shù)卣蜕鐣?huì)各界的廣泛關(guān)注呼吁,這一寧南黃土丘陵溝壑區(qū)獨(dú)特的高原堰塞湖群濕地景觀得到了較為完善的保護(hù)。
本研究選取黨家岔堰、堡玉堰、蘇堡堰、河灘堰的湖灘濕地鹽生植被作為研究對(duì)象,是因?yàn)槠渚挥邳h家岔濕地自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)內(nèi),受人為干擾較小或無(wú)人為干擾,鹽生植被發(fā)育完善,具有典型性。
通過(guò)對(duì)黨家岔堰、堡玉堰、蘇堡堰、河灘堰的湖灘濕地的野外調(diào)查,選擇檉柳、鹽角草、堿蓬、蘆葦(矮生型)4種具有代表性的典型鹽生植物群落作為研究對(duì)象,于2016年7月到8月開(kāi)展了樣方調(diào)查。分別選取檉柳、鹽角草、堿蓬、蘆葦為優(yōu)勢(shì)種群的斑塊作為典型樣地,其中檉柳屬于半自然化的鹽生灌叢,鹽角草、堿蓬、蘆葦為具有代表性的人為干擾較小或無(wú)人為干擾的原生自然植被,屬于鹽生草甸。草本植物群落的樣方尺寸為1 m×1 m,灌木群落樣方尺寸為5 m×5 m,每個(gè)群叢都在樣方鄰近地段作2~3個(gè)重復(fù)。共調(diào)查了48組樣方,其中檉柳群落12組,堿蓬群落11組,鹽角草群落9組,蘆葦群落16組。在樣方調(diào)查中,主要記錄植物名稱、數(shù)量或多度、高度、蓋度、生活型等。在群落樣方調(diào)查的同時(shí),在各樣地用土鉆分別取0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm共5個(gè)土層的土壤。取土樣時(shí)將同一層土樣混勻后裝入自封袋中帶回實(shí)驗(yàn)室,每層3個(gè)重復(fù)。此外,在無(wú)植被生長(zhǎng)的湖灘裸地也采取了0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm共5個(gè)土層的土壤,視為對(duì)照。
1.3.1多樣性指數(shù)選取群落生物多樣性是生物豐富度和均勻度的函數(shù),有關(guān)群落生物多樣性的計(jì)算模型很多,它們的差別在于對(duì)豐富度和均勻度這2個(gè)變量所賦予的權(quán)重不同[15]。本研究選用了Margalef豐富度指數(shù)、Shannon-wiener指數(shù)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)[16]。計(jì)算公式如下:
Margalef豐富度指數(shù):R=(S-1)/lnN
Pielou均勻度指數(shù):E=H/lnS
以上各式中,S代表樣方內(nèi)物種總數(shù),Pi為樣方內(nèi)某一物種的相對(duì)重要值,Pi=(相對(duì)多度+相對(duì)頻度+相對(duì)蓋度+相對(duì)高度)/4。在計(jì)算出每個(gè)樣方的多樣性指數(shù)后,按照其所屬群落類(lèi)型,分別相加后求取平均值,得到不同鹽生群落的多樣性指數(shù)。
1.3.2土壤測(cè)定將土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室,放在通風(fēng)處自然風(fēng)干、研磨后過(guò)2 mm的篩備用。準(zhǔn)確稱量5 g的土壤樣品放置于三角瓶中,加入25 mL蒸餾水,將三角瓶封口后置于振蕩器上振蕩30 min, 后靜置30 min獲得的上清液過(guò)濾后裝入容量瓶中,用于測(cè)試(水土比為5∶1)。土壤全鹽含量利用電導(dǎo)率儀(雷磁DDSJ-308F型號(hào))測(cè)定,pH采用pH計(jì)(雷磁PHS-3G型號(hào))測(cè)定。
用SPSS19.0軟件單因素水平的參數(shù)檢驗(yàn)法檢驗(yàn)物種多樣性指數(shù)指標(biāo)和土壤全鹽、pH指標(biāo),其中正態(tài)性檢驗(yàn)用QQ-Pots檢驗(yàn)(P>0.05),若數(shù)據(jù)不滿足正態(tài)性,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換,方差齊性檢驗(yàn)用Levene’s法檢驗(yàn)(P>0.05)。差異性檢驗(yàn)用單因素方差分析(one-way ANOVA)和最小顯著差法(least-significant difference,LSD)或Tamhane’s T2法,若方差齊性(P>0.05)用LSD法檢驗(yàn),若方差非齊性(P<0.05)用Tamhane’s T2法檢驗(yàn)。
通過(guò)對(duì)湖灘濕地4種鹽生植物群落斑塊的調(diào)查,共發(fā)現(xiàn)了26種植物,隸屬于13科,其中藜科、禾本科、菊科為優(yōu)勢(shì)科,分別占植物總數(shù)的23.08%、19.23%和19.23%。26種物種中,剔除7種偶見(jiàn)種,分別形成了以檉柳、鹽角草、堿蓬、蘆葦(矮生型)為優(yōu)勢(shì)種,其余物種交錯(cuò)伴生的鑲嵌型群落斑塊格局。4種典型鹽生植物群落特征見(jiàn)表1,其中,檉柳群落蓋度在40%~70%之間,群落物種數(shù)較為繁雜。灌木層為檉柳,高度在200 cm左右,優(yōu)勢(shì)種檉柳的重要值為(0.34±0.14),常見(jiàn)伴生物種多達(dá)12種,草本層以畫(huà)眉草、堿蓬、冰草為優(yōu)勢(shì)種群;鹽角草群落、堿蓬群落的群落物種數(shù)單一,優(yōu)勢(shì)種鹽角草和堿蓬的重要值分別為(0.62±0.37)和(0.73±0.18);蘆葦群落蓋度在70%~100%之間,蘆葦種群的重要值為(0.80±0.12),伴生種較為豐富,常見(jiàn)有畫(huà)眉草、鹽角草、堿蓬、冰草等;3種鹽生草甸群落中優(yōu)勢(shì)種的重要值顯著高于鹽生灌叢中檉柳的重要值(P<0.05),鹽生草甸群落中優(yōu)勢(shì)種在各自群落中的地位和作用更明顯。
表1 4種典型鹽生植物群落特征
注:同列不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)顯著水平(P<0.05)
Note:The different lowercase letters in the same column represent the significant difference at 0.05 level
4種典型鹽生植物群落多樣性指數(shù)結(jié)果如圖1所示。其中,Margalef豐富度指數(shù)為檉柳群落>堿蓬群落>蘆葦群落>鹽角草群落,分別為1.105、0.936、0.787和0.301; Shannon-wiener指數(shù)為檉柳群落最大(1.706),且與蘆葦群落、堿蓬群落、鹽角草群落存在顯著差異(P<0.05);Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)為檉柳群落與鹽角草群落、堿蓬群落差異不顯著(P>0.05),但與蘆葦群落差異顯著(P<0.05);Pielou均勻度指為鹽角草群落最高,蘆葦群落、堿蓬群落次之,檉柳群落最小,分別是1.166、1.021、0.997和0.813,且檉柳群落與鹽角草群落、堿蓬群落、蘆葦群落差異顯著(P<0.05)。
A. Margale豐富度指數(shù);B. Shannon-wiener指數(shù);C. Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù); D. Pielou均勻度指數(shù)圖1 湖灘濕地典型鹽生植物群落多樣性指數(shù)A. Margale index; B. Shannon-wiener index; C. Simpson index; D. Pielou indexFig.1 Biodiversity of typical halophyte plant communities in beach wetland
2.3.1典型鹽生植物群落間土壤鹽堿度差異特征由表2可知,檉柳群落、鹽角草群落、堿蓬群落、蘆葦群落、湖灘裸地土壤全鹽均表現(xiàn)為表層(0~10 cm)與表層以下其他土層(10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm)差異顯著(P<0.05);4種鹽生群落類(lèi)型及湖灘裸地同層土壤間全鹽存在不同的差異顯著性,在表層(0~10 cm),湖灘裸地、鹽角草群落、堿蓬群落之間土壤全鹽差異不顯著(P>0.05),但與檉柳群落、蘆葦群落土壤全鹽差異顯著;在亞表層(10~20 cm),湖灘裸地土壤全鹽與檉柳群落、堿蓬群落土壤全鹽差異不顯著,但與蘆葦群落、鹽角草群落土壤全鹽差異顯著;在20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm土層,湖灘裸地、檉柳群落土壤全鹽與鹽角草群落、堿蓬群落、蘆葦群落土壤全鹽均差異顯著,且堿蓬群落、蘆葦群落土壤全鹽與鹽角草群落土壤全鹽差異顯著。
4種鹽生群落類(lèi)型及湖灘裸地土壤pH表現(xiàn)出不同的差異顯著性(表3)。其中,湖灘裸地表層土壤pH與表層以下其他土層(10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm)pH差異顯著(P<0.05),且表層以下其他土層之間pH差異不顯著(P>0.05);檉柳群落表層土壤pH與表層以下其他土層pH差異顯著,且10~20 cm、20~30 cm土層pH與30~40 cm、40~50 m土層pH差異顯著(P<0.05);鹽角草群落表層土壤pH與表層以下其他土層pH差異顯著,且10~20 cm土層pH與20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm土層pH差異顯著;堿蓬群落和蘆葦群落各土層間pH差異性均不顯著(P>0.05);在表層土壤中,湖灘裸地、檉柳群落土壤pH與堿蓬群落、蘆葦群落、鹽角草群落土壤pH差異顯著;在亞表層土壤中,湖灘裸地、檉柳群落、堿蓬群落土壤pH與蘆葦群落、鹽角草群落土壤pH差異顯著;在20~30 cm土層,檉柳群落土壤pH與湖灘裸地、堿蓬群落、蘆葦群落、鹽角草群落土壤pH差異顯著;在30~40 cm、40~50 cm土層,蘆葦群落土壤pH最小,且與湖灘裸地、檉柳群落、堿蓬群落、鹽角草群落土壤pH差異顯著。
表2 典型鹽生植物群落及其湖灘裸地土壤鹽度特征值
注:同行不同小寫(xiě)字母表示不同植物群落之間土壤全鹽差異顯著(P<0.05),同列不同大寫(xiě)字母表示各層土壤之間全鹽差異顯著(P<0.05)。下同
Note:The different lowercase letters in the same row represents that the soil salinities were significantly difference in the different plant communities (P<0.05), The different capital letters in the same column represents that the soil salinities were significantly different between layers of soil (P<0.05). The same as below
表3 典型鹽生植物群落及其湖灘裸地土壤pH特征值
2.3.2典型鹽生群落土壤鹽堿度垂直分布特征由圖2,A可知,檉柳群落、鹽角草群落、堿蓬群落、蘆葦群落、湖灘裸地土壤全鹽垂直分布均表現(xiàn)為先迅速降低,后基本趨于穩(wěn)定;4種鹽生群落類(lèi)型及湖灘裸地土壤全鹽的最大值均出現(xiàn)在表層(0~10 cm),表聚效應(yīng)顯著;表層土壤全鹽為湖灘裸地>鹽角草群落>堿蓬群落>檉柳群落>蘆葦群落,土壤鹽度分別在0.44~0.58%、0.49~0.53%、0.15~0.54%、0.27~0.45%和0.18~0.39%之間;土壤全鹽由表層(0~10 cm)到亞表層(10~20 cm)的變化中鹽角草群落變化速率最大,降低了70.41%;10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm和40~50 cm土層土壤全鹽基本表現(xiàn)為湖灘裸地>檉柳群落>蘆葦群落>堿蓬群落>鹽角草群落。
圖2,B顯示,4種鹽生群落類(lèi)型及湖灘裸地土壤pH表現(xiàn)各異,檉柳群落土壤pH隨土層加深依次降低,pH最高值出現(xiàn)在表層(8.30);堿蓬群落、鹽角草群落、蘆葦群落的土壤pH均隨土層加深先迅速增大后基本維持不變,pH最高值分別出現(xiàn)在10~20 cm、20~30 cm和20~30 cm土層;湖灘裸地的pH則隨土層加深先迅速減小后基本維持不變,表層pH最大;表層土壤pH表現(xiàn)為檉柳群落>湖灘裸地>堿蓬群落>蘆葦群落>鹽角草群落,pH分別在7.99~8.79、8.00~8.29、7.04~8.12、7.03~7.98和7.28~7.34之間。此外,4種鹽生群落類(lèi)型及湖灘裸地在0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm土層pH的波動(dòng)幅度(波動(dòng)幅度=pHmax-pHmin)分別是1.76、1.11、0.90、0.86和0.84,表現(xiàn)為隨著土層的加深,pH波動(dòng)幅度減小;表層土壤pH波動(dòng)幅度最大,在7.03~8.79之間波動(dòng),40~50 cm土層pH波動(dòng)幅度最小,在7.25~8.09之間波動(dòng)(圖2,B)。
圖2 典型鹽生植物群落及湖灘裸地土壤鹽堿度垂直分布特征Fig.2 Vertical distribution characteristics of soil salinity and pH in halophyte communities and bare beach
本研究中,4種典型鹽生植物群落在湖澤沼澤系統(tǒng)中具有不同的功能作用和表達(dá)特征。從生境類(lèi)型來(lái)看,檉柳群落屬于鹽生灌叢,群落結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,物種數(shù)最多,建群種重要值最??;鹽角草群落、堿蓬群落、蘆葦群落(矮生型)屬于鹽生草甸,群落物種組成單調(diào),建群種重要性相對(duì)增強(qiáng),大多是單優(yōu)群落斑塊;從人工化程度劃分,檉柳群落屬于半自然化的鹽生植被(檉柳為湖灘地人工種植種),鹽角草群落、堿蓬群落、蘆葦群落(矮生型)屬于自然植被??梢?jiàn),通過(guò)適度人為驅(qū)動(dòng),合理引進(jìn)種植耐鹽灌木,有利于改善湖灘地植被群落結(jié)構(gòu),這與張華兵等[7]認(rèn)為人工管理是驅(qū)動(dòng)植物群落演化的重要因子的研究結(jié)果一致。喬斌等[17]研究認(rèn)為小生境土壤理化性質(zhì)的差異使得草甸濕地在小尺度上形成了單優(yōu)禾草群落斑塊。本研究中湖灘濕地鹽生植物群落調(diào)查作為小尺度實(shí)驗(yàn)研究,鹽角草、堿蓬、蘆葦3種鹽生草甸呈現(xiàn)的斑塊狀分布格局預(yù)示著土壤鹽堿度存在差異。
群落物種多樣性是群落結(jié)構(gòu)和功能復(fù)雜性的重要測(cè)度指標(biāo)[18],是維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定的基礎(chǔ)[19]。本研究共選取了4個(gè)群落多樣性測(cè)度指標(biāo),總體來(lái)看,4個(gè)多樣性測(cè)度指數(shù)整體偏低,主要是由于湖灘濕地植物群落分化明顯,多形成了單一優(yōu)勢(shì)種群的鑲嵌斑塊。從各指標(biāo)分別來(lái)看,Margalef豐富度指數(shù)、Shannon-wiener指數(shù)和Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)均是檉柳群落最大,體現(xiàn)出檉柳群落植物種類(lèi)豐富、物種個(gè)體數(shù)量多、群落復(fù)雜程度高。同時(shí),檉柳群落作為人工種植的半自然化植被,顯著提高了湖灘濕地植物多樣性,生態(tài)效益明顯。Pielou均勻度則表現(xiàn)為蘆葦、鹽角草、堿蓬草甸顯著高于檉柳灌叢,鹽生草甸植物物種分布均勻,群落物種數(shù)簡(jiǎn)單,僅是單一的草本層,是重鹽生植物群落[12],優(yōu)勢(shì)種在各自群落中的生態(tài)貢獻(xiàn)大。
小尺度范圍內(nèi),土壤鹽分條件是造成植被群落結(jié)構(gòu)差異的主要因素,土壤的鹽漬化程度決定了植被隱域性程度[12]??傮w來(lái)說(shuō),湖灘濕地4種典型鹽生植被結(jié)構(gòu)組成及多樣性格局本質(zhì)上映射的是植物生長(zhǎng)對(duì)鹽分的響應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),4種鹽生群落類(lèi)型及湖灘裸地土壤全鹽在表層(0~10 cm)聚集效應(yīng)顯著,這與杜改俊等[10]、顏安等[20]的研究結(jié)果一致;值得注意的是,湖灘裸地“鹽斑化”明顯,土壤表層及深層鹽分累積均顯著,不利于植物繁衍定居;鹽角草群落聚鹽能力強(qiáng),通過(guò)吸收垂直運(yùn)移土壤鹽分[21],表聚效應(yīng)最顯著;堿蓬為真鹽生植物,對(duì)鹽分離子的吸收能力突出[22,23],因而生境土壤鹽漬化程度較高;蘆葦為假鹽生植物,具有一定程度的耐鹽能力[24],蘆葦群落斑塊覆蓋度高,有效地減少了地面的蒸發(fā)作用[22],表層積鹽能力最弱;檉柳群落作為鹽生灌叢,因其植株形態(tài)和冠型結(jié)構(gòu),通過(guò)截流降水二次淋洗土壤,有效減緩了土壤表層的積鹽速率。同時(shí),檉柳是泌鹽植物,對(duì)鹽堿地有一定生物改良作用[25]。因此,檉柳冠型結(jié)構(gòu)的物理改良鹽堿地機(jī)理,加之檉柳生物改良鹽堿地的功能,有效抑制了土壤鹽分累積,這為研究區(qū)域檉柳群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜,物種多樣性較高的現(xiàn)狀提供了科學(xué)解釋。
土壤鹽堿度體現(xiàn)植物的耐鹽性和生態(tài)適應(yīng)性,土壤鹽堿的變化是植被群落演替的關(guān)鍵因子。本研究中,4種鹽生群落類(lèi)型及湖灘裸地pH表現(xiàn)為隨土層的加深pH差異減小,深層出現(xiàn)趨同趨勢(shì);堿蓬群落、鹽角草群落、蘆葦群落的土壤pH表現(xiàn)為隨土層加深先迅速增大后基本維持不變,因其是自然植被,土層剖面結(jié)構(gòu)未被破壞,植物根際微生物呼吸作用會(huì)產(chǎn)生CO2,加之植物殘?bào)w經(jīng)微生物分解產(chǎn)生有機(jī)酸,使得表層土壤堿性降低[22];檉柳群落pH表現(xiàn)為隨土層加深依次降低,表層土壤堿性最大,因研究區(qū)檉柳群落是半自然化植被,人工種植的檉柳顯著增強(qiáng)了表層土壤堿性,這與伊傳華等[26]的研究結(jié)果一致。湖灘裸地的pH表現(xiàn)為隨土層加深先迅速減小后基本維持不變,與檉柳群落土壤pH垂直特征類(lèi)似,這為湖灘裸地恢復(fù)植被、實(shí)現(xiàn)生態(tài)治理提供了科學(xué)啟示。
綜上所述,通過(guò)探究檉柳、鹽角草、堿蓬、蘆葦(矮生型)等4種典型鹽生植物群落多樣性及土壤全鹽、pH垂直分布特征,可以得出以下結(jié)論:(1)寧夏西吉湖灘濕地4種鹽生群落斑塊共發(fā)現(xiàn)植物種26種,藜科、禾本科、菊科為優(yōu)勢(shì)科;檉柳群落為鹽生灌叢,群落物種數(shù)繁雜,鹽角草群落、堿蓬群落和蘆葦群落(矮生型)屬于鹽生草甸,群落物種組成單調(diào),大多是單優(yōu)群落斑塊。(2)多樣性指數(shù)中,Margalef豐富度指數(shù)、Shannon-wiener指數(shù)和Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)均是檉柳群落最大,分別是1.105、1.706和0.552,Pielou均勻度指數(shù)為鹽角草群落>蘆葦群落>堿蓬群落>檉柳群落,分別是1.166、1.021、0.997和0.813。(3)4種鹽生群落類(lèi)型及湖灘裸地土壤全鹽的最大值均出現(xiàn)在表層(0~10cm),表聚效應(yīng)顯著;表層土壤全鹽依次為湖灘裸地>鹽角草群落>堿蓬群落>檉柳群落>蘆葦群落,土壤鹽度分別在0.44%~0.58%、0.49%~0.53%、0.15%~0.54%、0.27%~0.45%和0.18%~0.39%之間;4種鹽生群落類(lèi)型及湖灘裸地pH表現(xiàn)為隨土層的加深pH差異減??;檉柳群落pH表現(xiàn)為隨土層加深依次降低,表層pH為8.30,3種鹽生草甸的土壤pH表現(xiàn)為隨土層加深先迅速增大后基本不變,湖灘裸地的pH則表現(xiàn)為隨土層加深先迅速減小后基本不變。
參考文獻(xiàn):
[1]趙小雷,凌云,張光富,等. 大豐麋鹿保護(hù)區(qū)不同生境梯度下灘涂濕地植被的群落特征[J]. 生態(tài)學(xué)雜志,2010,29(2):244-249.
ZHAO X L,LONG Y,ZHANG G F,etal. Community characteristics of beach wetland vegetations along a habitat gradient in Dafeng Milu Reserve of Jiangsu Province[J].ChineseJournalofEcology,2010,29(2):244-249.
[2]張華兵,劉紅玉,李玉鳳,等. 自然條件下鹽城海濱濕地土壤水分/鹽度空間分異及其與植被關(guān)系研究[J].環(huán)境科學(xué),2013,34(2):540-546.
ZHANG H B,LIU H Y,LI Y F,etal. Spatial variation of soil moisture/ salinity and the relationship with vegetation under natural conditions in Yancheng Coastal Wetland[J].EnvironmentalScience,2013,34(2):540-546.
[3]JUCHER T,COOMER D A. Response to comment on plant species richness and ecosystem multifuntionality in global [J].DrylandsScience,2012,337(6091):155-157.
[4]SANKARAN M,HANAN NP,SCHOLES RJ,etal. Determinants of wood cover in African savannas [J].Nature,2005,438(7 069):846-849.
[5]TILMAN D. The ecological consequences of changes in biodiversity:a research for general principles [J].Ecology,1999,80(5):1 55-1 474.
[6]夏貴菊,何彤慧,于驥,等. 銀川平原草甸濕地表層土鹽分累積特征[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2016,32(5): 142-148.
XIA G J,HE T H,YU J,etal. Salt accumulation characteristics of topsoil in meadow wetland in Yinchuan plain[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering,2016,32(5):142-148.
[7]張華兵,劉紅玉,郝敬鋒,等. 自然和人工管理驅(qū)動(dòng)下鹽城海濱濕地景觀格局演變特征與空間差異[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2012,32(1):101-110.
ZHANG H B,LIU H Y,HAO J F,etal.Spatiotemporal characteristics of landscape change in the coastal wetlands of Yancheng caused by natural processes and human activities[J].ActaEcologicaSinica,2012,32(1):101-110.
[8]賀強(qiáng),安淵,崔保山. 濱海鹽沼及其植物群落的分布與多樣性[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2010,19(3):657-664.
HE Q,AN Y,CUI B S. Coastal salt marshes and distribution and diversity of salt marsh plant communities[J].EcologyandEnvironmentalSciences,2010,19(3):657-664.
[9]龔雪偉,呂光輝. 艾比湖流域杜加依林荒漠植物群落多樣性及優(yōu)勢(shì)種生態(tài)位[J]. 生物多樣性,2017,25(1):34-45.
GONG X W,Lü G H. Species diversity and dominant species’ niches of eremophyte communities of the Tugai forest in the Ebinur basin of Xinjiang,China[J].BiodiversityScience,2017,25(1):34-45.
[10]杜改俊,李艷紅,張小萌,等. 艾比湖濕地典型植物群落土壤養(yǎng)分和鹽分的空間異質(zhì)性[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2015,24(8):1 302-1 309.
DU G J,LI Y H,ZHANG X M,etal. Spatial heterogeneity of the soil nutrient and salinity of the typical plant communities in Ebinur Lake Wetland [J].EcologyandEnvironmentalSciences,2015,24(8): 1 302-1 309.
[11]王盼盼,李艷紅,張小萌. 艾比湖濕地植物群落變化對(duì)鹽分環(huán)境梯度的響應(yīng)[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2015,24(1):29-33.
WANG P P,LI Y H,ZHANG X M. Responses of plant diversity changes in the wetland of Lake Ebinur to salinity environment gradient[J].EcologyandEnvironmentalSciences,2015,24(1):29-33.
[12]杜泉瀅,李智,劉書(shū)潤(rùn),等. 干旱、半干旱區(qū)湖泊周?chē)}生植物群落的多樣性格局及特點(diǎn)[J]. 生物多樣性,2007,15(3):271-281.
DU Q Y,LI Z,LIU S R,etal. Dynamics of species diversity and characteristics of halophytic plant communities around saline lakes in arid and semi-arid regions of Inner Mongolia[J].BiodiversityScience,2007,15(3):271-281.
[13]緱倩倩,屈建軍,王國(guó)華,等. 中國(guó)干旱半干旱地區(qū)濕地研究進(jìn)展[J]. 干旱區(qū)研究,2015,32(2): 213-220.
GOU Q Q,QU J J,WANG G H,etal. Progress of wetland researches in arid and semi-arid regions in China[J].AridZoneResearch,2015,32(2):213-220.
[14]THOMAS DSG,MIDDLETON NJ. Salinization:new perspectives on a major desertification issue[J].JournalofAridEnvironments,1993,24(24):95-105.
[15]夏貴菊,趙永全,何彤慧. 基于植物多樣性的水利設(shè)施生態(tài)化評(píng)價(jià)研究——以銀川平原為例[J]. 中國(guó)農(nóng)村水利水電,2015,(2):22-26.
XIA G J,ZHAO Y Q,HE T H. Research on the ecologIcalization evaluation of water conservancy facilities on the basis of plant diversity[J].ChinaRuralWaterandHydropower,2015,(2):22-26.
[16]何彤慧,程志,張玉峰,等. 銀川平原溝渠植物多樣性特征及影響因素[J]. 濕地科學(xué),2013,11(3): 352-358.
HE T H,CHENG Z,ZHANG Y F,etal. Characteristics of plant diversity of canals and ditches and their influencing factors in Yinchuan Plain[J].WetlandScience,2013,11(3):352-358.
[17]喬斌,何彤慧,吳春燕,等. 銀川平原草甸濕地三種禾草構(gòu)件特征及其土壤生境[J].北方園藝,2017,379(4):77-82.
QIAO B,HE T H,WU C Y,etal. Study on modular characteristic and soil habitat of three gramineous species in meadow wetland in Yinchuan Plain[J].NorthernHorticulture,2017,379(4):77-82.
[18]OTTO R,KRUSI BO,BURGA CA,etal. Old-field succession along a precipitation gradient in the semi-arid coastal region of Tenerife[J].JournalofAridEnvironments,2006,65(1):156-178.
[19]LOREAU M,NAEEM S,INCHAUSTI P,etal. Biodiversity and ecosystem functioning:current knowledge and future challenges[J].Science,2001,294(5 543):804-808.
[20]顏安,王澤,蔣平安,等. 土壤鹽分對(duì)干旱區(qū)鹽漬土壤碳垂直分布的影響[J]. 干旱區(qū)研究,2017,34(4):770-774.
YAN A,WANG Z,JIANG P A,etal. Effects of soil salinity on vertical distribution of soil carbon in saline soil in Arid Area[J].AridZoneResearch,2017,34(4):770-774.
[21]公慧珍,李升峰. 江蘇省東臺(tái)市灘涂墾區(qū)不同自然植被下的土壤/沉積物鹽分特征[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(12):395-398.
GONG H Z,LI S F. Soil/sediment salinity under different natural vegetations in the beach reclamation area of Dongtai City,Jiangsu Province[J].JiangsuAgriculturalSciences,2015,43(12):395-398.
[22]時(shí)林,馮若昂,靖淑慧,等. 黃河三角洲不同植被類(lèi)型下土壤pH與鹽分差異分析[J]. 環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2017,36(3):14-17.
SHI L,F(xiàn)ENG R A,JING S H,etal. Characteristics of soil pH and salinity under the different vegetation types in Yellow River Delta[J].EnvironmentalScienceSurvey,2017,36(3):14-17.
[23]張立賓,徐化凌,趙庚星. 堿蓬的耐鹽能力及其對(duì)濱海鹽漬土的改良效果[J]. 土壤,2007,39(2): 310-313.
ZHANG L B,XU H L,ZHAO G X. Salt tolerance ofSuaedaSalsaand its soil ameliorating effect on coastal saline soil[J].Soils,2007,39(2):310-313.
[24]MAUCHAMP A,MESLEARD F. Salt to lerance inPhragmitesaustralispopulations from coastal mediterranean marshes[J].AquaticBotany,2001,70(1):39-52.
[25]肖克飚,吳普特,雷金銀,等. 不同類(lèi)型耐鹽植物對(duì)鹽堿土生物改良研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2012,31(12):2 433-2 440.
XIAO K B,WU P T,LEI J Y,etal. Bio-reclamation of different halophytes on saline-alkali soil[J].JournalofAgro-EnvironmentScience,2013,31(12):2 433-2 440.
[26]尹傳華,董積忠,石秋梅,等. 不同生境下鹽生灌木鹽島效應(yīng)的變化及生態(tài)學(xué)意義[J]. 土壤學(xué)報(bào),2012,49(2):289-295.
YIN C H,DONG J Z,SHI Q M,etal. Salt island effect of halophytic shrubs in different habitats and its ecological implication[J].ActaPedologicaSinica,2012,49(2):289-295.