盧 薇，尹小玲，龔 鵬，張洪巖，易順民，邱瓊藝

（1. 廣東省科學(xué)院廣州地理研究所//廣東省地理空間信息技術(shù)與應(yīng)用公共實(shí)驗(yàn)室，廣州 510070；2. 深圳市自然資源和不動(dòng)產(chǎn)評(píng)估發(fā)展研究中心//深圳市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，廣東 深圳 518000；3. 華南師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，廣州 510631）

紅樹林是熱帶和亞熱帶海灣河口泥灘鹽漬化沼澤上的鹽生森林植物群落，是陸地向海洋過渡的特殊生態(tài)系統(tǒng)，具有重要的生態(tài)環(huán)境服務(wù)功能（李振良 等，2021）。然而，由于地處海陸交界的特殊地帶，紅樹林也是全球最脆弱的生態(tài)系統(tǒng)之一，城市發(fā)展、環(huán)境污染、水產(chǎn)養(yǎng)殖等問題嚴(yán)重威脅著紅樹林的生長(zhǎng)（Pham et al., 2016）。近年來，隨著國(guó)家對(duì)紅樹林保護(hù)的重視以及深圳致力于打造園林城市，相關(guān)部門開展了眾多針對(duì)紅樹林的保護(hù)和恢復(fù)工作，使得紅樹林的面積得到一定恢復(fù)（丘建煌等，2021），林分質(zhì)量也得到一定程度的提升（關(guān)開朗 等，2021），東涌紅樹林即是其中之一。

東涌紅樹林位于深圳市大鵬半島自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，擁有豐富的紅樹林濕地資源，特別是東涌的海漆林，是中國(guó)保存較完整、面積較大、具有典型海漆景觀外貌的紅樹林（Ye et al., 2013），極具觀賞與生態(tài)保育價(jià)值。因其典型性和重要性，關(guān)于東涌紅樹林的研究較多：如張倬綸等（2012）經(jīng)分析得出，水質(zhì)污染和船舶航行等人類活動(dòng)是妨礙東涌紅樹林發(fā)展的重要因素；李瑜等（2013）對(duì)東涌紅樹林的風(fēng)水林式管理模式進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)該管理模式下群落組成多以地帶性植被為主，群落的結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。韋萍萍（2015）和關(guān)開朗（2021）、王章芬（2021）、丘建煌（2021）等分別于2015 和2021 年對(duì)東涌紅樹林開展了樣方調(diào)查，結(jié)果表明，東涌紅樹林是中國(guó)少有的典型海漆群落，相較6年前，東涌紅樹林的物種多樣性，生態(tài)優(yōu)勢(shì)度和均勻度均有所提升；特別是由海漆-老鼠簕+桐花樹組成的群落處于由中齡林向成熟林過渡的階段，有一定的林分更新能力；河道淤積為紅樹植物提供了新的生境，紅樹林面積從2015 年的0.03 km2增加至2021 年的0.08 km2；但由于城市發(fā)展，紅樹林濕地被不斷分割蠶食，需要從管理與生境保護(hù)等方面加強(qiáng)東涌紅樹林保育。綜上，過往針對(duì)東涌紅樹林的研究主要集中在紅樹林群落本身和濕地管理方式上。

除了紅樹林自身，影響紅樹林生態(tài)系統(tǒng)健康和諧發(fā)展的要素還包括地球淺表系統(tǒng)中的巖石、水和土壤的環(huán)境狀況，而生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查正是研究上述要素及其相互作用的重要手段（黃潤(rùn)秋，2001）。因此，本文通過生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查，利用地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)等方法，分析東涌紅樹林的生態(tài)環(huán)境地質(zhì)特征。以期為紅樹林生態(tài)保護(hù)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)，并為自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)管理提供基礎(chǔ)支撐。

1 研究區(qū)概況

東涌紅樹林位于深圳市大鵬新區(qū)南澳街道的東涌河入海口處，南面臨海，其中心地理坐標(biāo)為22°29′40.9″ N、114°34′23.4″ E。東涌紅樹林地處亞熱帶地區(qū)，屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年均溫為22.3 ℃，多年平均降雨量為1 978.2 mm，雨量充沛，但季節(jié)分配不均，4—9月雨季降雨量占全年雨量的85%以上。在地貌類型上，中部東涌河及兩岸洼地上游為潟湖平原，下游為砂堤，西南部為低山。東涌河由西北-東南方向穿過研究區(qū)，紅樹林主要分布在東涌河兩岸灘涂和河心灘上（圖1），研究區(qū)地形平坦，地面高程＜20 m。

圖1 深圳市大鵬半島自然保護(hù)區(qū)東涌紅樹林全景Fig.1 Panoramic view of Dongchong mangrove forest in Dapeng Peninsula Nature Reserve, Shenzhen

2 材料與方法

2.1 地質(zhì)鉆探

本研究在研究區(qū)共布設(shè)41個(gè)鉆孔，位置如圖2所示。鉆探方式為回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，開孔直徑≥110 mm，終孔直徑＞60 mm，100 m深度內(nèi)井斜≤1°，取芯率＞75 %，終孔標(biāo)準(zhǔn)為鉆進(jìn)至基巖中風(fēng)化層≥2 m。

圖2 東涌紅樹林綜合生態(tài)環(huán)境地質(zhì)Fig.2 Integrated eco-environmental geological map of the Dongchong mangrove forest

圖3 東涌紅樹林生態(tài)地質(zhì)剖面Fig.3 Ecological geological profile of the Dongchong mangrove forest

2.2 采樣與分析

巖石樣品采集區(qū)內(nèi)典型巖層中的完整巖塊，土壤采集表層土壤，深度5～30 cm，樣品采集后用PE自封袋保存；地表水樣和地下水樣從上游至下游分段進(jìn)行采集后，按測(cè)試項(xiàng)目用玻璃瓶及PET瓶添加穩(wěn)定劑后封裝；植物選擇優(yōu)勢(shì)紅樹林物種，采集其根莖葉用紙質(zhì)取樣袋及西林瓶封裝保存。全部樣品均即采即送、及時(shí)送交具相關(guān)資質(zhì)的專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，從樣品采集至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)處理，時(shí)間間隔不超過48 h。在研究區(qū)共采集巖石樣品3 件，土壤樣品20件，水樣8件（其中2件包含重金屬檢測(cè)），植物樣品6件，各樣品采樣位置見圖2所示。

經(jīng)干燥、研磨和過篩后，巖石和土壤使用HNO3-HF-HCl溶液（體積比為9∶3∶1）進(jìn)行微波消解，植物樣品使用HNO3-HCl-HF-HClO4溶液（體積比為6∶2∶1∶1）進(jìn)行微波消解。Ni、Mo、Zn、Cd、Pb、Cr、Cu、Be、V、Co、Ba、Tl、Se 和B等元素用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法檢測(cè)，Mn、P、K 用電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）法檢測(cè)，As 和Hg 用原子熒光（AFS）法檢測(cè)，N 和Org 用元素分析儀法檢測(cè)。水樣中，As、Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn等用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS） 法檢測(cè)，K+、Na+、Ca2+、Mg2+等用電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）法檢測(cè)，Cl-、、NO3-用離子色譜法檢測(cè)，、、游離、COD、總堿度和總硬度用滴定法檢測(cè)，NH3-N用分光度法檢測(cè)。

2.3 分析評(píng)價(jià)方法

2.3.1 地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法 參考《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838-2002）》（中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)總局，2002）對(duì)地表水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中：地表水質(zhì)量單指標(biāo)評(píng)價(jià)，按指標(biāo)值所在的限值范圍確定地表水質(zhì)量類別，指標(biāo)限值相同時(shí)，從優(yōu)不從劣；地表水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)，按單指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果最差的類別確定，并指出最差類別的指標(biāo)。

2.3.2 舒卡列夫分類法 將地下水中6種主要離子（Na+、Ca2+、Mg2+、、、Cl-，K+合并于Na+）含量＞25%毫克當(dāng)量的陰離子和陽離子結(jié)合礦化度進(jìn)行組合命名。

2.3.3 生物富集系數(shù)法 植物體內(nèi)富集的元素主要是從土壤吸收的，植物對(duì)元素的生物富集系數(shù)，也稱吸收系數(shù)，是指植物地上部分某元素的含量與其生長(zhǎng)介質(zhì)中某元素含量之比。生物富集系數(shù)是植物將元素吸收轉(zhuǎn)移到體內(nèi)，并在體內(nèi)累積的能力大小的評(píng)價(jià)指標(biāo)，常用該指標(biāo)反映重金屬元素在土壤-植物體系中遷移的難易程度（孫現(xiàn)領(lǐng) 等，2020），計(jì)算公式為：

式中：CF為生物富集系數(shù)；HMP為植物體內(nèi)某元素含量；HMS為土壤中某元素含量。

2.3.4 土壤環(huán)境質(zhì)量分析評(píng)價(jià)方法

1）評(píng)價(jià)依據(jù)與評(píng)價(jià)指標(biāo)

以《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB15618-2018）（中華人民共和國(guó)生態(tài)環(huán)境部，2018）作為土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)依據(jù)，評(píng)價(jià)指標(biāo)如表1所示。

表1 土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值Table 1 Soil pollution risk screening value mg/kg

2）評(píng)價(jià)方法

①土壤單項(xiàng)污染因子計(jì)算方法為：

式中：Pi為第i種重金屬的污染指數(shù)；Ci為第i種重金屬的實(shí)測(cè)值；Si為第i種重金屬的標(biāo)準(zhǔn)值。

②內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法：

內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)可全面反映各污染物對(duì)土壤污染的程度，同時(shí)又突出高濃度對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，因此，采用該指數(shù)評(píng)定和劃分土壤環(huán)境質(zhì)量等級(jí)更加客觀，其計(jì)算公式為：

式中：Pi為第i種重金屬的污染指數(shù)；（Ci/Si）max：土壤污染指數(shù)中的最大值；（Ci/Si）ave：土壤污染指數(shù)中的平均值。

內(nèi)梅羅污染指數(shù)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示：

表2 內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Grading standard of Nemero composite index method

3 結(jié)果分析

3.1 基礎(chǔ)地質(zhì)特征

3.1.1 地層與巖性 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查及鉆探揭露，研究區(qū)地層主要為下白堊統(tǒng)南山村組（K1n1）的流紋巖、第四系殘積層（Qhel）、第四系潟湖相沉積層（Qhml）和人工填土（Qs）（見圖2、3）。

1）下白堊統(tǒng)南山村組（K1n1）

在研究區(qū)及外圍分布廣泛，巖性主要為灰白色流紋狀、塊狀流紋巖，局部夾凝灰?guī)r，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石和云母。鉆孔控制深度內(nèi)，按風(fēng)化程度及力學(xué)性質(zhì)可分全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化及中風(fēng)化等3 個(gè)風(fēng)化層。鉆孔揭露厚度＞15 m，巖面埋深5.60～26.30 m，巖面起伏變化較大。

2）第四系（Q）

研究區(qū)及周邊的第四系地層（Q）由殘積土層（Qhel）、潟湖相沉積層（Qhml）和人工填土層（Qs）組成。如圖4所示，殘積層（Qhel）主要由粉質(zhì)黏土和粉土組成，呈可塑-硬塑狀；風(fēng)化殘積土的黏性稍差，含較多粉細(xì)砂顆粒。揭露層厚0.60～8.00 m，平均層厚3.53 m。

圖4 東涌紅樹林第四系土層類型統(tǒng)計(jì)Fig.4 Statistics of quaternary soil type in the Dongchong mangrove forest

潟湖相沉積層（Qhml）主要由粉質(zhì)黏土、粉砂和礫砂組成，呈可塑-硬塑狀，土質(zhì)較均勻。揭露層厚2～15.8 m，平均層厚9.35 m。

人工填土層（Qs）主要由粉土和礫砂組成，結(jié)構(gòu)松散，呈濕-飽和狀，級(jí)配一般。揭露層厚0.8～3 m，平均層厚2.75 m。

3.1.2 地質(zhì)構(gòu)造 斷層發(fā)育于東涌紅樹林濕地公園西側(cè)，從區(qū)域上看，研究區(qū)附近的斷裂構(gòu)造屬東涌-大排頭斷裂（F2-19-①）的東段，該斷裂分布于大鵬半島東南部的東涌-大排頭一線，沿東涌河負(fù)地形延展約6 km，遙感影像圖呈明顯的線性構(gòu)造影像。斷層兩側(cè)巖層破碎強(qiáng)烈，呈碎塊狀，地貌上為沖溝負(fù)地貌。

東涌紅樹林濕地公園東南角舊采石場(chǎng)斷層露頭的流紋巖斷層面發(fā)育有擦痕（圖5），斷層破碎帶巖石裂隙發(fā)育，隙壁呈淺灰色，黏土發(fā)育。據(jù)擦痕指示方向，斷層性質(zhì)為逆斷層，斷層上盤為灰色塊狀流紋巖、下盤為紫紅色塊狀流紋巖。斷層面產(chǎn)狀38°∠52°～65°，斷層面擦痕指示右行走滑活動(dòng)，斷層巖劈理發(fā)育，局部片理化明顯，斷層面小褶皺及碎斑等特征表明斷層力學(xué)性質(zhì)呈右行壓扭狀態(tài)，斷層破碎帶內(nèi)發(fā)育的淺灰色斷層泥遇水極易軟化。

圖5 東涌紅樹林濕地公園東南角舊采石場(chǎng)斷層露頭Fig.5 Fault outcrop of old quarry in southeast corner of the Dongchong Mangrove Wetland Park

3.1.3 環(huán)境地質(zhì)問題 根據(jù)鉆孔揭露和綜合地質(zhì)環(huán)境調(diào)查結(jié)果，研究區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題主要有：①由人工填土的不均勻性及密實(shí)度較差導(dǎo)致的地面不均勻沉降、地面裂縫；②由流塑-軟塑狀淤泥土層、松散狀中砂層等軟弱土層造成的地面沉陷和不均勻沉降；③由砂層飽和砂土液化可能導(dǎo)致的地面沉降、沉陷等問題。

3.2 水環(huán)境特征

3.2.1 地表水的水環(huán)境特征

1）地表水的水文特征

研究區(qū)及周邊的地表水系發(fā)育，周邊地表水主要為東涌水庫、東涌河和區(qū)內(nèi)水塘。其中，東涌水庫位于紅樹林外西北側(cè)，為中型水庫，設(shè)計(jì)總庫容1 190.99萬m3，集雨面積為9.6 km2。東涌河屬于大亞灣水系，發(fā)源于七娘山，全長(zhǎng)6.75 km，流域面積15.24 km2，平均坡降31.18‰；由于七娘山逼近海岸，東涌河源短流急，具有短小、感潮和雨源性等特點(diǎn)（深圳市規(guī)劃和自然資源局，2020）。

東涌紅樹林位于東涌水庫下游、屬東涌河口區(qū)域。東涌河由西北-東南方向穿過東涌村及紅樹林濕地公園，上游涌寬為25～30 m，下游入海口處河道逐漸變寬，最寬約為130 m，水深一般2～5 m，最深約6 m，區(qū)內(nèi)東涌河水位主要受潮汐、上游水庫泄洪和降水影響。東涌河河岸為自然形成的土質(zhì)岸堤，邊坡坡度約30°～50°，穩(wěn)定性好，高出水面約0.5～1.5 m。

東涌紅樹林濕地公園東北側(cè)原為村民圍改舊河道而成的蝦塘，整體呈“田”字型分布，水深約0.5～1.5 m，濕地公園建設(shè)時(shí)，蝦塘被改造成形態(tài)各異的水塘，并通過河渠及箱涵與東涌河相連通，形成人工種植紅樹林的地表水文環(huán)境。

2）地表水的水質(zhì)特征

如表3所示，東涌紅樹林的地表水由淡水與海水混合而成，地表水酸堿度偏弱堿性，鹽度總體上從上游至下游逐步增加。研究區(qū)地表水中重金屬含量極低，甚至部分低于檢出限。東涌紅樹林位于一級(jí)水功能區(qū)劃的東涌河保留區(qū)，因混合海水F-偏高，水質(zhì)略低于該處Ⅲ類水的水質(zhì)目標(biāo)。

表3 研究區(qū)地表水元素含量統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistics of surface water element content in study area

3.2.2 地下水的水環(huán)境特征

1）地下水類型及特征

根據(jù)研究區(qū)的水文地質(zhì)條件、地下水的形成與賦存特征、水力特征及水理性質(zhì)等因素，研究區(qū)及周邊的地下水可劃分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水2類。

松散巖類孔隙水在研究區(qū)內(nèi)廣泛分布，第四系潟湖相沉積砂層為主要含水層，屬中等-強(qiáng)透水層，水量較豐富；淤泥、粉質(zhì)黏土層富水性好，透水性弱。

基巖裂隙水主要賦存在流紋巖的強(qiáng)-中風(fēng)化帶內(nèi)，多具承壓性，由于巖石裂隙發(fā)育不均勻且多被泥質(zhì)充填，地下水賦存條件較差；局部裂隙發(fā)育地段水量較豐富。

2）地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄及動(dòng)態(tài)變化特征

總體上，研究區(qū)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄和動(dòng)態(tài)特征可分為丘陵區(qū)和潟湖平原/砂堤2 種類型。

丘陵區(qū)主要分布于東涌紅樹林濕地公園的西南側(cè)一帶，基巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，植被繁茂，入滲條件較好，地下水主要受大氣降水補(bǔ)給。由于丘陵地貌地形起伏變化較大，地形切割較深，地下水以垂直循環(huán)為主，地下水徑流途徑較短，徑流方向與坡向總體一致，地下水多以泉水或散流形式向附近溝谷排泄，部分以地表蒸發(fā)和植被葉面蒸騰的方式排泄。區(qū)內(nèi)地下水動(dòng)態(tài)變化具季節(jié)性，主要受降雨季節(jié)支配，其水位及流量高峰期具滯后性，約比雨季滯后1個(gè)月。地下水位年變幅一般＜5 m。

潟湖平原/砂堤為紅樹林的生長(zhǎng)地帶，地形平坦，周邊水體密布，地下水的補(bǔ)給來源除大氣降雨滲入補(bǔ)給外，還有基巖裂隙水、地表水側(cè)向補(bǔ)給和漲潮期河水及海水頂托補(bǔ)給，整體方向大致由西向東排泄，匯入東涌河。一般雨季地下水位升高，旱季地下水位降低，但季節(jié)變化不明顯，地下水位年變幅一般＜2 m。

3）水化學(xué)類型與水質(zhì)特征

據(jù)鉆孔的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果（表4），研究區(qū)地下水pH值為6.15～6.43，礦化度65.7～73.8 mg/L，總硬度19～20 mg/L，總堿度17.5～20.0 mg/L，氨氮含量0.1～0.3 mg/L，總體上地下水屬于低礦化度，低硬度的淡水；地下水化學(xué)類型為HCO3·Cl-Na 型水。結(jié)合研究區(qū)地下水的補(bǔ)給、徑流條件和地表水質(zhì)特征，推測(cè)旱季因咸潮上溯，研究區(qū)地下水的礦化度與鹽度會(huì)增高。

表4 研究區(qū)地下水元素含量及水化學(xué)類型統(tǒng)計(jì)Table 4 Statistics of groundwater element content and hydrochemical types in study area

3.3 土壤環(huán)境質(zhì)量特征

土壤是生態(tài)系統(tǒng)所涉及的巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈等多圈層的物質(zhì)和能量的重要媒介（Xu et al., 2019），巖石風(fēng)化是土壤形成的基礎(chǔ)，是化學(xué)元素生物地球化學(xué)循環(huán)過程的重要組成部分（徐穎菲 等，2019）。土壤在形成過程中，成土母巖的許多特性如質(zhì)地、顏色、礦物成分等會(huì)被不同程度地繼承下來。

3.3.1 土壤母巖化學(xué)特征 研究區(qū)內(nèi)的土壤母巖均為流紋巖，研究區(qū)外圍土壤母巖東北部以南山村組流紋巖為主，西部以老虎頭組和金雞組砂巖為主。研究區(qū)及其外圍巖石的重金屬元素含量特征如表5所示，其中研究區(qū)巖石（點(diǎn)號(hào)DC）的元素含量為平均值。研究區(qū)巖石中的Mn、Co明顯高于其他地區(qū)的巖石，而Pb、Cd 偏低，其余元素與其他地區(qū)巖石差異不大。

表5 不同地區(qū)巖石重金屬元素含量Table 5 Contents of heavy metal elements in rocks from different regions mg/kg

3.3.2 土壤地球化學(xué)特征 研究區(qū)的土壤類型以濱海鹽漬沼澤土和濱海砂土為主，土壤地球化學(xué)統(tǒng)計(jì)特征見表6所示，其中深圳市土壤環(huán)境背景值數(shù)據(jù)引自《土壤環(huán)境背景值（DB4403/T 68-2020）》（深圳市市場(chǎng)監(jiān)督管理局，2020）。

與深圳市土壤環(huán)境背景值相比，研究區(qū)表層土壤總體呈相對(duì)貧化的元素（比值≤0.5）有Cr和Hg，樣品貧化率均為100%；無總體呈相對(duì)富集（比值≥2）的元素，但個(gè)別樣點(diǎn)的Cd和Tl呈富集狀態(tài)。

3.3.3 土壤主要養(yǎng)分特征 研究區(qū)土壤主要養(yǎng)分含量的統(tǒng)計(jì)特征如表7所示，其中分類等級(jí)來自《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范（DZ/T 0295-2016）》（中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部，2016）。區(qū)內(nèi)土壤N、P、CaCO3、Org 和B 的含量均以缺乏和較缺乏為主，缺乏和較缺乏合計(jì)占比均為100%；K的含量以中等和較豐富為主，合計(jì)占比75%。

表7 東涌紅樹林表層土壤主要養(yǎng)分含量統(tǒng)計(jì)特征Table 7 Characteristics of main nutrient contents in surface soil of the mangrove forest in Dongchong g/kg

3.3.4 土壤環(huán)境質(zhì)量分析評(píng)價(jià) 按照內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法，對(duì)采集的表層土壤樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)，土壤污染等級(jí)為安全的樣點(diǎn)占比50%，警戒級(jí)及輕污染各占25%，研究區(qū)平均綜合污染指數(shù)0.78，最大綜合污染指數(shù)1.81。受污染的土壤中，As污染最為嚴(yán)重，其次為Cd；As 的污染率和最大污染指數(shù)分別為50%和2.49。

3.3.5 土壤環(huán)境問題 如前文所述，研究區(qū)土壤的主要環(huán)境問題為：缺乏N、P、CaCO3、Org、B 等營(yíng)養(yǎng)元素及受到As、Cd等金屬元素的污染。

3.4 植被生態(tài)特征

3.4.1 植被類型 研究區(qū)屬于濕地生態(tài)系統(tǒng)中的紅樹林地（圖6），分布的紅樹林面積約0.08 km2，主要種類有海漆、秋茄、桐花樹、老鼠簕、白骨壤、木欖、黃瑾等，其中海漆為優(yōu)勢(shì)物種，是深圳現(xiàn)存面積最大的海漆群落。每年4—6月，海漆葉子在花果期逐漸變黃最終變紅，形成具有極高觀賞價(jià)值的彩葉紅樹林景觀，是當(dāng)?shù)刂匾穆糜钨Y源。

3.4.2 植被質(zhì)量特征及存在問題 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，葉片營(yíng)養(yǎng)元素和景觀面積分別是紅樹林植物生長(zhǎng)質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要決定因素。東涌紅樹林生長(zhǎng)質(zhì)量良好，植物葉片營(yíng)養(yǎng)較為豐富；紅樹林斑塊連接度較高，但最大斑塊指數(shù)較低，其生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性較福田紅樹林差。此外，東涌紅樹林與居民區(qū)、公路相鄰，缺乏緩沖帶及保護(hù)措施，部分紅樹林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性受其影響而下降。

3.5 元素在巖石-土壤-植物中遷移特征

為調(diào)查元素在巖、土、紅樹林之間的遷移規(guī)律，在東涌河下游同時(shí)采集巖石、土壤和植物樣品。

土壤母巖是構(gòu)成土壤物質(zhì)的基本材料，也是植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的最初來源。母巖的礦物質(zhì)組成影響土壤的化學(xué)成分及土壤內(nèi)部的化學(xué)過程。如圖7和表8 所示，As、Cd、Pb 和B 在土壤中強(qiáng)烈富集，富集系數(shù)分別為684.536、 21.088、 10.800 和20.735，與母巖之間的相關(guān)性小，或存在人工來源；Ni、Cu、Zn 和K 在成土過程中逐漸淋失，但其含量仍受母巖含量高低的制約，與母巖的相關(guān)性較大；P、Mo和Cr在土壤中的含量高于巖石，表明土壤對(duì)上述元素具有一定的富集能力。

表8 東涌紅樹林各元素土壤與生物富集系數(shù)Table 8 Soil and biological enrichment coefficients of various elements in the Dongchong mangrove forests

一般而言，紅樹的生物富集系數(shù)P 為4.05～10.5，B 為6.82～187.30，As 為0.00～0.18，Pb 為0.01～0.27，Cd為0.05～1.04（周元慧 等，2020；彭鵬飛 等，2020；羅松英 等，2019，2022；李振良 等，2021），東涌紅樹林的生物富集系數(shù)（見表8）亦與之相似。東涌紅樹林的生物富集系數(shù)＞2的元素為P和B，富集系數(shù)分別為8.377 和6.815，表明紅樹對(duì)P 和B 元素具有較高的吸收能力；與之相反，As、Pb 和Cd 的富集系數(shù)較小，除紅樹對(duì)上述元素的吸收能力較弱外，結(jié)合研究區(qū)土壤地球化學(xué)特征，亦是受土壤中Cd、As 在該處較為富集的影響所致。

4 結(jié)論與討論

本文通過生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查，利用地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)等方法研究東涌紅樹林的生態(tài)環(huán)境地質(zhì)特征，并繪制了東涌紅樹林典型的生態(tài)環(huán)境地質(zhì)剖面。東涌紅樹林生態(tài)環(huán)境地質(zhì)特征為：

1）研究區(qū)地層主要為下白堊統(tǒng)南山村組的流紋巖和第四系，東涌紅樹林濕地公園西側(cè)有斷層發(fā)育，主要環(huán)境地質(zhì)問題為地面不均勻沉降、地面沉陷和地面裂縫等。

2）東涌河源短流急，具有短小、感潮和雨源性等特點(diǎn)；地表水中重金屬含量極低，但F-偏高，水質(zhì)略低于該處Ⅲ類水的水質(zhì)目標(biāo)；地下水松散巖類孔隙水分布于平原區(qū)，主要受大氣降雨和和河流側(cè)向補(bǔ)給，富水性總體較好，地下水位年變幅一般＜2 m；基巖裂隙水分布于丘陵區(qū)，主要受大氣降水補(bǔ)給，富水性較差，地下水位年變幅一般＜5 m；地下水化學(xué)類型為HCO3·Cl-Na，屬于低礦化度、低硬度的淡水。

3）研究區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量以安全為主，主要的土壤環(huán)境問題有：①部分土壤受As、Cd 污染；②土壤缺乏N、P、CaCO3、Org和B等營(yíng)養(yǎng)元素。

4）葉片營(yíng)養(yǎng)元素和景觀面積分別是紅樹林植物生長(zhǎng)質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要決定因素；東涌紅樹林葉片營(yíng)養(yǎng)元素較豐富，部分生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性受相鄰居民區(qū)及公路的不良影響而下降，表明土壤營(yíng)養(yǎng)元素的缺乏和重金屬污染并不是研究區(qū)紅樹林生長(zhǎng)的最大限制因素，改善紅樹林的生長(zhǎng)環(huán)境應(yīng)從擴(kuò)大景觀面積和加強(qiáng)園區(qū)管理入手。

5）在巖石-土壤-植物生態(tài)系統(tǒng)中，土壤中的As、Cd、Pb 和B 在其成分來源上與母巖的相關(guān)性極?。患t樹對(duì)P和B元素具有較高的吸收能力。

研究巖石-土壤-植物系統(tǒng)中地球化學(xué)元素遷移機(jī)理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，影響元素在巖、土、植物中遷移的要素極為豐富，如土壤酸堿度、元素的有效性、元素互補(bǔ)拮抗等（陳文德 等，2009），入海河口地區(qū)的土壤母質(zhì)及元素含量來源極為復(fù)雜，這更加劇了研究的難度。因此，研究紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中重金屬元素的遷移機(jī)理需要更多的數(shù)據(jù)支撐和更進(jìn)一步的深入研究。