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土壤类型和地下水埋深对黄河三角洲典型盐沼植物群落空间分异的影响

张乃鹏, 梁洪儒, 张焱, 孙超, 陈勇, 王路路, 夏江宝, 高芳磊

生物多样性 2024, 32 (2): 23370-. DOI: 10.17520/biods.2023370

摘要（145）

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目前对黄河口盐沼和贝壳堤盐沼植被带状分布序列分异的水盐耦合机制仍不清楚。为了更好地保护与利用黄河三角洲典型盐沼生态系统, 本研究以黄河三角洲7种常见植物组成的群落为研究对象, 采用温室模拟控制实验, 探究了两种常见土壤类型(贝壳砂土壤和滨海潮土)和8个地下水埋深水平(10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、50 cm、60 cm、70 cm和80 cm)对实验群落特征和表层土壤物理特性的影响。结果表明: (1)与滨海潮土相比, 贝壳砂土壤能维持更高的植物丰富度和Shannon-Wiener多样性, 植物丰富度在贝壳砂土壤随着地下水埋深的增加呈单峰变化, 而在滨海潮土无显著变化; (2)随地下水埋深的增加, 贝壳砂土壤植物群落由盐生群落逐步变为中旱生植物群落类型, 而滨海潮土始终为盐生植物群落类型; (3)贝壳砂土壤表层含水量显著低于滨海潮土, 随着地下水埋深的增加, 贝壳砂土壤表层含水量呈“凹”型变化, 而滨海潮土表层含水量呈线性递减变化; (4)滨海潮土表层含盐量显著高于贝壳砂土壤, 随着地下水埋深的增加, 贝壳砂土壤表层含盐量呈双峰变化, 而滨海潮土无明显变化。综上所述, 不同土壤类型和地下水埋深决定了不同的水盐运移规律, 从而产生了不同生境类型, 这是黄河三角洲典型盐沼——黄河口湿地和贝壳堤湿地植物群落分异和生物多样性维持的主要机制。

变异来源 Variation source	df	酸枣 Ziziphus jujuba	蒙古蒿 Artemisia mongolica	鹅绒藤 Cynanchum chinense	碱蓬 Suaeda glauca	盐地碱蓬 Suaeda salsa	草木犀 Melilotus officinalis	狗尾草 Setaria viridis
ST	1,64	85.1^***	56.8^***	16.2^***	0.5^ns	11.8^***	10.0^**	4.2^*
GD	7,64	16.6^***	4.7^***	2.7^*	0.5^ns	2.3^*	1.4^ns	3.0^**
ST × GD	7,64	10.9^***	3.1^**	2.6^*	1.6^ns	0.6^ns	1.4^ns	0.9^ns

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表2 土壤类型(ST)和地下水埋深(GD)及其交互作用(ST × GD)对7个物种重要值影响的双因素方差分析结果

正文中引用本图/表的段落

采用环刀法和铝盒法测量0-10 cm表层土壤含水量、容重和毛管孔隙度。每个花盆采集0-15 cm表层土壤, 风干后测量土壤含盐量(烘干称重法)和土壤粒径组成(机械筛分法), 粒径分级标准依据国际制: 石砾(> 2 mm)、粗砂粒(0.2-2 mm)、细砂粒(0.02-0.2 mm)、粉粒(0.002-0.02)、粘粒(< 0.002 mm)。

土壤类型和地下水埋深对酸枣重要值存在显著的交互作用(F_7,64 = 10.9, P < 0.001): 贝壳砂土壤中酸枣重要值随着地下水埋深的增加呈单峰变化趋势, 在地下水埋深70 cm时达到最大, 而在滨海潮土中当地下水埋深达到70 cm时酸枣才开始生长。贝壳砂土壤中的酸枣重要值显著高于滨海潮土(F_1,64 = 85.1, P < 0.001), 地下水埋深对酸枣重要值存在显著影响(F_7,64 = 16.6, P < 0.001), 随着地下水埋深的增加, 酸枣重要值显著增加(表2, 图2a)。

土壤类型和地下水埋深对蒙古蒿重要值存在显著的交互作用(F_7,64 = 3.1, P = 0.007): 在贝壳砂土壤中蒙古蒿重要值随着地下水埋深的增加呈单峰变化趋势, 峰值出现在地下水埋深40 cm处, 而在滨海潮土中蒙古蒿重要值不随地下水埋深的变化而显著变化。贝壳砂土壤中的蒙古蒿重要值显著高于滨海潮土(F_1,64 = 56.8, P < 0.001), 地下水埋深对蒙古蒿重要值存在显著影响(F_7,64 = 4.7, P < 0.001): 随着地下水埋深的增加, 蒙古蒿重要值显著增加(表2, 图2b)。

土壤类型和地下水埋深对鹅绒藤重要值存在显著的交互作用(F_7,64 = 2.6, P = 0.022): 在贝壳砂土壤中鹅绒藤重要值呈单峰变化趋势, 且峰值出现在地下水埋深20 cm处, 而在滨海潮土中鹅绒藤重要值不随地下水埋深的变化而变化。滨海潮土中的鹅绒藤重要值显著高于贝壳砂土壤(F_1,64= 16.2, P < 0.001), 随着地下水埋深的增加, 鹅绒藤重要值呈单峰变化趋势(F_7,64 = 2.7, P = 0.015), 在地下水埋深为20 cm时达到最大(表2, 图2c)。

土壤类型和地下水埋深对碱蓬重要值的交互作用不显著(F_7,64 = 1.6, P = 0.150), 碱蓬重要值在滨海潮土和贝壳砂土壤中无显著差异(F_1,64 = 0.5, P = 0.480), 地下水埋深对其影响也不显著(F_7,64 = 0.5, P = 0.814; 表2, 图2d)。

土壤类型和地下水埋深对盐地碱蓬重要值无交互作用(F_7,64 = 0.6, P = 0.746), 滨海潮土中的盐地碱蓬重要值显著高于贝壳砂土壤(F_1,64 = 11.8, P = 0.001), 随着地下水埋深的增加, 盐地碱蓬重要值显著降低(F_7,64 = 2.3, P = 0.036; 表2, 图2e)。

土壤类型和地下水埋深对草木犀重要值无显著交互作用(F_7,64 = 1.4, P = 0.213), 贝壳砂土壤中的草木犀重要值显著高于滨海潮土(F_1,64 = 10.0, P = 0.002), 地下水埋深对草木犀重要值无显著影响(F_1,64 = 1.4, P = 0.213; 表2, 图2f)。

土壤类型和地下水埋深对狗尾草重要值无交互作用(F_7,64 = 0.9, P = 0.574), 贝壳砂土壤中的狗尾草重要值显著高于滨海潮土(F_1,64 = 4.2, P = 0.043), 狗尾草重要值随地下水埋深的增加呈单峰变化趋势(F_7,64 = 3.0, P = 0.010), 峰值出现在70 cm处(表2, 图2g)。

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