|
||
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
生物多样性
2024, 32 (2):
23370-.
DOI: 10.17520/biods.2023370
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。 ![]() View image in article
图1
土壤类型和地下水埋深对实验植物群落物种丰富度(a)和Shannon-Wiener多样性指数(b)的影响(平均值 + 标准误)
正文中引用本图/表的段落
土壤类型和地下水埋深对植物群落丰富度存在显著的交互作用: 贝壳砂土壤植物丰富度随着地下水埋深的增加表现出先增加后降低的单峰变化趋势, 而滨海潮土植物丰富度随地下水埋深的增加无显著变化(F7,64 = 2.7, P = 0.016)。贝壳砂土壤植物丰富度显著高于滨海潮土(F1,64 = 25.9, P < 0.001); 地下水埋深对植物丰富度存在显著影响(F7,64 = 5.8, P < 0.001): 随着地下水埋深的增加, 植物群落丰富度呈单峰变化趋势, 在地下水埋深为60 cm时达到最大(表1, 图1a)。土壤类型和地下水埋深对Shannon- Wiener多样性指数无显著交互作用(F7,64 = 2.1, P = 0.061)。贝壳砂土壤植物群落Shannon-Wiener多样性指数显著高于滨海潮土(F1,64 = 19.5, P < 0.001); Shannon-Wiener多样性指数随着地下水埋深的增加呈现出先增加后降低的单峰变化趋势(F7,64 = 5.0, P < 0.001; 表1, 图1b)。
本研究结果显示, 相比于滨海潮土生境, 贝壳砂土壤生境具有更高的植物丰富度和Shannon- Wiener多样性(表1, 图1), 与前人分别对黄河口盐沼(王雪宏等, 2015)和贝壳堤盐沼(肖兰等, 2018)植被的野外调查结果一致。这说明在黄河三角洲滨海湿地贝壳及其碎屑的堆积能改变盐沼环境条件,为更多植物种类的生存提供栖息条件。Guo和Pennings (2012)的研究也发现牡蛎壳在佐乔治亚滨海盐沼的堆积促进了Suaeda lineari和盐沼优势种的共存。本研究进一步证明了贝壳及其碎屑在滨海盐沼湿地生态系统中能发挥“生态系统工程师”的作用, 驱动环境条件的变化, 增加基础生态位的数量, 为生物多样性的增加提供环境基础。
另外, 本研究发现植物群落物种丰富度和Shannon-Wiener多样性随着地下水埋深的增加呈先增加后降低的变化规律(表1, 图1)。这与前人对西北干旱区疏勒河下游(陈冠光, 2020)、塔里木河下游(白玉峰等, 2017)和鄂尔多斯高原(张俊等, 2013)地下水埋深对植物群落多样性的研究结果一致。这是因为在这些地区地下水是植物生长重要的水分来源, 随着地下水埋深增加, 土壤生境逐渐由湿润盐生生境向干旱生境转变, 当地下水埋深达到某个阈值时就出现了生态交错区, 而生态交错区存在边缘效应, 会导致生物多样性增加。
本文的其它图/表
|