免费文献传递   相关文献

Accumulation and allocation pattern of salt contents of different plant communities in Tianjin strand ecological protectire circl

天津滨海生态防护圈植物群落盐分积累与分配规律研究



全 文 :第 12卷 第 1期
2 0 0 4年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1.12 No.1
Jan., 2004
天津滨海生态防护圈植物群落盐分积累与分配规律研究
徐永荣 冯宗炜 张万钧 郭育文
(中国科学院生态环境研究中心 北京 100085)(天津盐碱地生态绿化212程中心 天津 300457)
摘 要 对天津滨海生态防护圈4种植物群落盐分离子积累和分配规律研究表明,除未计叶片与枯落物外,K、
Na、Ca、Mg和 Cl 5种 元 素 年 均 积 累 量 草 本 群 落 (343.89kg/hm )> 乔 灌 草 群 落 (59.79kg/hm )> 灌 木 群 落
(55.46kg/hm )>灌 草群 落(18.87kg/hm )。各植物群落土壤主要盐分 离子 Na和 C1年积 累量有较 大差异 ,海滨滩
涂草本群落 Na、C1分别为 60.22kg/hm 和 218.35kg/hm。,灌 草群落为 2.04kg/hm 和 5.775kg/hm ;改 良土 壤的乔
灌草群落为 2.385kg/hm 和 11.76kg/hm ,灌 木群 落为 3.95kg/hm 和 16.74kg/hm 。植 物各器 官盐分积 累乔 木 以
根系积累为主 ,灌木枝条积 累量略 大于根。复层 结构群 落盐分 离子积 累呈现极 强的层 次性 ,乔灌 草群 落各 层次 5
种盐分离子积累量 占总量百分比为乔 木层>灌木层>草本层 ;而灌 草群 落则 为灌 木层>草本 层。
关键词 滨海 生态防护圈 植 物群 落 盐分 积累 分配
Accumulation and alocation pattern of salt contents of different plant communities in Tianjin strand ecological protec-
tire circle.XU Yong-Rong,FENG Zong—Wei(Research Center for Eco—environmental Science,Chinese Academy of Sci—
ences,Beijing 100085),ZHANG W.dn—Jun,GUO Yu—Wen(Afforestation Company of Zoology in Salina,Tianjin 300457),
CJEA,2004,12(1):77~79
Abstract The accumulation and alocation of salt contents in four plant communities in Tianjin strand ecological protective
circle were studied.The results show that excluding leaves and floor,the annual total storages of K,Na,Ca,Mg and CI
are 343.89kg/hm。in herb community,59.79kg/hm in tree—shrub—herb compound storied community,55.46k~hm in
shrub,18.87kg/hm in shrub—herb community.The annual storages of Na and CI in the four communities are respectively
60.22kg/hm and 218.35kg/hm。,2.385kg/hm:and 11.76kg/hm ,3.95kg/hm and 16 74kg/hm ,2.04kg/hm and
5.775kg/hm .The allocation patterns of salt contents in organs of different plants are different.trees accumulate salt by
rot dominantly,but brushes by rot and branch at the same time The proportions of total salt storage in different layers
in compound storied community are also different.they are tree>shrub>herb in tree—shrub—herb community and shrub>
herb in shrub—herb community.
Key words Strand ecological protective circle,Plant community,Salt contents,Accumulation,AIlocation
目前有关耐盐抗盐植物生理 、盐碱地恢复治理技术。’ 和植物在盐渍土改 良中作用等方面研究已多见
报道 ,而植物群落对盐分吸收积累规律 j的研究尚少见报道。本试验研究 了不同类型植物群落盐分离子
吸收积累和分配规律,为海岸带生态恢复提供理论依据。
1 研究区域概况与研究方法
研究区域位于天津经济技术开发区滨海生态防护圈内,该区位于渤海湾西岸 ,居海岸带高潮线陆向岸边
且直接受潮水侵蚀,为典型泥质海岸,开发区前身为天津市塘沽盐场三分场卤化池,0~100cm土层土壤含盐
量为 47.3g/kg(最高者>70g/kg),pH值 8.5左右。仅在远离高潮线地方偶布稀疏盐生植物,如盐地碱蓬
[S“口 口salsa(L.)Pal1.]、碱蓬(S“口 口glauca Bge.)、中亚滨藜 (Atriplex centralasiatica Iijin)、二色补血草
(Lira0 i“m 6 f0z0r O.Kuntze)、柽柳 (Tamarix fhinensi5Lour.)等,无改 良土壤能力 。该 区实施地下暗管排
盐,降低地下水位,阻止土壤返盐;并以海湾泥、粉煤灰、碱渣配伍作客土抬高地面等措施改良土壤,建立了绿
色生态屏障——滨海生态防护圈,并根据不同生境配置了不 同植物种类和群落类型。研究选取该滨海生态
防护圈几种植物群落,由海边向内依次为中低潮位 4年生草本群落[互花大米草(Spartina alterniflora
Loiseleur)]、高潮坡面2年生灌一草群落[柽柳一狐米草(Spartira patens Mah1)]、堤坝背海面4年生灌木群落
(柽柳 )、4年生 乔一灌一草 群 落 [白蜡 (Fraxinus chinensis Roxb)+毛 白杨 (Populus tomentosaCarr)+刺 槐
收稿日期:2002—11-30 改回日期:2002—12—31
78 中 国 生 态 农 业 学 报 第 12卷
(Robinia pseudoacacia L.)一金银木(Loniccra maccki Maxim.)一苜蓿(Medicago sativa L.)],其中前 2种植
物群落生长在海滨滩涂,后 2种植物群落生长于改良土壤。以未改良盐碱土生长的原生碱蓬群落为对照。
通过样地调查各植物群落乔木种树高和胸径,灌木种平均株高和每丛株数,草本平均株高。分别抽取乔木种
每种平均木 3株、灌木种每种平均丛 5丛、草本种每种 lm×lm小样方 5个,收获后测定全株各部位生物量,
并分别取各部位鲜样风干后粉碎过2mm筛,105℃测定含水量,65℃烘干,采用硫酸一高氯酸消煮火焰光度法
测定其全 K、全 Na含量 ,以干灰化原子吸收分光光度法测定全 Ca、全 Mg含量 ,以硝酸银电位滴定法测定
CI含量。以器官生物量 ×器官离子含量计算盐分离子积累量,用总积累量除以植物年龄求得年均积累量。
2 结果与分析
2.1 不同植物群落盐分离子积累量与空间分配状况
该区各植物群落盐分离子积累量和年均积累量见表 1。K、Na、Ca、Mg和 CI一总量 4年生互花大米草群
落盐分离子积累量达 1375.55kg/hm2,乔灌草群落和灌木群落分别为 239.15kg/hm2和 221.86kg/hm ,2年
生灌草群落最小,为 37.70kg/hm 。年平均积累量为大米草群落(343.89kg/hm )>乔灌草群落 (59.79
kg/hm )>灌木群落(55.47kg/hm )>灌草群落(18.87kg/hm )。土壤主要盐分离子 Na和 C1年积累量互花
大米草群落分别为60.2lkg/hm 和218.35kg/hm ,若加上地上部则为341.04kg/hm 和774.10kg/hm ,其他
植物群落均很低,远低于赵可夫等 研究的山东省禹城人工种植盐地碱蓬群落 Na年积累量(6851.4
kg/hm2),这可能与禹城土壤盐分 Na含量较高(2.76~4.65g/kg)有关。表2表明,复层结构植物群落中乔灌
草群落盐分离子积累量为乔木层(72.06%~92.96%)>灌木层(6.49%~20.33%)>草本层(0.55%~
7.6l%),灌草群落则为灌木层(88.86%~99.23%)>草本层(0.77%~12.34%)。
表 1 不同植物 群落盐分离子积累量
Tab.1 Accumulation of salt contents in different communities
2.2 不同植物群落植株各部位盐分离子分配
由表3可知乔木树种毛白杨、白蜡和刺槐 5种盐分离子积累量为根>枝>皮>干,表明乔木主要通过根
系吸收积累盐分,这与根系盐分含量高和生物量大有关;树干生物量大但盐分含量极低,因而积累量低,其中
第 1期 徐永荣等:天津滨海生态防护圈植物群落盐分积累与分配规律研究 79
刺槐和毛白杨树干未测出Na,白蜡树干未测出 C1。其中毛白杨 Na积累量为根>枝>皮>干
,C1则根 >枝
>干>皮,白蜡 Na和 C1均为根>枝>皮>于,刺槐 Na为枝>皮>根>干,C1则根>枝>皮>干
,与总量积
累分配格局基本相似 ,以根为主。灌木柽柳 和金银木盐分离子总量和 Na、C1均表现为枝 >根
,但二者差异
较小,这与灌木枝和根盐分含量及生物量均相近有关。草本若计算地上部盐分含量狐米草均为地上部 >根

而互花大米草则根 >地上部。
表 3 不 同植物群落植株各部位盐分 离子分 配
Tab.3 Alocation of salt in plant organs of different communities
3 小结与讨论
4种植物群落中 K、Na、Ca、Mg和 Cl 5种盐分离子积累总量和年均积 累量均为草本(互花大米草 )群落
>乔灌草群落>灌木(柽柳)群落 >灌草(柽柳一狐米草 )群落 。海滨滩涂 4年生互花大米草群落年均盐分离
子积累量为2年生灌草群落的 18.24倍,其中年均 Na积累量前者为后者的29.46倍,年均 cl积累量前者为
后者的 37.94倍 ,这除与植物年龄小生长缓慢有关外 ,也与生境恶劣 、植物本 身生态适应性有关。互花大米
草群落适应性强且生长迅速 ,对盐分离子积累能力极强 ,是海岸植被恢复的较好物种 ,而柽柳 和狐米草在海
滨滩涂前期适应性较差且生长缓慢,并有受盐害致死现象,这有待于进一步研究。改良土壤分布的乔灌草群
落、柽柳灌木群落盐分离子积累总量和年平均积累量均较接近,表明该区实施的改良盐渍土植被恢复模式较
成功,其群落类型可多样化,植物种类选择余地较大。植物群落盐分离子积累量空间分布其优势层占绝对优
势 ,乔灌草群落各层次 5种盐分离子积累量 占总量百分 比为乔木层>灌木层 >草本层 ,而灌草群落则为灌木
层>草本层。植物各部位盐分离子积累量乔木以根系积累为主,灌木根系与枝条积累量较接近,而其总量和
N 、C1均枝>根;草本植物若计算地上部盐分含量狐米草均地上部>根 ,而互花大米草则根>地上部。
参 考 文 献
l 张川红,沈应柏,尹伟伦等.盐胁迫对几种苗木生长及光合作用的影响 林业科学,2002,38(2):27~31
2 尹建道,杨 勇,阮建岭等.滨海盐碱地区公路绿化技术试验研究.山东农业大学学报(自然科学版),2000,31(3):286~290
3 李朝剐,杨虎德,胡关银等.干旱高扬黄灌区盐碱地恢复治理.干旱区研究,1999.16(1):57~62
4 赵可夫。范 海,江行玉等 盐生植物在盐渍土壤改良中的作用 应用与环境生物学报,2002,8(1):3l~35
5 Aimal Khan M 。Irwin A Ungar,Alan M Showalter,et a1.NaCI-induced accumulation of glycinebetaine in four subtropical halophytes
from Pakistan.Physiologia Plantarum,1998,102:487~492