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Physicochemical and biological characteristics of coastal saline soil under different vegetation cover.

种植条件下海滨盐土理化性状与生物学特征


以苏北海滨盐土种植实验区7个不同特征的地块为对象,研究了海滨盐土基本理化性状及其生物学特征的季节变化,以及其与植物种植和植被条件的关系.结果表明:海滨盐土的土壤性状随种植年限和植被状况的不同有较大的变异性,种植耐盐植物地块平均土壤电导率(0.95 dS·m-1)低于自然植被地块(2.77 dS·m-1),但部分地块电导率水平较种植前有所升高;土壤肥力普遍较低,水解性氮含量平均低于50 mg·kg-1,有效磷含量(除施肥地块)平均低于3 mg·kg-1,有机质含量低于1%,种植耐盐植物地块因施肥而有所改善.土壤电导率和养分水平是影响盐土植被生长与分布的主要因素,前者尤为关键;土壤氮磷含量与微生物数量密切相关.不同植被和干扰状况下土壤性状的季节变化差异明显,植被盖度高、人为干扰少的土壤环境相对稳定,反之则波动剧烈.

Taking seven plots of coastal saline soil under different vegetation cover in North Jiangsu as study sites, this paper studied the seasonal fluctuations of soil basic physicochemical and biological characteristics, and analyzed the relationships between these fluctuations and vegetation cover. In the test plots, there was a greater variability of soil basic physicochemical and biological characteristics. The average soil electrical conductivity was lower in crop plots (0.95 dS·m-1) than in natural vegetation plots (2.77 dS·m-1), but parts of the crop plots showed an increased soil electrical conductivity compared with pre-planting. Overall, the soil fertility of the plots was generally at a low level, with the hydrolysable nitrogen content averagely lower than 50 mg·kg-1, available phosphorus content (except fertilized plots) lower than 3 mg·kg-1, and organic matter content less than 1%. Due to fertilization, the soil conditions in crop plots somewhat improved. For the test coastal saline soil, its electrical conductivity and nutrient level were the key factors affecting the vegetation distribution and plant growth, and soil electrical conductivity was most important. There existed close correlations between soil nitrogen
 and phosphorus contents and soil microbial amount. The seasonal fluctuations of soil characteristics were closely related with vegetation type and human disturbance, being relatively stable under higher vegetation coverage and lesser human disturbance, and dramatic in bare land and castor experimental plots.


全 文 :种植条件下海滨盐土理化性状与生物学特征*
周摇 建1 摇 李摇 刚1 摇 周摇 建1,2 摇 钦摇 佩1**
( 1 南京大学盐生植物实验室, 南京 210093; 2 河南科技学院, 河南新乡 453003)
摘摇 要摇 以苏北海滨盐土种植实验区 7 个不同特征的地块为对象,研究了海滨盐土基本理化
性状及其生物学特征的季节变化,以及其与植物种植和植被条件的关系.结果表明:海滨盐土
的土壤性状随种植年限和植被状况的不同有较大的变异性,种植耐盐植物地块平均土壤电导
率(0郾 95 dS·m-1)低于自然植被地块(2郾 77 dS·m-1),但部分地块电导率水平较种植前有所
升高;土壤肥力普遍较低,水解性氮含量平均低于 50 mg·kg-1,有效磷含量(除施肥地块)平
均低于 3 mg·kg-1,有机质含量低于 1% ,种植耐盐植物地块因施肥而有所改善.土壤电导率
和养分水平是影响盐土植被生长与分布的主要因素,前者尤为关键;土壤氮磷含量与微生物
数量密切相关.不同植被和干扰状况下土壤性状的季节变化差异明显,植被盖度高、人为干扰
少的土壤环境相对稳定,反之则波动剧烈.
关键词摇 海滨盐土摇 土壤性状摇 限制因子摇 变异系数摇 干扰
文章编号摇 1001-9332(2011)04-0964-07摇 中图分类号摇 Q948摇 文献标识码摇 A
Physicochemical and biological characteristics of coastal saline soil under different vegetation
cover. ZHOU Jian1, LI Gang1, ZHOU Jian1,2, QIN Pei1 ( 1Halophyte Research Laboratory, Nan鄄
jing University, Nanjing 210093, China; 2Henan Institute of Technology, Xinxiang 453003,
Henan, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(4): 964-970.
Abstract: Taking seven plots of coastal saline soil under different vegetation cover in North Jiangsu
as study sites, this paper studied the seasonal fluctuations of soil basic physicochemical and biologi鄄
cal characteristics, and analyzed the relationships between these fluctuations and vegetation cover.
In the test plots, there was a greater variability of soil basic physicochemical and biological charac鄄
teristics. The average soil electrical conductivity was lower in crop plots (0郾 95 dS·m-1) than in
natural vegetation plots (2郾 77 dS·m-1), but parts of the crop plots showed an increased soil elec鄄
trical conductivity compared with pre鄄planting. Overall, the soil fertility of the plots was generally at
a low level, with the hydrolysable nitrogen content averagely lower than 50 mg·kg-1, available
phosphorus content (except fertilized plots) lower than 3 mg·kg-1, and organic matter content less
than 1% . Due to fertilization, the soil conditions in crop plots somewhat improved. For the test
coastal saline soil, its electrical conductivity and nutrient level were the key factors affecting the
vegetation distribution and plant growth, and soil electrical conductivity was most important. There
existed close correlations between soil nitrogen and phosphorus contents and soil microbial amount.
The seasonal fluctuations of soil characteristics were closely related with vegetation type and human
disturbance, being relatively stable under higher vegetation coverage and lesser human disturbance,
and dramatic in bare land and castor experimental plots.
Key words: coastal saline soil; soil property; limiting factor; coefficient of variation; disturbance.
*国家“十一五冶科技支撑计划项目(2006BAD09A04;2006BAD09A08)
资助.
**通讯作者. E鄄mail: qinpei@ nju. edu. cn
2010鄄09鄄25 收稿,2011鄄01鄄05 接受.
摇 摇 海滨盐土生态系统是由海滨湿地自然淤长或人
类围垦而形成的,其水文地貌逐渐发生改变,脱离海
洋潮汐影响,植被退化[1] . 海滨盐土生态系统形成
初期,滩涂土壤由于长期受潮汐的影响,盐分含量
高,土体结构发育不明显,理化性质差,肥力水平低,
滩面植被稀少[2] .随着降水径流对土壤盐分的淋洗
以及植被的发育,海滨盐土生态系统逐渐形成以碱
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 4 月摇 第 22 卷摇 第 4 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Apr. 2011,22(4): 964-970
蓬(Suaeda glauca) 鄄碱蒿(Artemisia anethifolia)群落、
獐茅(Aeluropus sinensis) 鄄白茅( Imperata cylindrica)
群落及芦苇(Phragmites australis)鄄白茅群落依高程
呈带状或镶嵌分布的自然植被类型[1,3-4], 总体上
呈进展演替的趋势.
为了加强对海滨盐土土地资源的利用,引种了
多种耐盐植物.研究表明,耐盐植物种植可使土壤含
盐量降低,理化性状得到改善[5-7],但相关研究偏重
于调查、模拟不同条件下海滨盐土水盐动态的变
化[8-10],缺少野外观测和对土壤、植被状况的全面分
析.实际调查中发现,一些耐盐植物的移栽、试种并
没有收到理想的效果,有些甚至加重了土壤盐渍化,
原有植被出现逆向演替. 耐盐植物种植开发作为一
种干扰因素,对盐土区的土壤、植被产生怎样的影响
尚需进一步讨论.
为了了解耐盐植物种植过程中海滨盐土土壤性
状的变化,以及其与植被的关系,本研究对苏北海滨
农场盐土种植区 7 个特征地块进行了一年多的调
查,分析了不同植被类型、不同种植方式下土壤性状
的季节变化,旨在了解海滨盐土生态系统发育的关
键因子,为盐土生态改良提供科学依据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究地区概况
研究区位于江苏省大丰市金海农场(32毅59忆—
33毅03忆 N,120毅46忆—120毅52忆 E),属海滨围垦滩涂,
成陆时间小于 50 a. 土壤类型为滨海草甸盐土[11],
表层土壤平均含盐量 5译左右,盐渍化在中度水平,
土壤呈碱性,pH值 8郾 5 左右,自然植被类型为碱蓬鄄
碱蒿群落和白茅鄄芦苇群落.该地区处于暖温带向北
亚热带过渡地区,受海洋性和大陆性气候双重影响,
春季回暖迟、气温低,秋季降温迟、明显偏暖,年降水
量 800 ~ 1100 mm,降雨集中在 7—9 月.
自 2007 年起,在金海农场进行耐盐油料植物海
滨锦葵 ( Kosteletzkya virginica) 以及蓖麻 ( Ricinus
communis)的种植试验.截至 2009 年,连作 2 年的海
滨锦葵和蓖麻长势良好.在此基础上,将部分地块的
2 年生海滨锦葵块根移栽至原来生长有碱蓬、白茅
等原生植被的草滩上,移栽前对草滩土地进行了翻
耕,移走块根的地块种植蓖麻,同时在原蓖麻种植地
块继续连作蓖麻. 2009 年 5 月对所有种植地块施肥
一次,施肥量 360 kg·hm-2,成分为过磷酸钙和尿素
(1 颐 1).蓖麻种植地块施用了毛霉菌液与 AM 菌混
合的解磷菌剂[12],施用量为每株(30 ml+30 g).
1郾 2摇 样品采集
针对农场的自然植被类型和种植情况,分别于
2009 年 4 月、6 月、8 月、11 月及 2010 年 4 月、6 月,
对试验区域的裸地(BA)、碱蓬鄄碱蒿地( JP)、芦苇鄄
白茅地 ( LW)、锦葵移栽地 ( HY)、锦葵连作地
(HL)、蓖麻试验地(BS)和蓖麻连作地(BL)7 个样
地进行土样采集,共采样 6 次,采样方法为 5 点混合
法,取样深度 0 ~ 20 cm.以 100 cm3 取土环刀取上层
土样做土壤容重测定. 同时于植物生长旺盛期(8
月)测定各植被类型的高度、盖度和生物量等.不同
样地植被基本概况见表 1.
1郾 3摇 样品分析
1郾 3郾 1 土壤理化性状测定 摇 采用环刀法所取土样,
于 105 益烘箱烘 8 h,测定土壤含水率和容重.其他
土样置于室内阴凉通风处风干,剔除石块、根系和动
植物残体后,倒入陶瓷研钵中研细,过 1 mm 和
0郾 25 mm筛,分别用于土壤速效成分和有机质分析.
土壤 pH值测定采用 pH 计(PHS鄄3C 上海雷磁),水
土比 5 颐 1;含盐量测定采用电导率法(DDS鄄11A 电
导率仪,上海雷磁),水土比 5 颐 1;水解性氮测定采
用碱解扩散法;有效磷测定采用钼锑抗比色法;速效
钾测定采用乙酸铵浸提火焰分光光度法(FP640 火
焰分光光度计,上海精密科学仪器有限公司);有机
质测定采用重铬酸钾浓硫酸氧化外加热法[13] .
1郾 3郾 2 土壤微生物数量测定摇 将新鲜土样带回实验
室后,用平板涂布法[14]计数平板中菌落个数,转换
为土壤中微生物数量,细菌采用牛肉膏蛋白胨培养
基,接种 10-2 ~ 10-4稀释度土壤溶液;真菌采用马丁鄄
表 1摇 不同样地植被基本概况(2009鄄08)
Table 1摇 Characteristics of vegetation in different sampling
plots (2009鄄08)(mean依SE, n=3)
样地
Plot
密度
Density
(plant·m-2)
覆盖度
Coverage
(% )
株 高
Height
(cm)
生物量
Biomass
(kg·m-2)
BA 0 0 0 0
JP 350依26a 55依4b 20依3cd 0郾 42依0郾 10bc
LW 270依16b 95依3a 130依3b 1郾 45依0郾 13a
HY 8依2c 20依3c 45依7c 0郾 14依0郾 05c
BS 1依0c 25依6c 130依22b 0郾 22依0郾 58c
HL 20依3c 90依3a 150依9b 1郾 95依0郾 42a
BL 1依0c 65依7b 220依17a 0郾 89依0郾 07b
BA:裸地 Barren land; JP:碱蓬鄄碱蒿地 S. glauca-A. anethifolia land;
LW:芦苇鄄白茅地 P. australis-I. cylindrica land; HY:锦葵移栽地 K.
virginica transplant land; HL:锦葵连作地 K. virginica continuous crop鄄
ping land; BS:蓖麻试验地 R. communis experiment land; BL:蓖麻连
作地 R. communis continuous cropping land.同列不同小写字母表示差
异显著(P<0. 05) Different letters in the same column indicated signifi鄄
cant difference at 0郾 05 level. 下同 The same below.
5694 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 周摇 建等: 种植条件下海滨盐土理化性状与生物学特征摇 摇 摇 摇 摇
孟加拉红培养基,接种 10-1 ~ 10-3稀释度土壤溶液;
放线菌采用高氏培养基,接种 10-2 ~ 10-4稀释度土
壤溶液;每个稀释度 3 个重复.
1郾 4摇 数据处理
采用 SPSS 13郾 0 软件对数据进行一维方差分
析、主成分分析和相关性分析,差异显著性采用
Duncan 多重比较;采用 Microsoft Excel 2003 和
Graphpad Prism 5 软件进行数据统计和做图.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 海滨盐土土壤的理化性质
2郾 1郾 1 土壤基本理化性质 摇 由表 2 可以看出,自然
植被和种植条件下土壤的理化性状有显著差异. 耐
盐植物种植地块平均土壤电导率(0郾 95 dS·m-1)低
于自然植被地块(2郾 77 dS·m-1),但海滨锦葵移栽和
蓖麻试验地块的电导率水平较种植前有所升高.植物
种植地块平均土壤养分含量(速效钾除外)显著高于
自然植被地块,速效钾含量则相反.主成分分析结果
表明,电导率、水解性氮、速效钾、含水率和速效磷分
别在前 3个主分量上占有较大载荷,说明土壤水盐状
况和土壤养分指标是主要的影响因素.
2郾 1郾 2 水盐状况的变化摇 一个地区的土壤水盐状况
是由植被、气候、灌溉、地形、土壤和农业生产活动等
诸因素综合决定的[15] .不同植物的种植方式与气候
条件形成的水盐运动规律不同[16] . 本研究中,各样
地土壤含水率的变化趋势基本相同,但幅度有一定
差异;与其他地块相比,裸地土壤电导率在 6 月达到
最高,8 月迅速下降,11 月又有所回升(图 1),反映
了季风区土壤水盐动态基本趋势[15] . 2009 年 6 月土
壤含水率较高可能是由于采样期间降雨较多,但短
期的降雨不足以抑制强烈蒸发导致的土壤表层积
盐.这表明盐分运移与降水之间是有时滞的[17] .
耐盐植物种植与自然植被地块间的水盐动态变
化没有表现出明显差异,而与各地块的植被覆盖度
相关.在植被覆盖度较高的地块,水分和盐分波动明
显较小,表明植被能够缓和气候因素导致的土壤水
盐的强烈波动.
2郾 1郾 3 土壤养分指标的变化摇 由图 2 可以看出, 各
月份土壤水解性氮含量变化不明显;蓖麻试验田和
连作田中土壤有效磷含量变化较大,2009 年 6 月因
施肥其含量迅速上升,之后随植物生长吸收和流失
逐渐降低,11 月降到最低值;2010 年未施肥,但两地
块土壤有效磷含量在 4、6 月仍有小幅升高,可能与
2009 年施用的解磷菌剂有关;速效钾含量与电导率
变化类似,但趋势较为缓和.因为海滨盐土土壤盐分
主要为NaCl,钾盐所占比例较小,而且较多被土壤
表 2摇 不同样地土壤基本理化性质
Table 2摇 Physical and chemical properties of soil in different sampling plots (mean依SD, n=6)
样地
Plots
pH 容 重
Bulk
density
(g·cm-3)
含水率
Water
content
(% )
电导率
Electrical
conductivity
(dS·m-1)
水解性氮
Hydrolyzable
N
(mg·kg-1)
有效磷
Available
P
(mg·kg-1)
速效钾
Available
K
(mg·kg-1)
有机质
Organic
matter
(% )
BA 8郾 44依0郾 21e 1郾 69依0郾 12a 30郾 40依2郾 86c 5郾 29依1郾 29a 35郾 31依2郾 58f 2郾 31依1郾 01b 266郾 97依21郾 10a 0郾 51依0郾 10c
JP 8郾 52依0郾 07d 1郾 26依0郾 07c 28郾 15依0郾 84d 2郾 75依0郾 60b 40郾 25依1郾 79ef 1郾 04依0郾 58b 244郾 17依10郾 40ab 0郾 54依0郾 06bc
LW 8郾 64依0郾 07c 1郾 22依0郾 07c 30郾 54依1郾 16c 0郾 27依0郾 07d 47郾 86依2郾 97cd 0郾 81依0郾 34b 205郾 26依27郾 05c 0郾 58依0郾 13bc
HY 8郾 72依0郾 16b 1郾 34依0郾 22b 32郾 61依2郾 37a 1郾 76依0郾 67c 42郾 12依1郾 89de 2郾 19依1郾 02b 214郾 11依40郾 89bc 0郾 66依0郾 09b
BS 8郾 84依0郾 34a 1郾 36依0郾 18b 33郾 16依2郾 63a 1郾 24依0郾 98d 54郾 30依1郾 56ab 10郾 17依3郾 02a 222郾 35依41郾 19bc 0郾 61依0郾 12bc
HL 8郾 64依0郾 34c 1郾 38依0郾 06b 31郾 97依1郾 23b 0郾 54依0郾 19d 49郾 91依4郾 54bc 1郾 92依0郾 42b 203郾 71依26郾 28c 0郾 83依0郾 08a
BL 8郾 62依0郾 41c 1郾 25依0郾 08c 27郾 98依1郾 48d 0郾 25依0郾 05d 55郾 95依3郾 68a 11郾 16依6郾 04a 207郾 18依19郾 71c 0郾 82依0郾 17a
表 3摇 环境因子主分量载荷
Table 3摇 Load of principle component of environment factors
分 量
Variable
主成分 Principle
1 2 3 4 5 6 7
pH 0郾 76 0郾 60 -0郾 08 -0郾 18 0郾 13 0郾 02 0郾 00
土壤容重 Soil bulk density -0郾 72 0郾 39 0郾 38 0郾 41 -0郾 12 -0郾 03 0郾 00
含水率 Water content 0郾 18 0郾 95 -0郾 22 0郾 15 -0郾 02 0郾 01 0郾 00
电导率 Electrical conductivity -0郾 96 0郾 16 0郾 22 0郾 00 0郾 11 0郾 00 0郾 00
水解性氮 Hydrolyzable N 0郾 93 0郾 00 0郾 29 -0郾 06 -0郾 18 0郾 09 0郾 00
有效磷 Available P 0郾 54 0郾 13 0郾 79 -0郾 23 0郾 05 -0郾 07 0郾 00
速效钾 Available K -0郾 93 0郾 08 0郾 29 -0郾 18 0郾 05 0郾 12 0郾 00
有机质 Organic matter 0郾 73 -0郾 26 0郾 20 0郾 58 0郾 15 0郾 05 0郾 00
669 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
图 1摇 各样地土壤水盐动态
Fig. 1摇 Salt鄄water dynamics of different sampling plots (mean依
SE, n=3).
BA:裸地 Barren land; JP:碱蓬鄄碱蒿地 S . glauca-A. anethifolia land;
LW:芦苇鄄白茅地 P. australis- I. cylindrica land; HY:锦葵移栽地
K. virginica transplant land; HL:锦葵连作地 K. virginica continuous
cropping land; BS:蓖麻试验地 R. communis experiment land; BL:
蓖麻连作地 R. communis continuous cropping land. 下同 The same
below.
胶体吸附.各样地土壤有机质含量在前 3 个月变动
较小,11 月因植物残体分解补充而普遍升高;而裸
地无植物残体则继续降低. 土壤养分的动态变化与
植物凋落物归还和分解的季节性密切相关[18] . 此
外,耐盐植物种植地块表现出的差异与施肥有很大
关系.
2郾 2摇 海滨盐土中微生物数量的变化
由图 3 可以看出,各样地土壤中的细菌、真菌和
放线菌数量呈明显的梯度变化.裸地土壤中细菌、真
菌和放线菌数量都显著低于有植被地块,植物种植
地块 3 种微生物在数量梯度上基本居于上层. 蓖麻
连作地块土壤 3 种微生物的数量最多,蓖麻试验田
次之,表明种植蓖麻对土壤微生物的生长繁殖有明
显的促进作用.不同月份 3 种微生物数量均为 4 月
最少,6 月最多,8 月下降,11 月再度升高.这与肖慈
英等[19]的研究结果相似.而蓖麻连作地细菌和真菌
数量则与蓖麻不同季节的生长状况相似. 这从另一
角度说明了蓖麻生长对土壤微生物的促进作用.
2郾 3摇 各样地土壤环境的变异系数比较
为了总体了解各样地土壤环境的波动程度,将
其土壤理化性状与微生物数量的时间变异系数相
加,作为每个样地土壤环境的总时间变异系数(图
4).结果表明,裸地和蓖麻试验地变异系数最大,其
次为锦葵移栽地和蓖麻连作地,两个自然植被地块
和锦葵连作地变异系数较小. 这与各地块的植被覆
盖度和人为干扰程度密切相关.
2郾 4摇 土壤理化性状、微生物数量和植被指标的相关
关系
由表 4 可以看出,土壤电导率除与土壤容重和
速效钾含量显著正相关外,与其他土壤养分指标、微
图 2摇 各样地土壤养分的变化
Fig. 2摇 Soil nutrient dynamics of different sampling plots (mean依SE, n=3).
7694 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 周摇 建等: 种植条件下海滨盐土理化性状与生物学特征摇 摇 摇 摇 摇
表 4摇 土壤理化指标及微生物数量与植被指标的相关系数
Table 4摇 Correlativity analysis between soil properties and microbe numbers and characteristics of vegetation
摇 X1 摇 摇 X2 摇 摇 摇 X3 摇 摇 摇 X4 摇 摇 摇 X5 摇 摇 摇 X6 摇 摇 摇 X7 摇 摇 摇 摇 X8摇 摇 摇 摇 X9摇 摇 摇 摇 X10摇 摇 摇 X11 摇 摇 X12
X1 1
X2 0郾 820* 1
X3 -0郾 571 -0郾 849* 1
X4 -0郾 143 -0郾 323 0郾 738 1
X5 0郾 724 0郾 968** -0郾 764* -0郾 224 1
X6 -0郾 332 -0郾 681 0郾 684 0郾 397 -0郾 732 1
X7 -0郾 747 -0郾 872* 0郾 944** 0郾 709 -0郾 776* 0郾 646 1
X8 -0郾 415 -0郾 666 0郾 751 0郾 659 -0郾 550 0郾 178 0郾 843* 1
X9 -0郾 645 -0郾 715 0郾 834* 0郾 794* -0郾 640 0郾 612 0郾 944** 0郾 816* 1
X10 -0郾 681 -0郾 753 0郾 486 -0郾 155 -0郾 698 0郾 490 0郾 506 0郾 268 0郾 261 1
X11 -0郾 531 -0郾 848* 0郾 946** 0郾 636 -0郾 792* 0郾 785* 0郾 907** 0郾 668 0郾 798* 0郾 614 1
X12 -0郾 666 -0郾 676 0郾 456 -0郾 183 -0郾 682 0郾 608 0郾 375 0郾 059 0郾 120 0郾 927** 0郾 614 1
X1:土壤容重 Soil bulk density; X2:电导率 Electrical conductivity; X3:水解性氮 Hydrolyzable N; X4:有效磷 Available P; X5:速效钾 Available K;
X6:有机质 Organic matter; X7:细菌 Bacteria; X8:真菌 Fungus; X9:放线菌 Actinomycete; X10:植被盖度 Vegetation coverage; X11:平均株高 Aver鄄
age height. * P<0郾 05;** P<0郾 01.
图 3摇 各样地土壤微生物数量动态
Fig. 3 摇 Microbe number dynamics of different sampling plots
(mean依SE, n=3).
生物数量及植被指标均呈负相关关系,而水解性氮
含量与土壤微生物数量和植被平均高度呈显著正相
关.氮与植被层高度的这种相关关系与苏洁琼等[20]
的研究结果相似.另外,土壤中有效磷含量与真菌数
量呈显著正相关,可能与试验田中施用的解磷菌剂
(真菌)有关,同时也说明海滨盐土土壤中解磷菌的
主要类群为真菌. 3 种微生物的数量间都呈显著相
关关系;细菌、放线菌数量和植被高度呈显著正相
关.
图 4摇 不同样地土壤环境的时间变异系数
Fig. 4 摇 Variation coefficients of soil environment with time in
different sampling plots.
3摇 讨摇 摇 论
土壤理化性质差、肥力水平低是海滨盐土的重
要特征,同时也是对其进行改良利用的关键制约因
子[2] .本研究所调查的地块中,自然植被的土壤电
导率本身有较高的异质性(0郾 27 ~ 5郾 29 dS·m-1),
且与植被生长状况密切相关;土壤养分则均处于较
低水平,水解性氮低于 50 mg·kg-1,有效磷低于
3 mg·kg-1,有机质低于 1% .
869 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
种植耐盐植物后, 不同地块的土壤电导率变化
有很大差异,连作地块电导率低于自然植被的平均
水平,而海滨锦葵移栽和蓖麻试验地则显著升高,并
且在第 2 年撂荒后形成了以碱蓬、碱蒿为主的稀疏
植被,植被覆盖出现退化趋势.
氮和磷是生态系统第一性生产力的两个关键性
限制因子[21] . Sundareshwar 等[22]研究表明,海滨盐
沼生产力限制因子中,磷是氮转化细菌生长繁殖的
限制性因素,说明磷在海滨盐沼限制性营养元素中
的重要性要高于氮.本研究中,氮与植被的生长和分
布的相关性比磷显著,而与土壤微生物数量的相关
性也高于磷,而且二者的作用受到土壤电导率的制
约.
人为干扰是土壤环境因子和植被变化的重要影
响因素,尤其是对于较为脆弱的生态系统[23-24] . 本
研究中,在植被覆盖度较高、人为干扰小的碱蓬滩、
芦苇鄄白茅草地及海滨锦葵连作地,土壤环境较为稳
定,有利于植被的进一步发育;裸地、海滨锦葵移栽
地和蓖麻试验地土壤环境波动性较大,变异系数比
其他地块高.蓖麻试验地土壤电导率本应与海滨锦
葵连作地处于同一水平(0郾 2 ~ 1郾 4 dS·m-1),但锦
葵块根的移除和土地的翻动,使表层土壤电导率平
均值和波动幅度都大幅上升(0郾 5 ~ 3郾 0 dS·m-1),
并且在之后的一年内未能恢复到原有水平,使蓖麻
的种植试验基本失败;锦葵移栽地块同样如此,移栽
前的翻耕去除了原有植被,又将下层含盐量较高的
土壤翻到表层.虽然土壤疏松可以减弱盐分随毛细
作用上升,但表层植被的缺失使土壤环境受气候条
件的影响更加强烈.
两种耐盐油料植物对盐分的耐受性不同,海滨
锦葵生态幅较宽,土壤电导率低于 2郾 5 dS·m-1时基
本能生长;在 0郾 2 ~ 1郾 2 dS·m-1的范围内长势较好,
生物量达 1郾 9 kg DM·m-2;高于 1郾 8 dS·m-1则长
势减弱,株高和生物量显著降低 郾 蓖麻在土壤电导
率低于 0郾 5 dS·m-1时长势良好,株高达 2郾 5 m;在
平均电导率 1郾 2 dS·m-1的试验地中则出现存活率
低、长势羸弱的情况,株高不超过 1郾 5 m.
海滨盐土是一个较为脆弱的生态系统,植被生
长维持的平衡很容易被人为干扰打破,且不易恢复,
因而在开垦种植过程中,除了针对土壤状况选择耐
盐性较强的植物品种外,还要注意原生植被的破坏
可能造成土壤表层电导率的升高和剧烈波动.
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作者简介摇 周摇 建,男,1986 年生,硕士研究生. 主要从事海
滨生态系统研究. E鄄mail: xxhdlx@ 163. com
责任编辑摇 李凤琴
079 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷