全 文 ：第29卷第3期
2010年6月
生态科学
EcologicalS ience
29(3)：268-273
Jun．2010
王天鹅，林谨，王维奇，曾从盛．闽江河口湿地植物与土壤灰分及其影响因子分析【J】．生态科学，2010，29(3)：268-273．
WANGTian—e，LINJin，WANGWei-qi，ZENGCong-sheng．Analysisofplantandsoilashcontenta dinfluencingfactorsinWetlandof
MinRiverEstuary【J】．EcologicalScience，2010，29(3)：268·273．
闽江河口湿地植物与土壤灰分及其影响因子分析
王天鹅1：2，林谨1，王维奇1,2,3，曾从盛1,2,3
1．福建师范大学地理科学学院，福州350007
2．福建师范大学亚热带湿地研究中心，福州350007
3．福建师范大学地理研究所，福州350007
【摘要】以闽江河121鳝鱼滩湿地生长的芦苇(Phragmitesaustralis)和互花米革(Spartinaalterniflora)为研究对象，并对相应的36
个土壤剖面进行取样分析，揭示它们的厌分含量分布特征，并对其影响因子进行分析。研究结果表明：闽江河口鳝鱼滩湿地芦苇
和互花米革各个器官灰分含量的差异性明显，芦苇各部位厌分含量的平均值大于互花米草；芦苇和互花米草湿地土壤仄分含量
的垂直分布较为类似，芦苇湿地土壤仄分含量略高于互花米草湿地土壤厌分含量，但两种植物土壤厌分含量的差异并不显著；芦
苇和互花米革湿地土壤厌分含量粤土壤有机碳有极其显著的负相关关系，导土壤含水量的相关性也较明显；从单一的植物类型
来看，互花米革湿地土壤仄分含量导容重、碳含量、含水量和盐度呈显著的相关关系，芦苇湿地土壤仄分含量粤土壤pH值有明
显的正相关关系。
关键词：植物灰分；土壤灰分；影响因子；闽江河口湿地；芦苇；互花米草
doi：10．3969／j．issn．1008-8873．2010．03．013中图分类号： 178．532文献标识码：A 文章编号：1008．8873(2010)03-268-06
Analysisofplantandsoilashcontenta dinfluencingfactorsinWetlandofMin
RiverEstuary
WANGTian．e1”，UNJinl，WANGWei．qil,2,3，ZENGCong-shen912,3
1．SchoolfGeographicalSciences，FujianNorm lU iversf劬Fuzhou350007，Ch／na
2．ResearchCentreofWetlandsinSubtropicalRegion，Fuzhou350007，China
3．InstituteofGeography,Fuzhou350007,China
Abstract：nispaperdealtwithPhragmitesaustralisndSparfinaalternifloragr wnedjntheShanyutanWetlandofMinRiverEstuarine,
andanalyzed36correspondingsoilprofiles，inordertorevealthedistdbutedcharacteristicoftheashcontentof hemandanalyze
influencingfactors．Theresultsshowedthatthedifferencesofashcontentofvariousrganswereobvious，andtheaveragedvalueofach
modulesashcontentofPhragmitesaustraliswerebiggerthanthatofSpartinaalterniflora；neve ticaldistributionof hesoilashcontent
underthetwoplantsweresimilar．Thesoilashcontenti thewetlandofPhragmitesaustraliswasslightlyigherthanthatofthewetlandof
Spar“naalterniflora．However，thedifferencesofthsoilashcontentu derthetwoplantswerenOtremarkable；Thesoilashcontentofthe
twokindsofwetlandsandthesoilorganiccarbonexistedsignificantnega ivecorrelation．andthecorrelationwiththesoilmoisturewasalso
obvious；Viewedfromasingletypeofplant，thesoilashcontentofSpartinaalterniflorawetl ndWasgreatlyrelatedothebulkdensity，the
carbonc tent，themoistureandthesalinity，andthesoilashcontentofPhragmitesaustraliswetlandWasgreatlyrelatedopH．
Keywords：plantash；soilash；influencingfactors；MinRiverEstuarywetland；Phragmitesaustrali ；Spartinaalterniflora
收稿日期：2010-03-08收稿。2010．04．20接受
基金项目：国家自然科学基金项目(40671174)；国家基础科学人才培养基金资助项目(J0830521)；福建省科技计划重点项目(2009R10039．1)；福建
省908专项资助课题(FJ908-02-02-03)：福建省教育厅资助项目(JA08051，JB09042)
第一作者：王天鹅(1983一)，女，硕上，一卜要从事自然资源与环境研究
‘通讯作者：曾从盛研究员，主要从事湿地生态环境研究，cszeng@fjnu．edu．锄
万方数据
3期 王天鹅，等：闽江河口湿地植物与土壤灰分及其影响因子分析 269
l前言(Introduction)
灰分是～种物质中固体无机物的含量，即物质经
过灼烧后残留的矿质元素，如钠、钾、钙、镁、磷、
铁等物质。灰分含量的高低与植物吸收元素量有关，
植物各组分对土壤元素的富集多少本质上与植物各
组分对元素的需求量和土壤中元素的含量及存在形
态等有关，而元素的存在形态因不同因素而不同，因
此灰分含量与所处生境有关，不是固定不变的，灰分
含量的高低可反映不同植物对矿质元素选择吸收与
积累的特点11J。前人对植物灰分的研究较多，而对湿
地土壤灰分的研究较少。Long于20世纪30年代率
先对植物去灰分热值进行了较系统的研究，此后很多
学者开始借助热值指标来研究生态系统物质与能量
循环【2】。Golley研究热带植物时，认为去灰分热值随
纬度升高而升耐31，Wielgolaski等研究表明极地冻原
植物热值也存在随纬度升高而增加的趋势【41。James
等研究发现叶在生长季节的春季去灰分热值最耐51。
Wang等研究表明，红树植物木榄(Bruguiera
gymnoihiza)叶片衰老过程中，叶片中大约60％的N、
48％的P和46％的K转移至多年生的器官和新叶中，
而Ca和Mg等在叶片衰老过程中含量却增加f6J。
Larcher等对针叶树种、双子叶和单子叶植物器官去
灰分热值的研究表明，除果实和种子外，植物叶片的
热值高于其他器官，且针叶树种的植物能量通常比被
子植物树种更耐7‘。国内对湿地灰分的研究主要集中
在湿地植物热值和灰分含量关系的研究和湿地植物
在生长的各阶段植物体内各部分灰分以及土壤中灰
分的变化。林益明等研究结果表明，红树植物木材的
灰分含量较低，在2．43％～5．17％之间，不同植物以
及植物的不同组分或器官含量不同，且不同发育阶段
叶片的灰分含量变化趋势因种而异，有逐步升高的趋
判¨。邓光瑞等对大兴安岭主要乔木灰分含量的实验
分析认为，植物不同部位灰分含量高低与其对土壤元
素的需求量及呼吸能力、呼吸消耗密切相关【8J。曾小
平等研究发现植物各器官的干质量热值、去灰分热值
存在很大差异，叶片的干质量热值和去灰分热值明显
高于其他器官【9J。向平等在春秋两季对厦门园林植物
园的10种榕属植物叶的热值和灰分含量进行了研究，
结果表明：10种榕属植物叶的灰分含量具有不同的
季节变化趋势{lol。周群英等对广东省东莞市樟木头林
场5种桉树的灰分含量、干重热值和去灰分热值进
行研究，结果发现5种桉树的灰分含量，干重热值和
去灰分热值因品种而异【11】。林鹏等研究了红树科
(Rhizophoraceae)的角果木(Ceriopstagal)、秋茄
(Kandeliacandel)、海莲(Bruguierasexangula)、
木榄、红海榄(Rhizophorastylosa)等红树植物叶
的灰分含量和热值变化的关系，发现叶的灰分含量由
低到高变化1121。张晓煜等研究了土壤和气象条件对枸
杞(Lyciumchinense)灰分含量的影响，结果表明，枸
杞灰分含量主要由品种因素决定，环境因子对灰分含
量有重要作用【l引。
本研究选取我围东南沿海地区重要湿地之一的
闽江河口湿地中最大的天然洲滩湿地一鳝鱼滩湿地
为研究区域，对湿地植物芦苇(Phragmitesaustralis)
和互花米草(Spartinaalterniflora)及其生长土壤的
灰分含量、分布特征与影响因子进行探讨，以期为后
续研究提供基础资料。
2材料与方法(Meterialsandmethods)
2．1研究区概况
闽江河口区湿地主要包括闽江下游感潮区的水
域、江滩洲、海滩涂和浅海区等天然湿地以及福州市
城区的湖泊、内河和近郊的坑塘、水田等人工湿地。
湿地范围西起闽侯竹岐一带，至闽江入海口低潮位
6m等深线的浅水域。
鳝鱼滩湿地位于闽江入海口处，是闽江河口区面
积最大的砂泥质天然洲滩湿地，该湿地旱东西向弯曲
长条状分布，面积3120hm2。地理坐标为11905’36”E
～11904l’5”E，2505043”N～26。942’N，属中亚热带与
南亚热带气候的过渡区，气候暖热湿润，年平均气温
19．3℃，年平均降水量1346mm，潮汐属典型的半日
潮【1钔。
区域植被主要由原生植被芦苇群落、咸草
(Cyperusmalaccens坛var．brevifolius)群落、蔗草
(ScirpustriqueterL)群落和外来种互花米草群落组成。
芦苇群落在闽江口有大面积的分布，普遍生长较好，
群落外貌整齐，植株呈苍绿色，群落结构简单，通常
盖度80％--85％，植株高度1．70---2．OOm，多组成单
优势群落或纯植丛。只有在边缘或少数区域伴生有狗
牙根(Cynodondactylon)、类芦(Neyraudia
reynaudiana)、喜早莲子草(Alternantherasessilis)
等【8J。互花米草是外来物种，2003年在研究区还未见
互花米草分布，2004年，互花米草开始在闽江河口
万方数据
上呈点状零星出现，2005年底，由点状零星分布扩
大为块状分布，面积约达到60hm2；2006年，互花米
草大规模爆发，由块状分布形成片状分布，占据了鳝
鱼滩潮间带的高潮位下部大部分区域，并且侵蚀到鳝
鱼滩北侧的零星滩涂。
2．2样品采集与处理
2009年6月，我们选取了两块典型的芦苇、互花
米草区域作为实验样区，面积约50mX50m，在每块
样地内随机取lm×lm的3个样点，挖土壤剖面分层
取样(0～10cm、10～20cm、 ．30cm、30．40cnl、
40-50cm、50～60cm)，各层用小铲刀分别取样，并
用体积为100cm3环刀取样，带回实验室测土壤容重
和含水量及各项指标，同时将各样点的植物体取回，
带回实验室测其灰分含量。
测定步骤：①将野外取回的土壤样品平摊在铺
有干净白纸的木质托盘上，采用自然风干法烘干至
恒定质量，植物清洗后分别剪下根，茎，叶再进行
风干。②研磨土样并过2mm和0．25mm分样筛，
密闭于自封袋中保存待测定用。③将各样品精确称
取1g(称准至0．00019)。④将称好的样品分别(使
水分充分蒸发)置于大小适宜的瓷坩锅。⑤炭化：
在电炉上加热，使样品充分炭化至无烟。⑥灰化：将
炭化至无烟的试样放入马弗炉，在550℃下烘3h～
5h(以不同的速度逐渐升温)，由于炉内各点温度不
同，将坩埚位置调换1．2次，使灰化更彻底。⑦取
出试样立即放在干燥器中冷却至室温，精密称量。
⑨重复灼烧至恒定质量(重复灼烧前后两次称量相
差不超过0．5mg为恒定质量)，称量。⑨标准差小
于0．03％。
计算方法：灰分含量x=【(m3-m1)／(m2．m1)】x100％。
式中，X为样品中灰分的质量分数(％)，n11为坩埚的
质量(g)，m2为坩埚和样品的质量悖)，m3为坩埚和灰
分的质量(g)。
2．3环境因子测定与数据处理
土壤全盐含量用电位法测定(土壤浸提液制备水
土比为5／1)；土壤pH值测定采用的水土比为5／1，
搅拌lmin，静置30rain，用奥立龙868型酸度计测
量；土壤有机碳用重镉酸钾外加热法测定【15J；土壤容
重与含水量用烘干法测定。数据分析处理采用
Excel2003及SPSSl3．0软件。
3结果与分析(ResultsandAnalysis)
3．1芦苇和互花米草植物灰分含量
芦苇和互花米草植物不同器官的灰分含量均表
现一定的差异性。实验测定表明，在叶的部位其灰分
含量均达最大，分别为27．08％，25．40％。而茎的部
位灰分含量略小，分别降到22．74％，20．08％。在根
部，两种植物的灰分含量均表现下降趋势，在Ocm--一
15cm土层深度根处，芦苇和互花米草所含的灰分含
量很接近，分别为12．42％，12．20％。，芦苇在0"10锄
土层深度根处，灰分含量达到最小值，在15"-30锄，
30～60cm土层深度根处，灰分含量逐渐上升。在30"-"
60cm深度，芦苇根的灰分含量约为25．31％。而互花
米草在0,---15cm，15～30cm土层深度，其灰分含量
都呈下降的趋势，30---60cIIl深度处，其灰分含量略
有升高，但不很明显，这与芦苇在相同深度处根的灰
分含量变化趋势有一定的差异性。两种植物各器官所
含灰分的相关分析表明，芦苇和互花米草各个部位灰
分含量的差异性明显(p<0．05)，芦苇各器官灰分的
平均值(20．39％)大于互花米草(15．96％)。
^
g
：
§
型
殛
灰分含量ashcontent(％1
图l芦苇和互花米草湿地土壤的灰分含量垂直分布
Fig．1thesoilashcontentandprofiledistributionof
PhragmitesaustralisndSpartinaalterniflora
3．2芦苇和互花米草湿地土壤灰分含量
研究区两种植物土壤灰分含量的垂直分布较为
类似(图1)。芦苇湿地土壤灰分含量略高于互花米
草湿地土壤的灰分含量，芦苇土壤中灰分含量随着土
壤深度变化基本保持不变。两种植物在0--一10cm深度
的土壤灰分含量最低(87．13％，85．60％)，之后呈上
升的趋势，在10～20cm深度达到最高值(87．38％，
87．72％)。在0～10cnl，10,-一20cm，20～30tin，40．-一
50cm深度，芦苇湿地土壤的灰分含量均略高于互花
万方数据
3期 王天鹅，等：闽江河口湿地植物与土壤灰分及其影响因子分析
米草湿地土壤的灰分含量，而在50,---60cm深度，芦
苇和互花米草湿地土壤的灰分含量十分接近。两者的
土壤灰分含量的差异性不显著(p>0．05)。芦苇湿地
土壤灰分含量的平均值(87．62％)略大于互花米草湿
地土壤灰分含量的平均值(86．98％)。
3．3影响土壤灰分含量的相关因子分析
闽江河口鳝鱼滩芦苇和互花米草湿地土壤灰分
与容重的关系并不显著(r=O．194，p=O．273>0．05，
n=12)。就单个植物而言，互花米草湿地土壤灰分与
容重呈显著的正相关性(图2)(r=O．797，p=O．029<0．05，
n=6)，而芦苇湿地土壤灰分含量与容重相关分析差异
不显著(r=O．504，p=O．154>0．05，n=6)。总体上看，
土壤的灰分随着土壤层容重的增大而增大。
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容重bull【density(g／era3)
图2互花米草湿地土壤灰分含量与容重的相关关系
Fig．2Relationshipbetweenthesoilashcontent
6．2 6．3 6．4 6．5 6．6 6．7 6．8
pH值
图3芦苇湿地土壤灰分含量与pH值的相关关系
Fig．3Relationshipbetweenthesoilashcontenta dpHof
Phragmitesaustralis
对闽江河口鳝鱼滩芦苇和互花米草湿地土壤灰
分含量与pH值、有机碳的相关分析表明，上壤灰分
与pH值没有显著的相关关系(r--0．434，p---O．08>0．05，
n=12)。从单一的植物来看，芦苇湿地土壤的灰分含
量与土壤的pH值呈明显的正相关性(图3)(r=O．916，
p=O．005<0．01，n=6)。土壤有机碳和灰分含量的相
关分析(图4)，两者呈现极其显著的负相关(仁．0．722，
p=O．004<0．01，n=12)，且互花米草湿地土壤灰分含
量与土壤有机碳的相关性显著(r--0．763，
p=O．039<0．05，n=6)，而芦苇湿地不显著(1"--．0．537，
p=O．136>0．05，n=6)。
o
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缸
求
土壤有机碳含量soilorganiccarboncontent
(g／kg)
88
87．5
87
86．5
86
土壤水溶性盐分是河口、滨海盐土的一个重要属
性，对研究区芦苇和互花米草两种植物土壤盐度和灰
分含量相关分析，结果表明两者并没有显著的相关关
系(r=-O．382，p=O．110>0．05，n=12)。就单一植物
湿地而言，芦苇湿地土壤中灰分含量与土壤盐度存在
不显著负相关(r=-O．703，p=O．059>0．05，n=6)，互
花米草湿地土壤的灰分含量与土壤盐度之间呈现显
著负相关(图5)(r=-O．769，p=O．037<0．05，n=6)。
对两种植物类型土壤灰分含量与土壤含水量相
关分析(图6)，结果显示两者有比较显著的负相关
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苗olu8景三一os嘲姐求越缚州
万方数据
关系(r=-O．529，p=0．038<0．05，n=12)。
此外，植物灰分对土壤灰分含量也有重要的影
响，芦苇各部位的灰分均大于互花米草，其土壤灰分
的变化也表现出了一致的规律性，即为芦苇湿地土壤
灰分含量大于互花米草湿地土壤灰分含量。
要
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求
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群
州
0 0．5 1 1．5 2 2．5
土壤盐度soilsalinity(ms／cm)
图5土壤灰分含量与盐度的相关关系
Fig．5Relationshipbetweenthesoilashcontenta dsalinity
0．00 50．00 100．00 150．00
含水量moisture(％)
图6土壤灰分含量与含水量的相关关系
Fig．6Relationshipbetweenthesoilashcontenta dthe
moisture
4讨论(Discussion)
在同一生境中灰分的高低反映出物种对矿质
元素的选择吸收和积累的差异性flⅢ。芦苇和互花米
草本身的特性可能是导致土壤和植被灰分差异的主
要因子之一，即芦苇和互花米草对矿质元素的选择
吸收和积累的能力是不同的。就单一植物而言，其
各组成部分也存在一定的功能差异性，所以其矿物
组成，灰分含量也会不同。本研究中的两种植物，
芦苇与互花米草，其叶中的灰分含量均最高(27．08％，
25．40％)，茎的灰分含量略低(22．74％，20．08％)，
原因在于，叶是有机物合成的场所，是代谢最活跃
的器官，元素从土壤进入根系木质部导管后随蒸腾
液流到达叶片，许多元素主要累积在叶中(而某些元
素女1]Ca主要积累在茎)，所以叶的灰分含量较高；茎
部输导系统吸收积累元素较少【16】，因而灰分含量
较低。根部情况比较复杂，表现为有降有升的状
况，同茎，叶相比，由于根对矿质元素的运输作
用大于吸收作用，所以其灰分含量总体呈下降趋
势。在0cm～15cm土层深度根处，芦苇和互花米草
所含的灰分含量十分接近(12．42％，12．20％1，芦苇
在0～10cm土层深度根处，灰分含量达到最小值，
但在15"-30cm，30---60cnl土层深度根处，灰分含
量逐渐上升。在30～60cm深度，芦苇根的灰分含量
约为25．31％，接近于其叶的灰分含量，而互花米草，
在30"--60cm土层深度根处，其灰分含量也有所上升，
可能是因为深层处微生物作用的结果，微生物通过
腐殖化将有机物分解，所以残留无机物相对含量就
很高，另一原因是深层分解层中泥土本身灰分含量
就很高，从而使植被灰分含量进一步增大。地表植
被灰分含量高，其枯落后残留于土壤的矿物含量就
会增大，即相应土壤中的灰分含量会有所升高。在
本研究中，芦苇各组织器官的灰分含量均大于互花
米草，且其下部土壤的灰分含量也呈现相同的趋势。
闽江河口鳝鱼滩芦苇和互花米草湿地土壤灰分
含量与相关因子的分析表明，湿地土壤灰分含量与土
壤有机碳有极其显著的负相关关系，与土壤含水量的
相关性也较明显，而与容重、盐度和pH值相关关系
不显著。从单一的植物类型来看，互花米草湿地土壤
灰分含量与土壤容重、含水量和盐度呈显著的相关关
系，即其灰分含量与容重呈正相关，与含水量和盐度
呈现良好的负相关。芦苇湿地土壤灰分含量与土壤的
pH值有明显的正相关。由此可知，碳含量和土壤灰
分之间的相关性最好，此外，环境条件以及植被类型
的改变也使得影响土壤灰分的许多主导因子发生了
改变，而碳是最为稳定的因子。但灰分对碳的指示作
用的效率有多高，是否可以通过灰分来比较准确的估
算碳含量，值得今后的验证。
5结论(Conclusion)
对闽江河口鳝鱼滩芦苇和互花米草湿地植物和
土壤灰分含量及其影响因子分析，可得出以下结论：
(1)芦苇和互花米草各组分灰分含量的差异性
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4
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7
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万方数据
3期 王天鹅，等：闽江河口湿地植物与土壤灰分及其影响因子分析 273
明显，芦苇器官灰分含量的平均值大于互花米草。
(2)芦苇和互花米草湿地土壤灰分含量的垂直
分布较为类似，芦苇湿地土壤灰分含量略高于互花米
草湿地土壤的灰分含量，但差异不显著。
(3)芦苇和互花米草湿地土壤灰分含量与土壤
有机碳有极其显著的负相关关系，与土壤含水量的相
关性也较明显，不同植被下的土壤灰分主导因子略有
差异。
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万方数据
闽江河口湿地植物与土壤灰分及其影响因子分析
作者： 王天鹅， 林谨， 王维奇， 曾从盛， WANG Tian-e， LIN Jin， WANG Wei-qi， ZENG
Cong-sheng
作者单位： 王天鹅,WANG Tian-e(福建师范大学地理科学学院,福州,350007;福建师范大学亚热带湿地研
究中心,福州,350007)， 林谨,LIN Jin(福建师范大学地理科学学院,福州,350007)， 王维
奇,曾从盛,WANG Wei-qi,ZENG Cong-sheng(福建师范大学地理科学学院,福州,350007;福建
师范大学亚热带湿地研究中心,福州,350007;福建师范大学地理研究所,福州,350007)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGICAL SCIENCE
年，卷(期)： 2010,29(3)

参考文献(16条)
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