全 文 ：生态科学2004年5月第23卷 第2期 ECOLOGICSCIENCEMay’2004，23(2)：l18～123
深圳福田自然保护区红树林土壤的化学特征
林初夏1，储诚兴1，卢文洲1，龙洁1，刘 勇1，徐颂军2
(1．华南农业人学资源环境学院，广州5lO“2；2．华南师范大学地理系，广州510631)
【摘要】 对深圳祸I：¨红树林土壤的调奁显示各种士壤化学特征指标沿横向断面(火致5l￡行于海岸线)的变异很人，瓶沿
纵向断面(白岸向海方向)的变异则相对较小。总的米说，由于受污水的影响，福fl{红树林土壤中多种熏金属和磷索
的含量增高。祸川红树林十壤中黄铁矿的累积状况似乎与士壤所禽有机质的二F度无关，表明有机质并不是该区土壤中
黄铁矿累积的制约㈨予。虽然从EC和HCl可提取铁与无机还原态S的弱相关关系町推断出土壤水溶性硫酸根和可反
腑铁的增加有利于黄铁矿的累积，但两者对黄铁矿在土壤中累积方面单独所起的调控作用实际上有一定限度。
关键词： 红树林十．壤；重金属；无机还原态S
中图分类号：S153 文献标识码：A 文章编号：1008．8873(2004)02．118．06
CheIIlicalcharacteristicSofmangmvesoiIsintheFutianNatureR幅erve，She眦hen／LINChu．xia‘．CHUCheng．xin91。
LUWen-zhou‘，LONGJie‘，LlUYon叠‘，XUSonglun‘(1．ColleageofResourcesandEnvironment，SouthChinaAgricultural
University’Guangzhou5l0642；2．DepanmentofGeography’SouthChinaNomaIUniversitYGu弧gzhou51063l，C ina)
AbstractTheresultsfromtheinvestigationsonthemangrovesoilsintheFutianNatureReserve，Shenzhenshowthatthe
chemicaIcharacteristicsofthesoilsvarywideIyalongthetransectapproximatelyparalIelt0thecoastline，whilethevariations
insoiIchemicalparametersalongtheIr锄sectapproximatelyperpendiculartotheco鹞tIinearrelativelyinsign讯cant．Asa
resultofcontaminationbywastewatersdisch珊翟ingintomemangrovewe“锄df吣mthesun_oundingurbanized铷·eaS．the
bio-availableconcentra“onsofmanyheavymetalsaremuchhighercomp眦dt thoseinthemangroves ilsoccurringinthe
frontpartofthePearlRiverDelta．Concentrationsof otalndavaila：blePwerehi2herinthesoilsaffected岫wastewaterthan
thosenotdirectlyaffectedbywastewater．ItppearSthattheaccumulationofpriteintheman叠rovesoilsinFutianisnotrelated
theabundanceoforganicmatterindjcatjngthatorg卸icmatterhaSnotbeenalimitin譬fktorforpyriteaccumuIacioninth ssite．
1norganicrcducedSissomewhatrelated0EC锄dIheHCl-ext阳ctdbleFe，suggestlngthati cre私esins01ublesulfate粕d
reactiveimnmayf打ortheaccumulationofpyriteinthesoils．Howeverbecausethecon℃IationcoemcientsareotumcientIv
great(R‘<0．2)，thecontrolsofsolublesulfatendreactivejrononpyriteaccumulationmaybelimited．
Keywords：Mangmvesoils；Heavymetals；InorganicreducedS
深圳福田红树林鸟类自然保护区与香港米埔红树
林鸟类自然保护区同为深圳河口两侧红树林湿地。由
于其特殊的地理位置，白保护区建立以来，有不少学
者在该保护区进行了各种研究，包括红树林、鸟类、
底栖动物、藻类和昆虫生态方面的研究Il。5l。咎启杰等
ml对部分红树林群落的重金属累积和循环进行了研
究。然而，对于该区的士壤状况。并朱见详细报道。
福田红树林鸟类自然保护区是少见的大都市域内自然
保护区，深受人类活动的影响。保护区所在的深圳湾，
是深圳和部分香港水污染源的集纳区15】，其中有几股
城市污水直接排进保护区内。这使福田红树林湿地有
别于其他受人类干扰较小的红树林湿地。本文根据对
福田红树林鸟类自然保护区内不同部位红树林土壤的
调查，报道其主要的化学特征。
l研究地点概况
深圳福田红树林鸟类自然保护区位于深圳河口北
侧(114003’E，22032’N)，自皇岗沿深圳湾东北岸呈
条带状向西延伸至车公庙，全长11km，总面积约300
hm2，其中有红树生长部分的面积为1llhm2。红树林
带的宽度变化在50m和200m之间。保护区位于南
亚热带季风气候区，年降雨量接近2000mm，集中在
5月至9月间。保护区所在的深圳湾的潮汐类型为不
规则半日潮，潮差因时因地而异，通常在lm到2m
之间，大潮时潮差可达3m。据统计【5l，保护区内有
自然和人工的红树、半红树植物15科17属22种，大
型底栖动物47科66属86种，藻类35属117种，昆
虫59科96种，各种鸟类超过200种。
2研究方法
于2003年7月在福田红树林分布区范围内沿横向
作者简介：林初夏(1958一)。男．博士．特聃教授，博士生导师，
主要从事生态环境方面的研究。
2003．02．1收稿．2004．04．03接受
万方数据
2期 林初夏。等：深圳祸田自然保护区红树林土壤的化学特征 119
(大致平行丁．海岸线)和纵向(火致垂直丁海岸线)采集
表层10cm十样。前者用丁．检测沿岸各处土壤表层化
学特征的变异，研究排入污水对土壤性状的影响：后
者则川丁．检测土壤表层化学性状白岸向海方向的变
化。横向路线白东向西由4个采样点组成(FHl、FH2、
FJl利FH3)其中FHI、FH2雨1FJI三处均有区外污
水注入；纵向路线沿观鸟区浮桥白岸向海由7个采样
点组成(FZl、FZ2、FZ3、FJl、Fz4、Fz5和K强)，
每个采样点相隔大约20m。此外。在FH3处采集0～
50cm二卜柱，分3段取样(0～15cm、15---30cm雨I
30"--50cm)。士样一经采集，立即川塑料袋密封并在
当天刚烘箱烘烤(600C)至恒重。
烘干十经研磨后过1mm筛备用。十壤有机质、
全N、全K、全P、碱解N、有效K和有效P含量用
鲁如昆的方法17I；全S含量用LECOCNS分析仪对干
土进行直接测定：非水溶性s含遥用LECONS分析
仪对经两次水提后的烘干士进行直接测定；话者之差
值为水溶性S含量：无机还原态S用Sullivan等的CRS
方法114J测定；冈像红树林土壤这样的还原性土壤不可
能含非水溶性氧化态SIl叭，所以用LECOCNS分析仪
对经两次水提后的烘干土所测得的非水溶性S仅包括
有机S和无机还原态S，可视为还原态S总量ll31；还
原态S总量与无机还原态S含量之差值为有机态S含
量。此外，还川去离子水、lMNH4Ac和0．1MHCI
溶液按1：5土液比获取三种提取液，用带石墨炉原子
吸收分光光度计(AAS)分别测定各提取液中所含zn、
Cu、Cr、Pb、Fe和Mn等元素的含量。土壤pH和EC
则分别用pH计和EC计测定水提液获得。
3结果
表l组成横向采样路线各点±壤表±屡(0～10cm)的基本化学特征
Table1ChemicaIch racteristicsofthesurfacesoils(O～10cm)alongthetransectparalleltothecoastline
七壤特征指标Soilparameter FHl FH2 FJl FH3
pH 6．59 8．Ol 7．15 6．44
EC(dS／m)0 2601．000 0．643 1．378
有机质Organicmatter(％) 7．72 6．12 3．39 8．12
全NTotalN( )0 2880．229 0．186 0．288
伞KTbtalK(％) 1．820 2．130 2．298 2．154
全PTotalP(％) -0．1690．182 0．099
碱解NAvailableN(mg·kg"t) 119．0 163．3 110．0 179．4
有效KAvailableK(mg·kg"t) 719．0 1138．1 714．3 1133．3
有效PAvailableP(rag·kgo) 26．1 46．4 58．3 15．8
1i|；=STotalS(％) · 1．360 ．0．660
还原态SReducedS(％) O．110 1．100 0．390 0．430
无机还原态SInorganicreducedS(％)0．0131．099 0．377 0．398
有机态SOrganicS(％)0 970．00l 0．013 0．032
水溶态SSolubleS(％) 0．260 0．230
水可提取MnWater-extractableMn(mg．kg．1)0．2380．486 0．590 4．927
NH40Ac可按塾泌MnNH40Ac—extractableMn(nag·kg-I)0．8581．112 2．372 17．904
HCl可提取MnHCl-extractableMn(rag·kg-I) 58．722 47．33l 85．812 107．47l
水可提取FeWater-extractableFe(mg·kgi) -0．1000．113 0．193
NH40Ac可提取FeNH40Ac-extractableFe(rag·kg"t)0．0870．000 0．000 0．163
HCl可提取FeHCI-extractableFe(mg·kg"t) 59．178 21．822 69．883 63．980
水可提取CuWater-extractableCu(rag·kg-1)0．3260．317 0．206 0．249
NH40Ac町提取CuNH40Ac-extractabieCu(mg·kg-t)0．2060．069 0．112 0．000
HCI町提取CuHCi．extractableCu(mg·kg．1) 8．022 31．209 28．232 6．164
水可提取ZnWater-extractableZn(mg·kg-I)0．2890．128 0．063 0．116
NH40Acqr提取ZnNH40Ac-extractableZn(rag·kg-t)0．1360．000 0．000 0．000
HCl可提取ZnHCI-extractableZn(rag·kg-‘) 33．890 101．363 81．381 25．404
水可提取CrWater-extractableCr(mg·kg") 0．0l 0．000 0．000 0．000
NH40Ac可提取CrNH40Ac-extractableCr(rag·kg-I)0．0000．000 0．000 0．000
HCl可提取CrHCI．extractableCr(mg．kg．1)0．3972．094 2．083 0．497
水町提取PbWater-extractablePb(mg·kg"t) 0．122 0．000 0．000 0．025
NH40Ac叮提取PbNH40Ac．extractablePb(rag·kg-I)0．17lO．098 O．098 0．172
万方数据
万方数据
2期 林初夏，等：深圳福田自然保护区红树林土壤的化学特征 12l
表3采样点FH3处各±壤特征指标沿土壤剖面的分布状况 一
1垒垒!曼兰!!曼!!i!璺!!曼!i璺!i旦坠!i望!Q丛!塾!墅墅￡垒!巳璺￡垒望堡!呈垡璺!Q望g苎!曼!宝!!竺堕!Qi!巳￡Q!!!曼璺!!塾宝!璺坐巳!i望gl基丛望 墅：墅
土壤特征指标Soilparameter 0—15cm l5—30cm 30—50cm
pH 6．44 6．3l 7．52
EC(dS／m) 1．378 0．828 1．313
有机质Organicmatter(％) 8．12 10．60 6．74
全NTbtalN(％1 0．288 0．424 0．256
全KTotalK(％) 2．154 2．116 2．062
全PTotalP(％)0 0990．175 O．139
碱解NAvailableN(mg·kg‘1) 179．42 251．39 122．94
有效KAvailableK(mg·k譬’I) 1133．30 1266．70 857．10
有效PAvailableP(mg·kg‘1) 15．80 31．40
全STotalS ％)0 6400．230 0．830
还原态SReducedS(％) ．4300．170 0．580
无机还原态SInorganicreducedS(％)0．3980．090 0．561
有机态SOrganicS(％)0 0320．080 0．019
水溶态SSolubleS(％) 0．210 0．060 0．250
水可提取MnWater．extractableMn(mg·kg。)4．9271．994 1．747
NH40Ac可提取MnNH40Ac．extractableMn(mg·kg-t)17．904 12．277 3．603
HCl可提取MnHCl．extractableMn(rag．k菩1) 107．471 193．859 65．412
水可提取FeWater．extractableFe(mg·kg‘1)0．1930．350 0．137
NH40Ac可提取FeNH40Ac．extractabieFe(rag·kgq)0．162 0．000 0．000
HCI可提取FeHCI．extractableFe(mg．kg-1) 63．980 30．779 29．116
水可提取CuWater．extractableCu(mg·kgd)0．2490．514 0．206
NH40Ac可提取cuNH40Ac．extractablecu(mg·kg-1)0．0000．000 0．000
HCl可提取CuHCI．extractableCu(rag·kgq) 6．164 9．103 1．276
水可提取znWater．extractableZn(rag·kg。) 0．116 0．332 0．069
NH40Ac可提取znNH40Ac．extractableZn(mg·kg。)0．0000．000 0．000
HCI可提取ZnHCI．extractableZn(mg·kg-I) 25．404 40．188 153．144
水可提取crwater．extractableCr(mg·kg-1)0．0000．000 0．000
NH40Ac可提取crNH40Ac．extractableCr(mg．kg．1)0．0000．000 0．000
HCl町提取CrHCI．extractableCr(mg·kgo)0．4980．379 0．254
水可提取Pbwate卜extractablePb(mg·k．1) O．025 0．000 0．025
NH40Ac可提取PbNH40Ac．extractablePb(rag．kg．‘)0．1720．147 0．147
HCl可提取PbHCI．extractablePb(rag·kgq) 16．5l0 8．302 2．940
注Note：所有土壤样品化学分析重复2或3次．表中为平均值，SD略。Allsampleswereanalyzedinduplicateortriplicate；thedatapresentedaremean
valueswithoutSDlisted．
趋势的土壤特征指标包括：pn和HCI可提取zn；呈
随深度增加而减小趋势的土壤特征指标包括：有效K、
水可提取Mn、NH40Ac可提取Mn、NI-hOAc可提取
Fe、HCI可提取Fe、HCI可提取Cu、HCI可提取Cr
和HCI可提取Pb：分布相对较均匀的有：全K和
NHgOAc可提取Pb；中间土层含量较上下层低的有：
EC、全s、还原态s、无机还原态S和水溶态S；中
间土层含量较上下层高的有有机质、全N、全P、碱
解N、有机态S、HCl可提取Mn、水可提取Fe、水可
提取Cu、HCI可提取Cu、水可提取Zn。
4讨论
福田红树林鸟类自然保护区所在的深圳湾离珠江
主河道出口较远，组成保护区红树林滩涂土壤的物质
主要来自深圳河和其它注入保护区的小溪。由于沉积
物量相对较少，加上水下地形限制，潮间带的宽度较
狭窄。这可能是造成该区红树林土壤性状自岸向海变
异较小的主要原因。但是，因沿岸各处沉积物质源地
不尽相同，特别是注入红树林区各股污水的来源不同，
所以横向断面各处红树林土壤性状差别很大。总的来
说，福田红树林鸟类自然保护区的红树林土壤含有较
高的重金属，这从与珠江主河道出口处的万顷沙红树
林土壤的比较可以得到证明(表4)。虽然万顷沙红树
林土壤在一定程度上也受到来自珠江上游，特别是广
州市的污染物的影响，但其HCl可提取zn、Cr、Cu
和Pb均比福田红树林土壤低得多。
受流入污水影响采样点土壤全磷和有效磷含量较
没有污水注入的采样点土壤为高的情形表明排入保护
区的污水促使磷素在红树林土壤中累积并相应提高土
壤为红树植物供磷的能力。相比之下，三处受污水直
接注入影响的土壤的含氮量并不比不直接受注入污水
影响的土壤高。这可能一方面是由于随污水进入红树
万方数据
122 生态科学 23卷
表4福田红树林土壤与万顷沙红树林土壤中HCI可提取重金属元素平均含量(单位：mg·kg’1)比较
Thble4 ComparisonofthemeanconcentrationsofsomeheavymetalsbetweenthemangrovesoilsatFutiana dthoseat
重垒昼丞壅坚!垒型里!型塑壁!丝煎签圭堡鱼三!兰2坠璺璺曼翌鲨!竺!!!壁坠!!竺互堕业塾塾丛主整：l旦三12坚竺曼翌堡12i!!坐型翌旦!翌曼坐!
Zn 61．15±36．67 9．55±1．83
Cr 1．32±0．73 没榆出Belowdetectionl mit
Cu 14．26±9．66 0．05±0．02
Pb 11．22±4．98 没检出Belowdetectionl mit
Mn 97．46±70．27 464．25±40．00
·本文作者未发表数据Authors’unpublisheddata
表5 无机还原态S与EC、有机质和HCI可提取Fe等土壤化学指标之间的相关关系(n=12)
Table5 CorrelationsbetweenInorganicreducedSandEC，organicmatterandHCI-extractableFefortheinvestigatedm ngrove
s2坠曼三望_三三三兰上————————————————————————————————————————·————————————————·—··—=一=·——————————-——————————胃——————————一回归方程Regressionequation相关系数Correlationcoemcient(R2)
ECVS无机还原态S Y=O．3271x+0．21830．1714
ECVSInorganicreducedS
有机质VS无机还原态S Y=-O．023lx+0．59840．0477
OrganicmatterVSInorganicreducedS
HCI可提取FeVS无机还原态S Y=0．0056x+0．177l0．1207
旦竺!：!苎!!竖!生!!至!∑!!翌Q婆塑!!!!垒旦!!垒墨 一一一
林士壤的无机氮被植物大量吸收利刚或通过反硝化作
用散发到大气中。此外，由于本研究中不直接受注入
污水影响的土壤有机质含量较高，而土壤全氮含量通
常与有机质含量呈正相关关系，不直接受注入污水影
响土壤中较高的全氮含量可能部分地由此引起。
利用红树林湿地的净污功能处理城市污水是有效
可行的技术方法lI51。但就自然保护区而言，外界污物
的排入，将破坏白然保护区的自然属性。尽管红树林
土壤具有较强的重金属固持能力，城市污水也可增加
红树林土壤的肥力，因而可能对红树植物的生长有有
利的一面，但迁入的各种重金属元素对保护区红树林
湿地生态系统中其它组成部分，特别是底栖动物以及
以其作为食料的水鸟的影响目前并不是很清楚。长此
下去，有可能会导致该自然保护区生态功能的退化和
保护价值的下降。
红树林土壤是潜在的酸性硫酸盐土(Potentialac d
sulfatesoils)18,1210金属硫化物(主要为黄铁矿)的形
成和累积是这类土壤最重要的化学过程之一。港湾和
海洋沉积型黄铁矿形成过程的化学反应物包括硫酸
根、有机质和铁，在反应条件相同时，反应物浓度越
高，生成反应产物的速度越快。因此，红树林土壤中
黄铁矿的累积主要受海水盐度(硫酸根含量)、有机质
含量和可反应铁含量等因素的影响17l。除此以外，沉
积速率也可影响沉积物中黄铁矿的含量Il叫¨。同一厚
度沉积层形成的时间在沉积速率小的地方比在沉积速
率大的地方长，网此有利于黄铁矿的累积。回归分析
(表5)显示福田红树林土壤中所含的无机还原态S
含量与土壤有机质含量无正相关关系，表明土壤有机
质不是该区土壤黄铁矿累积的限制因子。土壤的EC
和HCI可提取铁均与无机还原态S含量有一定的正相
关关系，但相关系数都不高(R2硫酸根浓度和可反应铁含量增加可能对福田红树林土
壤中含黄铁矿的累积有利，但它们单独的作用不一定
很火，实际过程应该复杂得多。除了形成黄铁矿化学
反应所需各反应物的丰度以外，硫还原细菌的活性和
沉积物的沉积率也可对黄铁矿的累积产生重要的影
响。这方面需要开展进一步的：J：作加以研究。
5结论
深圳福田红树林鸟类自然保护区内红树林土壤各
种化学特征指标沿横向断面(大致平行于海岸线)的变
异很大，而沿纵向断面(自岸向海方向)的变异则相
对较小。总的来说，由于受污水的影响，福田红树林
土壤中多种重金属的含量均比位于珠江三角洲冲积平
原前缘潮间带的红树林土壤为高。在营养元素方面，
污水的注入增加了土壤磷的含量，但似乎并没有导致
氮素在土壤中累积。尽管红树林湿地具有净化污水的
功能，但福田红树林湿地是一个国家级的自然保护区，
外界污水的排入将会破坏其自然状况，降低其保护价
值。福田红树林土壤中黄铁矿的累积状况似乎与土壤
所含有机质的丰度无关，表明有机质并不是该区土壤
中黄铁矿累积的制约因子。虽然从EC和HCl可提取
铁与无机还原态S的弱相关关系可推断出土壤水溶性
硫酸根和可反应铁的增加有利于黄铁矿的累积，但两
万方数据
万方数据
深圳福田自然保护区红树林土壤的化学特征
作者： 林初夏， 储诚兴， 卢文洲， 龙洁， 刘勇， 徐颂军
作者单位： 林初夏,储诚兴,卢文洲,龙洁,刘勇(华南农业大学资源环境学院,广州,510642)， 徐颂军(华
南师范大学地理系,广州,510631)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2004,23(2)
被引用次数： 6次

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理学报 2009(5)
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理学报 2009(5)
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