全 文 ： 曾雯珺，刘秀，刘春花，陈国臣，廖宝文. 无瓣海桑与芦苇两种湿地系统对 N、P 净化作用比较[J]. 生态科学, 2012. 31(1): 26-30.
ZENG Wen-jun, LIU Xiu, LIU Chun-hua, CHEN Guo-chen, LIAO Bao-wen. Comparison on purification effects of Sonneratia
apetala and Phragmites communis wetland systems on nitrogen and phosphorus [J]. Ecological Science, 2012.31(1): 26-30.
无瓣海桑与芦苇两种湿地系统对 N、P净化作用比较
曾雯珺 1，2，刘 秀 2，刘春花 3，陈国臣 2，廖宝文 1*
1. 中国林业科学研究院热带林业研究所，广州，510520
2. 广西林业科学研究院，南宁，530002
3. 广西国营七坡林场，南宁，530000
【摘要】：比较研究了芦苇和无瓣海桑湿地系统的净化效应，分季节采样测定;了两系统中的水、土壤、植物样品进行 N、
P 含量及相关指标。结果表明：两系统水体中秋冬季的污染比较严重，而无瓣海桑对水体中 N、P 的净化效果优于芦苇系
统，尤其是在冬季；夏季土壤对 N、P 的吸附力比冬季时强，夏季无瓣海桑土壤中 N 含量低于芦苇，冬季则相反，无瓣
海桑系统土壤对 P 的吸附作用也强于芦苇系统；不论在冬季还是夏季，无瓣海桑湿地系统的净化效果都要好于芦苇系统，
芦苇对 N 的富集作用比对 P 的强，而无瓣海桑对 P 元素的富集作用相对较强。
关键词：无瓣海桑，芦苇，湿地系统，净化作用，广州南沙
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2012.01.006 中图分类号：S718.56, Q14 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2012)01-026-05
Comparison on purification effects of Sonneratia apetala and Phragmites communis
wetland systems on nitrogen and phosphorus
ZENG Wen-jun
1，2
, LIU Xiu
2
, LIU Chun-hua
3
, CHEN Guo-chen
2
, LIAO Bao-wen
*1

1. The Research Institute of Tropical Forest, CAF, Guangzhou 510520, China
2. Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute, Nanning 530002, China
3. Guangxi Qipo Forest Farm, Nanning 530022, China
Abstract：To compare the purifying effect of wetland systems of Sonneratia apetala and Phragmites communis, nitrogen (N) and
phosphorus (P) contents, and relevant indicators in water, soil and plant samples were determined in each season. The results
show that water pollution in the two systems was serious in autumn and winter. The purifying effects of S. apetala on N and P
were better than of P. communis in water, especially in winter. Soil adsorption on N and P was stronger in summer than in winter.
In summer, N content in S. apetala soil was lower than that in P. communis soil, while it was opposite in winter. P adsorption in S.
apetala soil was also stronger than in P. communis soil. No matter in winter or in summer, purification effect of S. apetala wetland
system was better than that of P. communis system. Enrichment effect of P. communis on N was stronger than on P, while S.
apetala had a relatively obvious enrichment effect on P.
Key words: Sonneratia apetala; Phragmites communis; wetland system; purification; Nansha Guangzhou


收稿日期：2011-03-22 收稿，2012-01-10 接受
基金项目：“十一五”国家林业科技支撑计划专题（2009BADB2B0401）；广州市林业和园林局资助项目：广州南沙红树林湿地环境效应监测；
作者简介：曾雯珺(1985--)，女，硕士, 研究方向：湿地恢复生态。E-mail: zengwenjun316@126.com, 电话: 15977711626
*通讯作者：廖宝文，男，博士，研究员，E-mail: mangro@pub.guangzhou.gd.cn
第 31 卷第 1 期 生 态 科 学 31(1): 26-30
2012 年 1 月 Ecological Science Jan. 2012

1 引言 (Introduction)
广州南沙地区是珠江出海口，区内水网密布，河
涌纵横，有蕉门、洪奇沥等重要水道，有漫长曲折的
海岸线和围垦地，形成类型多样、面积广阔的滨海湿
地[1-2]。其中，无瓣海桑(Sonneratia apetala)是红树林
植物中的速生丰产乔木树种，近年来已成为华南沿海
滩涂主要先锋红树植物物种[3-5]；芦苇(Phragmites
australis)是一种多年生的草本植物，耐盐碱，适应性
和抗逆性强，生长繁殖极为迅速，且芦苇湿地能通过
物理、化学和生物的作用对废水进行自然讲解处理
[6-9]。红树植物与芦苇对湿地恢复具有不同层面的生
态作用，比较二者对营养物质的净化作用对抑制湿地
系统水体的富营养化及评价两种湿地系统的生态效
益具有重要的理论意义和技术指导作用。
2 材料与方法(Material and methods)
2.1 实验材料
实验所用植物材料为广州南沙新垦湿地公园中
的优势种无瓣海桑与芦苇，二者均为 2001 年种植。
对两种人工林系统中植物、土壤与水体的净化作用进
行比较研究。

2.2 研究方法
在新垦十九涌湿地的入水口、芦苇与无瓣海桑群
落周围（依次为样地 1、样地 2 与样地 3），设置 3
个水质监测实验点。样地 1 是围垦区外未经植物净化
的水体，作为对照水体，样地 2、3 是进入围垦区内
分别经由芦苇与无瓣海桑林的水体。按季度连续采样，
每次采集水样 16 次以上，水样采集时间与围垦区域
进退水相联系，采样深度为 50cm。对水样的 TN、
TP 含量进行测定。
分别在夏季与冬季对两种植物群落进行样地调
查，每个样地设置 2～3 采样点，按两种植物群落标
准木级重复 2 次采集芦苇植株 3 株、无瓣海桑 3 株的
器官样品（即根、茎、枝、叶），根、叶应 5 年生为
基准，洗净后按器官类别混合样品，带回实验室烘干、
称重；实验室测定器官全 N、全 P 含量。
土壤样本带回实验室处理，测定指标与植物样相同。

2.3 测定方法
水体中 TN、TP 的含量使用 Merck 公司生产的
NOVA400 水质仪及配套测定方法测定。pH 值、氧化
还原电位、电导率等易变指标，在现场实时测定。
植物中总氮（TN）、总磷（TP）用硫酸-过氧化氢
法消煮，全氮采用扩散法测定；总磷采用磷钼蓝法测定。
土壤有效氮采用锌-硫酸亚铁还原剂扩散法测定；
有效磷的测定用 0.05mol/L HCl-0.025 mol/L1/2H2SO4
浸提后用磷钼蓝法。
3 结果与讨论 (Results and discussions)
3.1 水体中各指标的变化情况
三样地四季的 pH 值在 7.35～8.15 间变化，变化
规律基本一致。由于无瓣海桑植物体的叶与树皮中含
有大量的单宁[10]，其水体 pH 值在四季均低于芦苇与
入水口。且三样地在四季中的 pH 值高低顺序为春季
＜夏季＜秋季＜冬季。

图 2 四季样地水体 BOD 值比较
Fig 2 Comparison of BOD between sites in every season
1 期 曾雯珺，等. 无瓣海桑与芦苇两种湿地系统对 N、P 净化作用比较 27

生化需氧量（BOD），是一种用微生物代谢作用
所消耗的溶解氧量来间接表示水体被有机物污染程度
的一个重要指标,也在一定程度上反映了水体溶解氧
（DO）含量的多少[11-12]。由图 2 可知，无瓣海桑水
体与入水口相比，四季都有显著的去除效果，春、夏、
秋、冬季去除率分别为 23.7%、26.9%、10.8%和 27.4%；
芦苇的去除效果不及无瓣海桑，春、夏、冬季的去除
率分别为 8.5%、14.1%和 21.3%。总体来看，BOD 的
含量在春、夏两季相对较低，秋、冬两季相对较高，
这跟春、夏季降雨量较大有关以及水交换能力有关，
也进一步说明秋、冬两季的有机物污染较为严重。
如图 3 所示， 三样地平均 N 含量在四季的变化
规律为秋季＞冬季＞春季＞夏季，即秋季污染最为严
重，夏季最轻。这与李睿华等[13]的研究结果一致，
都是由于 7月雨季的到来使水流量增大，导致水体中
N 含量相对减少；此外由于夏季是植物的旺盛生长期，
植物对N的需求增加也是水体中N含量减少的原因。
另外，春、冬季无瓣海桑对 N 元素的净化效果都很
显著，N 元素含量入水口含量分别减少了 53.6%和
77.8%；芦苇样地冬季的净化率也达到了 75.3%，春
季与入水口没差异。四季中无瓣海桑样地水体中 N
元素含量较芦苇样地水体中 N 元素含量分别降低了
53.6%、12.4%、3.3%和 10%，说明无瓣海桑对 N 元
素的吸收净化能力强于芦苇，这与刘育等[14]的结论
一致，即湿地植物生物量越高污水中 N 的去除就越
多。由此可见，湿地植物对总 N 含量的影响结果与
BOD 一致，无瓣海桑为净化效果较好的植物，冬季
是净化效率最高的季节。

图 3 四季样地水体 N 值比较
Fig 3 Comparison of N between sites in every season

由图 4 可知，春、夏、秋、冬季无瓣海桑水体总
P 含量分别比入水口含量减少了 41.2%、22%、4.2%
和 7%，其中春季净化效果为最显著，冬、秋季均不
显著。无瓣海桑与芦苇相比，冬、春两季净化效果较
好，分别比芦苇水体 P 含量减少了 8.6%、46.7%，春
季净化效果显著。也可看出总 P 在各样地中的含量也
是冬季最高，具体为冬季＞秋季＞春季＞夏季。

图 4 四季样地水体 P 值比较
Fig 4 Comparison of P between sites in every season


3.2 土壤中各指标的变化情况
由图 5 可见，冬季三样地土壤 N 含量大小规律
为样地 1样地 3样地 2，说明冬季无瓣海桑系统通
过土壤的吸附作用来降低水体中的 N 含量，而芦苇
系统土壤的吸附作用不及无瓣海桑；而夏季含量高低
顺序正好相反，两植物样地土壤含量高于出水口，芦
苇高于无瓣海桑，这是因为夏季土壤的吸附能力增强，
但同时无瓣海桑植株生长对 N 的需求量大，因此土
壤中 N 含量不及芦苇。

图 5 季节间各样地土壤中 N 含量比较
Fig 5 Comparison of N content in the soil of each site between
two seasons
季节 season
季节 season
季节 season
28 生 态 科 学 Ecological Science 31 卷

如图 6 所示，在冬季，芦苇与无瓣海桑土壤中 P
含量分别较入水口（0.681g•kg-1）降低了 0.045%和
0.047%；夏季样无瓣海桑与入水口土壤中 P 含量几
乎相等（分别为 0.707 g•kg-1和 0.704 g•kg-1），芦苇则
比入水口土壤 P 含量低了 0.014%。总体而言，夏季
三样地是通过土壤的吸附作用降低水体中 P 的含量，
而冬季 P 元素则更多保存在水体中。

图 6 季节间各样地土壤中 P 含量比较
Fig 6 Comparison of P content in the soil of each site between
two seasons
3.3 植物中各指标的变化情况
由图 7 和图 8 可知，单位质量芦苇中 N 含量高
于无瓣海桑，P 含量低于无瓣海桑。另外，两种植物
单位质量 N、P 的含量均为冬季高于夏季，芦苇对 N
的富集作用强于 P，而无瓣海桑对 P 元素的富集作用
相对较强。但由于无瓣海桑植株的生物量远高于芦苇，
因此，无瓣海桑植株吸收 N、P 的量均远高于芦苇，
P 元素尤甚。

图 7 季节间各样地植物体 N 含量比较
Fig 7 Comparison of N content in the body of each site
between two seasons
图 8 季节间各样地植物体 P含量比较
Fig 8 Comparison of P content in the body of each site
between two seasons
4 小结与讨论 (Conclusion and discussion)
（1）实验地水体中 pH 值为冬季最高，春季最低；
BOD、N 与 P 的含量均为在秋、冬两季较高，夏季
最低，即秋冬季为水体污染较严重的季节。
（2）在入水口、芦苇与无瓣海桑三个湿地系统中，
水体中BOD、N与 P的含量均为芦苇大于无瓣海桑，
即无瓣海桑湿地系统对水体的净化效果较好，尤其是
在冬季污染较严重时。
（3）在冬季污染较严重时，入水口系统通过土壤的
吸附作用来降低水体的 N、P 含量，因此三样地土壤
中N、P含量为芦苇与无瓣海桑样地低于入水口样地。
三样地水体中的 N 含量为入水口样地显著低于芦苇
与无瓣海桑样地。夏季三样地土壤对 N、P 的吸附作
用均有所增强，由于无瓣海桑植株生长对 N 的需求
量大，土壤中N 含量为无瓣海桑样地低于芦苇样地，
冬季则是无瓣海桑土壤的吸附力强于芦苇。土壤对 P
元素的吸附力也是无瓣海桑强于芦苇。
（4）两种植物单位质量 N、P 的含量均为冬季强于
夏季，芦苇对 N 的富集比对 P 的作用强，而无瓣海
桑对 P 元素的富集作用相对较强。但由于无瓣海桑的
生物量远高于芦苇，无瓣海桑对 N、P 的总吸收量也
远高于芦苇，因此无瓣海桑湿地系统的净化效果优于
芦苇系统。

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30 生 态 科 学 Ecological Science 31 卷