全 文 ： 1 9 9 5年 9月
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郑文教 薛雄志、／林 鹏 ’-‘ — — — · — - 。 一 r 。 · — - - — _ - — _ _ ， ’
(厦门大学环境科学研究中心 ，厦门-361005)
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广f 摘 要 本文主要探讨了福建九龙江口20a生人工秋茄红树群落c、H、N紊的古量、贮备及年动态。结果
表 明 {1】微茄植物体 不同 组分 C、H、N紊 古量有 一定差异-古量范 围分别 为-C43·81 一51-22 、
H4．so~～5 68 、No．23％一1 8O ．组分间整异程度顺序为 c
lit ．其中地上部分别占 59．31 、58．4o／o和 59． ．地下部分别占40．69 、41 60~．／o和 4仉46 (3)群
落年净固定 C煮 结合 H裹和吸收 N囊分别为 1113．41g／m2．124．37g／m 和 16 83g／m ，其中用于群落
自身增长而存留的分别为684 88g／m 、77 15g／m 和 6 65g／m ，经珊落物年输出的分别为 428 53g／m 、
47．22g／n~ 和 lO．18g／m (4)群落年能量净固定量为 43544kJ／m 一年 ()2净释放量为2969g／m ．
关键 竺苎 堕’盛皇璺． 。崔 卢誓 一 q
红树林是热带、亚热带海岸河 口生态系统的主要初级生产者 ，是世界上生产力较高的自然
群落类型之一 ’．其初级生产维持着大量的消费者。。”，特别对促进近海渔业和水产养殖业的
发展和稳定河口区生态平衡起重要作用。 。红树林的研究一直受到国际国内生态学者的高度
重视，在红树林的物质生产和营养元素(主要在无机元素)的循环方面做了大量的工作。 ”。
但对生命有机结构性元素，特别是 C素尚未见报道 。作者在红树林生物量和生产力研究的基
础上，进行了不同地理位置 3种红树群落结构性元素的测定、分析及对比研究。本文是其中的
一 部分，主要揭示南亚热带地区秋茄(Kandela candel(L)Druce)红树林 C H、N 素的组分含
量 、群落的现存总库量与分布及年动态，并对群落年能量固定和 O 的释放量进行估算。
1 自然条件及群落特征
工作样地位于福建九龙江口龙海县浮宫镇草埔头村的河 口滩，北纬 24。24 、东经 11 7。55 ．
属南亚热带气候 ，年平均气温 21C，最冷月平均气温 12．2C，年平均较差 16．7c．平均年降雨
量 1365．1mm，年平均相对湿度 81 。林地土壤为粉泥沉积物．无结构 ，表土含盐量 13．6‰、
pH7．0。林地受潮汐周期淹浸。
该群落为 20a生人工种植的秋茄纯林 ．林缘伴生有少量桐花树 (Aegiceras corniculatum
(L)Blanco．)和白骨壤(AvicenniaⅢ日 d(Forsk．)Vierh、)；林高 5—6m，林带宽 40 50m，
沿九龙江南岸呈带状分布，林相整齐、深绿色．植株胸高直径 5 10cm，密度 208株／lOOm ；群
落叶面积指数 1．7，郁闭度 0．9。该群落是 目前我国红树林保护较完好的秋茄纯林 ，具有代表
性 。
2 材料与方法
样地是人工栽培的秋茄纯林 ．树木分布较均匀。在林内中滩选择 2个标准样地 ，砍伐 13株
国家 自然科学基金资助项目，车单位帮立博士 助做元索分析、在此谨表谢忱
收稿 日期：1993 10 12，修改稿收到 日期 ：1994 01 Z2。
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生 态 学 报 15卷
和挖出根系，求算生物量，并测定林内 100m 中 208株植物的胸高直径和树高，求取平均术，
根据标准术解析“ ，计算年增长量。分别按叶、幼枝、多年生枝、枯枝、果(包括胚轴)、树干材、
树干皮和根各组分计量。同时分别取样测定含水量和样品分析样。花组分别在花季补采作组
分分析。 ．
分析样品经 80C烘干 、磨成粉样后，直接用 PE240C型元素分析仪同步测定 C、H、N素含
量。另取 80℃烘干分析样品经 105 c烘干至恒重，以换算各组分 C、H、N素的干重含量(其中
8o℃样品于 105c烘干后所含水中的 H量亦予以扣除)。
3 结桌与讨论
3．1 秋茄植物各组分 C、H、N素含量及其组成
根据不同组分样品的分析结果，秋茄植物体 各组分 C、H、N索含量及其原子数率见表 1
从表 1可以看出：秋茄植物体不同组分间 C、H、N素的含量各有一定的差异，含量范围分别为
C43．81 一51．22 、H4．50 一5．68 、NO．23％～1．8o (N素组分的含量值 比用钠氏试剂
比色法测定 N含量值。 略低，因而下述群落各环节 N素统计量均 比钠氏试剂比色法测定统
计的量略低 ，这主要是分法方法不同所致)．其大小排序为 ：
表 i 秋茄植物不同组分 C、II、N素吉量( dw) ‘
Table l C、H and N eolttents in v~lr[ol[1$fra~rion，of~acdelia硼 d
C素 ：树干皮>花>枯枝>果>树干材>多年生枝>叶>幼枝>根。 ’
H素：花>叶>树干材>果>树干皮>根>多年生枝>幼枝>枯枝。
N 素：叶>枯枝>花>幼枝>果>多年生枝>树干皮>根>树干材。
即 C素以起输送光合物质的树干皮和繁殖体花、果以及含较高机械成分(纤维)的树干材
及多年生枝含量较高，而叶、幼枝及根较低}H索以花、叶、树干材及果含量较高．根及枝含量较
低；而 N素则与组分代谢活动密切相关，即代谢旺盛的叶、花、果及幼枝含量显著地高于其他
组分(而枯枝含 N偏高，原因不详)。组分间的差异程度 c
12．78 oA。
从 表 1也可看 出，各组分的原子 比率各不同．范围为 C(1)H(1．】1—1．48)N(0．oo4—
0．034)，平均为C(1)H(1．31)N(o．018)，这体现了组分物质组成上的差异。据此，可推断 ：叶、
花、果及幼枝组分的物质构成 以富 H富 N的物质较 多；树干材和根则含富 H寡 N的物 质较
多；树干皮为寡 H寡 N的物质较多。
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3期 部文教等 ：福建秋茄红树林碳氢氨素的动态研究 231
3．2 秋茄群落 c、H、N素现存总库量及其分布
群落 C、H、N素现存总库量是指特定时间内贮备在现存生物量中的元素量，其体现了河
口区生态系统秋茄初级生产者这一环节中，c、H、N素的库存量，由群落各组分 c、H、N索含
量结合生物量来推算．结果列于表 2。由表 2可知，20a生秋茄群落 C、H、N索现存总库量分别
为 7457．53g／m 和 837．48g／m 和 73．61g／m 。与我国其他港湾红树群落相比’，秋茄群落 C
索、H素和N素的现存总库量分别一比诲南东寨瑶—丽_a至两疆 蕊 sea2angula(Lou ．)
Poir．)群落低 63．32 、6O．86 和 68．48 ，分别 比广西英罗湾 70a生红海榄(Rhizophora sty-
losa Orif．)群落低 47．18 、42．10 和 53．56 。群落元素现存总库量的大小．与群落特性及
所处环境条件有关．并与群落的年龄(即元素累积年限)密切相关。秋茄群落为 20a生，则现存
总库量中平均年积存地 C、H、N素量分别为 372．88g／m 、41．87g／m 和 3．68g／m ，其中C素、
H素的平均年积存量分别高于海莲林的 0．86 和 7．63 、分别高于红海榄林的 84．88 和
102．27 ，N素则低于海莲林的 12．38 ，而高于红海榄 60．。。 。
表 2 20a生秩茄群落 C、H、N素现存量及其分布(g／m )
Tahl~2 Total amount and distrihtttion of C，H and N elements in 20-year·old ga~della~and~l community
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该 群 落 c、H、N 素 在 群 落 中 的分 布：地 上 部分 别 为 4423．36g／m 、489．1 ag／m 和
43．83g／m ，各占现存总库 量的 59．31 、58．40 和 59．54 ；地下部分 别为 3034．17g／m 、
348．37g／m 和 39．78g／m ，各占现存总库量的 4O．69 、t1．6O 和 4O．46 。即结构性元素 C、
H、N均为地上部的分布量高于地下部的分布量，这与该群落无机盐元素 CI、Na地上部的分配
量只分别占 33．3 和 35．4 ⋯ 不同。该群落现存 C素在组分间的分配量，除根系占比例最大
(40．69 )外，其次是讨干材为 2735．62g／m (占 36．68％)，再者多年生枝和树干皮也具一定
的分配量(分别占 8．71 和 7．95％)．其余组分占很小的比例。组分_．日1H素的分配量所占的比
例与 C素相似；但 N素的分配量，除根系仍占有总 N库的 4O．46 外 ，树干村所占的分配量降
低 ，仅占 18．15 ．而叶则占有 14．35 (c素仅占 C总量的 3．54 )。总之，组分问分配量的大
小，既取决于生物量的大小，也取决于组分元素含量的高低
3．3 秋茄群落 c、H、N素的年动态
3．3．1 群落 c、H、N素的年存留量
· 悔莲辑 c、H N厦红海拽 C H N元素动卷(待发表)
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年存留量是指一年 内群落净增长生长所存留的 C、H、N素量，由测定群落年增长生物量
和测定各组分元素含量来推算，结果列于表 3 从表 3可知 ，20a生秋茄群落年 c、H、N素的存
留量分男『J为 684、88g／m 、77．15g／m 和6．65g／m 。其中，c素H素分配量较大的组分有根和
树干材，其余的组分占较小的比例；N素分配量最大的是根组分占40．6O ，其次是幼枝和树
干材 +多年生枝和树干皮占较小的比例。计、花、果为年生长与稠落达动态平衡，净存留量为零 。
表 3 20a生戢茄群落 C、H、N素年存留量 (g／m )
Table 3 The yearly retenti0n of C·H and N elements in 20一year·old Kanddla ccmdel community
3．3、2 群落 C、H N素的年i掏落输出量
群落 C、H、N素的年凋落输出量是指一年内经由 落物途径输出的元素量 从测定群落
年测落物量(此处采用的是 1 982—1984年 3a的平均值)和测定凋落物各组分 C、H、N素的含
量来推算 ．结果见表 4。捌落物量是建立收集网垒年收集 ．收集网网孔 1．5tara、网口面积 1m ，
于样地随机设置 1O个网，悬挂于不受潮汐影响高度的植株丛间“ 。由表 4可知．20a生秋茄群
落年经凋落物形 式输出而进 入河 口区和近 海水域 的 c、H、N 素 量，分别为 428．53g／m 、
47、22g／m 和 10、18g／m 。其中，c、H、N素 3者均以落叶组分输出居主要，分别占各自总量的
68．97 、7O．27 和 65．72 。
表 4 20a生戢茄群落 C、H，N紊年凋落输出量(g／m )
T~hle 4 The yearly litter~x．port of C，H and N ln 20-year—old Kandetia c4 f comm~ (ty
3．3．3 群落年净固定 c素、结合 H素和吸收 N素量
这里由群落 c、H、N素的年存留量和年凋落输出量之和来计算(未把被消费者直接啃食
和死根以及分泌物形式输出的量估计在内．固而结果会略有偏低) 据此，20a生的赦茄群落年
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3期 部文教等 ：福建私茄红树林碳氢氮索的动态研究 233
净固定 C素为 684．88+428．53=1 11 3．41g／m 、结合 H素和吸收 N素分别为 77．15+47·22
= 124．3 ／mz和 6．65+10．18—1 6．83g／m ，其中用于群落 自身增 长而年存 留的分别 占
61．51 、62．03 和 39．51 ，经凋落物年输 出而进入河 口区的分别 占 38．49 、37．97 和
60．49 ，即分配量为 C素 H素存留大于输出，而 N素则为输出大于存留(见图 1)。
不同的气候条件、不同的植被类型具有不同的C素净生产率 年 C素净固定量：热带雨林
为 1—2kg／m z 中纬度森林为 0．2—0．4kg／m“” 。可见．地处南亚热带气候的秋茄红树林年净
固定 C素为 1．1lkg／m ，是世界上自然群落C素净生产力较高的群落类型之一 与不同港湾
红树群落相比：秋茄群落年 C素净生产率．比广西英罗湾红海榄林(0．80kg／m )高 38．75％，但
比海南东寨港海莲林(1．47kg／m )低 24．49 。
囝 1 20a生独茄群落 c H·N素的年动志
production (NOP g／m in 20 year—otd Ka~delia candet community
3．4 秋茄群落年能量净固定量和年 o 净释放量
生态系统初级生产者 c素的固定是与能量的固定和 o 的释放相伴随的 根据高等植物
光合过程中，每固定 】mol的 CO (12gC素)就伴随固定 469．3kJ的自由能和释放出 32g01值
计算．并设群落 自身呼吸耗 C耗能与光合固 c固能的关系量为等值及呼吸商 尺Q=1来佶算．
秋茄群落年净固定 1i3．41g／m 的 C素．则该群落年能量的净固定量为 111 3．4×469．312=
43544kJ／m (这一数字与当年各组分热量实测值统计的年净能量固定量 43777kJ／m 极为相
近)；年o 净释放量为 】]13．4I×32／12=2969g／m ，这表明了秋茄红树林，在河El海湾生态系
统中，在物质的生产、能量的固定和氧气的释放以及维护 CO 的平衡 (年净吸收 COz111 3．41
×44／1 2=4083g／m )均起着重要的作用(见图 1)。
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STUDIES 0N DYNAM ICS 0F CARB0N ．HYDRoGEN
AND NITR0GEN ELEM ENTS F0R 置AⅣD JA CAⅣD
M ANGR0VE C0M MUNITY IN FUJIAN，CHINA
Zhe g wen Jia。 Xue Xi。“gzhi Lin P “g
(Research Center如r E ⋯ S~i~；lce．Xiamen Uni~rsity，Xiamen，361005)
The paper deals mainly with the contents．pool amounts and annuaI dynamics of C．H
and N elements in 2O-year-old Kandelia candel mangrove community in Jiulongjiang River
Estuary of Fujlan．China The results showed that：
1，The C，H and N contents( dw)in the various fractions of the plant were different．
The range of content was：C 43．81 一 51．22 ，H 4．50 一 5．68 and N 0．23 一 1．8O ，
with atom ratio C< 1> H< 1．1 1— 1．48> N< 0．004— 0．034．
2．In the standing crop of the community，the pool amounts of C，H and N were
7457．53g／m ．837．48g／m and 73．61g／m respectively．among which the aerial part and un．
derground part held 4423．36g·C／m ，489．11g·H／m ，43．83g·N／m and 3034．1 7g·C／
m ，348．37g·H／m ．29．78g·N／m respctively．
3．The annual dynamics of C．H and N for the community were annuaI net‘fixing
1113．4lg·C／m ．net binding 124．37g·H／m ．and 1 6．83g·N／m ；annual retention 684．88g
· C／m ，77．15g·H／m and 6．65g·N／m ；annual litter exporting 428．53g·C／m ．47．22g·
H／m and 10．18g·N／m ．
4，For the community，the annual net energy production was about 43544kJ／m and net
O2 giving OUt was about 2969g／m ．
Key words：mangrove．Kandetia cande1．C．H and N dynamic．
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