全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 30(1)：64— 69 2010年 1月
深圳福田红树植物群落特征及金属元素分布状况
谢海伟 ，文 冰1，郭 勇2，石亚中 ，伍亚华
(1．蚌埠学院 食品与生物工程系，安徽 蚌埠 233030；2．华南理工大学 生物科学与工程学院 ，广州 510640)
摘 要：通过对深圳福田红树林群落特征的研究 ，对红树植物的区系组成、群落的外貌和结构 、群落的主要类
型和分布进行了概述，并对该红树林中的桐花树+秋茄+白骨壤+老鼠筋+海漆混交群落林地土壤和红树植
物的金属元素分布进行分析。结果发现，该林地土壤金属元素含量分布具有一定规律性，元素 K、Na、Ca、Mg
在各层土壤 中分布均匀；必需金属元素 Fe、Mn在各层土壤中含量变化不明显；非必需重金属元素 Cr、Ni、Pb、
Hg、Cd和必需元素 Zn、Cu含量从底层至表层逐步提高；金属元素在该林地红树植物中分布也具有一定规律
性，元素 K、Na、Ca、Mg在五种红树植物的不同部位均大量存在 ；必需金属元素 Fe、Mn、Zn、Cu在各种红树植
物中含量Fe>Mn>Zn>Cu；非必需重金属元素cr、Ni、Pb、Hg、Cd在各种红树植物中含量表现出差异性，秋
茄和海漆中Ni含量较大，白骨壤中Pb含量最大，桐花树中cr含量最大，老鼠筋Cu含量最大，CA 和 Hg在五
种红树植物中含量都最低 ；植物中金属元素含量分布和土壤中金属元素含量分布具有相关性。
关键词 ：红树林 ；群落特征 ；金属元素；分布
中图分类号 ：Q948 文献标识码：A 文章编号 ：1000—3142(2010)01—0064-06
Community characteristics and distribution
of metal elements in mangroves in
Futian of Shenzhen，China
XIE Hai_W ei ，WEN Bing ，GUO Yong2，SHI Ya-Zhong ，WU Ya-Hua
(1．Department ofFood Science andBioengineering，BengbuCollege，Bengbu 233030，China 2．College of
Bioscience and Biotechnology，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)
Abstract：Mangrove communities are made up of five species of mangrove plants including Kandelia candel，Avicen-
nia marina，Aegiceras corniculatum，Acanthus ilicifolius and Excoecaria agal[ocha at Futian Mangrove Nature Re—
serve of Shenzhen．The authors investigated the flora composition，physiognomy and structure，types and distribution
of mangrove community，and the causes of ecological changes at Shenzhen Bay．Accumulation and distribution of vail—
OUS metal elements in these mangrove communities were studied．The major element K，Na，Ca，Mg contents in forest
soil were homologous from bottom tO surface layer；element Fe，Mn were increased slightly from bottom tO surface
layer；element Cr，Ni，Pb，Hg，Cd and essential element Zn，Cu were increased obviously from bottom tO surface layer．
Accumulation and distribution of various metal element in five mangrove plants were studied and analyzed by the
same way，element K，Na，Ca，Mg contents in al the organism of mangrove plants were sufficient，element Fe，Mn，
Zn，Cu contents at al the organism in mangrove plants were in the order of Fe> Mn> Zn> Cu．The element Cr，Ni，
Pb，Hg，CA contents had an obvious disparity at all the organism of plants，Ni content was maximum in K．candel and
E．agallocha，Pb content was maximum in A．ma rina ，Cr content was maximum in A．corniculaturn，Cu content was
maximum in A．ilicifolius，Cd and Hg contents were minimum in al the mangrove plants．Accumulation and distil一
收稿 日期：2008-12·24 修回日期 ：2009—07—23
基金项 目：安徽省自然科学基金(KJ2009B014)；博士科研启动经费项目；蚌埠学院优秀人才基金项目[Supported by Natural Science Foundation 0f
Anhui Province(KJ2009B014)；Scientific Research Priming Item of Doctor；Excelent Teacher Item of Bengbu Colege]
作者简介：谢海伟(1978一)，男，吉林桦甸人，博士，主要从事多肽和酶工程方面研究，(E-mail) xiehaiwei324@163．corn。
1期 谢海伟等：深圳福田红树植物群落特征及金属元素分布状况 65
bution of various metal element in mangrove plants was dependent on contents of various metal element in forest soil．
Key words：mangrove；community feature；metal element；distribution
深圳福田红树林 区位于深圳 湾东北部 ，与香港
米埔红树林隔海相望，为一长 11 km的弧形滨海滩
地，总面积304 hm。。红树林带从海岸往外海 1O0～
400 m宽。福田红树林是少见的大都市域 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，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。该红树
林群落的主要红树植物有秋茄、桐花树、白骨壤，海
漆、老 鼠勒等种类 ，其 中桐花树、秋茄和 白骨壤是本
区的优势种 ，另外在人工实验林地引进 了一些外来
品种，如无瓣海桑和海桑(王瑞江等，2002)。红树林
对重金属有一定的耐性 ，对废水具有较大的净化潜
力(Tilett等，2000)，但高浓度的重金属污染也会对
红树植物产生一定的毒害作用(Pan等，2002；Nora
等，1997)。过去对于深圳福田红树群落金属元素分
布的研究，主要集中于重金属在红树林生态系统中
的分布和形态学指标方面(陈桂葵等 ，2007)，以此来
分析重金属对红树林生态系统的影响。对于其他常
见的金属元素 ，植物生长必需元 素的研究很 少。本
文研究了深圳福田红树林群 落组成 和结构特征，以
及群落对各种金属元素的吸收、分布，进而为保护和
合理利用红树林提供科学依据。
1 研究地区与方法
1．1研究地点概况
深圳福田红树林保护区位于深圳市区内，属南亚
热带季风气候区。年均气温22．55℃，年均降水量为
1 926．8 mm。该地区海域属深圳东部中段 ，潮汐属不
规则半 日潮。研究具体地点是保护 区西部红树林带
(114。05 E，22。32 N)，在沙嘴村段，从内陆到外滩宽
约180 rn。本区红树林沿海岸线长达 ll km，分布着
连续的秋茄十桐花树+白骨壤(Kandelia candel+
Aegiceras corniculaturn+Avicenn iamarina)群落。
1．2样品采集
实验样地位于深圳福田红树林自然保护区沙嘴
村段，宽约 18O 1TI，该 区的红树植物种类见表 1。
2007年 7月对该区分布在离内陆 l2O～l68 m地带
的桐花树+秋茄+白骨壤+老鼠筋+海漆群落进行
采样。采集的红树植物有秋茄、桐花树、白骨壤、海
漆、老鼠勒。分别采集该群落红树植物的叶、花、幼
枝、树根等组分。同时，用分层采样法分别采集植物
根系分布在 O～30 cm、3O～60 cm和 6O～90 CITI土
样(刘景春等，2006)。每个样品做 3个重复。
表 1 深圳福田红树林保护区的红树植物种类
Table 1 Mangrove species at Futian M angrove
Nature Reserve of Shenzhen
秋茄 Kandelia candel
白骨壤 Avicennia marina
桐花树 Aegiceras corniculatum
老鼠筋 Acanthus ilicifolius
海漆 Excoecaria agallocha
无瓣海桑 Sonneratia a petala
海桑 S．caseolaris
红树科
马鞭草科
紫金牛科
爵床科
大戟科
海桑科
海桑科
真红树 小乔木
真红树 小乔木
真红树 灌木
真红树 灌木
半红树 小乔木
真红树 小乔木
真红树 小乔木
1．3分析方法
土壤样品采集后 ，经 自然风干，过 100目尼龙筛
备用。植物样品采集后 ，按不同种 、不同器官分组于
6O℃下烘干，经研钵磨碎过 100目尼龙筛。植物样
品用 HNO 一HC103消 化 (Hossner，l996)，用 Z一
5000型原子吸收分光光度计(HITACHI，JAPAN)
测定各金属元素含量(火焰法+石墨炉法)；土壤样
品 HNO 一HClO。一HF消化，火焰法测定各金属元素
含量(黄玉环 ，2003)。
2 结果
2．1深圳福田红树林群落类型及分布
2．1．1桐花树+秋茄+白骨壤群落 该群落分布从
内陆向外滩延伸 0～6O ITI地带，林地薄层的稀泥，
0．1 ITI以下为砂质粘土 ，稍硬 ，有机质丰富，为灰黑
色。群落高 4．5 ITI，外貌黄绿色，林相整齐，无垂直
分层。桐花树在群落中占优势，其中混生有秋茄，另
外林间发现有少量的白骨壤，林下比较阴暗，桐花
树、秋茄(少有板根)周围比较干净，生长少许桐花树
和老 鼠筋的幼苗。桐花树周围偶见由其胚轴萌发的
幼苗，高 5～10 cm，密度每平方米为 0-20株。
2．1．2秋茄+桐花树+白骨壤群落 该群落分布在
6O～120 m地带，群落外缘淤泥稀烂，深达 0．3 in，
灰黑色，枯枝落叶未完全分解，有强烈臭味。随着海
66 广 西 植 物 3O卷
滩的逐渐升高，土壤变得坚硬为灰黄色。该群落高
度明显下降，林高为 2．5 m，外貌黄绿色。林相整
齐，无垂直分布，优势树种为秋茄，其中混生桐花树，
林间散生有少量的白骨壤 ，在该群落的边缘 ，偶尔可
以发现少量的老鼠筋。林下较阴暗，有少许秋茄和
老鼠筋的幼苗 。
2．1．3桐花树+秋茄+白骨壤+老鼠蕲+海漆群落
该群落分布在离内陆 120～168 m地带，海滩地
势低 ，淹水时间长，土壤淤泥深厚，可达 0．3 m，灰黑
色，富有肥力。群落高 1．5～2．0 m，外貌为淡绿色
和深绿色。有垂直分层 ，在林层最上端为秋茄和 白
骨壤 ，中间层为桐花树和老 鼠筋，林下生长有老 鼠
筋、桐花树、秋茄、白骨壤的幼苗；该群落桐花树占有
优势，其中混有秋茄和白骨壤，群落边缘生有老鼠筋
和海漆。
2．1．4老鼠蕲+海漆群落 该群落分布在离内陆
168～180 m地带，近海河滩的硬地开阔处，面积最
小。种类单纯，主要由老鼠筋和海漆构成。平均高
度约 1．0 m，平均密度每平方米为 4株，个别地方有
少量的秋茄、桐花树和 白骨壤幼苗生长。
2．1．5无瓣海桑十海桑群落 该群落分布在离内陆
185~225 m地带，设置为 250 m×40 m 的人工林 。
该试验地属滩涂淤泥，脚踩泥深度约 40 cm，土壤基
质为花岗岩及砂页岩。主要种植元瓣海桑和海桑，
1993年无瓣海桑、海桑种子采 白海南岛东寨港红树
林保护区。群落垂直分布明显，分为乔木层、幼树
层、幼苗层 3层。乔木层高度在 5 m以上，主要由无
瓣海桑和海桑组成，无瓣海桑最高可达 13．5 m，海
桑最高可达 12．5 m，该层还有少量秋茄、桐花树，是
从天然林扩散到试验林地内，早期进人的少数个体
也已进入乔木层。幼苗层高度在 2．5 m以下，主要
是从天然扩散的秋茄、桐花树等和当年生海桑的幼
苗，整个群落高度呈正金字塔型分布，表明群落正处
在增长型，这也是一种合理利用空间资源的分布。
2．2金属元素在深圳福田红树林群落中分布
2．2．I金属元素在样地红树林土壤中分布 不同采
集样区土壤重金属元素含量的高低除与生境土壤的
理化特性有关之外，还与附近污染源排放重金属的
程度密切相关 。从表 2可知 ，深圳福 田桐花树+秋
茄+白骨壤+老鼠筋+海漆群落林地土壤金属元素
含量分布特征：(1)重金属元素如 Zn、Cu、Cr、Ni、
Pb、Cd、Hg，不同层次土壤重金属元素含量，均为表
层>中层>底层，即从底层至表层含量逐步提高，表
层含量较高，可能在于环境受污染之故。由于目前
海洋沉积物中的污染物 尚无统一适用的评价标准，
因而对该林区受重金属的污染程度难以作确切的评
价 ；而常见金属元素 K、Na、Ca、Mg分布则成不规律
变化 ，表层 、中层和深层的变化不明显；Fe和 Mn元
素在该林区土壤表层中含量高达 36．70 mg／g和
0．613 mg／g，这可能与该林区土壤的理化特性有
关。(2)深圳福田桐花树+秋茄+白骨壤+老鼠筋
+海漆群落林地土壤金属元素含量比较：Na>Fe>
Ca> Mg> K> M n> Zn> Cu> Pb> Ni> Cr> Cd>
Hg。
表 2 深圳福田红树林取样点土壤金属元素含量
Table 2 Content of metal elements in soil of Futian forestland
2．2．2红树植物体 内不同部位金属元素的含量 该
群落中桐花树、秋茄、白骨壤、海漆和老鼠筋不同部
位重金属元素含量分析结果如表 3。由表 3可知，
各元素在同一植物的不同部位含量存在明显差异，
而同种元素在不同植物的相同部位含量亦不同。
(1)不同红树植物不同部位金属元素含量：植物
秋茄对各金属元素的吸收及累积大都有明显的差
异，Fe、Cu、Cr、Ni、Cd和 Hg等重金属元素的积累
部位主要在根 ，Mn、Zn在 叶和根有较多的累积，K、
Na、Ca、Mg在红树植物体内累积较均匀；白骨壤对
各金属元素的吸收及累积大都有明显的差异，Fe、
Zn、Cu、Ni、Hg、Pb、Cd元素的累积部位主要在根
部，Mn主要累积部位则在叶和根，K、Na、Ca在枝
和叶有较多的累积 ；桐花树对各金属元素的吸收及
累积大都有明显 的差异 ，Fe、Cu、Cr、Ni、Pb、Pb、Cd
元素的累积部位主要在根部，Hg在叶中相对分布
1期 谢海伟等：深圳福田红树植物群落特征及金属元素分布状况 67
较多 ，Mn、Zn在 叶和花有 较多 的累积，K、Na、Ca、
Mg在红树植物体 内累积 较均匀 ，K 主要 集 中花部
位，Ca在枝中较多；老 鼠筋对各金属元素的吸收及
累积大都有明显 的差异 ，K、Ca、Na、Mg、Zn、Cr和
Pb元素的累积部位主要在叶，Fe、Cu和 Hg主要在
根部，Mn和 Cd主要积累在枝叶部位。海漆不同部
位金属元素含量 的分析结果 表明，海漆对各金属元
素的吸收及 累积大都 有 明显 的差异 ，Fe、Mn、Zn、
Cu、Cr、Ni元素的累积部位主要在根部，Pb、Cd、Hg
在叶和花有较多 的累积 ，K、Na、Ca、Mg在红树植物
表 3 红树植物不同组织部位金属元素含量
Table 3 Content of metal elements in diferent parts of mangrove plants
体内累积较均匀 ，K主要集 中在花部位 。
(2)同一种红树植物对不同元素的吸附差异：同
一 种植物对不 同金属离子的吸附能力不 同，5种红
树植物总金属元素含量变化呈一定的规律性，对于
大量元素如 K、Ca、Mg元素，秋茄和白骨壤体内Na
元素最多，而桐花树、老鼠筋和海漆则 K元素最多，
其他元素含量规律相同；对于植物体必需金属元素
如Fe、Mn、Zn和Cu元素，5种红树植物在体内含量
具有相同的规律，Fe>Mn>Zn>Cu；对于植物体非
必需的重金属元素如 Ni、Cr、Pb、Cd、Hg元素 ，在 5
种红树植物体内含量差异性较大，在秋茄和海漆 中
Ni含量较大 ，白骨壤 中 Pb含量最大 ，桐花树中 Cr
含量最大，老鼠筋 Cu含量最大，Cd、Hg在五种红树
植物中含量都最低。
(3)不同种红树植物对同一元素的吸附总量差
异：从表 4可以看出，对Cr、Hg、Cd等重金属元素的
吸附能力以桐花树和秋茄最强，对 Pb、Ni的吸附能
力则为白骨壤和海漆最强；而对于 Fe、Zn、Mn、Cu
等常见必需元素的吸附能力则以白骨壤和秋茄最
强 ；而对于元素 K、Na、Ca、Mg的吸附能力则是白骨
68 广 西 植 物 30卷
壤、老鼠筋和秋茄最强。由此可见，不同红树植物对
金属元素的吸附能力差别较大，这主要由于红树植
物积累富集金属元素的因素与红树林地土壤污染程
度和植物自身富集能力有关。
表 4 不同红树植物金属元素含量平均值
Table 4 M ean metal element contents in diferent plants of Futian，Shenzhen
3 讨论
通过本研究发现，该区红树林从 海岸内陆连续
延伸到外滩，靠内陆侧的红树林明显高于靠海边的
红树林，该红树林群落中桐花树从岸边到海边呈连
续分布，秋茄也基本呈连续分布 ，白骨壤和老鼠筋呈
非连续分布，老鼠筋在群落的外围、靠海侧的群落中
偶尔出现；海漆在附近岸边有少量出现，呈非连续分
布。研究发现，该红树林红树植物物种较少，仅有 6
种红树植物；群落结构单一，种类组成主要以桐花
树、秋茄、白骨壤作为优势植物，老鼠筋、海漆仅零星
分布在该群落之中，这种单一的红树结构容易受到
外界条件的影响而遭到破坏(梁士楚等，2004)；另外
深圳福田红树林是介于大都市区内的红树群落，受
人类活动影响严重，部分天然红树林正开始萎缩。
为改善这种状况，增加红树林的种群多样性，引进外
来新红树品种，进行了引种试验建立人工林。但在
实际操作中要注意外来红树品种对本地红树的影
响，防止破坏原有的生态平衡。
植物中金属元素含量是植物生物学特性与生态
环境相统一的结果，同时由于植物中不同器官的生
理机能不同，不同金属元素在植物及不同器官中的
分布有所差异(Zhou等，2007)。对于红树林中必需
金属元素分布，与生境土壤中金属元素含量有关，植
物自身对必需元素的需求是最重要的(昝启杰等，
2002)。各种必需元素在红树植物中的作用，如 K、
Ca、Mg、Mn、Fe、Zn、Cu在细胞 内可作为多种酶的
活化剂，或辅助因子，在碳水化合物代谢及蛋白质代
谢中起重要作用，维系细胞渗透势压的作用，参与光
合作用和呼吸作用。
本研究表明，深圳福田红树植物 的不同器官的
元素含量存在明显差异 ，K、Na在红树植物各个器
官中的含量几乎都是最高的，与其土壤中的高盐分
含量相一致，这除了反映盐生植物的特点外，也是红
树植物对潮滩生境长期适应而产生的一种生理需求
(何斌等，2002)。植物对金属元素的吸收利用是按
一 定的比例关系进行的，可以通过叶、花、枝、根等器
官反映出来，同时反映了红树植物对化学元素吸收
与积累的特点。红树植物中的金属元素含量，主要
取决于红树植物的生物学特性 ，生境条件的影响是
第二位的。红树植物金属元素含量与土壤含量呈现
比较显著的正相关关系(Tam＆Wong，2000)，另外
与附近污染源排放重金属的程度密切相关。深圳福
田红树林和与我国其它红树林区表层土壤相应元素
的含量相比(郑文教等，1996)，该林区Fe、Cu、Pb含
量分别比福建九江口秋茄红树林区、广西英罗湾红
树林区表土含量高，这是由于几股城市污水直接排
进保护区，重金属污染所致 。而重金属元素在红树
植物体内的分布因重金属种类、红树种类以及器官
组织的不同而异，该区红树植物各器官的重金属
Mn、Zn、Cu、Pb、Cr、Ni、Cd、Hg含量与红树群落土
谢海伟等 ：深圳福 田红树植物群落特征及金属元素分布状况 69
壤重金属含量呈正相关关 系。
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