全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 22(4)：331— 336 2002年 7月
深圳福田红树林无瓣海桑+海桑
群落 N、P、K累积和循环
昝启杰 ，王勇军 ，王伯荪
(1．中山大学生命科学学院 ．广东广州 510275；2．广东内伶仃福 田国家级 自然保护区·广东深圳 518040)
摘 要：研究了深圳福 田红树林无瓣海桑+海桑群落的 N、P、K元素的累积和循环 。结果表明，该群落 N、P、
K 元 素的现存 累积 量分 别 为{38 694．92、5 848．62、50 861．47 mg／m ．其 中地 下部 分 分别 占 28·59 、
41．77 、42．O8 。该群落氮、磷 、钾元素生物循环中 ．年吸收量分别为：13 240．095、1 887．705、2O 736·11
mg／m ；年归还量分别为 ：6 270．585、979．175、6 353．948 mg／m ；年存 留量分 别为：6 969·51、908·53、14
382．162 mg／m。；周转期分别为：7 a、6 a、9 a。群落各组分的氮含量最高 ．磷含量最低 。
关键词 ：无瓣海桑 ；海桑 ；氮、磷和钾 的累积 ；循环
中图分类号：Q948．1；$792．159 文献标识码：A 文章编号：1000—3142(2002)04—0331—06
Accumul ation and cycl e of N P K el ements in
Sonneratia apetala+S． caseol aris mangrove
communit y at Fut ian of Shenzhen，China
ZAN Qi—jie ，WANG Yong—jun ，WANG Bo—sun
(1．Biolog3·departme~vt ofZhongshan Universh3·，Guangzhou 510275．China；2．Neilingding—Futian
National Nature Reserve of Gu~ngdong．Shenzhen 5 1 8040，China)
Abstract：The accumulation．distribution and cycle·of N，P and K in S．apetala+S．caseolar~mangrove com-
munitv at Futian Mangrove Nature Reserve of Shenzhen have been studied in this paper．It is measured that the
amounts of N．P and K in the standing crop of this commuity were 38 694．92 mg／m。，5 848．62 mg／m ，50
861．47 mg／m。．of which the amounts of the three elements in the biomass under ground were N：28．59 ，P：
41．77 ，K：42．08 ．In the cycle of N，P and K of this community．the annual uptake was 13 240．095 mg／m ，
1 887．205 mg／m。．2O 736．1 1 mg／m。．respectively．The annual retention was 6 969·51 mg／m。·908·53 mg／m ·
1 4 382．1 62 mg／m。．respectively．The annual return was 6 270．585 mg／m。．979．1 75 mg／m ·6 353．948 mg／m。，
respectively．The speed of N，P and K recycling period are 7，6．9 years，respectively．
Key words：Sonneratia apetala；S．caseolaris；N 、P、K cycle；accumulation
无瓣海 桑(Sonneratia apetala Buch．一Ham)和海
桑( ．caseolaris(I ．)Eng1．)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栽
培红树林树种。深圳湾福田红树林保护区从 1993年
收稿 日期 ：2001—06—06
作者简介 ：咎启杰(1968一)，男．湖北房县人 ，博士 ．助理研究员 ，主要从事红树林保护研究及植物生态研究工作。
基金项 目：国家“九五”科技攻关项 目(96—007—03—04)；国家自然科学基金重大项 目(39899370)；深圳市科技局项 目(99—1—33)。
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开始引种栽培无瓣 海桑、海桑 ，并获得成功，现 已成
林 3 hm。，并发挥 了明显 的生态效应“ 。本文选择深
圳湾福 田保护区人工种植 的无瓣 海桑+海桑林 ，进
行 群落各 种群 N、P、K 的分 布及其 生 物循环 的研
究，以揭示该人工林生物量和凋落物 N、P、K的含
量及其变化规律，从而为阐明该群落作为初级生产
量及其对深圳湾湿地生态系统所起的作用，为更好
地保护和发展深圳湾红树林资源提供科学依据。
1 自然条件与样地概况
深圳福 田红树林 自然保护 区(22。32 N，ll4。O3
E)属于南亚热带季风气候 ，年平均气温 22。C，极端
高温 38．7。C(7月 )，极端低温 0．2。C(1月)，年降雨
量 1 927 mm，但分布不均，干湿季节交替明显，雨量
多集 中在 5～9月 ，年均相对湿度 79 。该 区海域属
深圳湾东 部 中段 ，潮 汐属 不规则半 日潮 ，平均潮 差
1．9 m。该区土壤基质为花岗岩及砂页岩，地带性土
壤为赤红壤 ，种植人工林的土壤为淤粘海泥，脚踩
泥深度为 40 cm以上，林地土壤理化性质如表 1。该
无瓣 海桑 +海桑林是 由无瓣海桑、海桑、秋茄 (Kan—
delia candel Druce)组 成 ，伴 有 少 量 的 桐 花 树
(Aegiceras corniculatum(I ．)Blanco)，无瓣海桑 的均
高为 9．11 m，均地径为 23．50 cm；海桑均高 8．O6
m，均地径为 21．44 cm；秋茄均高为 2．97 m，均地径
为 3．45 cm；群落林龄为 5 a，无瓣海桑、海桑和秋茄
的密度 分别 为 ：457株／hm。，319株／hm ，5 050株／
hm。，乔木层分两层，上层为无瓣海桑和海桑，下层
为秋茄 。
表 I 林地土壤的理化性质
Table 1 Physical and chemical features of the soil in the forest
2 材料与方法
2．1样品的采集和处理
1999年 l1月 ，在无瓣海 桑+海桑林 中，选取 1
块 40 m×40 m样地 进行采样调查分析 ，并进行生
物量的测定。 。植物样品在测定生物量时，分别采取
不 同树 种 的树皮 、树 干、多年 生枝 、幼枝、枯枝 、叶、
花果 (含胚轴)、粗根 (直径 d≥0．5 cm)、中根 (0．5>
d≥0．2 cm)、细根 (d<0．2 cm)，各组分 的样品 ，经
60。C烘干后用植 物样品粉 碎机磨成粉末 ，贮 存待
测。样品测定时 ，另取小样 品在 105。C下烘干至恒
重 ，求得干重百分率。
土壤按分层采样法，分别采 0～30 cm、30～60
cm、60～90 cm的土样，经过 自然风干后，过 100目
尼龙筛备用。采样的同时，取一定体积的土样测定
其容重 。
2．2样 品 N、P、K的含量分析
． 植物样品的氮、磷含量分别采用纳氏试剂比色
法。 和钼蓝 比色法进行测定“ ，钾含量测定用原子
吸收分光光度法，仪器为美制 Porkin Eloner 3030B
原子吸收分光光度计“ 。土壤样品采用高氯酸一氢
氟酸处 理，土壤 含氮 量测定 采用凯 氏定氮法 、含磷
量 采用酸 溶 一钼 蓝 比色法 、钾 含量采 用 ICP光 谱
法 。土壤盐度用 AgNO。滴定法 ，土壤 pH 用电位法
测定 ，水土 比为 5：1“ 。
根据土壤容重计算每平方米表层土壤(O～3O
cm)重量与土壤 元素含量 的乘积 即为每 m 林地土
壤中元素储量。根据群落各组分的现存生物量 与
植物体相应组分元素含量的乘积，求得群落元素的
现存累积量。年归还量则根据凋落物生物量 与凋
落物中元素含量的乘积求得 。
3 结果与讨论
3．1群落 N、P、K含量及分布
红树林 无瓣海桑 +海桑群落种群各组分 的 N、
P、K含量见表 2，从种群各部位各元素含量看 ，叶子
的 N含量、细根的 P含量最高，无瓣海桑的花果、海
桑的花果和中根及秋茄胚轴和叶的含 K量较高。从
表 2中每个种群各组分加权平均值看，3种元素在 3
种群中的含量不同，大小排列顺序为，N和 K：海桑
>无瓣海桑>秋茄 ，P：海桑>秋茄>无瓣海桑。N、
P、K在同一植物体的不同组分中的含量也不同(表
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4期 昝启杰等：深圳福田红树林无瓣海桑+海桑群落 N、P、K累积和循环 333
2)，N在叶、花果(胚轴)等器官和生殖器官中的含
量较高，其 中叶的含量最高，如在无瓣海桑、海桑、
秋茄的叶中，N的含量分别达 17．90‰、27．95‰、
表 2 三种元素在植物体不 同部位的含量
Table 2 The contents of 3 elements in different
parts of mangrove plant
种 组分
Species Fractions
元素含量(mg／g)
Content of elements
N P K
无瓣海桑 叶 Leaf
S．apetala 幼枝 Twig
老枝 Perennial
枯枝 Dead branch
树干 Trunk
树皮 Bark
花 果 Flower and fruit
呼吸根
Pneuma—tophere
粗根 Big—root
中根 Mid—root
细根 Fine—root
加权平均
W eight average
海桑 叶 Leaf
S．caseola7 is 幼枝 Twig
老枝 Perennial
枯枝 Dead branch
树干 Trunk
树皮 Bark
花果 Flower and fruit
呼吸根
Pneuma—tophere
粗根 Big—root
中根 Mid—root
细根 Fine—root
加权平均
W eight average
秋茄 叶 Leaf
Ka~u：lelia carmel幼枝 Twig
老枝 Perennial
枯枝 Dead branch
树干 Trunk
树皮 Bark
胚轴 Hypocoty|
粗根 Big—root
中根 Mid—root
细根 Fine—root
加权平均
W eight average
17．896 1．932 10．87
7．890 1．287 1O．691
4．217 0．5O2 6．174
7．737 0．856 6．241
4．182 0，358 5．443
6．234 0．613 8．003
10．122 1．866 14．294
8．854 1．160 11．908
3．953
5．851
8．221
7．742
0．650 9．973
1．104 11．727
2．244 14 884
1．143 10．O19
27．948 2．675 12．731
10．536 1．656 11．999
6．O2 0．816 8．576
6．4O0 0．981 6．522
3．108 0．685 6．724
5．582 0．912 9．795
1 6．713 2．749 1 5．734
9．140 1．406 10．338
7．380 0．704 8．3O7
6．918 0．970 16．282
10．380 4．614 11．842
l0．0l1 1．652 10．805
19．784 1．796 11．444
8．285 1．496 6．640．
4．329 0．632 3．467
6．O19 0．830 1．5O0
4．042 0．667 2．789
6．141 1．270 4．132
9．648 1．593 11．721
3．374 1．166 10．49
4．135 1．198 8．610
9．828 3．972 8．482
7．559 1．462 6．928
19．78％。；而树干、树皮、大根中含 N量较低。高等植
物利用的无机氮是植物根系从土壤 中吸收 NO。一或
NH． ，然后输送到叶子，结合成氨基酸，最后合成蛋
白质，因而叶和花果(胚轴)中含 N量较高。无瓣海
桑、海桑体内的 P、K及秋茄体内的 P都是根部最
高，花果和叶次之。P是原生质的重要成分，它参与
核甘酸和核酸的组成，因而在代谢旺盛的部位(如
细根、花果和叶)含量较高。秋茄的胚轴 K含量最
高，这与无瓣海桑和海桑不同，其原因有待研究。无
瓣海桑 、海桑和秋茄均是树干、老枝、枯枝 的 P、K含
量最低 ，这与广西山VI红海榄群落、福建秋茄红树
林群落的研究结果是一致的。 。
3．2群落 N、P、K现存累积量及其分布
群落现存生物量中各组分的生物量与其相应
元素含量之积，即为群落中各组分 N、P、K现存累
积量。群落的元素现存累积量即为各组分元素现存
累积之和。根据本群落生物量数据 ，计算出该人
工林群落 N、P、K现存累积量分别为：38 694．92、
5 848．62、50 861．47 mg／m ，其 中地下 根部 的 N、
P、K现存累积量最大，分别 占群落现存累积量的
28．59 、41．77 、42．O8 ；而花果实(胚轴 )的 N、
P、K现存累积量最小 (表 3)。表 3显示无瓣海桑 、海
桑、秋茄 的 N、P、K现存累积量大小顺序为 ，N：无瓣
海 桑 (41．98 )> 秋 茄 (30．08 )> 海 桑
(27．94 )；P：秋 茄 (38．40 )> 无 瓣 海 桑
(34．61 )> 海 桑 (26．99 )；K：无 瓣 海 桑
(44．71 )>海桑 (29．29 )>秋茄 (26．O0 )。与
深圳福田沙嘴村 50 a以上桐花树+秋茄群落相比，
该群落累积的 N、P、K量要少得多 。这可能与该群
落林龄较小有关，也与沙嘴村离污染严重的深圳河
人 口较近有关 。
该 群落林下土壤(O～30 era)容重为 0．577 g／
cm。(表 1)，每 m 土壤 中含有 N、P、K分别为 0．220、
0．156、4．009 kg。而该人工林群落累积的N、P、K总
量 只 占整 个 生 态 系 统 的 N、P、K 量 的 17．71 、
3．75 、1．27 ，相比之下，植物体累积的 N、P、K
量是很小的 。
3．3群落 N、P、K 的生物循环
3．3．1年存留量 年存留量是指一年内群落净累积
在植物体内的元素总量，即由当年的干物质净增长
量与相应各组分的元素含量之乘积而得。根据该群
落当年干物质净增长量数据。 ，推算出 1999年无瓣
海桑+海桑人工林群落 N、P、K的年存留量分别为
6 969．51、908．53、14 382．162 mg／m ，其中地下根
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334 广 西
部的 N、P、K的年存留量最大，分别 占群落总量的
植 物 22卷
量的比例看，各群落有所不同，其所占比例大小排
33．44％、44．64％、47．89 ，花果的 N、P、K的年存 列为，N：无瓣海桑(39．75 )>海桑(35．07 )>秋
留量最低(表 4)。从总量看，群落的 K元素年存留量 茄(25．18 )，P：秋茄(35．36％)>海桑(32．94 )
是 N元素年存留量的 2．O6倍 ，是 P元素年存留量 >无瓣海桑(31．30 )，K：无瓣海桑(40．40 )>海
的 15．83倍。从群落种群的年存留量占群落总存留 桑(35．34 )>秋茄(24．26)。
表 3 林地 3种元素的现存累积量及分布
Table 3 P0d amolint and distribIltion of 3 elements in the forest
3．3．2年归还量 这里仅指通过凋落物一年内归还
给土壤的元素重量。通过雨水淋洗、死根和动物啃
食归还的元素量未计算在内。根据该群落 1999年的
凋落物量 ，可推算出该群落通过凋落物归还给土
壤的 N、P、K的总量分别为 ：6 270．585、979．175、
6 353．948 mg／m (表 5)。无瓣 海桑、海 桑、秋 茄的
N、P、K 归还量大小顺序 为，N：海桑 >无瓣海桑 >
秋茄；P和 K：无瓣海桑>秋茄>海桑 。
3．3．3群落 N、P、K的年吸收量、周转期及循环 系数
年吸收量为年现存量与年归还量之和。依此可
推算出该群落 1999年的 N、P、K的总吸收量分别
为 13 240．095、1 887．705、20 736．11 mg／m。。该群
落 N、P年吸收量大于广西 64 a红海榄林“’和海南
55 a海莲林的相应元素的年吸收量“ ，但小于福建
20 a秋茄林的相应元素的年吸收量。’。该群落 N元
素 的 年 归 还 量 (47．36％)稍 小 于 年 存 留 量
(52．64 )，P元素的年归还量 (51．8 )稍大 于年
存留量(48．13 )，K元素的年归还量(30．64 )比
年存留量(69．36 )小得多。
元素在植物群落中的周转期为该群落在现存
累积量 中的储存量与年凋落物 中该元素重 量之
比 。该群落中N、P、K的周转期分别为 7 a、6
a、9 a；P的周转期比N、K要快。元素‘的循环周期与
群 落年 龄有关，Gong W．K(1990)对马 来 西亚
Matang红树林的研究表明，在森林群落未达到数量
成熟之前，年龄越大，元素的周转期越长。”，因为随
着年龄增长，群落现存量越来越大，而年凋落量并
不随年龄的增长成 比例增加 ，因而延 长了营养元素
的周转期。由于该群落林龄较小，群落处在旺盛的
生长期，因此，周转期较短。
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4期 昝启杰等：深圳福田红树林无瓣海桑+海桑群落 N、P、K累积和循环 335
表 4 林地 3元素的年净存留量 累积量
Table 4 The yearly net retention accumulation of 3 elements in the forest
表 5林地 3种元素年归还量 (1999年)(单位 ：mg／m )
Table 5 The yearly return of 3 elements in the forest
在无瓣海桑 十海 桑林的 N、P、K 循环过程 中，
可 以元素的吸收量 、归还量和现存累积量及在表土
中该元素含量间的关系，求算出它们的吸收系数、
利用系数和循环系数“ ” 。从表 6可看出，群落 N、
P、K的吸收系数大小顺序为 ：N>P>K，利用 系数
大小顺序为 ：K>N>P，循环系数大小顺序为：P>N
>K。因此 ，总体看 ，该群落的 P流动大于 N 和 K。
表 6 群落 N、P、K的吸收系数、利用系数和循环系数
Table 6 Absorption coefficient，utilization coefficient and cycle coefficient of 5 heavy metal in community
4 结 语
红树林河 口湾和红 树林湿地 生态系统 长期 以
来被认为是排放城镇生活污水和工业废水的便利
场所 ，业 已被广泛证实，与其它类型湿地一样 ，红树
林具有潜在的净化污水的能力“ 。深圳福 田无瓣海
桑+海桑人工林具有累积 N、P、K元素的功能，但
相对土壤 的元素含量 ，其 累积量是非 常微小 的。深
圳 福 田红树林 自然 保护区是深圳湾湿 地的核心 部
分，是国际重要的湿地，特别是国际候鸟的栖息地，
该 区内的红树林是该生态 系统 最重要 的初 级生产
者，为各级次级消费者提供丰富的食源。因此，深圳
湾(特别是福田红树林)应严格禁止和控制未经处
理的生活废水和工业废水直接排入深圳湾，以确保
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该湿地生态 系统的稳定和可持续发展。
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