目前国际上开展了不少关于三角洲湿地植被 与关键控制因子水深 、土壤含水量 、土壤含盐量等 关系的研究 [ 5～7 ] ,而国内还多局限于景观 、资源或 生态需水计算等方面 ,很少有关于三角洲湿地生态 系统与关键控制因子间关系的定量分析 [ 8～14 ] 。本 文以黄河三角洲湿地为例 ,利用模糊数学方法分析 了土壤含盐. 00 0. 00 0. 11 0. 10 0. 12 0. 31 0. 19 0. 00 0. 00 0. 00 0. 16 0. 00
HL
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 20 0. 00 0. 36 0. 12 0. 08 0. 00 0. 39 0. 00
JP
CL CJP JY FZM
D
LW
XP
HL HW Z
18
0. 00 0. 04 0. 07 0. 00 0. 00 0. 04 0. 00 0. 00 0. 16 0. 36 0. 28 0. 00 0. 05 0. 00
19
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 18 0. 00 0. 00 0. 82
11
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 22 0. 00 0. 00 0. 00 0. 78 0. 00
12
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 21 0. 33 0. 10
13
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 07 0. 00 0. 00 0. 00 0. 40 0. 40 0. 00
本研究于 2006年 10 月在黄河三角洲国家级 自然保护区的典型湿地区大汶流管理站辖区内展 开 。研究区位置图可参考文献 [ 3 ]。研究共布设 样带 11条 ,在距海岸 1 km 处设置第一条样带 ,自 海向陆每隔 3～4 km 设置一条 。每条样带等间隔 布设 50 m ×50 m 样地 2～4个 ,共调查样地 30个 。 每个样地随机取调查样方 5个 ,样方面积草本群落 为 1 m ×1 m ,灌木群落为 10 m ×10 m ,乔木群落为 15 m ×15 m。
5
0. 12 0. 00 0. 09 0. 00 0. 00 0. 26 0. 22 0. 00 0. 00 0. 22 0. 09 0. 00
6
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 53 0. 00 0. 00 0. 00 0. 47 0. 00
7
0. 00 0. 12 0. 19 0. 00 0. 00 0. 05 0. 00 0. 00 0. 00 0. 25 0. 40 0. 00
对于上述每一调查样方 ,记录其植被组成 、数 量 ,及其各植物种的密度 、多度 、盖度 、株高等数据 。 取每个样地中 5个调查样方各物种上述指标的平 均值作为该样地的计算参数 。在每个样地内随机 设置 5个采样点 ,于 0～20 cm 土层处采集表层土 样 (淹水时采其底泥 ) 。将同一样地的 5份土样混 合均匀 ,用于土壤含盐量的测量 。
8
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 54 0. 00 0. 00 0. 00 0. 46 0. 00
9
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 08 0. 64 0. 00 0. 00 0. 00 0. 28 0. 00
10
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 17 0. 49 0. 13
14
0. 00 0. 04 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 04 0. 20 0. 43 0. 20 0. 00
15
0. 07 0. 09 0. 00 0. 00 0. 00 0. 08 0. 32 0. 21 0. 00 0. 00 0. 23 0. 00
16
0. 00 0. 04 0. 00 0. 00 0. 04 0. 00 0. 00 0. 04 0. 00 0. 27 0. 21 0. 00
植被空间分异的规律 ,有利于揭示三角洲湿地生态 系统形成和发育的机理 ,可以为三角洲湿地的开发 与保护提供科学依据 。
1 材料与方法
1. 1 研究区概况 黄河三角洲国家级自然 保护 区 ( 37°40′N ～
38°10′N , 118°41′E ～119°16′E) 地处我国山东省 东营市黄河入海口 ,总面积 15. 3 ×104 hm2 ,是以保 护黄河口新生湿地生态系统和珍稀濒危鸟类为主 体的自然保护区 。地处暖温带季风性气候区 ,具有 明显的大陆性季风气候特点 。区内四季分明 ,年平 均气温 12. 1 ℃, 无霜期 196 d, 年降水 量 551. 6 mm ,年蒸发量为 1 962 mm。区内地势低平 ,自然 坡降 1 /8 000～1 /12 000。土壤质地以轻壤土和中 壤土为主 ,土壤类型以潮土和盐土为主 。
表 1 所有样地植物种的重要值 Table 1 The im portan t va lue of vegeta tion spec ies in a ll of sam pling sites
物种
样地 ERT JMC LBM BXC
JP
CL CJP JY FZM
D
LW
XP
1
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 28 0. 72 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00
第 5卷 第 3期 2 0 0 7年 9月
湿 地 科 学
W ETLAND SC IENCE
Vol. 5 No. 3 Sep t. , 2 0 0 7
水盐梯度下黄河三角洲湿地植被 空间分异规律的定量分析
贺 强 1 ,崔保山 13 ,赵欣胜 1 ,付华龄 1 ,熊 雄 1 ,冯光海 2
(1. 北京师范大学环境学院 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室 ,北京 100875; 2. 山东省黄河三角洲国家级自然保护区大汶流管理站 ,山东 东营 257500)
摘要 :三角洲湿地植被的形成和分布同时受水深 、土壤含盐量两个环境因子的作用 。采用模糊数学排序方法分 析了黄河三角洲湿地植被在水深 、土壤含盐量两个环境梯度下的空间分异规律 。结果表明 ,由 TW INSPAN 划分 而得到的 8个植被类型在模糊数学排序图中有各自的分布范围 ,界线明显 。以穗状狐尾藻 (M y riophyllum spica2 tum )等水生植物为优势种的群落分布在排序图的左上部 ,为黄河三角洲湿地高水深 、低盐分地区 ;以柽柳 ( Tam 2 arix chinensis) 、翅碱蓬 (Suaeda heteroptera)等典型盐生植物为优势种的群落分布在排序图的右下部 ,为黄河三角 洲的低水深 、高盐分地区 ;其他以芦苇 ( Ph ragm ites austra lis) 、荻 ( T ria rrhena saccha riflora) 、旱柳 (S a lix m a tsudana) 等为优势种的群落分布在排序图的中部 。利用 Gini - Simp son指数 ,在模糊数学排序图中分析了植物物种多样 性随水深 、土壤含盐量梯度的空间变化 ,结果表明 ,高水深 、低盐分和低水深 、高盐分地区植物物种多样性均较 低 ,而二者过渡区域植物物种多样性较高 。 关 键 词 :模糊数学排序 ;水深 ;土壤含盐量 ;黄河三角洲湿地 中图分类号 : Q958. 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1672 - 5948 (2007) 03 - 208 - 07
用标尺测量水深 (以土壤表面为基准 ,高于土 壤表面为水深 ,低于土壤表面为水埋深 ;本文中统 一用“水深 ”,水深为正值 ,表示水面位于土壤表面 以上 ,水深为负值 ,表示水面位于土壤表面以下 ) 。 土壤含盐量的测定采用 5∶1水土比土壤浸出液 ,用 便携式盐度测定仪测定浸出液盐度 ,并转换为土壤 含盐量 ( g / kg) 。 1. 2. 2 分析方法
黄河三角洲水生植被和盐生植被丰富 ,其中盐
收稿日期 : 2007 - 05 - 21;修订日期 : 2007 - 08 - 06 基金项目 :国家重点基础研究发展计划 (973)项目 (2006CB403303)和国家自然科学基金项目 (40571149)资助 。 作者简介 :贺 强 (1985 - ) ,男 ,河北省邢台人 ,学士 ,主要从事湿地生态及生态需水研究 。 E2mail: heqiangbnu@163. com 3 通 讯作者 : 崔保山 ,教授 。 E - mail: cuibs@ bnu. edu. cn
2
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 63 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 37 0. 00
3
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 08 0. 41 0. 00 0. 00 0. 00 0. 51 0. 00
4
0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 1. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00
采用重要值 ( Important value, IV )作为各物种 在群落中的优势度指标 [ 16, 17 ] ,计算公式为 :
IV = (相对多度 +相对盖度 ) /200 以 30 个 样 地 14 个 植 物 种 的 重 要 值 矩 阵 (表 1)进行双向指示种分析 ( TW INSPAN )和模糊
三角洲湿地不同一般的内陆湿地生态系统 ,由 于同时受到海洋 、陆地 、河流三大生态系统的共同 作用 ,三角洲湿地具有其特殊性和复杂性 [ 1, 2 ] 。三 角洲湿地生态系统形成和发育的关键制约因素除 了与一般内陆湿地生态系统共有的水分因子外 ,另 一个关键制约因素就是由距海远近 、海拔高低以及 微地貌等所决定的土壤盐分因子 [ 2, 3 ] 。湿地植被 作为湿地生态系统的三大要素之一 [ 4 ] ,其形成和 分布亦同时受到湿地水分因子和土壤盐分因子的 双重影响 。