天津滨海地区的盐生植物与盐生植被景观
土壤地理学 第二章第三章

土壤地理学第二章/第三章第二章:影响土壤形成的环境因素:俄国道库恰耶夫成土学说:主要观点:土壤成土因素主要有五个气候、生物、母质、地形。
时间影响土壤发育的五个主要因素:1、母质因素(不同岩石风化壳)2、生物因素(不同植被类型:草地与森林)3、气候因素(影响风化,控制植被生长)4、地形因素(影响物质与能量的分配)5、时间因素(控制土壤发育进程)地质大循环和生物小循环的关系:1.大循环是小循环的基础,也是土壤形成的基础(矿质养分);2.小循环是土壤形成的核心(腐殖质);3.大循环大于小循环,自然界会发生水土流失现象;4.大循环小于或者等于小循环,自然界水土保持。
总之,土壤的形成过程是物质的地质大循环与生物小循环过程矛盾与统一。
形成土壤的两个基本作用:◆风化作用:致密的岩石被破坏,营养元素得以释放,并形成疏松的风化层;◆生物作用:有机质加入,营养元素积聚。
1)土壤胶体及结构①土壤胶体:通常所说的土壤胶体实际上是指直径在1—100 mµm之间的土壤颗粒。
②土壤胶体的种类土壤矿物质胶体(无机胶体):次生铝硅酸盐、铁铝化合物有机胶体:腐殖质、有机酸、蛋白质等有机-无机复合胶体③土壤胶体结构微粒核:胶核双电层:内外吸附层、扩散层2)土壤胶体的性质①巨大的比表面积和表面能②带电性带电的原因是什么?电性如何?③土壤胶体离子交换作用④分散和凝聚作用第一:粘土矿物胶体带电土壤中粘土矿物胶体一般都带负电荷,其电荷来源有以下几个方面:同晶置换作用粘土矿物晶质中的一种离子被另一种离子取代的过程。
在这个过程中,只改变了矿物质的化学成分,而矿物的结晶构造不变,故叫做同晶置换作用。
晶格破碎边缘带电矿物质风化破碎过程中,晶格边缘离子一部分电荷未被中和而产生剩余电荷,使晶体边缘带电。
第二:腐殖质胶体带电意义?由于腐殖质分子量大、功能团多,解离后带电量大,对土壤保肥供肥性有重要影响。
第三:两性胶体带电,什么是两性胶体?表面既带负电荷,亦带正电荷的土壤胶体称两性胶体。
闽南滨海区耐盐园林绿化植物的筛选

研究领域存在两大缺陷:一是偏重于北方植物区系,二是缺乏对物种耐盐能力的阐述. 有大量的具有潜在
开发利用价值的植物资源没有得到应有的重视. 由于植物受盐害的原因复杂,加上闽南滨海地区生境异质 性高,降水量大,季节分布不均匀,导致土壤含盐量季节差别大,给耐盐植物资源的筛选带来了一定的困
难l 近年来,随着闽南滨海地 区城市绿化盐害问题的 日益突出以及以木麻黄为主的沿海防护林面临退化 J J .
Ge e a . 8 n rl No 6
文章编号:0 872 (0 00 -190 1 0—8 62 1 )20 1.4
闽南滨海 区耐 盐园林绿化植 物 的筛选
卞 阿娜
( 州师 范学 院 生物科学与技术系,福建 漳州 330) 漳 6 00 摘 要 :采取野外调查 、室内试验与 资料 查阅相结合的方法 , 对厦 门海岸线、漳州海岸线和 泉州湾等滨海 区
n t e o en s d o tn t i gu e . y b Ke r s Th o sa e s f i n n; at o e a c La d c p n ln : ee t n y wo d : ec a t l a n a S l t lr n e; n s a i gp a t s lc i r a o M o
BI N na A A. ( e a met f ilgcl c n e n eh oo y hn z o r l i ri , hn z o ,uin 6 0 0C ia D pr n o o i i c dTc n lg, a gh u maUnv s yZ a gh uF j 3 3 0 , hn ) t B o aS e a Z No e t a
江苏滨海地区盐碱地现状及改良措施

江苏滨海地区盐碱地现状及改良措施作者:马赞留,戴云新,蔡红海,钱海云来源:《现代园艺·下半月园林版》 2015年第7期马赞留1戴云新1 蔡红海2 钱海云2(1 江苏远鹏基因组研究院有限公司,江苏南通226011;2 江苏世阳生物科技有限公司)摘要:根据江苏滨海地区盐碱地土壤生态现状,分析并阐述用于盐碱地改良的物理、化学、生物等技术,按生态位引种耐盐植物,综合治理改良滨海盐碱土,旨为建设江苏滨海地区可持续的盐碱地综合治理规划。
关键词:滨海盐碱地;改良;技术盐碱地是重要的土地资源,我国约有盐碱地0.27亿hm2,其中0.21亿hm2盐荒碱地[1],其盐含量一般达0.6%~1.0%或更高,pH值为8以上[2]。
江苏滨海地区盐碱地是中国滨海盐碱地代表之一,为此,了解江苏滨海盐碱地现状,探明其土壤特征,研究适合该土壤的改良技术,对加速江苏滨海盐碱地改良与利用及缓解地力衰退具有重要的研究价值和现实意义。
1江苏滨海盐碱地现状分析江苏滨海盐碱地土壤类型大多是盐渍淤泥带,强度盐化与滨海盐土土带。
碱化度<30%,pH 值<9.0,表层土壤盐分高于5%。
土壤盐分年整体变化呈下降趋势,但是有个别土层的土壤盐分年变化会表现出增加,总体上情况是处理脱盐过程中的,并且脱盐率较高。
盐碱地土壤表层最大脱盐率达88.5%,并且深层也能达39.0%。
说明开挖水沟、修建台田、换土等一系列工程措施,能大力加快土壤脱盐进程,缩短土壤改良年限。
据调查,本地区土壤的土层越深容重就增大,两者相关性显著;而深层土壤容重差异不大。
其土壤机械组成中,土壤盐分随各个粒径土壤颗粒不同而作用不同。
土壤盐分含量越低,土壤中石砾、砂粒比重越大;土壤盐分含量越高;其粉粒和粘粒含量越高。
因此越粘重的土壤,盐分含量越高,土壤脱盐速度就缓慢[3]。
本地区土壤盐分的直接影响来自土壤容重和机械组成,它们之间存在显著的相关性。
土壤盐分与土壤砂粒比重和容重、土壤石砾比重呈负相关;则与土壤粉粒和粘粒呈正相关。
盐城滨海湿地植物群落种间格局与竞争的关系研究

第40卷第24期2020年12月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.40,No.24Dec.,2020基金项目:国家自然科学基金项目(41771199);江苏省自然科学基金项目(BK20171277);江苏省高等 青蓝工程 资助项目(2019);江苏省盐土生物资源重点实验室开放课题资助项目(JKLBS2019013)收稿日期:2020⁃01⁃16;㊀㊀网络出版日期:2020⁃11⁃05∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:jszhbing@163.comDOI:10.5846/stxb202001160137王娟,张华兵,刘玉卿,韩爽,徐雅,张亚楠.盐城滨海湿地植物群落种间格局与竞争的关系研究.生态学报,2020,40(24):8966⁃8973.WangJ,ZhangHB,LiuYQ,HanS,XuY,ZhangYN.InterspecificpatternandcompetitiverelationshipofplantcommunityinYanchengcoastalwetland.ActaEcologicaSinica,2020,40(24):8966⁃8973.盐城滨海湿地植物群落种间格局与竞争的关系研究王㊀娟1,2,3,张华兵2,3,∗,刘玉卿2,韩㊀爽2,徐㊀雅2,张亚楠31江苏省盐土生物资源研究重点实验室,盐城㊀2240072盐城师范学院地理系,盐城㊀2240073中国黄海盐城海滨湿地生态环境监测中心,盐城㊀224057摘要:盐城滨海湿地植物群落种间格局与竞争关系发生变化,导致湿地景观结构与格局发生变化㊂以江苏盐城国家级珍禽自然保护区核心区为典型研究区,利用1992㊁1997㊁2000㊁2011㊁2017年TM影像作为数据源,结合GIS技术,运用景观生态学方法分析了滨海湿地植物群落种间格局与竞争关系的时空变化特征㊂结果表明:①1992 2017年,植物群落结构变化呈现出芦苇群落和互花米草群落持续扩张的特征,其面积百分比到2017年分别达到37.06%和34.50%;碱蓬群落整体上呈现持续萎缩的特征,到2017年仅占5.09%㊂②1992 2017年,香农多样性指数(SHDI)和边缘密度(ED)值分别先上升至1.482和14.391,再逐渐下降至1.283和11.967,最大斑块指数(LPI)和聚集度指数(AI)先增大再减小,均反映了植物群落竞争关系从单一化走向多元化再到单一化的趋势㊂③1992 2017年,芦苇⁃碱蓬群落之间竞争的空间位置先向海方向推进,后向陆方面后退;碱蓬⁃互花米草群落竞争的位置先向海㊁再向陆方向㊁再向海方面演进;芦苇⁃碱蓬⁃互花米草群落种间竞争的位置由区域的南部向中部演进㊂研究可为进一步认识滨海湿地植物群落的基本结构和种间格局的动态变化,为生物多样性保护和修复提供科学参考㊂关键词:植物群落;种间格局;竞争关系;时空变化;盐城滨海湿地InterspecificpatternandcompetitiverelationshipofplantcommunityinYanchengcoastalwetlandWANGJuan1,2,3,ZHANGHuabing2,3,∗,LIUYuqing2,HANShuang2,XUYa2,ZHANGYanan31JiangsuKeyLaboratoryforBioresourcesofSalineSoils,Yancheng224007,China2DepartmentofGeography,YanchengTeachersUniversity,Yancheng224007,China3EcologicalandEnvironmentalMonitoringCentreforYanchengCoastalWetland,Yancheng224057,ChinaAbstract:InterspecificpatternandcompetitiverelationshipofplantcommunityhaschangedinYanchengcoastalwetland,resultinginthechangeofwetlandlandscapestructureandpattern.UsingTMimagesoflongtimeserieswiththehelpofGIStechnology,thespatio⁃temporalchangecharacteristicsofplantcommunitypatternandcompetitiverelationshipwereanalyzedbylandscapeecologymethodfrom1992to2017,inthecoreareaoftheYanchengNationalNatureReserve(YNNR)inJiangsuProvince.Theresultswereasfollows.①From1992to2017,thePhragmitescommunityandSpartinacommunityexpandedcontinuously,withtheareapercentagereaching37.06%and34.50%respectivelyby2017.TheSuaedacommunityshowedthecharacteristicsofcontinuousshrinkageasawhole,withonly5.09%by2017.②From1992to2017,thevaluesofSHDI(ShannonᶄsDiversityIndex)andED(EdgeDensity)firstincreasedto1.482and14.391,andthendecreasedto1.283and11.967respectively,whichreflectedthetrendofinterspecificcompetitionfromsimplificationtodiversificationandthentosimplification.③From1992to2017,thespatialpositionofinterspecificcompetitionofPhragmites⁃Suaedacommunityfirstlyadvancedtotheoceanandthenretreatedtotheland.ThepositionofinterspecificcompetitionofSuaeda⁃Spartinacommunityfirstlyevolvedtothesea,thenthelandandthentothesea.ThepositionofinterspecificcompetitionofPhragmites⁃Suaeda⁃Spartinacommunityevolvedfromthesouthtothemiddlepartoftheregion.Thisstudycanbeusedtofurtherunderstandthebasicstructureanddynamictrendofplantcommunityincoastalwetland.Itprovidesscientificreferenceforbiodiversityconservationandrestoration.KeyWords:plantcommunity;interspecificpattern;competitiverelationship;temporalandspatialchanges;Yanchengcoastalwetland滨海湿地是介于陆地和海洋生态系统间的过渡地带,是生物多样性最丰富㊁生产力最高㊁最具有保护价值的湿地生态系统之一[1⁃2],具有不可替代的作用[3],同时,是脆弱的边缘地带和高度动态的生态敏感区[4]㊂然而,由于自然和人为的作用,滨海湿地生态过程发生改变,导致湿地景观变化频繁,这在盐城滨海湿地中表现尤为明显,引起了众多生态学㊁地理学和景观生态学等领域的专家的关注㊂他们对湿地景观结构的演变[5⁃7]㊁驱动因素[8⁃9]㊁生态功能的退化[10⁃11]㊁互花米草(Spartinaalterniflora)的生态学特征与扩张[12⁃13]及其对生物多样性的影响等方面开展了广泛研究㊂研究普遍认为,湿地植被是连接土壤㊁大气和水分的 自然纽带 ,在维持湿地生态系统稳定方面发挥重要作用,其状况是反映区域生态环境的重要参数,互花米草的入侵是盐城滨海湿地景观结构演变的重要驱动力㊂互花米草因具有较强的保滩促淤能力而人为引入盐城滨海湿地,适宜的气候㊁水文㊁土壤条件为互花米草定居与扩张创造了十分有利的环境与条件㊂强大的竞争能力促使其与本土植物碱蓬(Suaedasalsa)㊁芦苇(Phragmitescommunis)产生了不同程度的生态竞争,1987 2012年盐城滨海湿地互花米草面积从仅0.49km2剧增到158.30km2[6⁃7]㊂自2000年后,互花米草替代碱蓬成为滨海湿地的先锋物种并呈现出了平行于海岸线的条带状分布,其群落占据了潮间带的中下部,导致碱蓬沼泽与光滩完全分隔㊂至2006年,盐城保护区核心区的互花米草面积达到33.81km2㊁平均宽度为1780m㊁最大宽度为2900m[8]㊂研究表明,2011 2015年间,互花米草群落扩张的主要方向由向海转为向陆侵占碱蓬为主,并表现出边缘式扩张㊁外部隔离式扩张和潮沟引领式扩张等3种入侵碱蓬的模式[13],从而形成了特定的互花米草⁃碱蓬种群交错格局㊂在一定的环境条件下,种群会呈现出的特定空间分布格局会随时间而发生变化㊂植物的种群空间格局变化是其在群落中地位与生存能力的外在表现[14],反映了植物对空间资源的利用状况及与其他种群的关系㊂空间格局是植物种群的基本特征,研究植物种群的空间格局有助于认识它们的生态过程以及与生境的相互关系㊂伴随着自然条件的变化以及群落演替进程的深入,物种间的竞争关系将变得复杂和激烈㊂盐城滨海湿地植被带状分布特征明显,但由于生态过程的变化,互花米草群落的形状变得愈加复杂,相对应地,碱蓬群落和芦苇群落的形状也随之变得复杂,呈现出高度变化的景观格局㊂但目前研究侧重于互花米草和碱蓬群落交错带的生态研究,忽略了生态幅宽广的芦苇种群与碱蓬㊁互花米草交错带格局的研究,而且从植物群落种间竞争关系的角度研究盐城滨海湿地景观格局的文献几乎缺乏,这不失为研究盐城滨海湿地景观时空变化的一个新的视角㊂以盐城滨海湿地典型区域为研究区,借助TM遥感影像,以互花米草种群㊁碱蓬种群㊁芦苇种群等典型的盐城滨海湿地植物为研究对象,利用景观指数分析1992年盐城保护区升级为国家级自然保护区以来的核心区内植物群落结构及空间结构变化㊁交错带中竞争关系的时空变化,有助于正确认识滨海湿地植物群落的基本结构和动态趋势,以期进一步认识植物群落之间竞争关系变化的驱动力和揭示滨海湿地生态功能的退化机理,为申遗成功后的盐城滨海湿地生物多样性的保护和修复提供科学依据㊂1㊀研究区概况江苏盐城国家级珍禽自然保护区,成立于1983年,1992年升格为国家级自然保护区,已列入国际重要湿7698㊀24期㊀㊀㊀王娟㊀等:盐城滨海湿地植物群落种间格局与竞争的关系研究㊀图1㊀研究位置Fig.1㊀Thelocationofthestudyarea地名录㊂江苏盐城国家级珍禽自然保护区核心区,总面积1.92ˑ104hm2,北至新洋港河,南至斗龙港河,西至海堤公路,为典型的淤长型潮滩湿地㊂核心区内,以中路港为界,将核心区分为南北两部分,北部实行了人工恢复芦苇沼泽工程,称为人工管理区,面积约0.52ˑ104hm2㊂南部,受人类活动影响微弱,景观格局演变主要受气候㊁地形㊁水文㊁土壤㊁植被等自然因素影响,成为典型的自然条件区,面积约1.11ˑ104hm2;西南部为人工养殖区,面积约0.29ˑ104hm2㊂本研究选择自然条件区为研究对象,区内互花米草发育典型,群落类型从陆地向海洋依次为芦苇㊁碱蓬㊁互花米草,以及植被带外围的光滩(图1)㊂2㊀数据来源与方法2.1㊀数据来源与处理以1992年㊁1997年㊁2000年㊁2011年㊁2017年的TM/ETM+遥感影像为数据源㊂Landsat7ETM+机载扫描行校正器发生故障,导致2003年5月21日以后的ETM+影像数据条带丢失,影响了遥感影像的质量;因此首先对2011年和2017年的遥感影像进行去条件处理㊂其次,在ENVI5.0中,选择FLASH模块对遥感影像进行大气校正㊂进一步,通过野外GPS定位,对遥感图像进行几何校正,使校正精度小于0.5个像元㊂在ENVI5.0中,运用PrincipalComponents模块进行主成分分析,既能包括尽量多的信息,也能减少数据的维数㊂对预处理后的图像,选择B1 B5和B7,建立一个新的多波段文件,进行主成分分析,结果表明前三个主成分的累积贡献率都超过了99%㊂在此基础上,进行RGB彩色合成,采用非监督分类和决策树分类相结合的方法,并运用野外调查数据做验证,进行遥感图像解译,解译精度达到95%㊂在ArcGIS10.0中制作完成研究区景观类型系列图㊂2.2㊀研究区主要植物群落特征江苏盐城国家级珍禽自然保护区核心区内植被类型较多,主要植物群落类型,从陆到海依次为芦苇㊁碱蓬㊁互花米草(表1),不同植物群落致使研究区种间竞争关系类型多元化㊂芦苇位于潮上带,受到潮浸的频率小,已转变为淡水植物群落,植株高大,是盐沼发育后期的产物㊂碱蓬是滨海湿地土著先锋物种,是区域生物多样性的重要组成部分;主要靠种子传播扩展,由于其植株矮小㊂互花米草是外来物种,处在植被带的最东缘,植株高大,扩张能力强,已发展为区域的先锋物种㊂表1㊀盐城滨海湿地植物群落特征Table1㊀CharacteristicofplantcommunityinYanchengcoastalwetland群落名称Communityname位置Location特征Characteristic芦苇Phragmitescommunis小潮高潮位以上多年生草本植物,高度1 3m,盖度85%以上,生物量大,有白茅㊁三棱藨草共生碱蓬Suaedasalsa大潮高潮位与平均高潮位之间一年生草本植物,高度在1m以下,植被碱蓬盖度50% 80%,生物量低互花米草Spartinaalterniflora平均高潮位与小潮高潮位之间多年生草本植物,高度1.5 3.5m,盖度达100%,生物量大,底栖生物丰富2.3㊀景观指数选择景观指数是指能够高度浓缩景观格局信息,反映其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标,8698㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀40卷㊀可以定量地描述和监测景观结构和格局随时间的变化特征,是目前使用最广泛的一种定量研究方法㊂在Fragstats4.2从类型和景观两个水平选取类型面积百分比(PLAND)㊁香农多样性性指数(SHDI)㊁聚集度指数(AI)㊁最大斑块指数(LPI)和边缘密度(ED)等5个指数表征群落结构与格局变化㊂其中,PLAND可以反映区域群落结构动态变化特征;LPI可以表征群落的发展趋势,其值的大小可以反映区域的优势种㊁内部种的丰度等;AI和SHDI可以表征群落空间异质性;ED可以表征某一群落与其他群落的种间竞争的程度,也可以从整体上反映区域种间竞争水平㊂栅格分辨率设置为100mˑ100m㊂3㊀结果分析3.1㊀植物群落结构与空间格局变化通过对图2的对比分析,研究区群落结构变化呈现出芦苇群落㊁互花米草群落的面积百分比在持续增加㊁碱蓬群落的面积百分比呈先增加后减少的特征㊂具体看:1992 2017年,芦苇群落的面积百分比从0迅速增加到37.06%,发展成为区域的优势群落㊂1992 2000年,碱蓬群落的面积百分从30.13%增加至36.58%;至2017年,迅速下降至5.09%,只剩下1992年的16.88%㊂1992 2011年,互花米草群落的面积百分比迅速从3.09%增加至34.44%,面积扩张了10倍多,至2017年略有下降,降至34.50%㊂LPI指数可以反映群落内部种的丰度,群落类型的LPI变化与群落面积变化表现出高度一致性㊂芦苇群落的LPI从1997年的6.89上升至2017年的37.06,说明芦苇群落的持续扩张㊂互花米草群落的LPI从1992年1.08上升至2011年的33.57,至2017年下降至31.50,反映了互花米草的扩张态势㊂碱蓬群落的LPI从1992年的29.67上升至2000年的36.58,至2017年迅速降低至1.22,体现了碱蓬群落先增加后减少的动态特征㊂图2㊀滨海湿地植被类型图Fig.2㊀PlanttypeinYanchengcoastalwetlandfrom1992to2017群落在空间格局上呈现了沿海岸延伸㊁沿海陆交替的带状分布根据㊂1992年,研究区以碱蓬为单一群落类型,占据绝对优势;到1997年以发展为芦苇㊁碱蓬2个群落带;至2000年发展为芦苇㊁碱蓬和米草3个群落带,至2011年3个群落的在空间组合上更趋均匀,优势度下降;至2017年,碱蓬群落带萎缩,又出现了芦苇㊁互花米草2个群落带的格局㊂伴随着群落的发展,区域景观格局指数呈现相应的变化(表2),SHDI从1992年的0.810上升至2014年1.48,说明景观多样性在上升,优势度在下降,不同的植物群落在区域的面积比重区域均衡;至2017年又下降至1.28,说明均匀度被打破,某些群落逐渐成为区域的主导㊂LPI的变化也反映9698㊀24期㊀㊀㊀王娟㊀等:盐城滨海湿地植物群落种间格局与竞争的关系研究㊀了与SHDI相同的结论,1992 2011年,LPI指数从65.43下降至33.57,说明区域的优势种的面积比在下降;而2017年又上升至37.06,说明优势种的面积比又开始上升㊂AI反映植物群落的空间聚集度,是异质性的重要表现,1992 2011年,AI指数从96.14下降至93.35,说明空间聚集度在下降,区域种群组合趋向均衡,而2017年又上升至94.37,说明聚集度在上升,区域种群有向单一化发展的趋势㊂表2㊀盐城滨海湿地景观格局指数变化Table2㊀ChangesoflandscapepatternindexinYanchengcoastalwetland年Year最大斑块指数(LPI)Largestpatchindex边缘密度(ED)Edgedensity香农多样性性指数(SHDI)Shannonᶄsdiversityindex聚集度指数(AI)Aggregationindex199265.438.440.8196.14199747.968.751.1795.70200037.6813.891.3193.49201133.5714.391.4893.35201737.0611.971.2894.373.2㊀植物群落之间竞争关系的时间变化研究区内植物群落之间的竞争经历了从无到二元竞争㊁到三元竞争再到二元竞争的变化㊂类型变化从1997年碱蓬⁃芦苇群落的单一竞争,到2000年碱蓬芦苇群落竞争㊁碱蓬⁃米草群落竞争二者共存,到2011年出现碱蓬⁃芦苇⁃米草群落竞争,到2017年以芦苇⁃米草群落竞争为主㊂1992年保护区刚刚升格为国家级自然保护区,这个时候的区内以碱蓬群落为主㊁及其零星的分布着一些斑块状的互花米草群落,两个群落之间并未形成交错带,群落之间并未产生直接的竞争㊂1997年,研究区内以芦苇和碱蓬群落之间的竞争为主,互花米草群落与碱蓬群落开始在局部产生种间竞争㊂2000年,研究区内形成了非常典型二元竞争格局,出现了芦苇与碱蓬群落㊁互花米草与碱蓬群落两种竞争的模式㊂2011年,仍然以芦苇与碱蓬群落㊁互花米草与碱蓬群落两种种间竞争模式为主,开始出现了芦苇与互花米草群落的竞争㊂至2017年,研究区内种间竞争以芦苇与互花米草为主,芦苇与碱蓬群落㊁互花米草与碱蓬群落两种种间竞争模式走向了没落㊂边缘密度(ED)能够有效的反映种间竞争的强度,1992 2011年,研究区的ED值从8.44上升至14.39,说明这个阶段整体种间竞争水平是在上升的;但是至2017年ED值下降至11.97,表明研究区种间竞争开始下降㊂从群落类型看,反映出同样的变化特征(表3)㊂碱蓬群落在1992 2011年,ED从4.80上升至10.59,说明这阶段碱蓬群落面临的种间竞争在增加;至2017年,碱蓬群落的ED下降至7.09,说明碱蓬群落面临的竞争在减弱(碱蓬群落面积在急剧减少)㊂芦苇群落在1997 2017年,ED值从1.31上升至7.77,说明芦苇群落与其他群落的竞争在持续增加㊂互花米草沼泽在1992 2011年,ED值从2.98增加至9.23,说明这阶段互花米草群落的种间竞争是在持续上升;而至2017年下降至2.98㊂表3㊀1992 2017年不同群落类型的边缘密度(ED)值Table3㊀Edgedensity(ED)valuesofdifferentcommunitytypesin1992 2017年份Year芦苇群落Phragmitescommunity碱蓬群落Suaedacommunity互花米草群落Spartinacommunity19921.314.802.9820114.7910.599.2320177.777.092.983.3㊀植物群落种间竞争空间变化通过对群落交错带的位置分析,可以看出群落种间竞争空间变化明显(图3)㊂1997 2011年,芦苇和碱蓬群落的竞争位置在向海洋方向推进,至2017年又向陆地方面后退㊂互花米草与碱蓬竞争的位置先向海㊁再向陆地方向㊁再向海洋方面演进:1992 1997表现出明显的向海洋方向演进;1997 2011年,向陆地方向演进0798㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀40卷㊀明显;2011 2017,又开始向海洋方向演进㊂三种群落共同竞争的位置由区域的南部向中部演进㊂1992年,研究内碱蓬群落为主,没有形成种间竞争,但是在(120.622ʎE,33.555ʎN)㊁(120.623ʎE,33.533ʎN)㊁(120.588ʎE,33.597ʎN)这三个地方已经有碱蓬与互花米草相互接触的趋势㊂1997年,芦苇与碱蓬群落竞争的平均经度在120.563ʎE;在平均经度120.623ʎE位置上,33.521ʎN以北㊁33.518ʎN以南,平均经度120.623ʎE位置上出现了互花米草和碱蓬的竞争㊂2000年,区域内二元竞争模式最典型,芦苇与碱蓬群落竞争的平均经度位置为120.571ʎE,互花米草与碱蓬群落竞争的平均经度位置为120.617ʎE㊂2011年,芦苇与碱蓬群落竞争的位置向海洋方向推进了,出现在了平均经度为120.593ʎE的位置;互花米草与碱蓬群落竞争的位置向陆地方向推进了,出现在了平均经度为120.607ʎE的位置;在区域的西南部,平均位置为(120.618ʎE,33.520ʎN)处出现了芦苇和互花米草群落竞争;在(120.611ʎE,33.531ʎN)出现了芦苇㊁碱蓬㊁互花米草三者竞争的格局㊂至2017年,研究区内已芦苇和互花米草群落竞争为主,平均经度位置在120.613ʎE;碱蓬群落在33.572ʎN以北㊁120.585ʎE位置上以三个较大斑块镶嵌在芦苇群落中;互花米草与碱种群竞争位置在33.565ʎN以南;在以(120.610ʎE,33.553ʎN)为中心的区域,种间竞争表现为典型的芦苇㊁碱蓬㊁互花米草三者竞争㊂图3㊀盐城滨海湿地种间竞争空间变化Fig.3㊀SpatialchangeofinterspecificcompetitioninYanchengcoastalwetland4㊀讨论湿地植物作为湿地生态系统的重要组成成分,其结构㊁功能和生态特征能综合反映湿地生态环境的基本特点和功能特性[15⁃16]㊂对于盐沼湿地来说,植被往往在大尺度上呈现为较为明显的环境梯度成带分布[17⁃19]㊂本研究中,植物种群在空间格局上呈现了沿海岸南北延伸㊁沿海陆交替的带状分布格局㊂种群空间格局并不是一成不变的,会随着时间而发生植被演替,改变以往格局㊂1992年,碱蓬为单一群落类型,沿海岸线带状分布;到1997年发展为芦苇和碱蓬两者并存的状态,碱蓬为先锋物种;再发展到2000年的互花米草㊁碱蓬和芦苇由海到陆的带状分布格局,到2011年仍维持这种格局;但到2017年,碱蓬种群严重萎缩,出现了芦苇与碱蓬镶嵌㊁互花米草与碱蓬镶嵌的格局,这与张东方等[9]㊁郑禹君等[20]的研究结果相一致㊂伴随着自然条件的变化以及群落演替进程的深入,物种间的竞争关系将变得激烈,1992 2011年间区域景观的香浓多样性指数SHDI增大了近一倍(2011年SHDI=1.482)㊂随着互花米草和芦苇的进一步扩张,致使原生生态系统退化[21⁃22],与之相对应的,本土碱蓬群落面积百分比从2000年的36.86%下降到2017年的5.09%,碱蓬群落斑块数剧增呈现出面积减少㊁破碎化程度加剧的趋势,侯明行[11]㊁王聪等[23]研究结论与之一致,这极不利于潮滩湿地及其物种多样性保护[24⁃25]㊂近30年来,盐城滨海湿地植物群落种间竞争格局发生了频繁的变化,这可能与物种自身的竞争力相关㊂在盐城滨海湿地,互花米草和芦苇的竞争力均强于本地种碱蓬[26⁃27]㊂通常,在局部小尺度生境上或者交错带1798㊀24期㊀㊀㊀王娟㊀等:盐城滨海湿地植物群落种间格局与竞争的关系研究㊀2798㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀40卷㊀通常可以识别出植物群落种间竞争能力的强弱,在以(120.610ʎE,33.553ʎN)为中心的区域,现阶段形成了以芦苇㊁互花米草二者竞争为主而碱蓬在镶嵌其中的格局㊂互花米草的广阔蔓延威胁和破坏了本地种的生存空间,本土碱蓬竞争力远不及互花米草和芦苇,野外调查中在碱蓬基质中芦苇种群与互花米草种群接壤也说明了碱蓬的低竞争力㊂另外,植物种群分布格局受水文㊁土壤营养㊁地形㊁种间关系等多种因素共同的影响[28⁃29]㊂种群空间格局在一定程度上反映了湿地的生态过程,能对湿地生态过程做出及时的响应[30]㊂盐城自然保护区核心区内的植物群落种间竞争关系经历了从无到二元竞争㊁到三元竞争再到二元竞争的频繁变化,这与滨海湿地复杂的生态过程相关,而复杂的生态过程与互花米草的引入不无关系㊂研究区为盐城自然保护区核心区,自然条件下,随着土壤的脱盐进程,植被也从无到有,在景观上形成了碱蓬沼泽ң芦苇(白茅)沼泽的演替序列[31]㊂而引入广生态幅物种互花米草后,其在引种地呈爆发式生长,迅速在南北方向上延伸成带,在东西方向上拓宽㊂同时,大量的泥沙使互花米草滩面的年淤高速度可达0.056m,形成一道天然堤坝,严重影响潮汐及其携带物质进入碱蓬与芦苇沼泽的频率和范围[30]㊂随着潮滩的淤高,土壤常年的脱盐作用,土壤含盐量逐步降低,导致芦苇的种间竞争力逐渐增强㊂原有的湿地景观演变在空间上表现为互花米草沼泽ң碱蓬沼泽ң芦苇沼泽的条带状景观格局,互花米草与碱蓬㊁芦苇与碱蓬种间竞争的格局一致持续至2012年左右㊂近几年来,潮水很难到达碱蓬滩和芦苇滩,而芦苇和互花米草蚕食碱蓬的态势越来越强,在某些区域形成了互花米草㊁碱蓬㊁芦苇三者同时竞争的格局㊂鉴于上述分析,建议对研究区进行生态恢复㊂生态恢复需要 以野外样地为基础,坚持开展长期生态观测 ,不仅要关注植物群落种间竞争的机理,还要关注水文条件㊁土壤及生物的恢复,可以借鉴欧美国家的基底修复技术㊁水动力修复技术㊁植被恢复技术和土壤恢复技术等[32]㊂对于研究区,首要任务是保护好现有的碱蓬群落,刈割生长在碱蓬生境中以外部隔离式扩张的大量的互花米草和芦苇斑块并可以覆盖厚地膜抑制繁殖,同时,改变互花米草群落前缘高程,增加碱蓬群落潮浸频率,促进碱蓬群落的生长而抑制芦苇和互花米草的进一步扩张,并在碱蓬适宜生境中进行恢复性栽培,以期逐渐恢复本地种群落,维持生物多样性㊂参考文献(References):[1]㊀IsbellF,CalcagnoV,HectorA,ConnollyJ,HarpoleWS,ReichPB,Scherer⁃LorenzenM,SchmidB,TilmanD,VanRuijvenJ,WeigeltA,WilseyBJ,ZavaletaES,LoreauM.Highplantdiversityisneededtomaintainecosystemservices.Nature,2011,477(7363):199⁃202.[2]㊀MitschWJ,GosselinkJG.Wetlands.5thed.NewYork:Wiley&SonsInc,2015:269⁃320.[3]㊀刘红玉,林振山,王文卿.湿地资源研究进展与发展方向.自然资源学报,2009,24(12):2204⁃2212.[4]㊀杜国云,王庆,王秋贤,金秉福,仲少云,曹艳英,高光辰,毛爱华.莱州湾东岸海岸带陆海相互作用研究进展.海洋科学,2007,31(3):66⁃71.[5]㊀孙小祥.江苏盐城滨海湿地景观格局变化与模拟[D].南京:南京农业大学,2010.[6]㊀左平,李云,赵书河,周鑫,滕厚锋,陈浩.1976年以来江苏盐城滨海湿地景观变化及驱动力分析.海洋学报,2012,34(1):101⁃108.[7]㊀金宇,高吉喜,周可新,穆少杰.围垦及米草入侵下江苏中部滨海湿地土地利用/覆被类型动态变化.地理研究,2017,36(8):1478⁃1488.[8]㊀张华兵,刘红玉,侯明行.人工管理和自然驱动下盐城海滨湿地互花米草沼泽演变及空间差异.生态学报,2013,33(15):4767⁃4775.[9]㊀张东方,杜嘉,陈智文,马学垚.20世纪60年代以来6个时期盐城滨海湿地变化及其驱动因素研究.湿地科学,2018,16(3):313⁃321.[10]㊀谷东起,付军,闫文文,丛柏林.盐城滨海湿地退化评估及分区诊断.湿地科学,2012,10(1):1⁃7.[11]㊀王聪,刘红玉.江苏淤泥质潮滩湿地互花米草扩张对湿地景观的影响.资源科学,2014,36(11):2413⁃2422.[12]㊀张华兵,甄艳,张云峰.1997年以来4个时期盐城互花米草盐沼的格局及变化.湿地科学,2018,16(5):582⁃586.[13]㊀王娟,刘红玉,李玉凤,刘伶,谢富赋.入侵种互花米草空间扩张模式识别与景观变化模拟.生态学报,2018,38(15):5413⁃5422.[14]㊀赵成章,姚强,郝青,董小刚.东祁连山地次生林演替过程中种群格局动态.山地学报,2010,28(2):234⁃239.[15]㊀陈宜瑜,刘焕章.生物地理学的新进展.生物学通报,1995,30(6):1⁃4.[16]㊀MoorH,HylanderK,NorbergJ.Predictingclimatechangeeffectsonwetlandecosystemservicesusingspeciesdistributionmodelingandplantfunctionaltraits.AMBIO,2015,44(S1):S113⁃S126.[17]㊀BertnessMD,WiseC,EllisonAM.Consumerpressureandseedsetinasaltmarshperennialplantcommunity.Oecologia,1987,71(2):190⁃200.[18]㊀EmeryNC,EwanchukPJ,BertnessMD.Competitionandsalt⁃marshplantzonation:stresstoleratorsmaybedominantcompetitors.Ecology,2001,82(9):2471⁃2485.[19]㊀王宇,武亚楠,鄢郭馨,张振明.黄河三角洲滨海湿地芦苇㊁碱蓬混生群落空间点格局分析.生态科学,2020,39(1):51⁃59.[20]㊀郑禹君,时连强,徐岱璐,蒋祖荫,郭俊丽.近30a来盐城沿海盐沼时空分布演变规律及影响因素分析.海洋学研究,2018,36(3):57⁃66.[21]㊀张亚楠,赵永强,陈浩,吕士成,左平.1983 2017年间丹顶鹤在盐城越冬地的种群变化分析.四川环境,2018,37(6):154⁃159.[22]㊀SunC,LiuYX,JinS,WangYX,WeiXL.Usingtime⁃seriesHSImappingtodetermineecologicalprocessesanddrivingforcesofred⁃crownedcrane(Grusjaponensis)habitatintheYanchengBiosphereReserve(China).JournalofCoastalResearch,2019,35(2):322⁃334.[23]㊀侯明行,刘红玉,张华兵,王聪,谭清梅.地形因子对盐城滨海湿地景观分布与演变的影响.生态学报,2013,33(12):3765⁃3773.[24]㊀曹铭昌,刘威,刘彬,孙孝平.盐城滨海湿地及水鸟栖息地保护.环境生态学,2019,1(1):74⁃79.[25]㊀左雪燕,窦志国,蔡杨,崔丽娟,胡宇坤,严睿,李伟.江苏盐城滨海湿地优势植物功能性状分析.湿地科学与管理,2019,15(3):59⁃62.[26]㊀徐伟伟,王国祥,刘金娥,陈正勇,杭子清,王会.苏北海滨湿地互花米草种群繁殖方式.生态学报,2014,34(14):3839⁃3847.[27]㊀陈正勇,王国祥,刘金娥,徐伟伟,王刚.苏北滨海湿地互花米草两种繁殖体与本地种竞争能力分析.海洋科学进展,2012,30(3):380⁃389.[28]㊀何彦龙.中低潮滩盐沼植被分异的形成机制研究[D].上海:华东师范大学,2014.[29]㊀任珩,赵成章.高寒退化草地狼毒与赖草种群空间格局及竞争关系.生态学报,2013,33(2):435⁃442.[30]㊀潘宇,李德志,袁月,徐洁,高锦瑾,吕媛媛.崇明东滩湿地芦苇和互花米草种群的分布格局及其与生境的相关性.植物资源与环境学报,2012,21(4):1⁃9.[31]㊀杨桂山,施雅风,张琛.江苏滨海潮滩湿地对潮位变化的生态响应.地理学报,2002,57(3):325⁃332.[32]㊀陈雪初,高如峰,黄晓琛,唐剑武.欧美国家盐沼湿地生态恢复的基本观点㊁技术手段与工程实践进展.海洋环境科学,2016,35(3):467⁃472.3798㊀24期㊀㊀㊀王娟㊀等:盐城滨海湿地植物群落种间格局与竞争的关系研究㊀。
2019年天津市高考地理试卷

2019年天津市高考地理试卷一、选择题(本卷共有11小题,每题4分,共44分。
在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
)1.天津滨海新区发挥临海优势,采取多种举措,促进区域可持续发展。
读图文材料,回答1~2题。
集中分布在滨海新区北部的四处景观(如图1),共同反映了当地着力发展的产业是()A.船舶制造与维修B.海洋文化旅游C.水产养殖与捕捞D.远洋货物运输2.天津滨海新区发挥临海优势,采取多种举措,促进区域可持续发展。
读图文材料,回答1~2题。
政府有关部门在沿海滩涂上放置人工礁石,引种盐生植物(如图2),其目的主要是()A.保护海岸,净化海水B.恢复生态,美化环境C.增加湿地,吸引鸟类D.开发滩涂,海水养殖3.读图1和图2,回答3~4题。
在形成图1所示降水分布状况的当天,最有可能出现的气压场分布形势是()A.甲B.乙C.丙D.丁4.读图1和图2,回答3~4题。
图2中所示的气压场分布形势,最可能出现在我国冬季的是()A.甲B.乙C.丙D.丁5.(4分)二十世纪六、七十年代,河南省林县(今林州市)为解决农业用水问题,在太行山的陡坡上修建了坡度很小、蜿蜒曲折的跨流域调水工程﹣﹣红旗渠(如图)。
读图文材料,回答第5题。
将红旗渠干渠的坡度设计得很小,是为了()A.减轻渠水对渠堤的侵蚀B.增加输水渠的输水流量C.减少输水渠中的泥沙沉积D.降低输水工程的建设成本6.太湖流域Z镇植桑养蚕、丝绸纺织的历史悠久。
近年来,Z镇积极发展桑蚕及相关产业,形成了特色小镇。
读图文材料,回答6~7题。
据图中信息判断,对该镇特色产业发展方式最准确的概括是()A.扩大丝绸服装制造业,形成规模优势B.新增蚕丝被制造业,培育新的产业链C.基于植桑养蚕,逐步形成多元化产业D.传播桑蚕文化,发展丝绸专题旅游业7.太湖流域Z镇植桑养蚕、丝绸纺织的历史悠久。
近年来,Z镇积极发展桑蚕及相关产业,形成了特色小镇。
读图文材料,回答6~7题。
红树林的植物适应性和生长策略

红树林的植物适应性和生长策略红树林是一种特殊的植被群落,生长在滨海盐碱地带,具有独特的适应性和生长策略。
本文将探讨红树林植物的适应性和生长策略,从其根系结构、叶片特征、气孔调节和生殖方式等方面进行论述。
红树林植物具有独特的根系结构,这是它们适应盐碱地带的重要特征之一。
红树林植物的根系呈盘根状,错综复杂,可以形成稳定的支撑结构,适应泥沙稳定性差的滨海环境。
同时,红树林植物的根系能够进行氧气代谢,有效利用土壤中的氧气,这对于滨海地区常年处于湿润环境下的红树林植物来说尤为重要。
除了根系结构,红树林植物的叶片特征也有助于适应特殊的生长环境。
红树林植物的叶片通常较厚,具有抗蒸腾的功能,可以减少水分流失。
此外,红树林植物的叶片表面通常被覆盖着一层或多层厚厚的角质层,可以防止盐分渗透进植物体内,起到保护作用。
这些特殊的叶片结构,使得红树林植物能够在高盐浓度和高温的环境下存活并进行光合作用。
红树林植物还通过调节气孔来应对盐碱地带的极端环境。
气孔是植物进行气体交换的主要通道,但在高盐环境下,气孔会导致水分大量蒸发,进而加剧水分的丧失。
因此,红树林植物通过调节气孔的开闭程度,有效地减少水分蒸发。
在白天,红树林植物通常将气孔关闭,以防止水分流失;而在夜晚,它们则通常将气孔打开,吸收空气中的二氧化碳。
红树林植物的生殖方式也与其适应盐碱地带的特殊环境有关。
红树林植物通常采用无性繁殖的方式,通过萌枝、匍匐茎或地下茎等形式进行繁殖。
这种繁殖方式可以在较短的时间内形成大面积的植被覆盖,增加植物在滨海地区的生存机会。
此外,红树林植物也能够通过空中长出根系,形成气生根或吸根等特殊的生殖结构,以适应滨海地区的高温、盐碱等恶劣环境。
总之,红树林植物通过其独特的适应性和生长策略,成功地在滨海盐碱地带生存与繁衍。
其根系结构、叶片特征、气孔调节和生殖方式等方面的特点,为红树林植物提供了良好的保护和适应环境的能力。
研究红树林植物的适应性和生长策略,对于了解植物适应极端环境的机制,以及保护和恢复滨海生态系统具有重要的科学意义。
广东省滨海乡土耐盐植物种植技术及园林应用分析

广东省滨海乡土耐盐植物种植技术及园林应用分析作者:陈玮钦来源:《南方农业·下旬》2021年第10期摘要广东省海岸区大多为盐碱地,需要对土壤进行技术改良后方可种植植物。
基于此,分析广东地区耐盐植物种植应用现状,从园林施工的角度分析盐碱土改良技术与景观园林施工的契合点,最后结合具体园林项目,总结出滨海盐碱土改良技术与滨海园林景观结合的应用技术。
关键词土壤改良;耐盐植物;滨海地区中图分类号:S688 文献标志码:B DOI:10.19415/ki.1673-890x.2021.30.053在广东省沿海地区,盐碱地利用率低下造成土地资源的浪费,并产生了极为不良的影响。
通过开发利用盐碱地,将其与园林建设相结合,创建绿色休闲空间,实现将盐碱地变废为宝,有助于提升居民的生活质量和实现社会效益。
在总结广东地区耐盐植物应用选择原则和应用现状的基础上,分析广东省滨海乡土耐盐植物种植技术,同时结合相关园林应用实例,提出广东滨海地区乡土耐盐植物种植技术策略。
希望能为类似滨海地区耐盐植物种植和绿化生态修复提供参考价值,解决滨海地区盐碱地园林绿化种植的生态问题。
1 广东省滨海地区耐盐植物应用选择原则耐盐植物是指具有强盐耐受能力且能够适应盐碱环境,在盐碱地土壤中能良好生长的植物。
结合调查和相关文献,广东省滨海耐盐植物品种丰富,共有84科240多种,其中耐盐植物种类较多的优势科为豆科、菊科、莎草科和禾本科,可合理应用广东滨海地区相关园林工程中[1]。
结合广东省耐盐植物生活型(乔木、灌木、草本、藤本)的應用情况分析,对于乔木和灌木的种类应用种类差别不大,而对于草本种类的应用较多,藤本植物应用种类最少,这个调查结果显示广东海岸植被应用以灌木、小乔木和草本植物为主[2]。
结合广东地区耐盐植物资源的调查和一些园林工程应用经验总结,对广东滨海乡土耐盐植物种植合理选择原则总结如下。
1.1 耐盐能力强广东省滨海地区潮上带部分土地为盐碱地,含盐量较高,一般1 m土层的含盐量为0.3%~1.2%(3~12 g·kg-1)。
盐生植物对盐渍环境的适应性及其生态意义

盐生植物对盐渍环境的适应性及其生态意义祁淑艳;储诚山【摘要】简述了中国盐生植物的种类、植被类型,着重探讨了盐生植物对盐渍环境的适应性机理,并从生态学角度阐明了盐生植物的重要作用及开展盐生植物研究的重要意义.【期刊名称】《天津农业科学》【年(卷),期】2005(011)002【总页数】4页(P42-45)【关键词】盐生植物;避盐;耐盐;盐渍土;生态适应性;改良盐渍土【作者】祁淑艳;储诚山【作者单位】天保公用设施有限公司,天津,300461;天津大学环境科学与工程学院,天津,300072;天津大学环境科学与工程学院,天津,300072【正文语种】中文【中图分类】Q948.113盐生植物是生长在渗透压至少为3.3 bar(相当于70mmol/L单价盐)盐渍土壤中的植物系。
据统计(Aronson,1989),全世界盐生植物的种类已超过1 560种,而中国的盐生植物种类接近500种。
盐生植物分布广泛,无论是浅水水域、海滨、盐湖、海水还是荒漠、草甸都有盐生植物生长,它们因长期生长在不同的盐渍环境中而形成不同类型的盐生植物。
根据植物体内盐离子积累和运转的特点,德国植物生态学家将盐生植物分为三大类:(1)泌盐植物(recretohalophytes),其中又分为向外泌盐和向内泌盐植物两类,向外泌盐的盐生植物具有盐腺,吸收到体内的盐分通过盐腺被分泌到体外,向内泌盐植物的叶表面具有囊泡,能将体内的盐分分泌到囊泡中,暂时贮存起来;(2)真盐生植物(euhalophytes),其中又分为叶肉质化真盐生植物以及茎肉质化真盐生植物两个类型,前者的盐离子积累在叶片肉质化组织及绿色组织的液泡中,后者的盐离子积累在绿色组织的液泡及肉质化中柱中;(3)假盐生植物(pseudo-halophytes),又称为拒盐植物,此类盐生植物将盐离子积累在薄壁液泡和根部木质部薄壁组织中。
以上三个类型的盐生植物,在中国的盐碱土地上均有分布。
中国盐生植被基本分为五大类群,即热带滨海常绿阔叶红树林、盐生灌丛、盐生荒漠、盐生草甸和沉水盐生植被。
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天津滨海地区的盐生植物与盐生植被景观 现代园林 园林与景观生态 2008(11) 马 春1 李洪远1 王 英2 陈小奎3 (1 南开大学环境科学与工程学院,天津 300071;2 天津市园林学校,天津 300181;3 天津市园林管理局,天津 300091)
摘 要:天津滨海地区具有丰富的盐生植物资源,对其所构成的盐生植被的研究不仅有利于资源的保护,而且有利于滨海盐碱地改良与植被景观的可持续利用。本文在滨海自然盐生植物资源调查的基础上,归纳了滨海盐生植物多样性组成,分析了典型盐生植被景观的构成及特征。结果显示:本区盐生植物约22 科,40 余种;典型盐生植被景观有盐生荒漠景观、盐生沼泽景观、盐生灌丛景观和盐生草甸景观;最后提出保护与保留典型盐生植被景观、开展盐生植被演替过程的研究以及丰富木本耐盐植物的建议。 关键词:天津滨海地区;盐生植物;盐生植被;景观特征
前言 盐生植物是盐渍化土壤上的天然植物区系,由于其具有独特的抗盐性和耐盐性,能够在盐渍化土壤上正常生长并完成其生活史。早在1965 年丹麦学者E. 瓦尔明就对盐生植物开始研究,Waisel[1]Jennings[2],Greenway[3]分别对其定义进行过研究。近年来,我国学者也开始关注盐生植物,赵可夫[4]对盐生植物的概念、分类及其对盐渍生境的适应进行了详细的探讨,有学者对不同盐生植物的开发利用进行了分析[5-6],还有学者从抗盐性[7-8]和耐盐性[9]等方面进行研究。但是,对盐生植物所构成自然植被景观,尤其是天津滨海地区盐生植物与盐生植被景观的研究至今尚未见报道。在天津广阔的沿海滩涂和滨海平原上,由于土壤富含盐分和普遍盐渍化,为盐生植物资源的形成和发育提供了适宜的生长环境,因而盐生植物资源非常丰富,大多数植物种类分布集中,成片生长、蕴藏量大,为资源的开发利用提供了有利条件。这些盐生植物不仅可以适应盐渍土正常生长繁殖,而且对盐渍土具有很好的改良效果,因此对滨海盐生植物景观研究,不仅可以使滨海区域主导功能得到满足,还可以对自然要素与资源进行有效利用,充分发挥当地的特色与优势。 1 自然环境概况 天津滨海地区位于渤海湾西海岸,天津市区以东临海地区,包括天津港、开发区、保税区、塘沽区、汉沽区、大港区和东丽区、津南区的部分区域。该区位于陆地与海洋过度地带,是陆地与地表水、地下水与海水相互渗透、相互作用所形成的独特生境和生物群落分布的地带。陆域面积2270 km2,海域面积3000 km2;海岸线长153 km,滩涂343 km2,原为退海地[10],地势低平,海拔与海平面持平,多滩涂、盐滩,坑、塘、洼、淀众多,九大河流横贯入海。气候属暖温带大陆性季风气候,四季分明,年均温11.2℃。年降水量374-611 mm,年蒸发量大于1800 mm。土壤干旱缺水,浅层地下水位1m 左右,矿化度4g/L,土壤淤泥质,由滨海盐土和盐化湿润土组成,土壤盐渍化,沿海地带全盐量平均1.0%-4.0%,土壤贫瘠,极不利于植物的生长,植被稀疏,仅有特殊的盐生植物如盐地碱蓬、柽柳等生长,某些非盐生植物和耐盐植物,只有在土壤改良脱盐后才能栽培[11]。 表1 天津滨海地区专性盐生植物
2 盐生植物多样性组成 近年来,唐廷贵等学者[11]对滨海地区及其邻近地区的盐生植物进行实地调查与重点研究,发现本区专性盐生植物约22科,42 种(含聚盐植物、泌盐植物和拒盐植物),专性盐生植物的适盐度为0.6%-3.6%,pH 值大于8。其中包括乔木5 种,占盐生植物总数的11.9%;灌木7 种,占16.7%;草本30 种,占71.4%。现将每种盐生植物的调查结果总结如下(表1),以利于保护及合理利用滨海盐生植物。这些盐生植物区系主要以禾本科、藜科、菊科、豆科等为主(表2)。 表2 天津滨海地区盐生植物主要科及种类数量统计表
3 典型盐生植被景观及其特征 3.1 盐生荒漠景观 3.1.1 景观构成 (1)盐地碱蓬群落 本群落属于专性盐生植物类型,为典型重盐碱土壤上的植物群落,构成本群落的植物90% 以上为盐地碱蓬,偶有盐角草、二色补血草、马绊草伴生其中,有时碱蓬零星分布。盐地碱蓬为吸盐植物,主要分布在塘沽、汉沽、大港近海区域,直接受海水和海潮浸泡,该地区土壤含盐量均在0.3% 以上,该群落的适盐度极高,甚至可达3.6%。其是海滨滩涂地先锋植物、改造盐土生态环境的先驱者(图1)。 图1 盐地碱蓬群落 (2)碱蓬群落 本群落生长土壤的盐碱程度略轻于盐地碱蓬群落,分布位置地势略高于盐地碱蓬的分布,此群落也多形成单优势群落。在滨海盐碱斑上多星散或群集生长,可形成纯群落。碱蓬耐盐碱、耐贫瘠、少病虫害,在滨海地区有大面积的分布。碱蓬性喜盐湿,但由于茎叶肉质,叶内贮有大量的水分,故能忍受干旱,是盐生荒漠景观的重要构成群落(图2)。
图2 碱蓬群落 3.1.2 景观特征 本区盐生荒漠景观以草本植物群落为主,高度一般不超过100cm。由于生境条件严酷,使得荒漠景观的植被类型单纯,种属稀少,种类组成十分贫乏,而且覆盖度小,植物生长低矮,没有明显成层现象,群落结构简单。由于碱蓬群落自身季相特点显著,因此不同季相景观变化有明显差异,随着季节更迭而呈现季相变化。塘沽、汉沽、大港和开发区等重盐碱的土地上,盐地碱蓬和碱蓬4 月份长出地面,呈现油绿,9-10 月份群落外貌变为红色后变为紫红色,地毯式草坪状分布,如一幅巨大的亮丽的紫红色地毯铺展在平阔的海滩上,黑色的滩涂、簇簇红色的碱蓬,饱和的色彩与奇妙的构图形成独特的盐生荒漠景观。 3.2 盐生沼泽景观 3.2.1 景观构成 本类型在滨海一带,从发生上均属次生盐沼植物群落,分布在低洼处,形成小洼淀或小洼塘,多是盐场废弃后留下来的长年积水的洼塘。其生境特点为常年积水,水中富含盐分,但不及海水咸,土壤潮湿沼泽状。 (1)盐沼芦苇群落 本群落所处湿地类型一般为淡水水域、半淡水、半咸水水域,水深不超过1m,在滨海新区分布面积较广,所有坑、塘、洼、淀及河流、沟渠两岸的地势较高处都有分布,常成片生长,平均可高达150cm 左右,生长势良好,生物量较高,覆盖度高达70% 以上,其下土壤盐碱程度为轻,有着最强的水土保持能力,在塘沽、汉沽、大港和东丽区有大面积分布(图3)。
图3 盐沼芦苇群落 (2)盐角草群落 盐角草是专性盐生植物,在高盐浓度的土壤中能够生长,生理上具有抗盐特性,土壤盐分可引起其生理干旱,但由于具有特殊的形态结构特征,其从土壤中吸取大量盐分而不受其危害。 (3)碱菀+ 盐地碱蓬群落 分布在洼淀水塘四周,土壤沼泽化,含盐量很高,以碱菀为优势,构成盐沼植物群落(图4)。
图4 碱菀+ 盐地碱蓬群落 3.2.2 景观特征 此景观类型的特点是植物种类单纯,覆盖度大。由于土壤含盐量较高,本类型以草本植物群落为主。盐沼芦苇成片生长,平均可高达150cm 左右,其下第二层常伴有狗尾草群落,临水边缘分布香蒲。荡荡芦苇,一片青葱,微风徐来,绿浪起伏,形成“芦苇海”。春夏时节,芦苇与水面同色,呈现碧绿的景象;秋冬之际,芦苇一色金黄;花开时节鹅绒般的芦花,如霜似雪,掀起层层絮潮,呈现一幅生机盎然的景观。 3.3 盐生灌丛景观 3.3.1 景观构成 (1)柽柳灌丛 在本地区多生于重盐碱土上,常呈群生长。覆盖度达50%,生物量很高,生长势良好。群落下层为翅碱蓬,长势良好密度较大,为良好固坡群落(图5)。 图5 柽柳群落 (2)西伯利亚白刺灌丛 多分布于堤岸地势高处,土壤含盐量低。常集中成纯群落,但分布面积不大,群落覆盖度高达95% 以上,生物量也很高。根系发达,为良好护坡植物,为本地区特殊地段稳定的植物群落(图6)。
图6 西伯利亚白刺群落 3.3.2 景观特征 柽柳群落高1-2m,干红枝软,枝条细柔,纤细如丝,姿态婆娑,花小而密,粉红色,淡雅俏丽,自春至秋陆续开放,花色美丽花期长,可三次开花,开花时节颇为美观。白刺群落高1-2m,4 月中旬新梢生长展叶,5 月上旬开花,6 月下旬果实由绿变红、变紫直至紫黑色开始成熟,7 月果实成熟并开始脱落,11 月下旬落叶。其适应性极强,耐旱、喜盐碱、抗寒、抗风、耐高温、耐瘠薄,形成单优种群落,伴生植物较少,在土壤含盐量1.2% 以上的地方偶见盐地碱蓬、翅碱蓬、柽柳、中华补血草等混生。 3.4 盐生草甸景观 3.4.1 景观构成 (1)芦苇群落 群落总盖度70-100%,优势种为芦苇。伴生种有碱矛,鹅绒藤,藤长苗,打碗花,草木犀,莎草,稗草等(图7)。
图7 芦苇群落 (2)芦苇+ 碱蓬群落 群落总盖度70-80%,群落高度50-100cm。优势种芦苇,构成种碱蓬和狼尾草,伴生种有苣荬菜,苘麻,鹅绒藤,牵牛等(图8)。
图8 芦苇+ 盐地碱蓬群落 (3)芦苇+ 葎草群落 群落总盖度90-100%,群落高度120-180cm。优势种芦苇和葎草;构成种砂引草,萝摩,碱蓬;伴生种刺儿菜,山莴苣,艾蒿,酸模叶蓼,扁蓄,地肤,独行菜,茜草,阿尔泰狗娃花,紫花山莴苣,罗布麻,大米草,苣荬菜,藜等多种植物。 (4)獐毛草群落 分布在专性盐生植物群落的外缘,很少受海潮的影响,地势逐渐抬高,土壤逐渐脱盐。以獐毛为优势种,生活力极为旺盛,其特征是能生长在一定浓度(1.0%)的盐土生态环境中,吸取大量盐分,而不在体内积累,随蒸腾作用排除体外。 (5)马绊草群落 马绊草是盐生草甸比较典型的植被,在本区内分布较为普遍,在群落的局部环境中,有呈斑状或带状分布的盐地碱蓬、狗尾草等各群落的片段,这些片段与马绊草形成的小群落,反映了小环境的变化,该群落所在地区土壤含盐量的变化幅度为0.623-1.483%。此群落的优势种为马绊草,伴生种有盐地碱蓬和白茅等。