廣佛地區(qū)典型濕地類(lèi)型植物多樣性與土壤因子的關(guān)系

黃燕，龐興宸，陳景鋒，汪理慧，吳永彬*

廣佛地區(qū)典型濕地類(lèi)型植物多樣性與土壤因子的關(guān)系

黃燕1,2，龐興宸1,3，陳景鋒1，汪理慧1，吳永彬1*

(1. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，南粵古驛道植物資源研究中心，廣州 510642；2. 梅州建鑫森之林投資發(fā)展有限公司，廣東 梅州 514000；3. 深圳市農(nóng)科集團(tuán)有限公司，廣東 深圳 518000 )

為了解土壤影響濕地植物多樣性的主要因子，在廣佛地區(qū)9大濕地類(lèi)型選取18個(gè)樣地為研究對(duì)象，運(yùn)用方差分析、典范冗余分析(RDA)、典范對(duì)應(yīng)分析(CCA)對(duì)群落分布、植物多樣性與土壤因子間的相關(guān)性進(jìn)行分析。結(jié)果表明，廣佛地區(qū)有濕地植物312種，隸屬90科198屬，以禾本科(Gramineae)、莎草科(Cyperaceae)、菊科(Compositae)等為優(yōu)勢(shì)科。草本植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，占79.17%。主成分評(píng)價(jià)結(jié)果表明, 近海及海岸濕地土壤養(yǎng)分水平較高。RDA排序分析結(jié)果表明土壤因子對(duì)植物多樣性影響較大的指標(biāo)是土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮；CCA排序結(jié)果表明土壤環(huán)境因子對(duì)濕地草本植物群落分布主要影響因子為pH、速效鉀、有效磷。因此，濕地生態(tài)系統(tǒng)比陸地生態(tài)系統(tǒng)更為復(fù)雜和脆弱，植物群落與土壤環(huán)境因子之間的關(guān)系也更為復(fù)雜，濕地植被的分布格局、群落多樣性、群落結(jié)構(gòu)和土壤條件及其相互關(guān)系受到人為干擾的類(lèi)型和強(qiáng)度影響更加明顯。

濕地植物；植物多樣性；土壤因子；廣佛地區(qū)

珠三角是我國(guó)人口數(shù)量最多、創(chuàng)新實(shí)力最強(qiáng)、綜合發(fā)展最快的三大城市群之一，據(jù)調(diào)查珠三角的濕地共有5大類(lèi)21型，總面積達(dá)7.9×105hm2，占廣東省濕地總面積的45.1%[1]。而廣州、佛山兩市位于珠三角腹地，隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、城市擴(kuò)張、人口激增、氣候變化等的影響，廣佛地區(qū)環(huán)境承載力面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，自然生態(tài)格局與生態(tài)環(huán)境面臨著威脅，濕地面積萎縮，物種多樣性下降，濕地生態(tài)功能和效益下降甚至喪失，這嚴(yán)重危及濕地植物的生存現(xiàn)狀[2–3]。因此，對(duì)廣佛地區(qū)濕地植物群落進(jìn)行調(diào)查、摸清廣佛地區(qū)濕地植物資源概況，找出影響濕地植物多樣性及分布的關(guān)鍵土壤因子具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)作用和理論價(jià)值。

目前對(duì)于廣州和佛山的濕地研究主要集中在濕地生態(tài)服務(wù)功能[4]、濕地公園建設(shè)[1]、植物資源[5]、水體凈化[6–7]等方面，而關(guān)于環(huán)境因子對(duì)濕地植物群落的影響研究較少。濕地植物與環(huán)境因子之間的相互作用影響著濕地生態(tài)系統(tǒng)的特征，對(duì)維持濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用[8]。不同環(huán)境因素的不同組合造成植被生物量梯度變化，決定了濕地植物群落的種類(lèi)和植被類(lèi)型，這不僅反映了群落在結(jié)構(gòu)和功能等的異質(zhì)性，也反映了相異的自然環(huán)境條件下群落間的關(guān)系[9]。本研究通過(guò)對(duì)濕地植物群落物種多樣性、土壤及水質(zhì)進(jìn)行一個(gè)多要素的、較為全面的調(diào)查，探究濕地植物資源現(xiàn)狀，考察濕地植物群落與相關(guān)因子的關(guān)系，為今后修復(fù)和保護(hù)濕地植物的多樣性、城市濕地生態(tài)系統(tǒng)的管理、解決城市濕地退化等環(huán)境問(wèn)題提供有效的理論依據(jù)、基礎(chǔ)信息和技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

以廣州市和佛山市為重點(diǎn)研究區(qū)域，氣候均屬于南亞熱帶季風(fēng)海洋氣候，夏季高溫高濕多雨，冬季低溫干燥少雨。廣州市地處華南，廣東省的中南部，珠江三角洲中北緣，靠近珠江入?？?，城鎮(zhèn)化率達(dá)到86.34%，市域總面積為7 434.40 km2[3]。佛山地處廣東省中南部，市域總面積3 797.72 km2, 位居珠三角水系的頂部，四面環(huán)水，以沖積平原為主[10]。

1.2 樣地設(shè)置

廣州市濕地包括3大濕地類(lèi)11濕地型，其中三角洲沙洲沙島型與淤泥質(zhì)海灘型面積較小且植被貧乏[11]，而佛山的濕地類(lèi)型主要為河流型，故根據(jù)濕地類(lèi)型與面積選取廣州市9個(gè)類(lèi)型濕地13個(gè)樣地，另外在佛山市選取5個(gè)樣地進(jìn)行調(diào)查，共計(jì)18個(gè)樣地(表1)。每個(gè)樣地設(shè)置3個(gè)20 m×20 m樣方，每個(gè)樣方包括4個(gè)10 m×10 m喬木樣方、4個(gè)5 m×5 m的灌木樣方和4個(gè)2 m×2 m的草本樣方。對(duì)于沿河岸樣地，則采取樣帶調(diào)查法，設(shè)置1條長(zhǎng)為120 m的樣帶，每隔10 m設(shè)置1個(gè)2 m×2 m的樣方，共12個(gè)樣方。

1.3 土壤樣品采集和分析

在每個(gè)20 m×20 m樣地內(nèi)采用五點(diǎn)取樣法采集土壤樣品，然后混合表層(0～25 cm)土樣，每袋1 kg,貼上標(biāo)簽并記錄采集時(shí)間、地點(diǎn)等，裝入自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)土壤化學(xué)指標(biāo)。土壤樣品在實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干、過(guò)篩、研磨、剔除雜質(zhì)，采用四分法貯存土壤樣品。土壤因子指標(biāo)按照《中華人民共和國(guó)林業(yè)土壤行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中的方法進(jìn)行測(cè)定(表2)。

1.4 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)樣方數(shù)據(jù)計(jì)算植物的重要值，同時(shí)利用目前廣泛運(yùn)用的Patrick指數(shù)()、Margalet指數(shù)()、Simpson指數(shù)()、Shannon-Wiener指數(shù)()及Pielou均勻度指數(shù)()測(cè)定物種多樣性。喬木層和灌木層重要值=相對(duì)多度+相對(duì)頻度+相對(duì)顯著度；草本層重要值=相對(duì)蓋度+相對(duì)頻度；其中，相對(duì)多度=(某物種個(gè)體數(shù)/所有物種個(gè)體數(shù))×100%；相對(duì)頻度=(某物種的頻度/所有物種的頻度和)×100%；相對(duì)顯著度=(某樹(shù)種的胸高斷面積/所有樹(shù)種的總胸高斷面積)×100%；相對(duì)蓋度=(某物種的蓋度/所有物種的總蓋度)×100%；=樣方內(nèi)的物種數(shù)目；=(-1)/ ln；=1-∑P2；=-∑PlnP；=()/ln，式中，為個(gè)體總數(shù)，P為物種的個(gè)體數(shù)占群落中所有物種個(gè)體數(shù)的比例。

表1 18個(gè)樣地概況

表2 土壤化學(xué)指標(biāo)檢測(cè)方法

用R語(yǔ)言對(duì)典型樣地物種豐富度(Patrick指數(shù))進(jìn)行聚類(lèi)分析并結(jié)合主成分分析對(duì)樣地土壤狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，用Vegan包進(jìn)行物種多樣性及分布與環(huán)境因子的相關(guān)性排序分析，運(yùn)用“統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品與服務(wù)解決方案”軟件(statistical product service solutions, SPSS)進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)。典范冗余分析(redundancy analysis, RDA)或典范對(duì)應(yīng)分析(canonical correspon- dence analysis, CCA)是基于對(duì)應(yīng)分析(correspondence analysis, CA)發(fā)展而來(lái)的一種排序方法，將對(duì)應(yīng)分析與多元回歸分析相結(jié)合，每一步計(jì)算均與環(huán)境因子進(jìn)行回歸，又稱(chēng)多元直接梯度分析。為反映植物多樣性與土壤因子的關(guān)系，采用基于線(xiàn)性模型的RDA與基于單峰模型的CCA進(jìn)行分析。排序前構(gòu)建樣方-植物矩陣，為了選擇合適的排序方式首先進(jìn)行除趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析(detrended correspondence analysis, DCA)對(duì)矩陣進(jìn)行判斷，若DCA排序前4軸結(jié)果中最大值大于4，選擇CCA排序；若DCA小于3則選擇 RDA排序；3～4表示2種排序方式均可。為檢驗(yàn)土壤因子是否具有顯著影響性，采用蒙特卡洛(Monte Carlo)法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果和分析

2.1 濕地植物組成

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，共記錄濕地植物312種，隸屬于90科198屬，其中，雙子葉植物54科106屬150種，單子葉植物22科75屬139種，裸子植物1科2屬3種，蕨類(lèi)植物13科15屬20種。禾本科(Gra- mineae)與莎草科(Cyperaceae)的種數(shù)最為豐富，分別是34和31種。此外蓼科(Polygonaceae)、天南星科(Araceae)、菊科(Compositae)、玄參科(Scrophu- lariaceae)及澤瀉科(Alismataceae)的種類(lèi)也較為豐富，分別有16、14、12、11和11種。根據(jù)樣方數(shù)據(jù)計(jì)算植物的多樣性指數(shù)，由表3可見(jiàn)，草本層物種豐富度在廣佛地區(qū)典型濕地群落物種豐富度中貢獻(xiàn)率最大。

表3 樣地的植物多樣性指標(biāo)

2.2 濕地植物豐富度的聚類(lèi)分析

采用R語(yǔ)言ward最小方法聚類(lèi)法，根據(jù)Jaccard相似系數(shù)，將18個(gè)樣地的植物群落分成3大類(lèi)(圖1)，各樣地不同層次優(yōu)勢(shì)植物的重要值見(jiàn)表4。

第1類(lèi)為1～6號(hào)樣地，地點(diǎn)分別是流溪河良口、花都三坑水庫(kù)、流溪河白云段、增江鶴之洲、華農(nóng)樹(shù)木園、海珠濕地果林，濕地類(lèi)型為河流、庫(kù)塘2種。優(yōu)勢(shì)喬木為水翁()、落羽杉()等，優(yōu)勢(shì)草本為三裂葉蟛蜞菊()、野芋()等。

第2類(lèi)有7～10、12、13等6個(gè)樣地，分別是生魚(yú)洲、前航道、沙灣水道、龍穴島北角、南沙十涌，均靠近海岸，濕地類(lèi)型為洪泛平原濕地、河口、潮間鹽水沼澤、人工輸水河5大類(lèi)。近海植物群落以灌木和草本植物為主，灌木優(yōu)勢(shì)種有老鼠簕()、魚(yú)藤()假茉莉()，草本優(yōu)勢(shì)種為短葉茳芏(subsp.)、蘆葦()、三裂葉蟛蜞菊，主要喬木為紅樹(shù)植物無(wú)瓣海桑()。

圖1 調(diào)查地點(diǎn)分布圖。1～18見(jiàn)表1；紅色: 第1類(lèi)樣地；藍(lán)色: 第2類(lèi)樣地；綠色: 第3類(lèi)樣地。

表4 樣地中優(yōu)勢(shì)種的重要值

1～18見(jiàn)表1; IV: 重要值。下表同。

1-18 see Table 1; IV: Importance value. The same is following Tables.

第3類(lèi)包括11、14～18號(hào)樣地，分別是龍穴島水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)、金沙島灘涂、南海濕地、金沙島水保區(qū)、南沙涌上游、南沙涌下游，濕地類(lèi)型為水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)和河流。均為典型的草本植物群落, 優(yōu)勢(shì)種為叢枝蓼()、水蓼、空心蓮子草、假蛇尾草()、光蓼()等。

2.3 濕地植物群落與土壤因子的關(guān)系

土壤因子特征 從表5可見(jiàn)，土壤指標(biāo)含量變化較大的有TK、AP和AK，同時(shí)土壤N、P、K含量總體上呈現(xiàn)K>N>P。

主成分分析 以特征值≥1或累計(jì)貢獻(xiàn)率≥ 85%為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)8個(gè)濕地土壤因子進(jìn)行主成分分析。主成分1、主成分2的累計(jì)貢獻(xiàn)值達(dá)70.654%，表明這2個(gè)主成分已經(jīng)代表原來(lái)變量的大多數(shù)信息。根據(jù)旋轉(zhuǎn)后主成分荷載矩陣和得分系數(shù)矩陣，主成分1主要有SOM、TN、AN等指標(biāo)，為正相關(guān)關(guān)系。主成分2主要與pH、TP、TK、AP有關(guān)，呈正相關(guān)關(guān)系。2個(gè)主成分得分的表達(dá)式為：1=–0.158GpH+ 0.286GSOM+0.288GTN+0.165GTP–0.053GTK+0.298GAN+0.076GAP–0.03GAK;2=0.298GpH–0.032GSOM+0.043GTN+0.282GTP+0.248GTK–0.053GAN+0.303GAP+ 0.278GAK。將2個(gè)主成分得分與其對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率的比例相乘后綜合，則為總得分()，建立土壤指標(biāo)評(píng)價(jià)函數(shù)：=0.39811+0.308442。由表6可見(jiàn)，綜合得分排名前3的為8、3、13樣地，分別是前航道、流溪河白云段、南沙濕地，近海及海岸濕地綜合得分較高。

濕地植物多樣性與土壤環(huán)境因子的排序分析 經(jīng)DCA分析，樣地-物種多樣性指標(biāo)矩陣的4個(gè)排序軸分別為1.192 1、1.127 37、0.805 732和0.749 447,因此對(duì)濕地植物群落各層多樣性指數(shù)與8個(gè)土壤環(huán)境因子進(jìn)行RDA排序。經(jīng)RDA排序后可知, 環(huán)境因子對(duì)物種多樣性的解釋量為77.64%，不能解釋的量為22.36%。采用permutest函數(shù)，經(jīng)999次進(jìn)行蒙特卡洛檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)，顯著性為0.001，具有極顯著相關(guān)關(guān)系，該排序的結(jié)果可以接受土壤環(huán)境因子對(duì)物種多樣性的解釋量。由排序結(jié)果可知，前兩軸的共同解釋量為88.53%，包含了大部分的信息，因此采用前兩軸進(jìn)行分析。應(yīng)用envfit函數(shù)對(duì)土壤因子與RDA前兩軸進(jìn)行相關(guān)性分析，找出影響植物多樣性的關(guān)鍵土壤因子。由圖2可見(jiàn)，第一排序軸主要反映的是TK和SOM的變化，TK從左到右逐漸增大，SOM從左到右逐漸減小；第二排序軸反映了TP、AP的變化，從下至上逐漸減小。SOM與喬木層和灌木層物種多樣性呈正相關(guān)關(guān)系，與草本層H呈正相關(guān)關(guān)系，與H、H呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。TK與草本層的物種多樣性呈正相關(guān)關(guān)系；TN與草本層物種多樣性呈正相關(guān)關(guān)系。對(duì)濕地植物多樣性影響較大的土壤因子為SOM、TN、TP、TK和AN。

表5 樣地土壤養(yǎng)分的主要特征

SOM、TN、TP、TK、AN、AP、AK見(jiàn)表2。下圖同。

SOM, TN, TP, TK, AN, AP, and AK see Table 2. The same is following Figures.

濕地植物群落分布與土壤環(huán)境因子的排序分析 草本植物是濕地中種類(lèi)最豐富的類(lèi)群，受環(huán)境因子的影響更加明顯。因此選取草本層植物群落與環(huán)境因子進(jìn)行排序分析。在排序前進(jìn)行DCA分析，樣方-草本層物種重要值矩陣的4個(gè)排序軸值最大值為6.107 8，因此選取CCA分析，經(jīng)CCA排序后，土壤環(huán)境因子對(duì)植物群落分布的解釋量為100%，經(jīng)過(guò)蒙特卡洛置換檢驗(yàn)值顯著性為0.001, 前兩軸的共同解釋量為81.421%，采用前兩軸進(jìn)行分析。由圖3可見(jiàn)，第一排序軸主要反映的是AP、TP、SOM，AP、TP從左到右逐漸增大，SOM從左至右逐漸減小；第二排序軸反映了AK、AN的變化，AN從上至下逐漸增大，AK從上至下逐漸減小。pH與草龍()、稗草()、糙毛蓼()等成正相關(guān)關(guān)系，AP對(duì)藨草()、叢枝蓼、短葉茳芏、光蓼影響較大，AK與薄葉碎米蕨()、糙毛蓼、草龍等物種呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。對(duì)濕地植物群落分布影響最大的土壤環(huán)境指標(biāo)是pH、AP和AK。

表6 土壤主成分綜合得分

圖2 濕地植物多樣性與土壤環(huán)境因子RDA排序圖。ST、DT、HT、SS、DS、HS、SH、DH和HH見(jiàn)表3。

圖3 草本層物種重要值(前12種)與土壤因子CCA排序圖。sp2: 白花鬼針草; sp3: 稗草; sp5: 半邊旗; sp6: 薄葉碎米蕨; sp8: 藨草; sp9: 菜蕨; sp10: 糙毛蓼; sp11: 草龍; sp13: 叢枝蓼; sp15: 大花水蓑衣; sp19: 短葉茳芏; sp27: 光蓼。

3 結(jié)論和討論

3.1 濕地植物資源的保護(hù)與利用

我國(guó)濕地植物資源豐富，植物種數(shù)超2 000余種，但是目前在人工濕地中得到應(yīng)用并產(chǎn)生效果的只有幾十種[12]。以廣州的濕地公園為例，主要植物種類(lèi)包括蓮()、睡蓮()、澤瀉慈姑()、美人蕉()、再力花()、梭魚(yú)草()等，其中還有許多種類(lèi)屬于外來(lái)栽培物種，許多原生濕地植物尚未被利用，這與廣東省豐富的濕地植物資源很不匹配，且曾作為豬飼料引進(jìn)的外來(lái)植物空心蓮子草、鳳眼藍(lán)()、大薸()等，入侵大面積的水域，這些植物種類(lèi)通常形成單優(yōu)群落，嚴(yán)重占據(jù)了本土植物的生長(zhǎng)空間[13–14]。對(duì)外來(lái)植物的定期人工清除應(yīng)不局限于濕地內(nèi)，還應(yīng)聚焦于人類(lèi)主要活動(dòng)范圍如公路兩側(cè)、住宅用地和耕地內(nèi)的外來(lái)植物，避免其隨著人類(lèi)活動(dòng)而逐步擴(kuò)大入侵面積，可結(jié)合生物防治[15]。在防治的基礎(chǔ)上還應(yīng)大力促進(jìn)生態(tài)種養(yǎng)，減少除草劑的使用，對(duì)水質(zhì)較差的水域進(jìn)行水環(huán)境綜合整治，促進(jìn)本土濕地植物多樣性的恢復(fù)和保育，有利于抵御外來(lái)植物的入侵[16–17]。濕地植物以被子植物為主，單子葉植物以禾本科和莎草科的種類(lèi)居多，莎草科以莎草屬的種類(lèi)居多，雙子葉植物以蓼科、天南星科和菊科為主，蓼科中的蓼屬()種類(lèi)也比較多，這與廣州地區(qū)和廣東省濕地植物的調(diào)研結(jié)果基本一致[13–14,18]。這些科屬植物大多屬于廣東地區(qū)鄉(xiāng)土植物，都具有應(yīng)用于濕地公園的潛力。

3.2 人為干擾對(duì)濕地植物多樣性的影響

植物多樣性排前4的為流溪河良口段、海珠濕地、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)樹(shù)木園和南沙濕地，可能是流溪河良口段為流溪河靠近源頭部分，為水源保護(hù)區(qū), 人口較少，人為干擾活動(dòng)小。海珠濕地則通過(guò)生境恢復(fù)、生物恢復(fù)等手段，清除入侵植物、人工引入鄉(xiāng)土物種等方式優(yōu)化區(qū)域群落結(jié)構(gòu)，從而提高植物物種多樣性[19]。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)樹(shù)木園為植物種質(zhì)資源保存基地，分為引種試驗(yàn)區(qū)、水生植物區(qū)等6個(gè)功能區(qū)，植物資源豐富，生態(tài)良好[20]。南沙濕地通過(guò)封閉育林和對(duì)外開(kāi)放相結(jié)合的方式，以鄉(xiāng)土紅樹(shù)植物為主、適度引進(jìn)外來(lái)植物和清理入侵植物等恢復(fù)紅樹(shù)林，豐富植物多樣性[21], 這些都符合中度干擾理論。而排名最后的3個(gè)樣地是前航道、龍穴島水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)和南沙涌下游，原因可能是前航道以及南沙涌由于硬質(zhì)駁岸，濕地的面積小，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，從而導(dǎo)致濕地植物多樣性不高，而龍穴島水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)為人工濕地，僅種植荷花，物種單一, 這也說(shuō)明濕地生境類(lèi)型可能是影響植物多樣性的關(guān)鍵因素，而生境類(lèi)型又受到面積、土壤、水文等多個(gè)因素的共同作用。

3.3 植物多樣性與土壤因子的關(guān)系

土壤狀況約束著植物的生長(zhǎng)發(fā)育，土壤環(huán)境的差別致使植物群落物種多樣性產(chǎn)生變化，濕地土壤中的養(yǎng)分水平與濕地植物多樣性也息息相關(guān)[22–24]。Burnside等[25]研究表明植被與土壤因子密切相關(guān), 特別是植被演替與土壤變化更能體現(xiàn)二者是相互作用、相互影響；植物群落的類(lèi)型和土壤質(zhì)量的高低變化對(duì)植物群落演替起著關(guān)鍵作用，土壤性質(zhì)是植物群落類(lèi)型的最終決定因子。

本研究RDA排序結(jié)果表明，土壤環(huán)境因子中對(duì)植物多樣性影響最大的指標(biāo)是TP、TN、AN，其次為SOM、TK、AP，這與前人[26–28]的研究結(jié)果一致。本研究CCA排序結(jié)果表明，影響濕地植物群落分布最重要的土壤因子為AP，其次為pH、AK。董磊等[29]采用CCA分析研究了土壤因子對(duì)鄱陽(yáng)湖洲灘濕地植被分布的影響，認(rèn)為pH、TK是影響濕地植物分布的重要要素；唐明艷等[30]的研究表明, 土壤TK、TN含量是影響濕地植物物種分布的重要因子。這可能是場(chǎng)地受到的人為干擾程度不盡相同，以及不同的水域環(huán)境和氣候?qū)χ参锓植家灿休^大影響。對(duì)不同濕地類(lèi)型在大氣候與流量相似的條件下，水流流速及淋溶效應(yīng)等不同，導(dǎo)致了土壤各養(yǎng)分不同[31]。土壤養(yǎng)分含量的差異性分布，又會(huì)反過(guò)來(lái)影響植物群落結(jié)構(gòu)。同時(shí)本研究的取樣時(shí)間只局限于同一季節(jié)，時(shí)間跨度較小可能也是影響結(jié)果準(zhǔn)確性的重要原因，不同月份的樣方數(shù)據(jù)可能有一定波動(dòng)性。未來(lái)的研究可傾向于廣佛濕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化響應(yīng)的整體特征和空間分異。植物的指標(biāo)數(shù)值只是植被動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中的一個(gè)階段性特征，環(huán)境的波動(dòng)會(huì)造成群落多樣性的復(fù)雜化。各研究結(jié)果表明，濕地生態(tài)系統(tǒng)比陸地生態(tài)系統(tǒng)更為復(fù)雜和脆弱，植物群落與土壤環(huán)境因子之間的關(guān)系也更為復(fù)雜，濕地植被的分布格局、群落多樣性、群落結(jié)構(gòu)和土壤條件及其相互關(guān)系受到人為干擾的類(lèi)型和強(qiáng)度影響更加明顯[32–34]。

綜上，本研究區(qū)共有濕地植物312種，隸屬于90科198屬，草本植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。濕地植物多樣性表現(xiàn)為草本層>灌木層>喬木層。土壤狀況較好的區(qū)域?yàn)榍昂降馈⒘飨影自贫?、南沙濕地，分別屬于河口水域、永久性河流、紅樹(shù)林濕地類(lèi)型。土壤環(huán)境因子對(duì)植物多樣性影響最大的指標(biāo)是SOM、TN、TP、TK和AN，對(duì)濕地草本植物群落分布影響的主要因子是pH、AK和AP。

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Relationship Between Plant Diversity and Soil Factors of Typical Wetland Types in Guangfo Area

HUANG Yan1,2, PANG Xingchen1,3, CHEN Jingfeng1, WANG Lihui1, WU Yongbin1*

(1. College of Forestry and Landscape Architecture, South China Historical Trail Plant Resources Research Center, South China Agricultural University,Guangzhou 510642, China; 2. Meizhou Jianxin Senzhilin Investment Development Co., Ltd, Meizhou 514000, Guangdong, China; 3. Shenzhen Nongke Group Co., Ltd, Shenzhen 518000, Guangdong, China)

In order to understand the main factors of soil affecting wetland plant diversity, 18 sample plots were selected from 9 wetland types in Guangfo area. The wetland community species composition, plant diversity and soil factors were studied through field work and laboratory experiment. Furthermore, the correlations among community distribution, plant diversity and soil factors were analyzed by variance, canonical redundancy analysis (RDA) and canonical correspondence analysis (CCA). The results showed that there were 312 wetland species, belonging to 90 families and 198 genera, with Gramineae, Cyperaceae and Compositae as the dominant families. In addition, herbs are the most abundant in wetland plants, accounting for 79.17%. The principal component analysis showed that the level of soil nutrients in offshore and coastal wetlands was high. Moreover, the RDA analysis showed that soil factors with a great impact on plant diversity were soil organic matter, total nitrogen, total phosphorus, total potassium and alkali hydrolyzable nitrogen. From CCA, the main influencing factors of soil environmental factors on wetland herb community distribution are pH, available potassiumand available phosphorus. In conclusion, wetland ecosystem was more complex and fragile than terrestrial ecosystem, and the relationship between plant community and soil environmental factors was also more complex. The species distribution pattern, community diversity, community structure, soil conditions and their relationship of wetland vegetation are more obviously affected by the human disturbance.

Wetland plant; Plant diversity; Soil factor; Guangzhou and Foshan

10.11926/jtsb.4524

2021-09-13

2021-11-09

廣東省自然資源廳項(xiàng)目(KJHE2020772); 廣州市野生動(dòng)植物保護(hù)管理辦公室項(xiàng)目(4400-F18112, 4400-F19102)資助

This work was supported by the Project of Department of Natural Resources of Guangdong Province (Grant No. KJHE2020772); and the Projrct of Guangzhou Municipal Wildlife Conservation and Management Office (Grant No. 4400-F18112, 4400-F19102).

黃燕(1994生), 女, 碩士, 主要從事植物分類(lèi)研究。E-mail: 1176619961@qq.com

. E-mail: ybwu@scau.edu.com