本文以北海市大冠沙開闊海域沙生紅樹林、黨江河口區(qū)域紅樹林、山口港灣區(qū)域紅樹林土壤及海水為研究對象，分析比較其土壤特征和海水水質(zhì)狀況，揭示其紅樹林土壤和海水的主要特性。結(jié)果表明：除白骨壤低潮地區(qū)土壤為堿性(pH為7.6)，其余土壤均為酸性。木欖15～30cm、桐花樹0～15cm與紅海欖15～30cm土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，其對應(yīng)的有機(jī)碳含量亦較高。白骨壤低潮土壤的有機(jī)質(zhì)含量較低。桐花樹0～15cm、木欖15～30cm與紅海欖15～30cm土壤中全氮含量較高，與有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳含量變化趨勢一致。桐花樹與無瓣海桑0～15cm土壤中全磷含量較高。白骨壤低潮0～15cm、白骨壤中潮0～15cm與無瓣海桑0～15cm土壤中有效磷含量較高，紅海欖土壤中有效磷含量較低。紅海欖0～15cm土壤中速效鉀含量高，但是紅海欖15～30cm土壤速效鉀含量低。大冠沙和山口地區(qū)樣地的水樣為堿性，黨江地區(qū)樣地的水樣為酸性。本研究樣地中的溶解氧在6.66～6.86mg·L^-1之間。黨江地區(qū)海水鹽度最低。大冠沙與黨江地區(qū)樣地海水化學(xué)需氧量為1.3mg·L^-1，山口地區(qū)樣地海水化學(xué)需氧量為1.4mg·L^-1。樣地海水總氮含量：大冠沙地區(qū)>黨江地區(qū)>山口地區(qū)。樣地海水總磷含量：黨江地區(qū)>大冠沙地區(qū)>山口地區(qū)。大冠沙地區(qū)樣地海水的鋅含量高于黨江和山口地區(qū)的，黨江和山口地區(qū)樣地的銅含量略高于大冠沙地區(qū)。在樣地海水中未檢測出鉛、鎘物質(zhì)。

紅樹林濕地指生長在熱帶、亞熱帶地區(qū)以海岸潮間帶的紅樹植物為主體的海岸濕地類型，生態(tài)環(huán)境服務(wù)功能強(qiáng)大，可促淤沉積、擴(kuò)大海灘、擴(kuò)堤防波、凈化水質(zhì)和保護(hù)生物多樣性等。其作為獨(dú)特的濕地生態(tài)系統(tǒng)，現(xiàn)今人們對紅樹林保護(hù)與生態(tài)恢復(fù)日益重視。

土壤作為植被賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，決定植物群落格局和結(jié)構(gòu)[9]。土壤肥力無法直接測定，可通過測定土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)等指標(biāo)來計(jì)算評價，包括土壤有機(jī)質(zhì)、pH、氮、磷以及鉀含量等，可反映出土壤的肥沃程度以及穩(wěn)定性等。通過對紅樹林土壤的研究可知土壤為紅樹林植物生長發(fā)育所提供的能力狀況[13,14]。水質(zhì)對濕地植物生長發(fā)育以及濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定極其重要，當(dāng)水體中的重金屬含量超過一定限度時，就會對水環(huán)境造成污染，影響生態(tài)環(huán)境安全，亦會對人類健康產(chǎn)生危害。

本研究主要以北海市大冠沙開闊海域沙生紅樹林、黨江河口區(qū)域紅樹林、山口港灣區(qū)域紅樹林土壤及海水為對象，分析比較其土壤特征和海水水質(zhì)狀況，揭示其紅樹林土壤和海水的主要特性，以期為北海市紅樹林的監(jiān)測、保護(hù)與管理提供科學(xué)依據(jù)，對北海市紅樹林保護(hù)和恢復(fù)具有重要意義。

1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于北海市大冠沙開闊海域沙生紅樹林、黨江河口區(qū)域紅樹林、山口港灣區(qū)域紅樹林，選取8個樣地(圖1A、B、C)，大冠沙地區(qū)樣地主要紅樹林樹種有白骨壤(Avicennamarina)，黨江地區(qū)樣地的主要樹種為無瓣海桑(Sonneratiaapetala)與桐花樹(Aegicerascorniculatum)，山口地區(qū)樣地主要樹種有秋茄(Kandeliacandel)、木欖(Bruguieragymnorrhiza)與紅海欖(Rhizophorastylosa)(表1)。

2試驗(yàn)方法

2019年5月，從北海市大冠沙開闊海域沙生紅樹林(白骨壤高潮位、白骨壤中潮位、白骨壤低潮位)、黨江河口區(qū)域紅樹林(桐花樹、無瓣海桑)、山口港灣區(qū)域紅樹林(秋茄、木欖、紅海欖)鉆取土樣，從對角線3點(diǎn)進(jìn)行取樣，3個重復(fù)點(diǎn)。土壤取樣從表層至下分為2層，深度分別為0～15cm和15～30cm深，采樣時剔除樹葉和雜物，相同層次土壤混合均勻。將采集后的土壤使用塑料袋密封，帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干。經(jīng)去除根系、研磨以及過篩處理后，主要分析土樣的pH、有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、全氮、全磷、全鉀、有效磷及速效鉀8個指標(biāo)，參照《土壤農(nóng)化分析》。

分別在大冠沙開闊海域沙生紅樹林、黨江河口區(qū)域紅樹林、山口港灣區(qū)域紅樹林潮溝中采集水樣，每個水樣均為其采樣地點(diǎn)附近的3處水樣的混合水樣。主要分析測定水樣的pH、溶解氧、鹽度、渾濁度、氧化還原電位(ORP)、化學(xué)需氧量(CODMn)、生化需氧量(BOD5)、銅、鋅、鉛、鎘、總氮及總磷指標(biāo)，參照《海洋監(jiān)測規(guī)范.第4部分，海水分析：GBGB17378.4-2007》。

3結(jié)果與分析

土壤pH是重要的化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，影響著土壤養(yǎng)分的有效性。由表2可知，除白骨壤低潮地區(qū)土壤為堿性(pH為7.6)，其余土壤均為酸性。有機(jī)質(zhì)作為土壤的重要組成成分，雖然在土壤中含量占比少，但是對土壤的形成和土壤的肥力等方面具有重要作用。土壤有機(jī)質(zhì)含量亦影響土壤氮和磷的全量及有效量。土壤中有機(jī)碳的含量可反映土壤有機(jī)質(zhì)水平，是土壤質(zhì)量及土壤健康的重要指標(biāo)之一，能夠影響土壤的肥力以及植物的生長發(fā)育。從表2中可看出，木欖15～30cm、桐花樹0～15cm與紅海欖15～30cm土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，其對應(yīng)的有機(jī)碳含量亦較高。而白骨壤低潮土壤的有機(jī)質(zhì)含量較低。

氮素作為植物細(xì)胞質(zhì)的重要組成部分，又是植物葉綠體的重要成分，直接影響著植株體的生長速度。植物缺乏氮素，會導(dǎo)致葉綠素含量減少，光合作用降低。本研究中桐花樹0～15cm、木欖15～30cm與紅海欖15～30cm土壤中全氮含量較高，與有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳趨勢一致。磷素對促進(jìn)植物細(xì)胞分裂和增殖有重要作用，是植物體內(nèi)酶的重要組成部分，可以使植物的酶轉(zhuǎn)化活動增強(qiáng)，進(jìn)一步增加植物生長和植株抗性。本研究中桐花樹與無瓣海桑0～15cm土壤中全磷含量較高。白骨壤低潮0～15cm、白骨壤中潮0～15cm與無瓣海桑0～15cm土壤中有效磷含量較高，紅海欖土壤中有效磷含量較低。白骨壤低潮、白骨壤中潮與無瓣海桑0～15cm土壤與白骨壤低潮、白骨壤中潮與無瓣海桑15～30cm土壤中有效磷含量有較大的差異。鉀素可促進(jìn)植物對氮、磷的吸收，有利于蛋白質(zhì)的形成，能夠維持根系強(qiáng)壯等。桐花樹與無瓣海桑土壤中全鉀含量較高，白骨壤高潮、桐花樹與木欖土壤中速效鉀含量較高，而白骨壤中潮土壤中速效鉀含量較低。紅海欖0～15cm土壤中速效鉀含量高，但是紅海欖15～30cm土壤速效鉀含量低。

由表3可知，大冠沙和山口地區(qū)樣地的水樣為堿性，黨江地區(qū)樣地的水樣為酸性。溶解氧(DO)是指溶解于水中的氧，溶解氧含量可以作為評價海水是否受到有機(jī)物污染的間接指標(biāo)，本研究中樣地中的溶解氧在6.66～6.86mg·L^-1之間。黨江地區(qū)海水鹽度最低?；瘜W(xué)需氧量(COD)是海水中可氧化的有機(jī)質(zhì)氧化時所需要的氧量，可以反映海水受到還原性物質(zhì)污染的程度，直接反映海水的質(zhì)量。大冠沙與黨江地區(qū)樣地海水化學(xué)需氧量為1.3mg·L^-1，山口地區(qū)樣地海水化學(xué)需氧量為1.4mg·L^-1。樣地海水總氮含量：大冠沙地區(qū)>黨江地區(qū)>山口地區(qū)。樣地海水總磷含量：黨江地區(qū)>大冠沙地區(qū)>山口地區(qū)。大冠沙地區(qū)樣地海水的鋅含量高于黨江和山口地區(qū)的，黨江和山口地區(qū)樣地的銅含量略高于大冠沙地區(qū)。在樣地海水中未檢測出鉛、鎘物質(zhì)(圖2)。

4結(jié)論與討論

土壤為紅樹植物生長和發(fā)育提供物質(zhì)基礎(chǔ)以及決定紅樹林生長發(fā)育的優(yōu)劣，紅樹植物亦影響著土壤的形成和發(fā)育。不同紅樹植被類型的土壤養(yǎng)分狀況不同。土壤pH是土壤理化性質(zhì)的重要指標(biāo)，主要影響土壤中各元素存在形態(tài)、有效性以及各元素的遷移轉(zhuǎn)化，紅樹植物的生長發(fā)育需要從土壤中吸收硫酸根離子，以硫化物的形態(tài)累積在植物體內(nèi)，并以枯枝落葉等被埋藏分解的形式歸還到土壤中，從而使硫進(jìn)入到土壤中，土壤硫含量增加，土壤pH呈對數(shù)曲線下降。本研究中白骨壤低潮地區(qū)土壤pH為堿性，對此還需做進(jìn)一步的研究，從而找出其原因。

紅樹林屬于高生長的生態(tài)系統(tǒng)，具有強(qiáng)烈的生物積累作用。本研究中木欖15～30cm、桐花樹0～15cm和紅海欖15～30cm土壤的有機(jī)質(zhì)含量較高，并且其全氮含量較高，王震等研究表明，木欖，桐花樹及紅海欖調(diào)查樣方的生物量較高。生物量較高的區(qū)域土壤的有機(jī)質(zhì)含量和全氮含量較高。從土壤養(yǎng)分元素看，北海市大冠沙開闊海域沙生紅樹林、黨江河口區(qū)域紅樹林和山口港灣區(qū)域紅樹林土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷和速效鉀的含量豐富，且不同紅樹類型之間存在差異。從各土壤屬性的分肥力系數(shù)看，本研究中白骨壤高潮、桐花樹與木欖土壤中速效鉀含量較高速效鉀含量最高。本研究中桐花樹與無瓣海桑0～15cm土壤中全磷含量較高。白骨壤低潮0～15cm、白骨壤中潮0～15cm與無瓣海桑0～15cm土壤中有效磷含量較高。

本研究中海水銅的質(zhì)量濃度，3個樣地分別為0.0668、0.0690與0.0592mg·L^-1，平均質(zhì)量濃度均超出Ⅳ類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(0.05mg·L^-1)。山口地區(qū)和黨江地區(qū)樣地海水鋅的質(zhì)量濃度達(dá)到了Ш類水標(biāo)準(zhǔn)(p(Zn)≤0.1mg·L^-1)，大冠沙樣地海水水質(zhì)鋅的質(zhì)量濃度達(dá)到了Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)(p(Zn)≤0.5mg·L-1)。鉛與鎘的質(zhì)量濃度均為0mg·L^-1，為I類水標(biāo)準(zhǔn)。紅樹植物對重金屬有去除作用，可通過多種方式沉積大量金屬污染物，從而對重金屬污染有凈化功能，而不同的地理位置、潮位流速以及產(chǎn)業(yè)活動亦影響著紅樹林濕地海水重金屬污染程度。

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