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紅樹林宜林灘涂土壤理化性質及造林修復適宜性分析
——以北海市紅樹林為例

2023-12-15 10:48耿婉璐張秋豐管衛兵邢永澤
濕地科學 2023年6期
關鍵詞:江村灘涂紅樹林

耿婉璐,張秋豐,于 碩,管衛兵,邢永澤*

(1.自然資源部熱帶海洋生態系統與生物資源重點實驗室,自然資源部第四海洋研究所,廣西北海 536015;2.上海海洋大學海洋生態與環境學院,上海 201306)

紅樹林是地球上生產力最高的潮灘濕地類型之一,對維持生物多樣性和生態系統服務功能具有重要作用[1]。據統計,紅樹林曾覆蓋了超過2 000 萬hm2的熱帶和亞熱帶海岸[2],但是,由于不合理的海岸開發以及城市擴張等人類活動的影響,全球紅樹林面積呈減少趨勢[3-5],在二十世紀的最后二十年內,全球紅樹林已損失約35%[6]。在20世紀50—80年代,廣西紅樹林面積也迅速衰減[7],由9 351.18 hm2降至4 671.39 hm2。近年來,國家林業和草原局開展了沿海防護林建設和“藍色海灣”整治行動[8],紅樹林面積逐漸增加,至2019年,廣西紅樹林總面積達9 412.11 hm2[9]。雖然廣西壯族自治區紅樹林面積減少的趨勢已經被逆轉,但是紅樹林濕地保護和修復的任務仍然艱巨。

相關學者認為,沿海紅樹林濕地保護和修復的主要手段之一,是選擇合適的樹種在沖積海岸泥灘的適當位置進行造林[10-11]。當前人工種植紅樹林的實踐表明,造林成功與否主要取決于立地條件和造林樹種的選擇[12-16]。選擇造林地時要綜合考慮當地的高程、潮汐狀況、鹽度等土壤理化性質[17-20],一般來說,新種植的紅樹林在低鹽度和平均海平面以上區域生長較好[15]。選擇造林樹種時,需要考慮種子或幼苗的可用性和可再生能力[15]以及植物生長所需的營養成分是否充足?,F有的相關研究主要針對紅樹林區土壤pH、鹽分、有機質[21]、其他土壤理化性質[22-23]等開展研究,其中與紅樹林濕地土壤理化性質相關的研究主要關注人類活動或不同造林樹種對土壤理化性質的影響[24-25]。關于紅樹林造林修復適宜性的研究主要分析紅樹植物與地形、氣候因素、土地利用類型、鹽度、基質類型等環境因子之間的線性關系[26-27],或者通過模型預測來研究紅樹林潛在造林面積的空間分布[28-29]。然而,根據濱海潮灘土壤理化因子水平進一步確定適合在該區生長的紅樹林樹種的相關研究還較為缺乏。

多年來的紅樹林種植實踐大多是通過試錯法進行的[20],已造成了不必要的人力、物力和財力浪費。土壤是植物生長發育的重要參與者和載體,能夠為植物生長提供所必需的礦質營養和水分[30],對植物群落結構和功能具有重要作用。土壤理化性質是反映土壤質量的重要指標,土壤條件的差異可以改變植物的萌發、生根,甚至影響植被的更新和演替[31]。因此,研究不同造林地的土壤理化性質,對于紅樹林造林修復具有重要意義。

廣西壯族自治區紅樹林共有12 種真紅樹物種,主要造林樹種有秋茄(Kandelia obovata)、白骨壤(Avicennia marina)、桐花樹(Aegiceras corniculatum)、紅 海 欖(Rhizophora stylosa)、木 欖(Bruguiera gymnorhiza)等[32]。北海市紅樹林宜林灘涂周邊存在養殖污水直排入海、入侵種互花米草(Spartina alterniflora)和外來種無瓣海桑(Sonneratia apetala)生長、周邊居民趕海干擾等問題,這些都能夠對宜林灘涂土壤理化性質產生影響。已有研究表明,北部灣紅樹林宜林灘涂的分布主要與地形、生物氣候因素、土地利用類型、鹽度、基質類型等環境因子有關[33]。通過對北海市幾處宜林灘涂土壤理化性質進行調查研究,以期為該區紅樹林造林修復以及灘涂造林的樹種適宜性提供基礎數據和科學依據。

1 材料與方法

1.1 研究區

研究區域(20°26′N 至21°55′N,108°50′E 至109°47′E)位于廣西壯族自治區北海市廉州灣和鐵山港灣(圖1)。該區氣候屬海洋性季風氣候,平均海平面為0.56 m,年平均氣溫為22.9 ℃,年降水量為1 670 mm[34]。采樣地位于擬開展紅樹林造林修復的區域。

圖1 研究區范圍和采樣地分布示意圖Fig.1 Sketch map of study area scope and sampling sites distribution

1.2 采樣地設置

采樣地包括廉州灣的黃金村和鎮西村、鐵山港灣的那潭村、和榮村、那江村、上新村和廣西壯族自治區合浦儒艮國家級自然保護區(下文簡稱儒艮保護區)共7處濱海灘涂(見圖1)。其中,上新村濱海灘涂有部分區域(0.003 1 km2)的高程在0.48~0.56 m 之間,略低于平均海平面,受水淹時間較長;其他采樣地的高程均高于平均海平面。各采樣地的地形走勢不同,但總體地貌均較為平緩。鎮西村濱海灘涂主要為光灘,無紅樹植物生長;黃金村采樣地周邊紅樹植物主要以白骨壤為主,呈斑塊狀分布,幼樹較多,高度在0.6~1.7 m之間,更新良好;那潭村采樣地周邊有大面積互花米草生長,混生有少量秋茄、紅海欖、白骨壤和桐花樹;那江村采樣地周邊有大面積互花米草和人工秋茄林,呈塊狀分布,并零星分布有紅海欖、秋茄和無瓣海桑;上新村采樣地周邊有大面積呈斑塊狀分布的互花米草,并有桐花樹和紅海欖一年生幼苗分布,還有零星分布的桐花樹、秋茄、白骨壤和無瓣海桑成樹;和榮村采樣地周邊有互花米草呈斑塊狀分布,并有白骨壤、秋茄散布生長;儒艮保護區采樣地周邊有大面積互花米草生長,零星混生白骨壤、紅海欖和無瓣海桑。各采樣地的自然脅迫因子主要是互花米草入侵,人為脅迫因子主要是周邊村民趕?;顒?、養殖廢水排放等(表1)。

表1 采樣地基本概況Table 1 Basic situation of the sampling sites

1.3 樣品采集與處理

2022年10月,利用泥炭采樣器,在每個采樣地分層采集0~50 cm 深度的土壤樣品,分別為0~10 cm、>10~20 cm、>20~30 cm、>30~40 cm和>40~50 cm,每個土層采集3~5個平行樣。少數采樣地由于底質較硬,采樣深度在>20~40 cm之間,共采集211 個土壤樣品。土樣風干后,一部分保持原狀,進行土壤粒徑分析;其他樣品經研磨后,一部分過2 mm 篩,測定土壤pH 和速效磷含量;一部分過0.25 mm篩,測定有機質含量;一部分過1 mm 篩,測定堿解氮和速效鉀含量;一部分過0.149 mm篩,測定全氮、全磷和全鉀含量。

1.4 土壤理化性質測定

利用Malvern Mastersizer 3000 激光粒度分析儀,測定土壤粒徑。根據粒徑大小將土壤分為黏土(0~4 μm)、粉砂(>4~63 μm)、極細砂(>63~125 μm)、細 砂(>125~250 μm)、中 砂(>250~500 μm)、粗砂(>500~1 000 μm)、極粗砂(>1 000~2 000 μm)和細礫(>2 000~4 000 μm)[35]。利用pH計,測定土壤pH;利用土壤鹽分測定儀,測定土壤鹽度。采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法,測定土壤有機質含量;采用堿解擴散法,測定土壤堿解氮含量;采用鉬銻抗比色法,測定土壤速效磷含量;采用火焰光度法,測定土壤速效鉀含量;采用凱氏法,測定土壤全氮含量;采用鉬銻抗分光光度法,測定土壤全磷含量;采用火焰光度計法,測定土壤全鉀含量[36]。根據全國第二次土壤養分分級標準,對土壤養分含量進行分級[37]。

1.5 數據處理

利用Excel 2019 和SPSS 27.0 軟件,進行數據統計和分析;利用Origin 2022軟件,繪圖。采用單樣本K-S檢驗,檢驗數據是否符合正態分布;采用單因素方差分析,對不同采樣地和不同深度土壤的理化性質進行差異性檢驗(p<0.05),若差異顯著,則采用LSD法(方差齊性)或Tamhane法(方差不齊)進行多重比較;采用主成分分析(PCA),對土壤各理化性質指標進行主成分變量提取。利用綜合評價模型,計算綜合評價值,綜合評價模型為:

公式(1)中,f為綜合評價值;λ1、λ2和λ3為特征根值;f1、f2和f3為主成分值。

2 結果與分析

2.1 土壤粒徑組成

不同采樣地土壤柱狀樣主要由砂組成,砂百分比在63.17%~80.38%之間;其次是粉砂,占16.96%~34.38%;黏土占比較低,部分土層含有極少量的細礫(圖2)。不同采樣地的土壤粒度差異明顯,并隨土壤深度的增加表現出一定的變化。儒艮保護區灘涂土壤中的砂占比最多(78.28%);那江村灘涂土壤中的砂占比最少(68.12%),但粉砂百分比(29.64%)和黏土百分比(2.09%)均最多。那潭村、那江村、和榮村和儒艮保護區灘涂土壤只有部分土層含有細礫。上新村、和榮村灘涂土壤中的粉砂百分比隨土層深度增加逐漸減少,砂百分比卻逐漸增加;和榮村灘涂土壤中的黏土百分比整體上隨土層深度增加呈逐漸降低趨勢,在>20~30 cm土層沒有檢測出細礫,黏土百分比略低于>30~40 cm土層,砂百分比略高于>30~40 cm土層。儒艮保護區灘涂土壤的黏土百分比隨土層深度增加而逐漸增加,粉砂百分比總體上也隨土壤深度增加呈逐漸增加趨勢,在>30~40 cm土層沒有檢測出細礫,粉砂百分比低于>20~30 cm土層。

圖2 北海市紅樹林宜林灘涂不同深度土壤粒徑組成Fig.2 Particle size composition at different soil depths in the mudflats suitable for afforestation of mangrove in Beihai city

2.2 土壤化學性質

2.2.1 鹽度和pH

各采樣地混合樣的測定結果表明,土壤鹽度的高低順序依次為黃金村(29.30‰)、鎮西村(28.73‰)、儒艮保護區(27.97‰)、上新村(27.63‰)、和 榮 村(27.50‰)、那 潭 村(25.8‰)和 那 江 村(21.92‰)。

如圖3所示,那潭村灘涂土壤呈酸性,黃金村、那江村、和榮村和儒艮保護區土壤呈弱酸性,鎮西村和上新村土壤呈弱堿性。隨著土壤深度的增加,那江村土壤pH逐漸降低,那潭村土壤pH逐漸增大。黃金村和儒艮保護區土壤pH 總體上呈先降低后升高的趨勢,黃金村土壤pH最低值出現在>30~40 cm 深度,儒艮保護區土壤pH 的最低值出現在>20~30 cm 深度。上新村、鎮西村和和榮村土壤pH先增加后降低,最大值分別在>10~20 cm、>20~30 cm和>30~40 cm土層。

在0~10 cm 土層,那潭村土壤pH 顯著低于其他采樣地(p<0.05,n=21),鎮西村、上新村土壤pH 顯著高于那潭村、那江村和和榮村(p<0.05)。在>10~20 cm 土層,那潭村土壤pH 顯著低于其他采樣地(p<0.05),上新村土壤pH顯著高于那江村和和榮村(p<0.05)。在>20~30 cm 土層,那潭村土壤pH 顯著低于其他采樣地(p<0.05),那江村和儒艮保護區土壤pH顯著低于鎮西村、上新村和那潭村(p<0.05),鎮西村土壤pH 顯著高于黃金村、那潭村、那江村、和榮村和儒艮保護區(p<0.05)。在>30~40 cm土層,鎮西村和上新村土壤pH 顯著高于黃金村、那潭村和那江村(p<0.05),那江村土壤pH顯著低于鎮西村、上新村、和榮村和儒艮保護區(p<0.05)。在>40~50 cm土層,那江村、和榮村土壤pH 顯著低于鎮西村和上新村(p<0.05),鎮西村土壤pH 顯著高于那潭村、那江村和和榮村(p<0.05)。

2.2.2 土壤有機質含量

如圖4 所示,土壤有機質質量比的平均值按高低順序依次為那潭村(17.68 g/kg)、和榮村(17.19 g/kg)、鎮西村(15.42 g/kg)、那江村(11.81 g/kg)、上新村(11.44 g/kg)、儒艮保護區(10.02 g/kg)、黃金村(5.83 g/kg)。隨著土壤深度的增加,不同采樣地土壤有機質含量的變化不盡相同,黃金村灘涂土壤有機質含量隨土壤深度逐漸增加,那潭村和上新村卻逐漸減少;和榮村土壤有機質含量在0~40 cm土層逐漸降低,但是在>40~50 cm土層又明顯增加;鎮西村表層土壤有機質含量遠高于深層土壤,0~20 cm 土層是>20~50 cm 土層的2.0~2.5 倍;儒艮保護區土壤有機質含量隨土壤深度波動變化,>30~40 cm 土層的有機質含量最高,是該采樣地其他土層的1.8~3.3倍;那江村各土層的有機質含量基本一致。在0~30 cm土層,各采樣地土壤有機質含量總體上差異顯著(p<0.05);在>30~40 cm土層,儒艮保護區土壤有機質含量顯著高于其他采樣地(p<0.05),其他采樣地之間無顯著差異(p>0.05);在>40~50 cm 土層,各采樣地土壤有機質含量均無顯著差異(p>0.05)。

2.2.3 全量養分含量

隨著土壤深度的增加,上新村、和榮村灘涂土壤全氮、全磷和全鉀含量都逐漸降低,黃金村的則基本不變(圖5)。全氮質量比的平均值按高低順序依次為鎮西村(0.55 g/kg)、那潭村(0.50 g/kg)、和榮村(0.48 g/kg)、儒艮保護區(0.47 g/kg)、那江村(0.44 g/kg)、上新村(0.40 g/kg)、黃金村(0.24 g/kg)。全磷質量比的平均值高低順序依次為鎮西村(0.350 6 g/kg)、那 江 村(0.273 9 g/kg)、上 新 村(0.224 8 g/kg)、黃 金 村(0.224 7 g/kg)、那 潭 村(0.224 2 g/kg)、儒艮保護區(0.220 6 g/kg)、和榮村(0.215 9 g/kg)。全鉀質量比平均值的高低順序依次為那潭村(13.83 g/kg)、鎮西村(12.88 g/kg)、和榮村(12.39 g/kg)、那江村(12.37 g/kg)、上新村(10.26 g/kg)、黃金村(8.8 g/kg)、儒艮保護區(4.9 g/kg)。

圖5 北海市紅樹林宜林灘涂不同深度土壤全氮、全磷和全鉀含量Fig.5 Contents of total nitrogen,total phosphorus and total potassium at different soil depths in the mudflats suitable for afforestation of mangrove in Beihai city

鎮西村灘涂表層土壤(0~20 cm)的全氮、全磷和全鉀含量都高于其他土層,呈現一定的表聚性。儒艮保護區灘涂>30~40 cm土層的全氮、全磷和全鉀含量均最高,分別是含量最低土層(>20~30 cm)的2.8 倍、2.3 倍和3.4 倍。那潭村和那江村灘涂各土層的全鉀含量基本一致,全磷含量隨土層變化波動變化,最高值均出現在>10~20 cm土層。那潭村灘涂表層(0~10 cm)土壤的全氮含量最高,是其他土層的1.62~2.25 倍,而那江村灘涂各土層的全氮含量基本一致。

不同采樣地的全氮、全磷和全鉀含量在不同土層間差異顯著(p<0.05)。在0~10 cm 土層,和榮村土壤全氮含量顯著高于黃金村、那江村和儒艮保護區(p<0.05);在>10~20 cm 土層,鎮西村土壤全氮含量顯著高于黃金村(p<0.05);在>20~30 cm 土層,那江村土壤全氮含量較高;在>30~40 cm土層,儒艮保護區土壤全氮含量顯著高于其他采樣地(p<0.05),鎮西村與和榮村也差異顯著(p<0.05);在>40~50 cm土層,儒艮保護區、鎮西村和那潭村土壤全氮含量與黃金村、上新村差異顯著(p<0.05)。各采樣地的全磷含量隨土層深度變化趨勢不一致,鎮西村灘涂土壤各土層全磷含量均高于其他采樣地,在不同土層鎮西村土壤全磷含量與其他樣地差異明顯。那潭村、鎮西村和那江村各土層的全鉀含量均高于其他采樣地,并且不同采樣地之間差異顯著(p<0.05)。

2.2.4 速效養分含量

如圖6所示,黃金村灘涂土壤堿解氮含量在不同土層幾乎一致,而鎮西村、那潭村、上新村和和榮村土壤堿解氮含量都隨土壤深度的增加逐漸降低,那江村除了表層土壤堿解氮含量較低之外,也表現出上述趨勢,儒艮保護區除了>30~40 cm土層堿解氮含量最高外,其他土層也呈上述趨勢,并且除了>40~50 cm土層之外(p>0.05),其他幾個土層堿解氮含量在不同采樣地間總體上顯著差異(p<0.05)。各采樣地堿解氮質量比平均值的高低順序依次為和榮村(56.53 mg/kg)、鎮西村(52.24 mg/kg)、儒艮保護區(50.24 mg/kg)、那潭村(47.26 mg/kg)、那江村(44.95 mg/kg)、上新村(43.11 mg/kg)、黃金村(18.74 mg/kg)。

圖6 北海市紅樹林宜林灘涂不同深度土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量Fig.6 Contents of alkali-hydrolytic nitrogen,available phosphorus and available potassium at different soil depths in the mudflats suitable for afforestation of mangrove in Beihai city

土壤速效磷質量比平均值的高低順序依次為那潭村(19.21 mg/kg)、鎮西村(17.06 mg/kg)、那江村(15.37 mg/kg)、儒艮保護區(11.08 mg/kg)、和 榮村(10.83 mg/kg)、上 新 村(9.44 mg/kg)、黃 金 村(6.48 mg/kg)。隨著土層的逐漸加深,除了上新村土壤速效磷含量逐漸降低外,其他采樣地的速效磷含量均波動變化。除了>30~40 cm 土層在各采樣地之間無顯著性差異之外,在其他各土層,各采樣地之間總體上均差異顯著(p<0.05)。

土壤速效鉀質量比平均值的高低順序依次為鎮西村(499.85 mg/kg)、上新村(399.05 mg/kg)、儒艮保護區(375.97 mg/kg)、和榮村(345.96 mg/kg)、那潭村(331.94 mg/kg)、那江村(292.79 mg/kg)、黃金村(253.62 mg/kg)。隨著土壤深度的增加,那潭村、上新村、和榮村土壤速效鉀含量逐漸降低,黃金村和那江村基本保持不變,鎮西村表層(0~10 cm和>10~20 cm)土壤速效鉀含量明顯高于深層土壤,儒艮保護區>30~40 cm土層的速效鉀含量比各采樣地任一土層的都要高。除了>40~50 cm土層外,其他土層堿解氮含量在不同采樣地之間總體上差異顯著(p<0.05)。

2.3 不同采樣地土壤理化性質的主成分分析

如圖7所示,綜合上述不同采樣地土壤的物理指標(粒度)、化學指標(鹽度、pH、有機質含量、全氮含量、全磷含量、全鉀含量、堿解氮含量、速效磷含量和速效鉀含量)共10 項指標,進行主成分分析,提取出3 個主成分變量。3 個主成分變量的累計貢獻率達到80.10%,表明前3 個綜合指標能代表10 個單項指標的大部分信息,可以用這3 個主成分對7 個采樣地的理化性質進行綜合分析。決定第一主成分的指標為全氮含量、堿解氮含量和速效磷含量;決定第二主成分的指標為鹽度、pH 和速效鉀含量;決定第三主成分的指標主要是粉砂含量。根據綜合評價模型的分析結果,7個不同采樣地的綜合評價值依次為和榮村、儒艮保護區、上新村、那江村、那潭村、鎮西村、黃金村(表2)。

表2 北海市不同紅樹林宜林灘涂綜合評價值及排序Table 2 Comprehensive appraise value and sequencing of different mudflats suitable for afforestation of mangrove in Beihai city

圖7 北海市紅樹林宜林灘涂土壤理化指標的主成分分析Fig.7 Principal componen analysis of physicochemical indexes in mudflats suitable for afforestation of mangrove in Beihai city

3 討 論

3.1 不同紅樹林宜林灘涂土壤理化性質差異分析

本研究選擇的北海市濱海宜林灘涂的成土母質主要為淺海沉積物[38],部分采樣地因有互花米草等耐鹽草本植物生長,表土層腐殖質積累明顯,呈暗灰色至暗灰黃色,質地偏砂,以砂土為主,結構性差。7 處采樣地土壤粒徑占比依次為砂、粉砂、黏土和細礫,這可能是因為樣地內紅樹植物分布很少,在水動力作用下,潮灘表層粗顆粒物質含量增加[38-40]。各采樣地土壤粒度組成均以砂占優勢,粉砂占少部分,黏土和細礫極少,這與其他對廣西壯族自治區北海市紅樹林土壤機械組成的研究結果不同[41]。鎮西村和那江村土壤砂占比相對其他采樣地較少,但黏土占比較高,這可能是因為鎮西村濱海灘涂有大片互花米草生長,互花米草的促淤功能導致泥沙快速沉降和淤積;那江村灘涂有少量人工種植的秋茄,紅樹植物的生長能改良土壤結構,且由于秋茄枝干及根系的阻擋,水動力作用減弱,細顆粒物質得以沉積。其他采樣地植物分布較少,水動力作用較強,細顆粒物質因向岸運輸無法沉積下來[40]。

紅樹林土壤pH 一般偏酸性[42],全國第二次土壤普查結果[37]表明,北海市沿海灘涂土壤pH 在5.5~6.8之間,本研究所選的7個采樣地不同土層土壤pH為4.8~7.6。那潭村土壤pH偏低,這可能與當地村民水產養殖與趕?;顒釉斐傻耐寥罃_動有關[43]。鎮西村和上新村灘涂土壤pH偏高,可能與采樣地位于大片種植田附近有關[44]。

土壤肥力可通過土壤有機碳、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀等指標來指示[45],具有高度的空間變異性[46]。因此,調查養分的空間分布特性對改良立地及造林具有重要意義。土壤有機質含量直接影響植物的生長[45],那潭村、上新村與和榮村土壤有機質含量總體上隨土層深度的增加而逐漸減少,但是,黃金村采樣地土壤有機質含量隨土層深度的增加逐漸增加,這可能是因為該樣地位于河口附近,長時間泥沙淤積導致有機質的沉積。本研究所選7 處宜林灘涂土壤有機質質量比雖然都低于廣東省湛江灣紅樹林[(31.02±6.93)g/kg],但是除了黃金村(5.83 g/kg)之外,其他采樣地有機質質量比均高于北海市光灘有機質質量比的平均值[(10.47±3.27)g/kg][37]。那潭村、和榮村、鎮西村和上新村灘涂表層土壤有機質質量比分 別 為(30.46±5.49) g/kg、(25.18±6.06) g/kg、(22.01±2.21)g/kg和(16.76±3.42)g/kg,高于全國第二次土壤普查測定的北海市沿海紅樹林表層土壤有機質質量比(13.1 g/kg)[37],屬于中高水平,可能因為所選采樣地中有互花米草生長,從而使得營養物質得以積累。深層土壤有機質含量非常低,可能因為采樣地中無紅樹植物生長,缺少植物的根莖固定,營養物質無法積累。

土壤養分是影響生物生長、繁殖和代謝活動的主要因素之一。土壤養分的分布主要基于季節、潮汐條件和陸地淡水流量[37]。由于紅樹林地處熱帶,有潮水周期性淹沒,而且紅樹植物生長能夠增加土壤有機質和養分含量,土壤氮磷鉀含量較一般陸地土壤更加豐富[47],而且養分的轉化效率也明顯高于其他生態系統。根據全國第二次土壤調查結果[37],除了黃金村[(0.24±0.05)g/kg]和那潭村[(0.48±0.18)g/kg)]土壤全氮質量比屬于第六級之外,其他采樣地的全氮含量均屬于第五級,高于北海市沿海灘涂的平均質量比(0.57 g/kg)[37]。除了和榮村[(0.35±0.02)g/kg]和那潭村[(0.27±0.04)g/kg]的全磷質量比略高于北海市紅樹林生長區(0.27 g/kg)之外[37],其他采樣地均低于北海市紅樹林生長區和光灘(0.57 g/kg)全氮質量比的平均值[37],屬于五級、六級水平。除了和榮村[(11.83±0.85)g/kg]、那江村[(14.17±0.57)g/kg]和那潭村[(13.29±1.21)g/kg]的全鉀質量比高于北海市光灘(10.9 g/kg)和紅樹林區(9.13 g/kg)[37]之外,其他采樣地均較低,屬于五級、六級水平。黃金村灘涂土壤堿解氮含量非常低,處于第六級水平,儒艮保護區灘涂土壤堿解氮含量也比較低,處于第五級水平,其他采樣地土壤堿解氮含量在不同土層波動較大,處于三~六級,高于北海市光灘和紅樹林區的平均值。各采樣地土壤速效磷含量隨土層變化波動較大,屬于三~六級。各采樣地土壤速效鉀含量均屬于第一級水平,黃金村和儒艮保護區土壤速效鉀含量甚至高于湛江灣紅樹林區域[37],因此更適合白骨壤生長。

3.2 不同采樣地紅樹林修復的適宜性分析

在相當大的鹽度范圍內(0‰~90‰),紅樹植物均可正常生長[48],但是不同的紅樹林樹種對鹽度的需求不同,白骨壤生長的適宜鹽度為0‰~30‰,秋茄生長的適宜鹽度為7.5‰~21.2‰,紅海欖生長的適宜鹽度為8‰~34‰[49]。本研究所選采樣地的土壤鹽度均可滿足白骨壤和紅海欖生長的最適鹽度,但較秋茄生長的適宜鹽度略高。秋茄的耐鹽性很強,在鹽度為50‰的環境中仍能正常生長[50],因此采樣地內也可種植。上新村有部分區域(0.003 1 km2)高程略低于平均海平面,在0.48~0.56 m 之間,受水淹時間較長,可避開種植,其他樣地的高程均高于北海市平均海平面(0.56 m),受到周期性潮水淹沒。各樣地地形走勢不同,但是總體地貌均較為平緩,適宜紅樹林生長。

白骨壤作為紅樹林的先鋒樹種,根系發達,適宜范圍較廣,秋茄和紅海欖多生長在河流入??诤齿^平坦的泥灘上,喜生長于富含有機質的淤泥中。和榮村、儒艮保護區和上新村濱海灘涂的綜合養分含量較高,綜合評價值均大于1,可種植白骨壤、秋茄和紅海欖。那江村和那潭村濱海灘涂各主成分分析值與綜合評價值均為正值,表明土壤營養豐富且均衡,可種植秋茄和紅海欖。鎮西村和黃金村的營養條件較差,綜合評價值為負值,僅適合白骨壤生長。

4 結 論

廣西壯族自治區北海市濱海灘涂各造林地塊不同深度土壤的粒徑均以砂和粉砂為主,各組分含量大小依次為砂、粉砂、黏土、細礫,土壤結構性較差。隨著土壤深度的增加,各地塊的土壤理化指標總體上均呈逐漸降低的趨勢。土壤有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀含量均滿足造林所需營養條件。結合對紅樹植物生長特性的綜合分析,在土壤養分較為貧瘠的黃金村和鎮西村沿海灘涂適宜的造林樹種為白骨壤,和榮村、儒艮保護區和上新村濱海灘涂適宜種植白骨壤、秋茄和紅海欖,那潭村和那江村濱海灘涂適宜種植秋茄和紅海欖。

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