盐城滨海滩涂湿地典型植物群落土壤微生物组成与结构特征

土壤微生物是生态系统维持正常结构与功能的重要组成部分,为探究盐城滩涂典型湿地土壤微生物群落结构特征,以江苏盐城滩涂互花米草、藨草、盐地碱蓬、芦苇及淤泥质光滩5种典型群落为对象,采用16S rRNA高通量测序技术分析0—10 cm(表层)、10—30 cm(中层)、30—60 cm(深层)土壤微生物多样性及群落结构。结果表明:(1)几种植物群落间,土壤微生物群落结构差异较大,主要体现在细菌群落结构的差异性,古菌群落结构差异相对较小。光滩与植物群落间,在土壤细菌种类及相对丰度上差异相对较大,互花米草群落与本土植物群落间,在微生物群落的细菌种类组成上存在较大差异;藨草群落土壤表层微生物群落结构与互花米草群落相似,深层与盐地碱蓬、芦苇群落相似。(2)同一群落不同层次土壤微生物群落结构相似,差异小于不同群落间土壤微生物群落的结构差异性;不同群落对应层次间,表深层土壤中五种群落土壤微生物多样性存在显著差异,中层土壤中五种群落微生物多样性差异不显著。总体上,植物群落类型对土壤微生物群落结构的影响大于土壤深度;与本土植物群落相比,互花米草群落土壤主要优势门微生物种类差异较小,但部分优势门微生物相对丰度显著改变,微生物群落功能群也存在一定差异。

滩涂湿地蟹类活动对表层土壤的扰动效应

为探究在不同植物群落中的大型底栖动物无齿螳臂相手蟹(Chiromantes dehaani)对滨海滩涂湿地表层土壤的生物扰动效应,在江苏大丰糜鹿国家级自然保护区第三核心区的滩涂湿地潮坪区,春季末期在潮沟附近的互花米草(Spartina alterniflora)群落、白茅(Imperata cylindrica)群落、芦苇(Phragmites australis)群落3个植物群落中,分别设置多蟹围隔区、少蟹围隔区和无围隔区,冬季采集并检测处理后围隔区蟹洞数量、土壤的理化性质及植物生物量等生态指标,分析底栖动物对表层土壤的扰动效应。研究发现:互花米草及白茅群落中土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)含量在多蟹区显著低于少蟹区,蟹丘土壤的TOC及TN含量显著高于多蟹区表层土壤;而在芦苇群落中则相反。互花米草群落多蟹区土壤C/N、白茅群落多蟹区土壤C/N及C/P显著低于少蟹区,芦苇群落不显著。互花米草群落蟹穴数量与植物生物量呈显著正相关。研究结果显示,相手蟹扰动降低了互花米草及白茅植物群落表层土壤的有机质稳定性,加速碳氮分解,降低表层土壤的碳氮含量,并促进互花米草植物生物量的增长,但对芦苇群落表层土壤扰动的影响则相反。

无齿螳臂相手蟹对互花米草群落土壤因子的影响分析

为研究底栖动物活动对滩涂湿地土壤条件及植物生长的影响,在江苏大丰麋鹿国家级自然保护区第三核心区的互花米草群落,以当地优势物种无齿螳臂相手蟹为工具物种,以围隔法设置少蟹组、多蟹组、对照组(邻近无围隔处理)开展原位受控试验,研究蟹穴数量、植被地上生物量及土壤的容重(BD)、盐度(DS)、总氮(TN)、总磷(TP)、总有机碳(TOC)等理化指标及因子间相关关系与底栖动物活动的相关性。结果显示:1)不同处理组间,土壤BD、DS的相对大小及季节变化趋势差异较小,而土壤TOC、TN、TP的相对大小及季节变化趋势差异相对较大,蟹穴数量与植物地上生物量呈正比;2)不同处理组间呈显著相关的土壤因子不同,并存在季节性差异,显示蟹类数量相对大小影响土壤因子间的相关关系;3)实验初期(初夏)不同处理组间土壤因子的差异相对较小,随着处理时间的延长,土壤理化性质的组间差异越来越大,多蟹组土壤BD较高,TOC和TN较低,少蟹组土壤TOC和TN较高,BD较低,对照组DS、TP较高。总体上,底栖动物的相对密度可影响主要土壤因子的相对大小及变化趋势,也影响主要土壤因子间的关联关系,促进土壤条件的空间分异。

江苏滨海滩涂湿地盐沼植被动态及机制

江苏省滨海滩涂湿地资源丰富,但由于围垦等人类活动以及外来物种生态入侵等影响,盐沼植被的面积持续下降。本文基于Landsat遥感影像,利用DSAS系统定量分析,对1985—2020年江苏滨海滩涂湿地潮滩植被带的围堰区、盐沼植被区的规模动态及相关关系、围堰规模的植被效应等进行了研究。结果表明:(1)1985—2020年,潮滩植被带向海显著推进岸段与围堰区规模显著增加岸段在空间上具对应性,变化热点区逐渐南移,期初为射阳河口至北凌河口岸段,2015年后,已南移至梁垛河口至遥望港岸段。(2)盐沼植被与围堰区面积在不同岸段间差异较大,但各岸段间围堰区与盐沼植被面积之比均快速上升,比值由1985年的0.017∶1变为2020年的5.59∶1,围堰区面积与盐沼植被面积呈极显著负相关。(3)随盐沼植被带规模逐渐下降,其与潮滩植被带向海延展速率的相关关系也由显著正相关变为不显著相关,显示盐沼植被带规模对潮滩植被带延展的促进作用具一定的规模效应。