黄河三角洲芦苇湿地植物群落的环境梯度分析

黄河三角洲芦苇湿地植物群落的环境梯度分析摘要:通过对应分析DCCA分析了影响芦苇湿地植被分布的关键因子,确定了黄河三角洲芦苇湿地的主要环境梯度是水位和土壤盐分、Na+、K+、Cl-。根据各环境因子之间的相关性,确定黄河三角洲湿地土壤盐分的主要构成形式是NaCl、KCl,并指出引水提高水深可以显著降低土壤盐分。

关键词:DCCA 芦苇环境梯度黄河三角洲湿地

1 黄河三角洲芦苇湿地植物群落的环境梯度分析

以24个样地的植被组成多度矩阵和水深(WD)、土壤盐分(S)、有机质含量(SOM)、pH、Na+、Mg2+、K+、Ca2+、Cl-、全氮量(TN)、全碳量(TC)、全磷量(TP)等环境因子矩阵,两个矩阵进行DCCA分析,结果见表1、表2和图1。

DCCA排序图能够很好的揭示植物种分布与环境梯度之间的关系,环境因子用带有箭头的线段表示,连线的长短表示植物种类分布与该环境因子关系的大小,箭头所处的象限表示环境因子与排序轴之间的正负相关性,箭头连线与排序轴的夹角表示该环境因子与排序轴相关性的大小。在分析植物种类和环境因子之间的关系时,可以作出某一植物种类与环境因子连线的垂直线,垂直线与环境因子连线相交点离箭头越近,表示该种与该类环境因子的正相关性越大,处于另一端的则表示与该类环境因子具有的负相关性越大。

DCCA排序同时给出了植物种类排序轴和环境因子排序轴,其中植物种类第1排序轴与环境因子第1排序轴,植物种类第2排序轴与环境因子第2排序轴都具有非常显著的正相关关关系(相关系数分别为为0.9744,0.9082)。故只分析环境因子与环境排序轴的关系。从表2可以看出,环境因子中的水深与环境因子第1排序轴呈显著正相关关系(相关系数为0.8399),而土壤盐分(S)、Na+、K+、Cl-则与环境因子第1排序轴呈显著的负相关关系(相关系数分别为-0.9619、-0.8810、-0.8177、-0.7781);环境因子中的Ca2+与环境因子第2轴呈较强的正相关关系(相关系数为0.6639),其它均无明显相关关系。

在群落样方的DCCA排序图上,可以将空间位置相对紧密的植物群落划分为4个植物群落类型①、②、③、④。植物群落类型①包括样地3、7、8、9、11、12,植物群落类型②包括样地1、2、4、5、6、10,植物群落类型③包括13、14、15、16、17、20,植物群落类型④包括样地18、19、21、22、23、24。从第1排序轴的左侧向右,水位提高,土壤盐分下降,群落类型由柽柳-翅碱蓬-青蒿-补血草-碱蓬群落逐渐过渡到柽柳-翅碱蓬-芦苇群落,芦苇-罗布麻-苣荬菜-翅碱蓬-柽柳群落和芦苇-香蒲-狐尾藻群落。

通过以上分析,可以看出,DCCA第1排序轴实际上主要反映了黄河三角洲水深、土壤盐分的梯度变化,而DCCA第2排序轴主要反映了黄河三角洲Ca2+的梯度变化。但Ca2+等环境因子与DCCA第2排序轴的相关性(相关系数0.6639)远不如水深、土壤盐分(S)、Na+、

K+、Cl-与DCCA第1排序轴的相关性(相关系数分别为0.8399、-0.9619、-0.8810、-0.8177、-0.7781)高。由于Na+、K+、Cl-与土壤盐分S呈显著正相关,可以认为,黄河三角洲的主要环境梯度表现为与DCCA第1排序轴高度相关的水深和土壤盐分。沿着第1排序轴,水深逐渐升高,土壤盐分逐渐降低,以柽柳、二色补血草、青蒿、碱蓬、翅碱蓬等为代表的盐土生植物群落,逐渐演变为以芦苇、狐尾藻、香蒲等为主的淡水生植物群落。

2 环境因子之间的相关性分析

通过各环境因子之间的相关性分析。可以看出,Na+、K+、Cl-均与土壤盐分S呈十分显著的正相关,而其他各因子与土壤盐分S相关性不明显,说明黄河三角洲芦苇湿地Na+、K+、Cl-对土壤盐分的贡献最大。Na+、K+与Cl-呈显著正相关,说明黄河三角洲芦苇湿地土壤盐分的主要构成形式是NaCl、KCl等。Na+、K+、Cl-与水深(WD)呈显著负相关关系,说明提高水深可能降低土壤盐分。

3 结语

通过对应分析DCCA排序,显示水位与第1排序轴呈显著正相关,土壤盐分(S)、Na+、K+、Cl-与第1排序轴呈显著负相关,Ca2+与第2排序轴呈显著正相关,其他环境因子与排序轴无显著的相关性。水位和土壤盐分是黄河三角洲芦苇湿地的主要环境梯度,随着水位的升高,土壤盐分的下降,芦苇湿地的群落结构由以柽柳、二色补血草、青蒿、碱蓬、翅碱蓬等为代表的盐土生植物群落,逐渐演变为以芦苇、狐尾

藻、香蒲等为主的淡水生植物群落。

相关性分析结果表明,黄河三角洲芦苇湿地土壤盐分(S)与Na+、K+、Cl+呈显著正相关关系,水深(WD)与Na+、K+、Cl-呈显著负相关关系,Na+、K+与Cl-呈显著正相关。黄河三角洲湿地土壤盐分的主要构成形式是NaCl、KCl,提高水深可以显著降低土壤盐分。