衡水湖濕地蘆葦?shù)纳锪颗c土壤水分變化的相關(guān)性研究

牛玉璐

（衡水學(xué)院生命科學(xué)系 河北 衡水 053000）

衡水湖是華北地區(qū)重要的濕地生態(tài)系統(tǒng)之一，隨著對濕地生態(tài)需水研究的深入，濕地生態(tài)需水機(jī)理問題正需進(jìn)一步的探討和解決[1]。蘆葦(Phragmites communis)是衡水湖濕地植被的主要建群種，蘆葦對環(huán)境因素的響應(yīng)是衡水湖濕地生態(tài)需水機(jī)理研究中的重要方向[2]。

1 材料與方法

1.1 樣帶與樣地設(shè)置。樣帶選址考慮了不同環(huán)境梯度、優(yōu)勢種、地形地貌特點以及空間廣布性等條件。根據(jù)蘆葦生長地土壤水分含量的不同，在與衡水湖岸垂直方向(即沿水分梯度變化)確定樣帶，采用GPS進(jìn)行定位。樣地包括兩大類(圖1)：①水體，即生長在水中的植被(蘆葦)；②陸地，土壤水分具有一定的變化，根據(jù)土壤水分含量高低分為4個不同梯度的樣地，每個梯度樣地隨機(jī)設(shè)置5個小樣方，樣方大小為1 m×1m，小樣方內(nèi)隨機(jī)采樣5次，共100個數(shù)據(jù)。

圖1 樣帶與樣地

1.2 采樣。在確定樣地位置之后，先用繩圍成一個1 m×1 m的小樣方，隨后用枝剪沿蘆葦根部，取地面以上部分剪下，裝入采樣袋。用土壤水分監(jiān)測儀測土壤水分含量，分別在地表、地下10cm和地下15cm深度進(jìn)行測量，取平均值作為該樣地土壤水分含量，隨后取土樣。在實驗室用電子天平分別測量蘆葦?shù)孽r重和土壤鮮重，隨后放入烘干箱，80℃下烘至恒重，稱其干重。

1.3 數(shù)據(jù)處理。用Mirosoft Excel(擬合曲線及描述統(tǒng)計)、SPSS Statistics(離差平方分析)兩因素進(jìn)行多元方差分析(Two-way Manova)，檢驗不同土壤水分對蘆葦生物量差異性的影響[3]。使用皮爾森相關(guān)系數(shù)分析土壤水分與蘆葦生物量的關(guān)系[4]，P＜0.05時相關(guān)性顯著，認(rèn)為0.8＜|r|≤1.0為極強(qiáng)相關(guān)，0.6＜|r|≤0.8為強(qiáng)相關(guān)，0.4＜|r|≤0.6為中等程度相關(guān)，0.2＜|r|≤0.4為弱相關(guān)，0＜|r|≤0.2為極弱相關(guān)或無相關(guān)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土壤水分對蘆葦鮮重及干重的影響。根據(jù)土壤水分含量(分別為15%、28.5%、30%、35%、水邊)劃分為5個梯度，用數(shù)字1～5代替。選取樣地蘆葦鮮重、干重數(shù)據(jù)制作圖2。每個樣地樣品質(zhì)量為5株蘆葦質(zhì)量之和。從圖2可以看出，隨著土壤水分的升高，樣品鮮重呈緩慢上升趨勢，表明土壤水分是影響蘆葦鮮重的因素之一，而蘆葦干重并不呈線性分布。蘆葦鮮重范圍為97.75～200.77 g，其中樣地2土壤含水量為35%，蘆葦長勢最好；樣地5土壤水分含量為15%，蘆葦生物量最低。

圖2 不同土壤水分對蘆葦鮮重及干重的影響

2.2 不同土壤水分蘆葦植株的水分含量。蘆葦植株水分含量計算公式如下[5]：

其中ω1為蘆葦鮮重，ω2為蘆葦干重，根據(jù)公式計算得出5個樣地中蘆葦植株水分含量依次為15.42%、11.52%、12.29%、8.6%、11.21%，所以蘆葦?shù)乃趾颗c土壤水分梯度并沒有顯著的相關(guān)性。2.3 不同土壤水分下蘆葦鮮重的方差分析。從表1中可以看出土壤水分p值0.000＜0.05，說明蘆葦鮮重受土壤水分的影響顯著；R2=0.942，說明蘆葦鮮重有94.2%是由土壤水分的影響造成的，5.8%是由其他因素造成的。

表1 不同土壤水分下蘆葦鮮重的方差分析

2.4 不同土壤水分下蘆葦鮮重、干重的多重比較。從表2可以看出，蘆葦鮮重中水里和土壤水分35%與其他樣地相比差異非常顯著，而土壤水分在30%、15%、28.5%時，各處理間差異不顯著。而蘆葦干重并沒有顯著的相關(guān)性。

表2 不同土壤水分下蘆葦鮮重 干重的多重比較

3 結(jié)論與討論

土壤水分含量是影響蘆葦生物量的重要因素之一。研究表明，衡水湖濕地蘆葦鮮重隨著土壤水分的升高呈緩慢上升趨勢；當(dāng)土壤水分含量為35%時，衡水湖濕地蘆葦鮮重達(dá)到最大值，而水生蘆葦與之相比較鮮重則有所下降。而蘆葦干重與土壤水分含量間并不是呈線性關(guān)系，不能確定其與土壤水分的關(guān)系，可能是因為蘆葦樣帶是鹽堿地，不同樣地的鹽堿性不同，會影響蘆葦植株的生長。