土壤全氮測定中消化方法對分析結(jié)果的影響(完整版)實用資料

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土壤全氮測定中消化方法對分析結(jié)果的影響土壤全氮測定中消化方法對分析結(jié)果的影響（完整版）實用資料(可以直接使用，可編輯完整版實用資料，歡迎下載）全氮的含量是土壤肥力的重要指標(biāo)之一。所以，在土壤肥力的分析中，全氮的分析是非常重要的。分析測定主要包括3個環(huán)節(jié)，1是土壤樣品的消化，2是蒸餾，3是滴定。消化的方法甚為繁多，其中首推經(jīng)典的凱氏法，即在凱氏瓶中進行消化，在硫酸和樣品混合物中加入混合催化劑，以加速消化，消化時間約2h，其優(yōu)點是消化完全，且氮無損失，結(jié)果準(zhǔn)確可靠;其次是各種改良的消化方法，主要是在硫酸及樣品混合物中加入各種氧化劑，加速有機物質(zhì)的氧化、分解，以縮短消化時間。在消化后的測定中，因鐵、鋁以及其它離子的嚴(yán)重干擾，很少采用比色法，而普遍采用蒸餾滴定法。我們將常用的改良消化方法和經(jīng)典的凱氏消化方法進行了比較，其目的在于選出既簡便快速、分析結(jié)果又穩(wěn)定可靠的消化方法，以利于大量土壤樣品的分析工作。1方法1.1凱氏消化法稱樣0.5～1.0g置于100ml凱氏燒瓶中，加水約2ml，使土壤完全濕潤，加混合催化劑(K2SO4-CuSO4-Se)1.8g，再加濃H2SO45ml。搖勻后蓋上漏斗，放在電爐上消化近2h。冷卻，加水約30ml，加40%NaoH溶液20ml，迅速裝入蒸餾管，通蒸汽蒸餾，餾出物通過導(dǎo)管及冷卻管插入硼酸(2%)溶液中。吸收氨的硼酸溶液用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定。1.2H2SO4-K2Cr2O7分步消化法稱樣0.5～1.0g置于50ml三角瓶中，加入適量水濕潤土壤，加濃H2SO45ml，搖勻后蓋上漏斗，在通風(fēng)柜中的電爐上消化至冒煙，保持5min，取出稍冷，加飽和重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液5ml，低溫消化10min(電爐絲幾乎不發(fā)紅)。1.3H2SO4-K2Cr2O7一次消化法稱樣0.5～1.0g置于50ml三角瓶中，加飽和K2Cr2O7溶液5ml，輕輕搖勻，再加濃H2SO45ml，瓶口加蓋漏斗，在通風(fēng)柜中低溫消化10～15min。冷卻，轉(zhuǎn)移入100ml凱氏瓶中，如1.1進行蒸餾滴定。1.4H2SO4-K2Cr2O7烘箱保溫一次消化法所加試劑同1.3。將盛樣及試劑混合物的三角瓶置于160℃烘箱中保溫30min。1.5H2SO4-HClO4法稱樣0.5～1.0g置于50ml三角瓶中，加水3～5ml、濃H2SO45ml，5～10min后，加70%過氯酸(HClO4)1滴，瓶口加漏斗，在通風(fēng)柜中消化5min，至溶液呈純白色或淺黃色為止，消化約需30min。1.6H2SO4-H2O2消化法稱樣0.5～1.0g置于50ml三角瓶中，加水少許使完全濕潤，加濃H2SO45ml，瓶口加蓋漏斗，在通風(fēng)柜中加熱至冒煙，消化5min，稍冷加30%雙氧水(H2O2)2滴，繼續(xù)消化5min，如溶液仍有色，再加H2O2水反復(fù)消化數(shù)次，直至溶液呈純白色為止。消化后的樣品溶液，蒸餾滴定同1.1。2結(jié)果以凱氏法所得結(jié)果為100%，不同消化方法、不同肥力土壤全氮分析結(jié)果見附表。表格1不同消化方法、不同肥力土壤全氮分析3討論3.1凱氏消化法是測定土壤全氮的經(jīng)典方法，可得準(zhǔn)確結(jié)果。但所需試劑及儀器較多，且消化時間較長，消化須在通風(fēng)柜中進行，在進行大批量樣品分析時，工作速度較慢。3.2第1.2、1.3、1.4消化方法，所用試劑完全相同，即只用硫酸和重鉻酸鉀。而其操作方法卻略有差異。方法1.2，消化方法分兩步進行，所得結(jié)果與凱氏法接近，平均測出率為凱氏法的97.5%。方法1.3，是將硫酸及重鉻酸鉀分次加入，一次消化，優(yōu)點是操作簡便快速，缺點是時間及溫度相對地難以掌握。如溫度較高，消化時間較長，易引起氮的損失。其所得結(jié)果平均為凱氏法的91.8%。方法1.4，在160℃烘箱中保溫0.5h，一次完成消化。一次可消化30～40個，不需要通風(fēng)設(shè)備，未發(fā)現(xiàn)對烘箱有腐蝕作用，本法除有操作簡便、快速優(yōu)點外，突出的特點是易于掌握，沒有溫度過低過高的情況發(fā)生，故重復(fù)性好，結(jié)果穩(wěn)定。但所得結(jié)果較低，凱氏法結(jié)果的91.4%。方法1.3與方法1.4所得的結(jié)果基本相同，為凱氏法的91%～92%，若將其所得結(jié)果乘以常數(shù)1.09則與凱氏法結(jié)果基本相同。這兩個消化方法和常用的有機質(zhì)測定的氧化方法相同，而有機質(zhì)的分析結(jié)果計算，根據(jù)經(jīng)驗結(jié)果須乘以常數(shù)1.1。常數(shù)1.09與常數(shù)1.1頗接近，因而所得結(jié)果偏低的原因也可能是由于消化不完全所引起的。3.3方法1.5及方法1.6所得的結(jié)果分別為凱氏法的94.9%和96%，但在消化過程中，特別是消化方法1.6，常有濺跳現(xiàn)象發(fā)生，顯得不甚安全。3.4在進行大批量土壤樣品分析時，為節(jié)約試劑及提高速度，可采用方法1.2進行消化，所得結(jié)果雖稍低但將結(jié)果乘以常數(shù)1.025后可得與凱氏法相同的結(jié)果。為簡便起見，亦可選用方法1.4進行消化，但所得結(jié)果須乘以常數(shù)1.09。方法1.5和方法1.6須分別乘以常數(shù)1.05和1.04，因常有濺跳現(xiàn)象發(fā)生，宜在少量樣品分析時使用。油脂中八種脂肪酸的分析測定黃龍娣1,鄭建明2,姚維武3,張丹青4(江蘇天瑞儀器股份,江蘇昆山215300摘要:油脂經(jīng)氫氧化鉀-甲醇溶液甲酯化后,生成的脂肪酸甲酯用DB-WAX毛細(xì)管柱進行分離,GC-FID進行檢測。該方法的回收率在91.45%~112.53%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于8%,八種脂肪酸的檢出限在0.29μg/mL~1.10μg/mL之間。本方法準(zhǔn)確度高,檢出限低,能滿足實際檢測工作的需要。關(guān)鍵詞:脂肪酸;氣相色譜法;油脂Determinationof8kindsoffattyacidsinoilsHUANGLong-di1,ZHENGJian-ming2,YAOWei-wu3,ZHANGDan-qing4(JiangsuSkyrayInstrumentCo.,Ltd.,JiangsuKunshan,215300Abstract:Amethodforthedeterminationof8kindsoffattyacidsinoilsbyGC-FIDwasdeveloped.Fattyacidsweremethylatedtofattyacidmethylethers(FAMEsbyKOHinmethanol.FAMEswerequantitivelymeasuredbyDB-WAXcapillarygaschromatography.Therecoveriesoffattyacidsrangedfrom91.45%~112.53%withrelativestandarddeviationslessthan8%,andthedetectionlimitswereintherangeof0.29μg/mL~1.10μg/mL.Withthehighaccurateandlowdetectionlimits,thismetodcouldbeusedinmanylaboratorydetectings.Keywords:fattyacid;gaschromatography;oil油脂是食物中3大產(chǎn)能營養(yǎng)素之一,其主要成分是高級脂肪酸(12個碳原子以上的甘油酯,是人類從飲食中攝取能量的主要來源,具有重要的生理作用。油脂中所含的亞油酸、亞麻酸為必需脂肪酸,人體自身不能合成,只能由食物供給[1]。但是,在最近10年來,鄉(xiāng)居民的膳食、營養(yǎng)狀況有了明顯改善,但仍面臨營養(yǎng)失衡的情況。由于膳食營養(yǎng)比例失衡所導(dǎo)致的兒童發(fā)育不良、貧血,成人肥胖、高血壓、糖尿病、血脂異常等慢性病現(xiàn)象,依然十分嚴(yán)重。因此,膳食營養(yǎng)攝入必需考慮各種脂肪酸的搭配,尤其是必須脂肪酸一定要有足夠的量[2]?？梢?對油脂中脂肪酸成分和含量進行分析,對于科學(xué)評價油脂的營養(yǎng)價值,指導(dǎo)人們合理安排膳食具有重要意義。油脂中脂肪酸含量的測定方法主要是氣相色譜法。脂肪酸的極性較強,雖然脂肪酸可以直接在極性固定相上進行分析,但是如果把脂肪酸衍生為脂肪酸甲酯就可以降低它們的沸點得到更為可靠和重復(fù)性的數(shù)據(jù)。常用的方法有三氟化硼法、三甲基氫氧化硫法、酯交換法等[3-6]。筆者采用氫氧化鉀-甲醇進行甲酯化,用DB-WAX毛細(xì)管柱進行分離,優(yōu)化了甲酯化的條件,對橄欖油、大豆油、花生油、菜籽油及豬油中的脂肪酸組成及含量進行了測定。1實驗部分1.1儀器試劑儀器:氣相色譜儀(GC5400,江蘇天瑞儀器股份;恒溫水浴鍋;氫氣發(fā)生器(AYH-300,北京天雨澤科技;空氣發(fā)生器(AYK-2000北京天雨澤科技;微量進樣器(10μL,安捷倫試劑:正己烷(色譜純,百靈威;氫氧化鉀(分析純,江蘇強盛化工;甲醇(色譜純,SANFO;脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品,AccuStandard公司樣品:橄欖油、大豆油、花生油、菜籽油、豬油均購自市場1..2脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制準(zhǔn)確稱取一定量的豆蔻酸甲酯、棕櫚酸甲酯、棕櫚油酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯、花生酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品于同一容量瓶中,用正己烷溶解并定容至100mL,置于4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?.3樣品處理稱取0.1000g左右(精確到0.001g試樣至具塞試管中,用移液管移取3mL正己烷溶解試樣,再加入1.0mol/LKOH-CH3OH溶液2mL,放入恒溫水浴鍋中衍生20min后取出冷卻至室溫,加入2mL飽和氯化鈉溶液,振搖1分鐘,靜置分層,取上清液過濾,用做氣相色譜分析。1.4色譜條件色譜柱為DB-WAX毛細(xì)管柱(3m×0.320mm×0.25μm;載氣為高純氮氣,1.40MPa,分流比10:1,柱溫:200℃,進樣口溫度:250℃,檢測器溫度:280℃,進樣量:1.0μL。2結(jié)果與討論2.1甲酯化條件的選擇2.1.1甲酯化溫度的選擇實驗比較了甲酯化溫度對反應(yīng)的影響,選擇30℃、40℃、50℃、60℃的甲酯化溫度分別進行了實驗。實驗結(jié)果表明:甲酯化反應(yīng)溫度為50℃時,甲酯化反應(yīng)效果相當(dāng),甲酯化反應(yīng)溫度為60℃時,正己烷易揮發(fā)影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此本實驗選擇甲酯化溫度為50℃。2.1.2甲酯化時間的選擇任何反應(yīng)都需要一定的時間,因此時間是影響甲酯化程度的一個重要因素,時間太短,甲酯化反應(yīng)不完全;時間太長,則影響了實驗效率。因此本實驗對不同時間下的響應(yīng)值進行了比較,其結(jié)果見表1。表1不同甲酯化時間的響應(yīng)值甲酯化時間10min20min30min40min響應(yīng)值(Mv411751397385364968355626從表1可以看出,隨著甲酯化時間的增長,響應(yīng)值越來越小,因此本實驗選擇甲酯化時間為10min。2.1.3甲酯化試劑濃度的選擇KOH-CH3OH的濃度是影響甲酯化程度的另一個重要因素,本實驗對不同濃度的KOH-CH3OH溶液進行了比較,結(jié)果見表2。表2加入不同濃度KOH-CH3OH溶液時的響應(yīng)值KOH-CH3OH濃度(mol/L1.2響應(yīng)值(MV452349482986598519589965從表2可以看出,采用1.0mol/LKOH-CH3OH和1.2mol/LKOH-CH3OH,甲酯化反應(yīng)效果相當(dāng),因此本實驗選擇KOH-CH3OH溶液的濃度為1.0mol/L。2.2工作曲線將1.2配制的脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液逐步稀釋,在最優(yōu)化色譜條件下注入氣相色譜儀進行檢測。以脂肪酸質(zhì)量為橫坐標(biāo),其相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。各脂肪酸的線性方程、相關(guān)系數(shù)見表3。方法的檢出限是依據(jù)線性最低濃度點,以3倍噪聲比計算得出。表3八種脂肪酸的線性方程和相關(guān)系數(shù)檢出限脂肪酸名稱線性范圍(ng線性方程相關(guān)系數(shù)(μg/mL豆蔻酸3.29~26.32y=91.028x+125.720.99960.29棕櫚酸2.85~22.8y=97.232x+232.10.99950.38棕櫚油酸3.32~26.56y=73.061x+192.730.99950.48硬脂酸3.02~23.52y=108.92x+215.30.99960.71油酸4.31~34.48y=60.893x+140.170.99940.63亞油酸3.42~27.36y=105.37x+258.320.99950.90亞麻酸4.26~34.08y=52.9x+158.230.99951.00花生酸2.94~23.52y=87.986x+68.40.99991.102.3回收率與精密度取橄欖油樣品進行標(biāo)準(zhǔn)添加試驗,每個添加量做3個平行實驗,試驗結(jié)果見表4。結(jié)果表明,脂肪酸的回收率在91.45%~107.55%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1.12%~7.83%(n=3之間。說明該方法是可行的。表44種脂肪酸的加標(biāo)回收實驗結(jié)果2.4樣品中八種脂肪酸含量的測定在確定的色譜條件下,分別對標(biāo)樣和樣品進行色譜分析,利用保留值定性,外標(biāo)法定量,圖1、圖2分別為標(biāo)樣和樣品的色譜分離圖。油脂的定量結(jié)果見表5.圖1標(biāo)樣色譜圖圖2豬油脂肪酸甲酯氣相色譜分離圖注:(1C14:0;(2C16:0;(3C16:1;(4C18:0;(5C18:1;(6C18:2;(7C18:3;脂肪酸名稱添加量(mg添加水平1回收率RSD%添加量(mg添加水平2回收率RSD%添加量(mg添加水平3回收率RSD%豆蔻酸1.64597.473.553.29107.553.894.9391.455.67棕櫚油酸1.66106.627.833.32101.471.124.98103.526.47亞油酸1.7193.763.483.42101.0054.995.1398.424.23花生酸1.4799.651.522.94105.764.054.4195.095.11(8C20:0;表5不同油脂中各主要脂肪酸的含量油脂豆蔻酸(mg/g棕櫚酸(mg/g棕櫚油酸(mg/g硬脂酸(mg/g油酸(mg/g亞油酸(mg/g亞麻酸(mg/g花生酸(mg/g橄欖油0.15779.904.277.784615.4150.844.9662.859大豆油0.590586.430.238525.67194.65462.157.382.569花生油0.18475.77—19.11431.84389.590.48115.69菜籽油0.353526.3040.946.702369.56134.3461.412.653豬油10.16192.8911.6293.45294.18108.0610.261.93從表5結(jié)果可以看出,被測油脂中所含的主要成分是棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸。植物油脂中不飽和脂肪酸含量較高,其中花生油中油酸和亞油酸含量最高;而在豬油中棕櫚酸含量則較多。3結(jié)語本方法采用甲酯化分析食用油中八種脂肪酸的含量,對甲酯化的溫度、時間及試劑的濃度等條件做了選擇性對比實驗,確認(rèn)了最佳實驗方案。實驗結(jié)果穩(wěn)定,具有很好的回收率與重現(xiàn)性,可完全滿足動植物油脂這幾種脂肪酸檢測的要求,為科學(xué)的評價油脂的營養(yǎng)提供了依據(jù)。參考文獻:[1]郭莉萍,李正方,孟令惠.脂類與人體健康的關(guān)系[J].山西食品工業(yè),1999,(3:3-6.[2]換油吃出心腦健康[OL]/lvwenchuang/blog/item/2869e6760b97850bb151b91f.html[3]韓菊,馮冬,何春,等.低酚棉籽中脂肪酸成分的研究[J].分析測試學(xué)報,1997,16(2:31-32.[4]楊德崇.氣相色譜法測定油脂中的摻假物質(zhì)[J].中國公共衛(wèi)生,1993.(1:20-22.[5]可成友,吳曉芳.不飽和脂肪酸的氣相色譜法同時測定[J].中國衛(wèi)生檢疫雜志,2005,15(5:528-535.土壤水分、鹽分對野鴨湖濕地植物群落演替的影響馬小偉1胡東13華振鈴1李滿良1王桂忠2(11首都師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,北京100037:21霧靈山國家級自然保護區(qū)管理局,河北067300摘要本研究分別在春、夏、秋三個季節(jié)內(nèi)對野鴨湖濕地植物群落進行調(diào)查,在調(diào)查過程中,采用樣帶法、樣方法以及全球定位系統(tǒng)(GPS,共調(diào)查了樣帶2個,樣方355個.在此調(diào)查基礎(chǔ)上,運用樣方法對野鴨湖濕地植物群落演替與土壤水分、鹽分的關(guān)系進行了初步研究.結(jié)果表明:野鴨湖濕地植物群落的物種組成中,隨著水分的減少,濕生和沼生植物種類逐漸減少,有向鹽漬化和中旱生植物群落逐漸過渡的趨勢;在土壤環(huán)境、區(qū)域水分、人為干擾等因素的共同影響下,野鴨湖濕地有向陸地生態(tài)系統(tǒng)演化的趨勢.關(guān)鍵詞:野鴨湖濕地,植物群落,演替.中圖分類號:Q948115收稿日期:20072021103通訊作者0引言基于北京市科委關(guān)于北京市環(huán)境多樣性的研究課題(H010*********,2005年度,采用樣帶法、樣方法以及全球定位系統(tǒng)(GPS,對野鴨湖濕地植物群落演替與土壤水分、鹽分的關(guān)系進行了初步研究.濕地中,土壤水分、鹽分以及淺層地下水位影響著濕地植物的分布和演替.對于濕地植物演替的研究,以往的工作大多是在同一地點通過直接或漸進的方式研究植物在時間上的變動,但通過植被在空間上的組合,揭示植被先后變化的時間過程的研究還不多,而這種研究可以從植被在空間上的組合這個角度,探索野鴨潮濕地植物群落的演替趨勢[1~6].基于上述觀點,本文研究了植物群落演替與土壤水分、土壤鹽分、水、鹽不同組合以及淺層地下水位的關(guān)系,初步揭示出土壤水分、鹽分與濕地植被的關(guān)系,從而探索出野鴨湖濕地植物群落的演替規(guī)律,為北京地區(qū)濕地的規(guī)劃和濕地退化的恢復(fù)研究提供依據(jù).1研究地點自然概況野鴨湖國家級濕地自然保護區(qū)位于延慶縣官廳水庫中上游,是官廳水庫延慶轄區(qū)及海拔485m以下環(huán)湖灘涂組成的人工湖泊濕地,其地理位置為E115°47′~115°54′,N40°25′~40°30′.保護區(qū)總面積8700hm2,水域面積2667hm2,約占本區(qū)總面積的30166%.該地區(qū)春秋干旱多風(fēng)沙,冬季寒冷干燥,降雨多發(fā)生在夏季,年平均降雨量625mm.土壤類型為褐土、褐土性土及潮褐土,中部有部分潮土和鹽潮土[7].2研究方法211群落類型識別和劃分原則在野外調(diào)查時,主要依據(jù)4個原則區(qū)分群落:1一個植物群落應(yīng)該有大體均勻一致的種類組成;2一個植物群落應(yīng)有一致的外貌和結(jié)構(gòu);3相同的植物群落應(yīng)占有一致的地形部位和相應(yīng)一致的生境條件;4一個植物群落應(yīng)具備一定的面積.212群叢命名原則本研究均采用優(yōu)勢種命名原則,即以各群叢優(yōu)勢種的名稱作為該群叢的名稱,處于同一層的優(yōu)勢種用“+”連接,不同層的優(yōu)勢種用“-”連接.213群落物種多樣性調(diào)查方法2005年4月~11月先后3次對野鴨湖地區(qū)進行實地調(diào)查,每次調(diào)查時,使用全球定位系統(tǒng)(GPS第29卷第1期2021年2月首都師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版JournalofCapitalNormalUniversity(NaturalScienceEditionNo.1Feb.,2021對調(diào)查地點進行定位,按與湖岸垂直方向建立兩條樣帶,每條樣帶大約長2000m,在樣帶上每隔50m設(shè)一個樣方,每個樣方面積1m×1m,其中,喬灌叢樣方大小5m×5m.214濕地植物群落演替的研究方法本次研究植物群落演替的方法是:以現(xiàn)有群落組成及結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),通過同時研究當(dāng)前植被空間上的組合,揭示植物群落先后變化的時間過程,也就是通常所說的以空間變化代替時間變化過程.由于這樣的研究常常包含很強的假設(shè)成分,對于這一類研究最好補充當(dāng)前群落結(jié)構(gòu)的資料[8].3土壤水分、鹽分對濕地植物群落演替的影響311土壤水分對濕地植物群落演替的影響在濕地自然保護區(qū)內(nèi),干旱半干旱地區(qū)氣候的特點使水分成為植物生境中最為活躍的因素,也是植物生存繁衍的制約因子.水分條件的變化不僅直接決定著植物的生死存亡,而且可以通過對土壤中鹽分、熱量的調(diào)節(jié)作用對植物產(chǎn)生間接影響,濕地植被的分布與演替更是直接受制于水分的空間分布格局及動態(tài)變化[9].通過大量的野外調(diào)研,得出了隨著土壤旱化程度加強(地下水埋深增加,野鴨湖濕地常見植物群落的生態(tài)演替模式(圖1-1.土壤旱化程度增加(淺層地下水埋深增加圖1野鴨湖濕地常見植物群落的分布與濕地土壤水分關(guān)系圖本研究區(qū)內(nèi),影響土壤含水量的因素很多.其中,淺層地下水埋深的影響最為直接和重要.當(dāng)淺層地下水埋深淺時,土壤根系層可以得到上升毛管水的補給,使其保持較高的土壤含水量.隨著淺層地下水水位的下降,土壤根系層得到的上升毛管水補給減少,土壤含水量隨之下降,導(dǎo)致土壤中有效含水量不能滿足植物體的需求而出現(xiàn)干旱,這些干旱使一些淺根系草本植物無法生存,如扁稈草(Scirpuslaniculmis、球穗莎草(Cypeusglomeratus、旋鱗莎草(Cypeusmichelianus等.也促使一些深根系的喬灌木植物的根系向下延伸,以獲得維持生存與生長的水分,如隨著淺層地下水水位的下降,開始出現(xiàn)加拿大楊(Populuscanadensis、紅皮柳(Salixpurpurea、豬毛菜(Salsolacollina等植物.若淺層地下水位繼續(xù)下降,以至深根系的喬灌木植物也無法從土壤中吸收到維持生存的水分時,則造成地表植被的衰敗.312土壤鹽分對濕地植物群落演替的影響土壤含鹽量主要以土壤根土層0~30cm厚度來計算,因為它是根系和鹽分最為集中的土層.不同的植物的土壤含鹽量指標(biāo)是有差別的.表1是野鴨湖濕地主要鹽漬化植物群落生長的適宜范圍.從表中可以看出,大部分濕地植物在土壤含鹽量5%以下是可以生長的.在土壤含鹽量超過5%以上的重鹽化土壤中,只能生長耐鹽的一些植物,如豬毛菜(Salsolacollina、檉柳(Tamarixchinensis、堿蓬(Suaedaglauca等鹽漬化植物.由于地下水位、土壤排水狀況以及鹽分含量、種類的不同,鹽生植物群落的優(yōu)勢種和伴生種也各不相同.在地下水位較高或季節(jié)性浸水的輕度鹽化沼澤土中,常分布球穗沙草(Cypeusglomeratus、扁稈草(Scirpuslaniculmis、大車前(Plantagoasiatica、蘆葦(Phragmitesaustralis等耐鹽或適鹽的濕生、水生植物.而在含鹽量較高的沼澤化草甸鹽土中,常分布一年生的豬毛菜(Salsolacollina、軟毛蟲實(Corispermumpuberulum、檉柳(Tamarixchinensis等植物.在排水良好的輕度到中度鹽化草甸上,優(yōu)勢植物有虎尾草(Chlorisvargata、隱花草(Crypsisaculeata、砂引草(Messerschmidiasibirica、蒼耳(Xanthiumsibiricum、二色補血草(Limoniumbicolor等中旱生鹽生植物.313土壤水分、鹽分對濕地植物群落演替的影響土壤水、鹽對植物分布的影響是很明顯的.濕地天然植被對生存環(huán)境的選擇主要是對土壤水分、鹽分等物理化學(xué)指標(biāo)的選擇.這些指標(biāo)影響著植被及其群落的分布、組成及演替.不同的指標(biāo)背景對應(yīng)著不同的植物種群,即不同的水、鹽組合產(chǎn)生不同的植物群落(表2.第1期馬小偉等:土壤水分、鹽分對野鴨湖濕地植物群落演替的影響表1淺層地下水動態(tài)與土壤鹽漬化、鹽生植物群落的關(guān)系群叢組土壤名稱及類型0~30cm含鹽量Π%地下水深度m地下水礦化度g?L群落蓋度Π%群落分層優(yōu)勢植物伴生植物11檉柳群叢草甸鹽土、硫酸鹽鹽化潮土2~5115~310<530~60灌木層110~310m,草本層016~018m,011~012m11檉柳11隱花草、刺果甘草、牛鞭草、砂引草;21豬毛菜群叢草甸鹽土、硫酸鹽鹽化潮土2~4110~115<540~60草本層013~110m,層間植物011~01521豬毛菜21砂引草、蒼耳、蓄、遠(yuǎn)東芨芨草、鵝絨藤、朝天委陵菜;31拂子茅群叢草甸鹽土、硫酸鹽鹽化潮土2~4115~215<550~70草本層015~110m31拂子茅31濱藜、微藥堿茅、黃香草木樨、二色補血草.注:“群叢組”11AssociationTamarixchinensis、21AssociationSalsolacollina、31AssociationCalamagrostisepigejos.“優(yōu)勢植物”11Tamarixchinensis、21Salsolacollina,31Calamagrostisepigejoso.“伴生植物”11Crypsisaculeata、Glycyrrhizapallidiflora、Hemarthriaaltissima、Messerschmidiasibirica;2.Messerschmidiasibirica、Xanthiumsibiricum,Polygonumariculare、Achnatherumextremiorientale、Cynanchumchinensis,Potentillaanserine;31Atriplexlittoralis,Puceinelliamicrandra,Melilotusofficinalis、Limoniumbicolor.表2不同地下水水位梯度下土壤鹽分與濕地植物群落分布的關(guān)系采樣點地下水埋深Πm土壤根土層含鹽量Π%群落類型1012~016717~4713旋鱗莎草群落2021~018517~3313扁稈草群落3018~111615~1715香蒲-扁稈草群落4112~115612~1115綿毛酸模葉蓼群落5116~117717~1318豬毛菜群落6117~118618~818蒿+紅皮柳群落7119~211519~1114蘆葦-牛鞭草群落8119~213212~1118蘆葦-牛鞭草小老苗群落注:“群落類型”從左到右拉丁文依次為:11Com.Cypeusmichelianus;21Com.Scirpuslaniculmis;31Com.Typhaangusitifolia2Scirpuslaniculmis;4.Com.Polygonumapathifolium;5.Com.Salsolacollina、6.Com.Artemisiasp.+Salixpurpurea;7.Com.Phragmitesaustralis2Hemarthriaaltissima;8.Com.Phragmitesaustralis2Hemarthriaaltissima.每一種植物或群落對其生長環(huán)境都有一定的適應(yīng)性,植物群落隨著外界條件(淺層地下水位、土壤水、鹽含量的變化而呈現(xiàn)出一定的演替規(guī)律.隨著氣候干旱化加劇的趨勢,土壤水分的不足和土壤的積鹽趨勢使得植物的生存空間變得狹窄.當(dāng)正常生長著的植物因生存環(huán)境變化到超過其忍耐力,就必然會出現(xiàn)一系列演替現(xiàn)象.據(jù)大量的野外調(diào)查及資料整理,做出了隨著土壤旱化程度的加強(地下水埋深的增加以及土壤鹽分的增加,野鴨湖濕地常見植物群落的生態(tài)演替模式(圖2.總之,地下水對濕地植被生態(tài)演替的作用重大.了解現(xiàn)存植被所處的土壤環(huán)境狀況(土壤水分、鹽分、有機質(zhì)及溫度等,有助于充分了解現(xiàn)有物種生存的適宜性域值(生長的最佳域值,能忍受的極限值,從而揭示土壤環(huán)境狀況與濕地植被間的耦合關(guān)系,探索研究區(qū)植物群落的演替規(guī)律.4淺層地下水動態(tài)與濕地生態(tài)系統(tǒng)演變411淺層地下水動態(tài)下濕地特征及類型的變化地下水位波動的幅度和時期對濕地特征有深遠(yuǎn)的影響[10].從濕地植物生物學(xué)的觀點,可辨別出三大類過渡性類型:(1永久性濕地:地下水位波動的幅度較小(或極端情況為期很短,不會驅(qū)使植物區(qū)系發(fā)生變化,植被由多年生植物組成,相當(dāng)穩(wěn)定.(2季節(jié)性濕地:地下水位的波動很大,以致使多年生濕地植物難以生長.如果植被處處都能發(fā)育起來,也是以隨機的———即暫時定植在露出濕地基底的那些短命植物為代表.(3波動性濕地:地下水位處于長期波動狀態(tài),波幅大,持續(xù)時間長(數(shù)年,以致造成多年生濕地植被的相變,或者引發(fā)多年生濕地植被不能生長的事件.野鴨湖濕地屬于典型的季節(jié)性濕地.由于河(湖水間歇性泛濫和地下水的作用,在河(湖濱兩岸經(jīng)常形成河(湖濱濕地或河漫灘濕地,植物以一年生植物為主[11].地表水位和地下水位經(jīng)常處于變化之中,使淡水沼澤常處于短暫的干燥時期.無論是地表水分還是降水,均與氣候密切相關(guān),因此淡水沼澤的面積、范圍和類型會出現(xiàn)較大的年際變動.412區(qū)域水分動態(tài)與濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)演變的關(guān)系由于野鴨湖濕地水環(huán)境的變化,以及土壤鹽分不斷的轉(zhuǎn)移,使?jié)竦刂参锶郝涞念愋碗S之發(fā)生改變,表3顯示了這種明顯的變化.首都師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版2021年圖2土壤旱化及鹽化過程對濕地自然保護區(qū)植物演替的影響注:1.Potamegetoncrispus、Potamogetondistinctus、Ceratophyllumdemersum、Batrachiumbungi、Vallisnerianatans;21Myriophyllurnspicaturn、NajasMarina、Charasp.31Lernnaminor、Nyrnphoidespeltaturn、Nasturtiumofficinale、Spirodelapolyrrhiza、Hydricharisdubia;4.Salvinianatans;51Zizaniacaducifolis、Typhaaltgusitifolia、Polygonurnhydropiper、Sagittariasagittifolic、Acoruscalarnus;61Phragmitesaustralis;7.Scirpusyagara、Triglochinpalustre;8.Cyperusfuscus、Cypeusglorneratus、Eleocharisvalleculosa、Echinochloacrusgallivar.caudata;91Cypeusmichelianus、Carexplaniculmis、Scirpuslaniculmis、Eichhorniacrassipes.10.Menthahaplocalyx、Rorippaislandica、Bidenstripartite、Leonurusheterophyllus、Arthraxonhispidus;111Polygonurmlapathifoliurn;12.Plantagoasiatica、Halerpestesruthenica;131Inulabritannica、Potentillasupinat;141Salixpururea、Populuscanadensis、Polygonumariculare、Crypsisaculeata、Calamagrostisepigejos、Atriplexlittoralis、Medicagofalcata、Arternisiascoparia、Corispermumpuberulum;151Sanguisorbaofficinalis、Corispermumpuberulurn、Abutilontheophrasti、Cynanchumchinensis、Artemisiaannua、Cephalanoplossegetum;161Hemarthriaaltissirna、Imperatacylindrical、RadixSophorae、Messerschrnidiasibirica;17.Salsolacollina、Tarnarixchinensis、Suaedaglauca、Xanthiumsibiricum、Lirnoniumbicolo、Crypsisaculeata;18.Eleusineindica、Setariaviridis、Chlorisvargata、Setariaglauca;19.Melilotusofficinalis、Chenopodiuglaucurn、Rehrnanniaglutinosa、Asterhispidus、Xanthiumsibiricum、Arnaranlhusretrofiexus、Roegneriakameji.表3野鴨湖濕地湖濱地區(qū)生態(tài)組合及其變化地貌部位植物群落伴生種水深或地下水位基質(zhì)湖泊淺水區(qū)<6m11眼子菜群落、狐尾藻群落11菹草水毛草苦草015m<地表積水<6m水底淤泥湖泊淺水區(qū)水面21槐葉萍+浮萍群落、荇菜+西洋菜群落21荇菜西洋菜紫萍水鱉015m<地表積水<6m水底淤泥湖泊邊灘、河灘、洼地31香蒲群落、蘆葦群落31菰水蔥慈姑扁稈草水蓼013~1m流水地帶,集中分布于013~0.5m處腐殖質(zhì)沼澤土或腐泥沼澤土湖泊浸水邊灘41球穗莎草-旋鱗莎草群落41香蒲針藺有芒稗沼生菜薄荷0~013m靜水帶腐殖質(zhì)沼澤土湖泊浸水邊灘51扁稈草群落51狼把草益母草藎草大車前地下水位0~015m草甸沼澤土湖濱沼澤地61綿毛酸模葉蓼群落61朝天委陵菜紅皮柳加拿大楊旋覆花地下水位015~112m沼澤化潮土、濕潮土堿性湖濱灘地71豬毛菜群落、檉柳群落71拂子茅蓄地榆軸藜苘麻鵝絨藤黃花蒿刺兒菜地下水位112~1.8m鹽化潮土低河(湖漫灘的平地81牛鞭草群落、白茅群落81黃香草木犀砂引草灰綠藜地黃狗尾草虎尾草地下水位116~210m鹽化潮土、壤質(zhì)潮土注:“植物群落”1.Com.Potamogetondistinctus,Com.Myriophyllumsopicatum;2.Com.Salvinanatans+Lemnaminor,Com.Nymphoidespeltatum+Nasturtiumofficinale;3.Com.Typhaangusitifolia、Com.Phragmitesaustralis;4.Com.Cypeusglomeratu2Cypeusmichelianus;5.Com.Scirpuslaniculmis;6.Com.Polygonumapathifolium;7.Com.Salsolacollina、Com.Tamarixchinensis;8.Com.Hemarthriaaltissima、Com.Imperatacylindrical.“伴生種”1.Potamegetoncrispus、Batrachiumbungi、Vallisnerianatans;2.Nymphoidespeltatum、Nasturtiumofficinale、Spirodelapolyrrhiza、Hydricharisdubia;3.Zizaniacaducifolis、Scirpusvalidus、Sagittariasagittifolic、Scirpuslaniculmis、Polygonumhydropiper;4.Typhaangusitifolia、Cypeusglomeratus、Eleocharisvalleculosa、Rorippaislandica、Menthahaplocalyx;5.Bidenstripartite、Leonurusheterophylhts、Arthraxonhispidlts、Plantagoasiatica;6.Potentillasupina、Salixpururea、Populuscanadensis、Inulabritannica;7.Calamagrostisepigejos、Polygonumariculare、Sangntisorbaofficinalis、Axyrisamaranthoides、Abutilontheophrasti、Cynanchumchinensis、Artemisiaannua、Cephalanoplossegetum;8.Melilotusofficinalis、Messerschmidiasibirica、Chenopodiuglaucum、Rehmanniaglutinosa、Setariaviridis、Chlorisvargata.第1期馬小偉等:土壤水分、鹽分對野鴨湖濕地植物群落演替的影響野鴨湖濕地屬于季節(jié)性濕地,季節(jié)性積水很容易造成水鹽的垂直運動,使淺沼變成洪泛平原中鹽分的匯集區(qū).而在周期性和隨機性的洪泛作用下,不但稀釋了淺沼系統(tǒng)中的鹽分,而且隨水帶走了一部分鹽分,所以洪泛作用對減緩淺沼系統(tǒng)的鹽分聚集具有重要作用.總之,從發(fā)生學(xué)的角度,野鴨湖濕地自然保護區(qū)洪泛平原及淺沼系統(tǒng)是該地區(qū)環(huán)境系統(tǒng)的重要組成部分,它們之間具有天然的聯(lián)系.河流洪泛、湖泊漲縮不僅維持了季節(jié)性淺沼系統(tǒng)形成和存在所必需的水,而且也通過水量的自然調(diào)控影響著淺沼水土環(huán)境及其中的水鹽運動,這對于季節(jié)性淺沼濕地系統(tǒng)的維持和穩(wěn)定具有重要意義.通過綜合分析發(fā)現(xiàn)在區(qū)域水分、植被和土壤環(huán)境共同作用下,以及疊加氣候、人為干擾等因素的影響下,野鴨湖濕地有向陸地生態(tài)系統(tǒng)演化的趨勢.參考文獻[1]OlofBystrom.ThereplacementvalueofwetlandsinSweden[J].EnvironmentalandResourceEconomics,2000,16:347-362.[2]FlynnKM,MendelssohnIA,WilseyBJ.TheeffectofwaterlevelmanagementonthesoilsandvegetationoftwocoastalLouisianamarshes[J].WetlandsEcologyandManagement,1999,7:193-218.[3]VanDurenIC,PegteDM.Nutrientlimitationsinwet,drainedandrewettedfenmeadows:evaluationofmethodsandresults[J].PlantandSoil,2000,220:35-47.[4]BobrovA,CharmanDJ,WarnerBG.Ecologyoftestateamoebaefromoligotrophicpeatlands:sp