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滨海湿地表土花粉分布、来源及其与土地覆被的关系--以渤海湾西部和北部为例

摘要认识滨海湿地现代花粉与植被关系是利用花粉重建过去长时间尺度滨海地区土地覆被,理解滨海湿地生态系统响应全球变化的前提基础。中国渤海湾滨海湿地面积辽阔,空间跨度广,区域内包含潟湖、潮间带、岛屿、河口三角洲、沼泽等多种滨海湿地景观和湿地类型,不同的湿地在地貌类型,沉积环境和人为扰动程度上差异明显。目前由于缺乏对该区域花粉与植被关系之间的研究,上述环境的特征在花粉记录上有哪些体现尚未可知,这对基于花粉记录了解过去的植被变化和滨海湿地生态系统对全球变化的响应造成一定的困难。本研究在渤海湾西部和北部不同类型滨海湿地中选择68个采样点进行了系统的现代花粉过程研究,确定了花粉组合与土壤粒度、盐度和pH值等环境因素的关系,结合后向轨迹模型和遥感土地覆被数据辅助揭示了花粉的来源范围及其对不同土地覆被的代表性。结果表明:<br>  (1)滨海湾西部和北部滨海湿地花粉组合以藜科、禾本科等湿地内优势草本类群为主,乔灌木花粉较少,主要以松属和栎属为主。海兴、南大港、曹妃甸地区的淤泥质滨海湿地的花粉组合中藜科和禾本科花粉占绝对优势。龙岛、七里海、滦河口的砂质滨海湿地的花粉组合中松属和蒿属花粉百分比明显上升。但花粉组合基本能够反映不同植被景观的特征。藜科花粉百分比和土壤盐度、pH值的空间变化匹配度高,呈正相关关系,藜科花粉可以作为滨海地区盐碱环境的良好指示种。花粉浓度受植被盖度和沉积环境影响,淤泥质滨海湿地的花粉浓度明显高于砂质滨海湿地,并且与沉积物粒度显著负相关。花粉多样性在人类活动影响大的区域(如耕地、村庄和道路等)较高,而在植被盖度高的自然滨海湿地偏低。<br>  (2)通过对渤海湾滨海湿地上空的气团运动轨迹分析,结果显示,湿地中的松属、栎属等外来乔木花粉基本均来自研究区北部的燕山山脉和西北部的太行山脉,主要来源范围在100km之外。松属花粉远距离传播能力强,在离岸岛屿(龙岛)的花粉组合中优势明显。湿地植被花粉传播距离有限,一般在10km之内,主要可能受群落植被阻挡作用和花粉自身沉降特征的限制。蕨类孢子同样主要来源于北部的燕山山脉和西北部的太行山脉,通过河流等水力搬运作用,最终汇到渤海湾滨海湿地内或者输送进大海。<br>  (3)渤海湾西部和北部滨海湿地中的花粉信号对于乔木林、草地和湿地等三类土地覆被类型的指示意义较为明显。较高的p/v比值表明乔木花粉和草本花粉在滨海湿地中对林地和草地具有超代表性,而湿地类p/v比值多介于1-2之间,证明湿地花粉在局地水平上对于滨海湿地植被覆盖度的指示性较强,可作为独立指标用于反映过去气候和人类活动影响下滨海湿地的变化。

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