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河岸带是水生与陆生之间的缓冲带,具有调节水质、防止河岸侵蚀、能量转化等功能,且在时空上具有高度的异质性,一直以来在全球生态恢复领域中扮演重要的角色。河岸带独特的生态特征决定了其成为高度多样化的生态系统,具有复杂的动态特征。随着社会经济的发展,人为活动加剧,大量的湿地被侵占,导致河岸带植被退化,功能和结构遭到破坏,植被与土壤退化情况较为严峻,水土流失与面源污染等已成为流域的主要的生态环境问题之一。河岸带植被与土壤是生态系统重要的组成部分,对于维持河岸带的生态健康、生态系统服务与可持续性具有至关重要的作用。本研究为探讨黄河滩涂湿地典型植被生物量-根系-土壤之间的相互关系,在黄河中下游受人为干扰较小的研究区域选取5种具有代表性的植被群落(芦苇、芦苇-拂子茅、芦苇-拂子茅-狗牙根、拂子茅-狗牙根、拂子茅-狗牙根-水莎草),对5种典型植被群落(生物量、根系分布)、土壤理化性质进行调查并对植被群落(生物量、根系分布、生态化学计量特征)与土壤理化性质的响应进行研究,结果表明:(1)黄河滩涂湿地芦苇群落、芦苇-狗牙根群落的土壤以粉粒为主,拂子茅-狗牙根群落、芦苇-拂子茅-狗牙根群落、拂子茅-狗牙根-水莎草群落的土壤主要以砂粒为主。在0-40 cm土层,芦苇群落、芦苇-狗牙根群落的土壤含水率、土壤有机质、有效氮和有效磷含量均显著高于芦苇-拂子茅-狗牙根、拂子茅-狗牙根、拂子茅-狗牙根-水莎草群落,而芦苇群落、芦苇-狗牙根群落土壤容重显著低于其余三种植被群落;拂子茅-狗牙根-水莎草群落土壤p H值显著高于其余四种植被。(2)黄河滩涂湿地研究区中以多年生禾本科植物为主,群落物种组成简单且生活型单一,且不同植被类型的生物量差距较大,该河段群落总生物量在236.3—4347 g·m-2之间,平均为1454.5 g·m-2,5种植被群落生物量大小为芦苇群落(3272.43 g·m-2)>芦苇-狗牙根群落(2484.65 g·m-2)>芦苇-狗牙根-拂子茅群落(924.29 g·m-2)>拂子茅-狗牙根群落(338.45g·m-2)>拂子茅-狗牙根-水莎草群落(252.69 g·m-2)。黄河滩涂湿地研究区植被土壤含水率、有机质、全碳、全氮与植被地上与地下生物量均呈极显著(P<0.01)正相关。土壤容重与p H与植被地上与地下生物量均呈极显著(P<0.01)负相关。根冠比与土壤有机质、全碳、全氮呈极显著(P<0.01)正相关,与土壤含水率呈显著(P<0.05)正相关。通径分析与决策系数分析结果表明各土壤理化因子对黄河河岸带植被生物量的决策系数大小为R~2TN>R~2SBD>R~2SWC>R~2SOC>R~2TC>R~2p H,其中土壤含水率为主要决策变量,土壤全氮、容重为主要限制变量。(3)在黄河荥阳段滩涂湿地,0-40 cm土层根生物量密度平均值分布规律为芦苇群落(0.06 mg/cm~3)>芦苇-狗牙根群落(0.05 mg/cm~3)>芦苇-拂子茅-狗牙根群落(0.04 mg/cm~3)>拂子茅-狗牙根群落(0.018 mg/cm~3)>拂子茅-狗牙根-水莎草群落(0.017 mg/cm~3);根长密度平均值为芦苇-狗牙根群落(1.94 cm/cm~3)>芦苇群落(1.84 cm/cm~3)>芦苇-拂子茅-狗牙根群落(1.16 cm/cm~3)>拂子茅-狗牙根群落(1.12 cm/cm~3)>拂子茅-狗牙根-水莎草群落(0.49cm/cm~3)。拂子茅-狗牙根、芦苇-拂子茅-狗牙根、拂子茅-水莎草-狗牙根三种植被类型下根系多集中分布在0-20 cm表层土壤,但芦苇群落和芦苇-狗牙根群落的根生物量主要分布在10-40 cm土层。研究区植被群落的根生物量密度、根长密度均与土壤黏粒含量、粉粒含量、土壤含水率、有效氮呈显著正相关(P<0.05),与土壤砂粒含量呈极显著负相关(P<0.01)。(4)黄河研究区河岸带优势植被群落地上生物量C、N、P的平均值分别为390.71 g·kg-1、10.69 g·kg-1和1.09 g·kg-1,根系C、N、P含量平均值为263.81 g·kg-1、9.23 g·kg-1和0.74g·kg-1。C、N、P含量在地上生物量和根系表现出类似的规律,C、N、P含量在地上生物量大多高于根系(除芦苇植被根系N含量)。植被群落对土壤养分和C:N:P化学计量学有明显影响,且差异显著。芦苇和芦苇-狗牙根植被群落土壤中C、N、P含量均显著高于其他3种植被群落(P<0.05),拂子茅-狗牙根植被群落的土壤的C/N与C/P均显著大于其他3种植被群落(P<0.05),不同植被群落间氮磷比差异不显著。本研究中5种植被群落地上生物量与地下根系N/P<14且土壤N/P较低,N对土壤的制约作用更大一些,研究区湿地生态系统可能主要受到氮限制。(5)相关性分析和冗余分析(RDA)的结果表明,黄河滩涂湿地土壤C、N、P含量、CNP生态化学计量比与地上生物量、根系CNP生态化学计量比呈显著相关。地上生物量N含量与土壤C、N、P含量呈显著正相关。根系C含量、根系P含量和地上生物量C含量与土壤N/P显著正相关,根系C/N、C/P和地上生物量C/N与土壤C/N显著正相关,地上生物量C/P和根系C含量与土壤C/P有关。此外,根系C/P与土壤C、N、P含量呈显著负相关,地上生物量P含量与土壤C/P呈显著负相关,植被-土壤系统中存在着C、N、P化学计量学的相互作用。