随着全球气候的变化,海平面上升、海水入侵、海岸带侵蚀很大程度上影响了土壤水文和土壤肥力条件,海岸带生态系统的水盐肥空间分布格局制约着植被的分布。黄河三角洲贝壳堤是世界三大古贝壳堤之一,而且是世界上最完整的、唯一新老并存的贝壳堤。开展黄河三角洲贝壳堤水分、盐分和养分的时空分异特征和影响因素的研究势在必行。针对贝壳堤湿地生态系统因人为或自然而引起的土壤、水文、养分变化,以海岸带4种不同生境的土壤为研究对象,利用稳定同位素技术与野外定位观测、室内测试分析等传统方法相结合,分析了不同生境中土壤含水量、氢氧稳定同位素、土壤盐分、养分等指标的空间分布特征,探讨不同生境下水分、盐分和养分时空分异特征,对揭示贝壳堤海岸带植物群落和功能的机理具有着重要的科学意义,对退化海岸带植被的保护和恢复有重要的理论指导意义。主要研究结论如下:1.土壤含水量随着土壤深度增加而升高,受降雨、海水、土壤质地、植被覆盖率等因素的影响。与滩涂裸地相比,向海侧和滩脊处表层土壤水δD值和δ¹⁸O值对雨水的响应比较敏感,表现出表层土壤水δD值和δ¹⁸O值较小,表层以下土壤水δD值和δ¹⁸O值较大的趋势,说明向海侧和滩脊处土壤水很大程度上只能靠雨水来补给,60 cm以下土壤水还受到海水横向运移和地下水的补给。积水补给了向陆侧的表层土壤水,使得氢、氧同位素在积水和土壤水之间发生了运移。2.黄河三角洲贝壳堤的土壤pH值在7.32⁸.50范围内,呈偏碱性;土壤盐分在0.76¹3.57g/kg范围之内,其中从近海侧向向陆侧水平方向上,土壤含盐量表现出先降低后升高的趋势。从土壤质地来看,滨海盐土的土壤含盐量要远远大于贝壳沙土的含盐量。土壤含盐量有明显的季节性,雨季含盐量有向下运移趋势,没有雨季干扰时,由于表聚性,土壤含盐量随着毛管现象有向上运移的趋势,这种作用在滨海盐土区最为明显,贝壳沙生境中的破碎贝壳可以破坏毛管现象,从而阻止盐分向地表运移。土壤阴阳离子中,Ca²⁺、Cl^-含量较高。土壤含盐量和Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-呈现极显著正相关关系,和K⁺呈现显著正相关关系,但与Ca²⁺相关性不显著,说明贝壳堤不同生境中,土壤含盐量主要以钠盐、镁盐、钾盐、氯盐、硫酸盐为主。研究区内,土壤含盐量和pH值呈现显著负相关关系。3.黄河三角洲贝壳堤土壤全氮、全磷和全钾含量分别在0.08¹.08 g/kg、0.16⁰.49g/kg、1.50¹3.41 g/kg之间。与滩涂（裸地）相比,向海侧、滩脊和向陆侧的土壤全氮、全磷、全钾均有一定的垂直分布特征,有向下运移的趋势,即表层（0-20 cm）大于亚表层（20-60 cm）。土壤全氮和全磷含量具有季节性变化,即生长季初期（5月）开始降低,生长旺季（7月）含量最低,生长季末期（9月）又开始升高;随着季节的更替,表层土壤全钾含量变化幅度远远大于亚表层土壤全钾含量。凋落物分解和土壤风化是贝壳堤土壤养分的主要来源。4.不同生境中土壤微生物生物量碳（MBC）、土壤微生物生物量氮（MBN）、土壤微生物生物量磷（MBP）均值表现为滩脊>向陆侧>滩涂>向海侧,且表现出明显的垂直分布特征:0-5cm>5-10cm>10-20cm>20-40cm>40-60cm。土壤MBC、MBN、MBP占土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）百分比变化范围分别为1.09%³.48%、2.62%⁷.27%、0.78%².86%,滩脊、向陆侧和滩涂处MBC/SOC无显著差异,但显著高于向海侧MBC/SOC。土壤MBN/TN、MBP/TP的变化趋势为滩脊和向陆侧>向海侧和滩涂。滩脊和向陆侧土壤微生物碳、氮、磷的非生物限制性因子为土壤含水量、pH值、含盐量和粒度;向海侧和滩涂区域土壤微生物碳、氮、磷的非生物限制性因子为含水量和pH值。滩脊、向陆侧和滩涂土壤微生物生物量碳、氮、磷及土壤养分间的相关显著或者极其显著,表明土壤微生物生物量碳、氮、磷可以作为判断黄河三角洲贝壳堤土壤肥力状况的生物学指标。