鄂爾多斯市東勝區(qū)森林公園土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)與改善措施

王曄青 白云祥 張曉嬌 劉俊霞 楊仁強(qiáng)

1 鄂爾多斯市東勝區(qū)園林綠化事業(yè)局 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000

2 鄂爾多斯市東勝經(jīng)濟(jì)科教園區(qū)園林局 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000

隨著城市建設(shè)和城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，園林綠化美化在城市建設(shè)中的作用已凸顯，它投資見(jiàn)效快、效益高，是提升城市品位的重要手段［1］。在園林綠化工程施工過(guò)程中，由于園林植物直接體現(xiàn)綠化的效果，園林植物的質(zhì)量易受重視，而對(duì)土壤的質(zhì)量則往往考慮較少。相對(duì)國(guó)外或土壤學(xué)本身的發(fā)展水平而言，園林土壤的研究水平和質(zhì)量管理都有尚需努力的地方［2-4］。目前，一些城市已對(duì)當(dāng)?shù)貓@林綠地土壤開(kāi)展了相應(yīng)的調(diào)查和研究，而有關(guān)鄂爾多斯綠地土壤狀況還未見(jiàn)報(bào)道［4-7］。本文以鄂爾多斯市森林公園為研究對(duì)象，在對(duì)森林公園土壤理化性質(zhì)進(jìn)行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，對(duì)綠地土壤質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，并探討土壤改良措施，以期為公園綠地土壤的科學(xué)管理以及園林植物的養(yǎng)護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)自然概況

森林公園位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市東勝區(qū)銅川工業(yè)園以西，三臺(tái)基川以東，109 國(guó)道以北，南一路以南，用地面積為17 km2。其規(guī)劃定位為大型生態(tài)風(fēng)景區(qū)。在大規(guī)模建設(shè)中，對(duì)森林公園進(jìn)行過(guò)大的地形改造，目前土壤多為挖山堆填的花崗巖的風(fēng)化物。東勝 區(qū) 地 理 坐 標(biāo) 為E109°08'04″ ～110°23'11″，N39°10'07″～39°58'51″。東勝區(qū)屬荒漠半荒漠地帶的內(nèi)陸高原城市，平均海拔1 460 m。此地屬典型的溫帶大陸性氣候，干旱少雨、風(fēng)大沙多、日照強(qiáng)烈、土壤貧瘠、立地條件差。年均降水325 ～400 mm，年蒸發(fā)量一般2 200 mm 以上。

1.2 土壤樣品采集

2014年4月，采集鄂爾多斯市東勝區(qū)森林公園綠地土壤，按地理位置隨機(jī)抽取11 個(gè)樣本，其中1，2，3，4 號(hào)樣本分2 層(0 ～30 cm、30 ～60 cm)取樣測(cè)定，5 ～11 號(hào)采集0 ～30 cm 土樣，樣本10，11為回填黑土，其余為原土挖山堆填的混合物。所取土樣用于測(cè)定容重、石礫質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Ec 值、pH 值及有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀含量。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

土壤容重測(cè)定采用環(huán)刀法，石礫質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用篩分法，Ec 值采用電導(dǎo)率法，pH 值采用電位法(土液比=1∶2.5)，有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀、硫酸氧化-硫酸亞鐵還原滴定法，土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法，有效磷采用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法，速效鉀用乙酸銨提取—火焰光度計(jì)測(cè)定［8］。

1.4 數(shù)據(jù)處理與評(píng)價(jià)方法

采用Microsoft Excel 2007 和SPSS 13.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析。

2 結(jié)果與分析

本文參考中華人民共和國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《CJ/T340-2011 綠化種植土壤》［9］對(duì)土壤質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表1 森林公園土壤理化性質(zhì)及《CJ/T340-2011 綠化種植土壤》標(biāo)準(zhǔn)值［9］

2.1 土壤容重

從表1 可知，所測(cè)土樣容重在1.30 ～1.73 g/cm3，平均為1.50 g/cm3，除10，11 號(hào)黑土及1 號(hào)樣本0 ～30 cm 土樣外，各樣本土壤容重均高于CJ/T340-2011要求的1.35 g/cm3。從1 至4 號(hào)樣本還可以看出，下層土壤容重明顯大于上層土壤，說(shuō)明下層土壤較上層更為緊實(shí)。土壤容重大，使通氣孔隙減少，導(dǎo)致土壤透氣性降低，減少了氣體交換，導(dǎo)致樹(shù)木生長(zhǎng)不良，甚至可使根組織窒息死亡;同時(shí)，隨著土壤密實(shí)度的增加，機(jī)械阻抗也加大，妨礙樹(shù)木根系的延伸［10］。

因此，在種植植物時(shí)，可采用加放人工透氣管的方法，人為地在土壤中營(yíng)造出透氣空間，使大氣能深入到土壤中，改善植物根部的透氣性;也可使用疏松劑來(lái)改良土壤結(jié)構(gòu)和生物學(xué)活性，目前我國(guó)大量使用的疏松劑有泥炭、鋸末粉、谷糠、腐葉土、腐殖土、家畜肥等。另外，可以對(duì)重點(diǎn)地段或重點(diǎn)樹(shù)種適時(shí)深耕，為根系提供更廣的伸展空間。

2.2 石礫質(zhì)量分?jǐn)?shù)

除2 個(gè)黑土樣本外，其余各采樣點(diǎn)石礫質(zhì)量分?jǐn)?shù)在21.3% ～60.7%，均大于CJ/T340-2011 要求的20%。土壤中固體類(lèi)夾雜物含量適當(dāng)時(shí)，能在一定程度上提高土壤的通氣透水能力，促進(jìn)根系生長(zhǎng)，但含量過(guò)多會(huì)使土壤持水能力下降;同時(shí)，石礫本身占用一定的地下空間，使土壤相對(duì)減少［10］，進(jìn)而降低樹(shù)木的根系營(yíng)養(yǎng)面積，減少土壤中水、氣、養(yǎng)分的絕對(duì)含量，使城市土壤更加貧瘠，從而導(dǎo)致樹(shù)木營(yíng)養(yǎng)不良、生長(zhǎng)差。

2.3 土壤鹽分

所測(cè)樣本土壤鹽分含量均較低，Ec 值為0.1 或0.2。鹽分不是植物生長(zhǎng)的障礙因子，但鹽分過(guò)低同時(shí)也說(shuō)明土壤養(yǎng)分含量偏低，供肥能力差［11］。

2.4 土壤pH 值

一般對(duì)土壤酸堿性的劃分標(biāo)準(zhǔn)是，pH ＜4.5 為強(qiáng)酸性，pH4.5 ～5.5 為酸性，pH5.5 ～6.5 為微酸性，pH6.5 ～7.5 為中性，pH7.5 ～8.5 為堿性，pH ＞8.5為強(qiáng)堿性［12］。園林植物對(duì)土壤的酸堿度適應(yīng)能力不同，大部分植物適宜在中性至微酸性的土壤中生長(zhǎng)，一般pH 值以6.5 ～7.5 為宜，過(guò)酸或過(guò)堿均不利于植物的生長(zhǎng)。所測(cè)土壤pH 值范圍在8.8 ～9.1，均為強(qiáng)堿性土壤。CJ/T340-2011 要求綠化種植土壤pH 值在5.5 ～8.3?？梢?jiàn)，森林公園土壤pH 值嚴(yán)重偏高。土壤高pH 值不僅對(duì)植物造成毒害和腐蝕，而且對(duì)土壤結(jié)構(gòu)性有影響。堿性土壤含有大量代換性鈉離子、氫氧根離子，使土粒分散，干后板結(jié)，造成堿土的結(jié)構(gòu)性不良。因此在植物選擇上要選擇耐堿植物類(lèi)型，同時(shí)要進(jìn)行土壤酸化處理。土壤酸化主要通過(guò)施用釋酸物質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，如施用有機(jī)肥料、生理酸性肥料、硫磺等，通過(guò)這些物質(zhì)在土壤中的轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，降低土壤的pH 值;還可以通過(guò)強(qiáng)酸根離子將土壤中的堿性離子中和，達(dá)到降低土壤堿性的目的，如施用石膏對(duì)土壤進(jìn)行改良。

2.5 土壤有機(jī)質(zhì)

從表1 可以看出，所測(cè)樣本土壤有機(jī)質(zhì)含量在0.6 ～10.5 g/kg，平均為4.2 g/kg，均小于CJ/T340-2011要求的12 g/kg，含量較低，上層土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯大于下層土壤。這是由于綠化工程所用土壤不注重質(zhì)量而使用含有機(jī)質(zhì)低的土壤，園林綠化工作人員在日常養(yǎng)護(hù)時(shí)少施用或不施用有機(jī)肥造成的。另外，城市綠地土壤上的殘落物如落葉、殘枝等大部分被隨時(shí)清除，很少回歸到土壤中，土壤和植物間的養(yǎng)分循環(huán)被切斷，如此年復(fù)一年，使綠地土壤的有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分趨向枯竭。土壤有機(jī)質(zhì)含量的降低將會(huì)使城市土壤的理化性質(zhì)變差，引起土壤肥力下降。因此，在今后的養(yǎng)護(hù)管理中要重視有機(jī)物料的施用。

2.6 土壤堿解氮

堿解氮是土壤中可被植物吸收的氮。所測(cè)樣本土壤堿解氮含量在3.9 ～43.2 mg/kg，平均含量為16.5 mg/kg，除9 號(hào)樣本外均小于CJ/T340-2011要求的40 mg/kg，含量較低，且上層土壤含量高于下層土壤。由此可知，森林公園嚴(yán)重缺氮，要加強(qiáng)氮肥的施用。

2.7 土壤有效磷

所測(cè)樣本土壤有效磷含量在2.6 ～6.7 mg/kg，平均含量為4.1 mg/kg，均小于CJ/T340-2011 要求的8 mg/kg，上層土壤有效磷含量高于下層土壤。可見(jiàn)，森林公園磷素含量亦較低，要重視磷肥的施用。

2.8 土壤速效鉀

所測(cè)樣本土壤有效鉀含量在26.4 ～87.2 mg/kg，平均含量為49.7 mg/kg，除1，3，5 號(hào)樣本外其余均小于CJ/T340-2011 要求的60 mg/kg，多數(shù)處于較低水平，上、下層土壤有效鉀含量差異無(wú)明顯規(guī)律。因此，鉀肥的施用要因地制宜，缺鉀土壤適當(dāng)多施。

2.9 土壤理化性質(zhì)之間的相關(guān)性分析

表2 土壤各理化因子之間的相關(guān)性

從表2 可以看出，各理化因子之間，僅土壤Ec值與有效磷相關(guān)性達(dá)到顯著水平，有機(jī)質(zhì)與堿解氮、有效磷3 項(xiàng)之間均達(dá)到了極顯著水平。其中有機(jī)質(zhì)與堿解氮和有效磷的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到了0.930 8 和0.793 9。提高土壤堿解氮和有效磷含量可通過(guò)增施有機(jī)肥來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)論與討論

1)森林公園土壤容重偏高，說(shuō)明土壤較為緊實(shí)，影響植物根系的生長(zhǎng)。在種植植物時(shí)，可采用加放人工透氣管的方法，也可選用土壤疏松劑進(jìn)行改良;對(duì)重點(diǎn)地段或重點(diǎn)樹(shù)種可適時(shí)深耕，為根系提供更廣的伸展空間。

2)土壤石礫含量很高，嚴(yán)重占用土壤體積，造成有限的種植空間內(nèi)養(yǎng)分總量降低。

3)土壤鹽分含量不高，不會(huì)對(duì)植物造成危害;但鹽分含量低同時(shí)也說(shuō)明土壤養(yǎng)分含量較低，該土壤較為貧瘠。

4)土壤pH 值較高，均為強(qiáng)堿性土壤。園林綠化中要選擇耐堿性的樹(shù)種進(jìn)行栽植，同時(shí)在栽植和養(yǎng)護(hù)管理中應(yīng)重視對(duì)種植土壤進(jìn)行酸化處理。

5)土壤有機(jī)質(zhì)及有效氮、磷、鉀含量均較低。園林工作者在公園的養(yǎng)護(hù)管理中要因地制宜，選擇耐貧瘠的樹(shù)種進(jìn)行栽植;同時(shí)，要加強(qiáng)土壤改良，重視有機(jī)肥及氮、磷、鉀肥的施用。

6)各理化因子之間，僅土壤Ec 值與有效磷相關(guān)性達(dá)到顯著水平，有機(jī)質(zhì)與堿解氮、有效磷3 項(xiàng)之間均達(dá)到了極顯著水平。提高土壤堿解氮和有效磷含量可通過(guò)增施有機(jī)肥來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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