天津臨港吹填土植被生態(tài)重建中土壤改良及綠化技術(shù)研究

許曉靜， 劉洪慶， 張 蕊， 劉立民

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天津臨港吹填土植被生態(tài)重建中土壤改良及綠化技術(shù)研究

許曉靜1， 劉洪慶1， 張 蕊1， 劉立民2

(1.天津市海林園藝環(huán)?？萍脊こ逃邢薰?，天津 300457；2.天津港海灣園林綠化有限公司,天津 300457)

摘要以天津臨港緯二路吹填土植被生態(tài)重建項目為例，介紹了節(jié)水型鹽堿灘地物理-化學(xué)-生物綜合改良與植被構(gòu)建技術(shù)的應(yīng)用效果，并對項目實施后2年的土壤進行了跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)土壤含鹽量、pH及土壤養(yǎng)分都維持在適宜植物生長范圍內(nèi)，植被成活率達95%，并對臨港項目進行了簡單的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益、社會效益描述。

關(guān)鍵詞吹填土；生態(tài)重建；土壤改良；綠化

吹填土又名沖填土，是在整治和疏通江河航道時，用挖泥船和泥漿把江河和港口底部的泥砂通過水力吹填造陸而形成的沉積土[1]。隨著天津濱海新區(qū)經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，京津冀一體化的提出，土地資源緊張與經(jīng)濟發(fā)展大量用地之間的矛盾日益突出，促使沿海地區(qū)向淺海和灘涂地帶迅速擴張。目前，天津港、臨港經(jīng)濟區(qū)、南港工業(yè)區(qū)等已經(jīng)吹填造地200 km2左右，規(guī)劃2020年達到400 km2，填海造地的面積還將不斷增大，吹填地已成為濱海新區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的重要國土資源。吹填土土壤鹽分主要來源于海水，含鹽量多在1.0%以上，pH 8.0以上，養(yǎng)分含量低，水分物理性狀差，是鹽漬化程度最為嚴重的濱海鹽土，不具備園林植物生長的條件。根據(jù)天津濱海新區(qū)城市總體規(guī)劃(2005～2020年)，天津市創(chuàng)建國家園林城市和建設(shè)生態(tài)城市的具體指標(biāo)為人均公共綠地面積10 m2，綠化覆蓋率40%，綠地率35%，其中用于建設(shè)公共綠地面積不低于建設(shè)項目用地面積的10%。天津海林公司通過對濱海鹽漬土改造與綠化的長期實踐，摸索總結(jié)出節(jié)水鹽堿灘地物理-化學(xué)-生態(tài)綜合改良及植被構(gòu)建技術(shù)。該可有效解決吹填土區(qū)域植被單一、生態(tài)脆弱問題。筆者論述了天津臨海鹽堿地治理，以及及生態(tài)經(jīng)濟示范園區(qū)利用海林專利技術(shù)改良吹填土土壤結(jié)構(gòu)、構(gòu)建植被、修復(fù)生態(tài)的工藝流程，并進行了效益分析，以期為天津地區(qū)吹填區(qū)域土壤改良及植被構(gòu)建提供借鑒。

1天津臨港項目概況

項目區(qū)位于天津濱海新區(qū)天津臨港經(jīng)濟區(qū)南部區(qū)域濱海大道東側(cè)，緯二路以南，緯五路以北的預(yù)留規(guī)劃綠化建設(shè)用地。面積約33 hm2，現(xiàn)為軟基吹填而成的新陸地。吹填土是挖泥船用高壓泥漿泵把沿海灘涂、港口和江河入?？诘撞康哪嗌巴ㄟ^水力吹填而成的沉積土。該類沉積土是濱海鹽土的成土母質(zhì)，其母質(zhì)的特點是在海相沉積物上覆蓋河流沉積物。項目區(qū)域土壤理化性質(zhì)：土壤(0～60 cm)含鹽量12.22～13.07‰，pH 8.43～8.48，土壤容重1.49～1.62 g/kg，土壤非毛管孔隙1.38%～3.22%，有機質(zhì)0.56%，水解氮9.6 mg/kg，有效磷78.3 mg/kg，速效鉀434.0 mg/kg(表1)。

項目開展的技術(shù)難點:①該工程土壤是圍海吹填造陸而成，缺乏自然成土過程，無土壤生物及其演替過程，其自身不具備滿足植物生長的水肥氣熱條件；②該項目距海近，地下水位高，易出現(xiàn)返鹽返堿現(xiàn)象，控制地下水位難度較大，后期養(yǎng)護管理工作不同于一般園林綠化工程；③該工程要求原土改良，不使用客土技術(shù)。

2改土工藝

天津臨港項目采用的天津海林園藝股份有限公司專利技術(shù)“節(jié)水型鹽堿灘地物理-化學(xué)-生物綜合改良與植被構(gòu)建技術(shù)”[2]進行原土改良和回填，做到改善土壤條件，達到植物生長標(biāo)準(zhǔn)。具體工藝流程見圖1。

臨港緯二路項目土壤條件特殊，地下工程中采用橫縱相交的排水排鹽技術(shù)[3]，同時在樹穴改良中添加了建立沙柱的特殊工藝(圖2)，在洗鹽過程中添加了專用的土壤調(diào)理劑[4-5]，使得土壤水分入滲飽和后能夠快速將溶于水中的鹽分排到地下，達到土壤脫鹽的效果。當(dāng)土壤達到排鹽標(biāo)準(zhǔn)時，為了防止鹽分再反彈，需要進行防滲處理，這就保證了改好的土壤不會形成二次鹽漬化。

3土壤改良與綠化效果

3.1土壤改良效果項目區(qū)域土壤含鹽量由改造前的12.66‰(0～60 cm平均)降至3.29‰(2014年)和2.62‰(2015年)，土壤pH從8.46(0～60 cm)降至8.09(2014年)和8.07(2015年)，土壤容重從1.56 g/kg(0～60 cm)降至1.21 g/kg(2014年)和1.22 g/kg(2015年)(表1)。通過對原土改良治理，臨港項目區(qū)域的土壤適合種植植被。

圖1　臨港緯二路項目工藝流程Fig. 1　Technological process of Lingang Project

圖2　地下工程與地上工程種植效果Fig. 2　Planting effects of underground and aboveground engineering

臨港緯二路吹填土改良前土壤有機質(zhì)為0.56%，全氮為0.08%，按第2次全國土壤普查時土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)均為VI級(表2)。臨港吹填土土壤改土培肥的具體做法：在已洗鹽后的種植區(qū)域上定點放線，開挖樹穴，每個樹穴內(nèi)配置土壤調(diào)理劑[4-5]及酸性有機肥各0.03 m3(調(diào)理劑及有機肥使用量根據(jù)種植樹木品種、規(guī)格而定)，再與改良土進行摻伴，完成種植養(yǎng)護。2014年4月對種植苗木樹穴內(nèi)采土取樣檢測，土壤全氮為0.14%，達到III分級標(biāo)準(zhǔn)；有機質(zhì)為1.86%，達到IV分級標(biāo)準(zhǔn)。水解氮為48.8 mg/kg，達到V分級標(biāo)準(zhǔn)。2015年1月取樣檢測，土壤全氮為 0.18%，達到II分級標(biāo)準(zhǔn)；有機質(zhì)為2.05%，達到III分級標(biāo)準(zhǔn)；水解氮為50.4 mg/kg，達到IV分級標(biāo)準(zhǔn)。

表1　天津臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)吹填土改良前后土壤理化指標(biāo)

3.2苗木成活率

3.2.1植物種類。在吹填土生態(tài)重建的初始階段，植物種類的選擇至關(guān)重要[6-7]。實踐證明，鄉(xiāng)土樹種有其他樹種不可替代的作用，同時注意喬、灌、草搭配豐富植被重建的品種和層次，對植物成活率和項目建設(shè)質(zhì)量有至關(guān)重要的作用。臨港項目選擇生長快、適應(yīng)性強的先鋒樹種和檉柳、堿蓬、白蠟、國槐、金葉榆、白榆、二月蘭等鄉(xiāng)土樹種。

3.2.2技術(shù)措施。根據(jù)項目的實際情況，臨港緯二路只有工業(yè)用水，筆者選用節(jié)水的技術(shù)方案采取以下措施：①地塊劃分后，地塊之間形成排水溝，并將各區(qū)域排水溝貫通起來引入種植區(qū)域西側(cè)自行開挖的河道，每次沖洗的水可以集中到河道內(nèi)，通過處理可再次利用。②每個樹穴底部中間設(shè)置沙柱，沙柱直接通向淋水支溝，通過支溝流向主溝形成一個整體的淋排水系統(tǒng)。③填充樹穴形成淋水層，回填10 cm的鹽土專業(yè)改良劑，加大排淋水力度，達到高效快速排鹽。④樹穴排鹽后需要回填摻伴有機肥的混合土，達到培肥目的。

表2　第2次全國普查土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)

3.2.3苗木成活率及長勢。截至2016年春季，臨港緯二路項目喬灌木成活率超過95.00%，苗木生長態(tài)勢良好，枝葉繁茂。

4效益分析

4.1生態(tài)效益臨港緯二路項目實施以后，改善了大氣C-O平衡，提高了周邊空氣質(zhì)量。通過對吹填土的改良治理，使土壤從含鹽量極高的濱海鹽土逐步轉(zhuǎn)化為輕度鹽漬化土壤，改善了土壤理化性質(zhì)，減少了水土流失。

4.2社會效益 天津臨港項目在臨港吹填土區(qū)域內(nèi)植被生態(tài)重建，減輕了水土流失可能造成的危害，提高了環(huán)境質(zhì)量，使得環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展呈良性循環(huán)。同時，促進了生態(tài)環(huán)境建設(shè)，改善了臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)投資環(huán)境，加快了城市建設(shè)和發(fā)展。

4.3經(jīng)濟效益 天津臨港項目在洗鹽過程中采用邊洗鹽邊種植的工程技術(shù)措施，不僅達到了快速改土綠化的目的，還節(jié)約了大量淡水資源，降低了工程成本造價，對缺水地區(qū)鹽堿土原土綠化起到了很好的示范作用。

參考文獻

[1] 劉瑩,王清,肖樹芳.不同地區(qū)吹填土基本性質(zhì)對比研究[J].巖土工程技術(shù),2003(4):197-200.

[2] 劉太祥,馬履一,毛建華.天津濱海新區(qū)土壤鹽漬化及節(jié)水型物理-化學(xué)-生態(tài)綜合改良與植被構(gòu)建技術(shù)[C]//全國土壤污染監(jiān)測與控制修復(fù)、鹽漬化利用技術(shù)交流研討會論文集.北京：中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會，2007:209-213.

[3] 劉太祥.鹽堿灘地生態(tài)綜合改良與植被構(gòu)建技術(shù)集成[M].天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社,2014.

[4] 張蕊,劉洪慶,高雅星，等.土壤調(diào)理劑對濱海吹填土的改良效益[J].中國土壤與肥料,2014(5)：27-31.

[5] 張芳芳,劉洪慶.室內(nèi)淋洗條件下土壤調(diào)理劑對濱海吹填土理化性質(zhì)的影響[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,19(5):16-19.

[6] 毛建華，劉太祥.曹妃甸填海造地新陸地的土壤及其改良與綠化[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，16(2)：1-4.

[7] 包志毅，陳波.工業(yè)廢棄地生態(tài)恢復(fù)中的植被重建技術(shù)[J].水土保持學(xué)報，2004，18(3):160-163，199.

Soil Improvement and Greening Technology of Reclaimed Soil Vegetation Ecological Reconstruction in Tianjin Lingang Industrial Area

XU Xiao-jing, LIU Hong-qing, ZHANG Rui et al

(Tianjin Gardening Environmental Technology Engineering Co., Ltd., Tianjin 300457)

AbstractWith the reclaimed soil vegetation ecological reconstruction project in Weier Road of Tianjin Lingang Industrial Area as a case, we introduced the application effects of physics-chemistry-biological comprehensive improvement and vegetation construction technology in water-saving salt marshes. Tracking survey of soil was carried out in two years after project implementation. Results showed that pH, soil salt content and soil nutrient all maintained at a proper range for plant growth; the survival rate of vegetation reached 95%. The economical benefit, ecological benefit and social benefit of Lingang Project were simply described.

Key wordsReclaimed Soil; Ecological Reconstruction; Soil improvement; Greening

作者簡介許曉靜(1982- )，女，天津人，中級工程師，碩士，從事水土保持、土壤鹽堿地改良與土壤生態(tài)研究。

收稿日期2016-03-08

中圖分類號S 181

文獻標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)10-082-03