上海典型新建園林綠化工程土壤質(zhì)量調(diào)查分析

周建強(qiáng)，方海蘭，郝冠軍，朱 麗，王若男，王賢超（上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院，上海200232）

上海典型新建園林綠化工程土壤質(zhì)量調(diào)查分析

周建強(qiáng)，方海蘭*，郝冠軍，朱 麗，王若男，王賢超
（上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院，上海200232）

對2014年上海市11個(gè)區(qū)新建的23個(gè)園林綠化工程土壤質(zhì)量進(jìn)行了調(diào)查分析。結(jié)果顯示：大部分土樣呈堿性或弱堿性；EC值偏低，鹽分潛在毒害可能性小；土壤速效鉀、有效硫、有效鎂、有效錳和有效鐵含量較豐富；除個(gè)別樣品外，大部分土壤的有機(jī)質(zhì)、有效磷和有效鉬含量總體偏低；所有土樣均不存在砷、鎘、鉻、鉛、汞和鎳含量超標(biāo)；部分土樣的交換性鈉、有效鋅和有效銅超標(biāo)，可能與施用這3種元素含量高的有機(jī)改良材料有關(guān)。雖然施用土壤改良材料能提高土壤質(zhì)量，但要嚴(yán)格控制土壤改良材料中鹽分、銅和鋅的含量；應(yīng)將土壤改良材料質(zhì)量盡早納入園林綠化工程監(jiān)管。

園林綠化工程；土壤質(zhì)量；改良材料；監(jiān)管

土壤是園林植物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，直接關(guān)系到綠地景觀質(zhì)量［1-2］。園林土壤作為一種特殊的城市土壤，其特性不同于一般的自然土或農(nóng)田土，常含有建筑渣土、深層土等不利植物生長的成分，加上綠地建成后人為踐踏嚴(yán)重，直接導(dǎo)致園林土壤的質(zhì)量低下、養(yǎng)分貧瘠、保水保肥性能差，甚至有毒、有害物質(zhì)超標(biāo)，直接影響綠地的景觀效果和城市生態(tài)安全［3-4］。受園林綠化工程造價(jià)制約，我國綠化建設(shè)中一般缺少專門的土壤改良費(fèi)用，和國外發(fā)達(dá)國家綠化工程土方造價(jià)占整個(gè)綠化工程費(fèi)用50%的比例相差甚遠(yuǎn)［5］；而傳統(tǒng)的綠化建設(shè)理念也是注重設(shè)計(jì)效果、講究大規(guī)格樹種引用和綠化景觀的一次成型，忽視了地下部分——綠化種植土壤的重要性。園林綠化土壤質(zhì)量已成為當(dāng)前限制我國園林綠化持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的主要障礙之一，提高綠化土壤質(zhì)量刻不容緩［6-7］。

上海在國內(nèi)率先制定了園林綠化土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并開展了園林綠化工程土壤質(zhì)量監(jiān)督管理，為確保上海園林綠化工程建設(shè)質(zhì)量提供了重要技術(shù)支撐［5，8-9］。但受綠化工程造價(jià)的限制，上?，F(xiàn)行園林綠化工程驗(yàn)收一般只進(jìn)行pH、EC和有機(jī)質(zhì)3項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測定，重點(diǎn)工程也只進(jìn)行pH、EC、有機(jī)質(zhì)、容重、通氣孔隙度和石灰含量6項(xiàng)指標(biāo)的測定［10］。綠地如果要發(fā)揮出設(shè)計(jì)應(yīng)有的景觀效果，僅僅3—6項(xiàng)常規(guī)的土壤質(zhì)量指標(biāo)顯然不能滿足需求。因此，上海綠化工作者借鑒上海迪士尼綠化種植土壤的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合上海乃至中國土壤特征和綠化需求，編制了上海市地方標(biāo)準(zhǔn)——《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（DB31/T 769—2013）。該標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了土壤基本理化指標(biāo)，大、中、微量營養(yǎng)元素，重金屬污染、鹽害等潛在毒害元素共20余項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，尤其是養(yǎng)分和重金屬評價(jià)指標(biāo)采用的是有效態(tài)含量替代全量，能更全面、客觀地反映園林綠化土壤質(zhì)量［11-12］。為全面摸清上海園林土壤的本底情況，本研究對2014年上海市11個(gè)區(qū)新建的23個(gè)園林綠化工程土壤質(zhì)量的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，采用《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，以期為上海綠地土壤科學(xué)改良和養(yǎng)護(hù)提供技術(shù)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1樣品采集

采樣方法參照《綠化種植土壤》（CJ/T 340—2011）［13］。依據(jù)上?，F(xiàn)有的行政區(qū)域劃分、園林綠化工程的類型、工程的完成情況等，在2014年度已經(jīng)完成的園林綠化工程中抽取23個(gè)。根據(jù)綠化區(qū)域面積的大小、形狀及地形地貌等因素，采用梅花點(diǎn)法或蛇形法采取0—30 cm的表層土，每個(gè)采樣單元設(shè)5—8個(gè)采樣點(diǎn)，充分混勻后四分法保留約2 kg左右，合計(jì)采樣69個(gè)。

1.2分析方法

pH測定參照中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林土壤pH值的測定》（LY/T 1239—1999）；EC值測定采用中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林土壤水溶性鹽分分析》（LY/T 1251—1999）的電導(dǎo)法；有機(jī)質(zhì)測定參照中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林土壤有機(jī)質(zhì)的測定及碳氮比的計(jì)算》（LY/T 1237—1999）［14］。有效磷、速效鉀、有效硫、有效鎂、有效錳、有效鐵、有效鉬、交換性鈉、有效砷、有效鎘、有效鉻、有效鉛、有效汞、有效鎳、有效鋅、有效銅測定參照上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《綠化用表土保護(hù)和再利用技術(shù)規(guī)范》（DB31/T 661—2012），其中有效磷、速效鉀和有效硫測定方法為AB-DTPA浸提-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法。

2　結(jié)果與分析

根據(jù)上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中綠化種植土壤技術(shù)指標(biāo)分類要求，對各土樣的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析。

2.1主控指標(biāo)

2.1.1土壤pH

pH值表征土壤的酸堿性，直接影響土壤中養(yǎng)分元素存在的形態(tài)及對植物的有效性，也能影響土壤中微生物的數(shù)量、組成和活性，進(jìn)而影響營養(yǎng)元素和微量元素的轉(zhuǎn)化［15］；pH過高或過低都會導(dǎo)致植物酸堿失衡而長勢不好［4］。從表1可以看出，69個(gè)土樣pH平均值為8.19±0.05，分布在5.10—8.71，有近74%的樣品pH符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（5.5—8.3）。之所以大部分的樣品表現(xiàn)為堿性或弱堿性，主要原因是上海成土母質(zhì)、地形、氣候、地下水等導(dǎo)致的本底土壤為堿性，加上工地上的建筑垃圾特別是磚塊、水泥、混凝土等中的鈣向土壤中釋放，導(dǎo)致土壤堿性進(jìn)一步加強(qiáng)；而部分土樣為酸性，可能與施用了酸性客土或酸性土壤改良材料有關(guān)。

表1　土樣主控指標(biāo)含量Table 1　Master control indexes content ofsoilsamples

2.1.2EC

EC值表征土壤的鹽分含量和可溶性離子的總量，含量過低會導(dǎo)致植物養(yǎng)分不足，而過高則會導(dǎo)致植物組織脫水萎蔫甚至死亡［15］。從表1可看出，69個(gè)土樣EC均值為（0.236±0.020）mS/cm，分布在0.050—0.840 mS/cm，約60%的樣品EC符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（0.15—1.20 mS/cm）。除個(gè)別土樣EC值較高外，抽查的大部分綠化工程綠化土壤的EC值偏低，雖然鹽分潛在毒害可能性小，但也顯示土壤速效養(yǎng)分含量低，主要原因是工程土壤大量使用養(yǎng)分貧瘠的深層土，且土壤改良力度不夠。

2.1.3有機(jī)質(zhì)

有機(jī)質(zhì)是土壤養(yǎng)分的主要來源，能促進(jìn)土壤結(jié)構(gòu)形成，改善土壤物理性質(zhì)，提高土壤的保肥能力和緩沖性能［15］。從表1可以看出，69個(gè)土樣有機(jī)質(zhì)均值為（26.51±9.01）g/kg，分布在3.29—453.23g/kg，只有33.33%的樣品有機(jī)質(zhì)符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（＞12g/kg）?？梢姡椴榈膱@林綠化工程中除部分土樣有機(jī)質(zhì)含量較高外，大部分土壤的有機(jī)質(zhì)偏低，也是限制上海園林綠化土壤質(zhì)量的主要因子。究其原因，也是與工程中大量使用養(yǎng)分貧瘠的深層土或土壤改良力度不夠有關(guān)；相比而言，那些有機(jī)質(zhì)含量高的土樣，甚至個(gè)別土樣有機(jī)質(zhì)含量＞400g/kg，主要是因?yàn)橥寥乐屑尤肓四嗵?、有機(jī)肥、有機(jī)基質(zhì)等有機(jī)改良材料。

2.2養(yǎng)分指標(biāo)

磷、鉀、硫、鎂、錳、鐵、鉬等7項(xiàng)營養(yǎng)元素含量詳見表2。

磷是植物所必需的大量元素之一，69個(gè)土樣有效磷均值為（13.17±1.68）mg/kg，分布在1.60—66.96 mg/kg，有49.28%的樣品有效磷含量符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（8—60 mg/kg）。除部分土樣有效磷含量較高外，近1/2的樣品的有效磷含量低于8 mg/kg，可見抽查的綠化工程種植土壤有效磷偏低，原因也是與使用深層土壤及土壤改良力度不夠有關(guān)。

鉀是植物所必需的大量元素之一，69個(gè)土樣有效鉀均值為（168.3±10.7）mg/kg，分布在36.8—575.1 mg/kg，有81.16%的樣品有效鉀符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（60—300 mg/kg）?？梢姡椴榈木G化工程種植土壤有效鉀基本能夠滿足要求，這與上海主要為沖積土壤的成土因素有關(guān)［16］。

硫是植物生長所需的第四大營養(yǎng)元素，69個(gè)土樣有效硫均值為（139.7±14.6）mg/kg，分布在10.9—659.9 mg/kg；有89.86%的樣品有效硫符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（25—500 mg/kg）?？梢姡椴榈木G化工程種植土壤有效硫基本能夠滿足要求，但有個(gè)別樣品含量超標(biāo)，可能與有機(jī)改良材料中過多使用硫磺等含硫高的物質(zhì)有關(guān)。

鎂是植物所必需的微量元素，69個(gè)土樣品有效鎂均值為（199.4±10.1）mg/kg，分布在23.6—436.2 mg/kg，有85.51%的樣品有效鎂符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（50—280 mg/kg）?？梢?，抽查的綠化工程種植土壤有效鎂基本能夠滿足要求。

錳是植物所必需的微量元素，69個(gè)土樣的有效錳均值為（6.37±0.41）mg/kg，分布在0.69—16.17 mg/kg，所有樣品的有效錳均符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（0.6—25 mg/kg）?？梢姡椴榈木G化工程種植土壤有效錳滿足要求。

鐵是植物所必需的微量元素，69個(gè)土樣有效鐵均值為（69.1±4.5）mg/kg，分布在27.1—204.7 mg/kg，所有樣品的有效鐵均符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（4—350 mg/kg）。雖然抽查的綠化工程種植土壤的有效鐵符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但上海綠地中植物容易發(fā)生缺鐵現(xiàn)象，可能與土壤高pH降低了鐵的活性有關(guān)。

鉬也是植物必需的微量元素，69個(gè)土樣有效鉬均值為（0.020±0.005）mg/kg；分布在0—0.160 mg/kg，僅有17.39%的樣品有效鉬符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（0.04—2 mg/kg）?？梢姡椴榈木G化工程種植土壤的有效鉬嚴(yán)重缺乏。

2.3障礙因子指標(biāo)

EC值是表征土壤鹽分的指標(biāo)之一，土壤的總鹽分不高但一種或幾種離子含量過高也會影響植物的生長，鈉是土壤最常見的、容易對植物產(chǎn)生鹽害毒害的元素之一［4］。69個(gè)土樣的交換性鈉均值為（109.1±15.0）mg/kg，分布在6.4—676.0 mg/kg；有85.51%的樣品有效鈉符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（＜120 mg/kg）。但部分樣品交換性鈉含量高達(dá)限值的5倍以上，這幾個(gè)鈉超標(biāo)的樣品的有機(jī)質(zhì)含量也高，可能與施用了含鹽量超標(biāo)的有機(jī)改良材料直接相關(guān)。

表2　土樣養(yǎng)分指標(biāo)含量Table 2　Nutrient content ofsoilsamples　mg·kg-1

69個(gè)土樣有效砷均值為（0.122±0.010）mg/kg，分布在0—0.340 mg/kg，所有樣品的有效砷均符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（＜1.8 mg/kg）?？梢?，抽查的綠化工程種植土壤中不存在砷污染。

69個(gè)土樣有效鎘均值為（0.034±0.002）mg/kg，分布在0.010—0.100 mg/kg，所有樣品的有效鎘均符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（＜1.2 mg/kg）?？梢?，抽查的綠化工程種植土壤中不存在鎘污染。

69個(gè)土樣有效鉻均值為（0.050±0.006）mg/kg，分布在0.010—0.380 mg/kg，所有樣品的有效鉻均符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（＜10 mg/kg）?？梢姡椴榈木G化工程綠化土壤中不存在鉻污染。

69個(gè)土樣有效鉛均值為（3.03±0.18）mg/kg，分布在0.93—8.28 mg/kg，所有樣品的有效鉛均符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（＜30 mg/kg）?？梢?，抽查的綠化工程種植土壤中不存在鉛污染。

69個(gè)土樣有效汞均值為（0.120±0.013）mg/kg，分布在0—0.550 mg/kg，所有樣品的有效汞均符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（＜1 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程種植土壤中不存在汞污染。

69個(gè)土樣有效鎳均值為（0.202±0.013）mg/kg，分布在0.060—0.580 mg/kg，所有樣品的有效鎳均符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（＜5 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程種植土壤中不存在鎳污染。

69個(gè)土樣有效鋅均值為（2.51±0.22）mg/kg，分布在0.36—8.72 mg/kg，有95.65%的樣品有效鋅符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（＜8 mg/kg）?？梢?，抽查的綠化工程中有少量土壤存在鋅污染，但污染程度較輕。同樣，幾個(gè)超標(biāo)的樣品的有機(jī)質(zhì)含量也高，可能與施用了含鋅量高的有機(jī)改良材料直接相關(guān)。

69個(gè)土樣有效銅均值為（3.84±0.16）mg/kg，分布在0.93—8.54 mg/kg，有94.20%的樣品有效銅符合上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林綠化工程種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)要求（＜6 mg/kg）?？梢姡椴榈木G化工程中有少量土壤存在銅污染，但污染的程度較輕。同樣，超標(biāo)的樣品的有機(jī)質(zhì)含量也高，可能與施用了銅含量高的有機(jī)改良材料直接相關(guān)。

表3　土樣障礙因子指標(biāo)含量Table 3　Obstacle factor indexes content ofsoilsamples　mg·kg-1

3　結(jié)論

對2014年上海新建的園林綠化工程土壤調(diào)查顯示，受成土因素的影響，大部分土樣呈堿性或弱堿性，而部分土壤由于施用了改良材料，土壤呈酸性；EC值總體偏低，存在鹽分潛在毒害??；土壤速效鉀、有效硫、有效鎂、有效錳和有效鐵含量較豐富；除部分土壤外，土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷和有效鉬含量均偏低；土壤砷、鎘、鉻、鉛、汞和鎳含量均不超標(biāo)；但部分土樣的交換性鈉、有效鋅和有效銅超標(biāo)，可能與施用有機(jī)改良材料直接相關(guān)。

對比2014年上海市園林綠化工程土壤的質(zhì)量總體情況也可以看出，土壤施用改良材料能提高土壤質(zhì)量，但也易引起土壤鹽分、銅、鋅含量超標(biāo)，因此在土壤改良中要嚴(yán)格控制改良材料的品質(zhì)，防止施用含量超標(biāo)的改良材料導(dǎo)致土壤污染。尤其銅、鋅本身也是城市土壤中容易累積超標(biāo)的重金屬，因此更應(yīng)該注重對進(jìn)入土壤中改良材料中銅、鋅含量的監(jiān)控［17］；并應(yīng)盡早將土壤改良材料質(zhì)量納入綠化工程監(jiān)管［9］。受專業(yè)限制，傳統(tǒng)園林綠化土壤評價(jià)指標(biāo)研究較少，不利于園林植物充分發(fā)揮其應(yīng)有的景觀效果，本次調(diào)查只是初步嘗試，對于一些景觀要求較高的園林綠化工程應(yīng)盡早采納指標(biāo)齊全的評價(jià)體系。在對土壤有機(jī)質(zhì)、大量營養(yǎng)元素研究基礎(chǔ)上，應(yīng)加強(qiáng)園林土壤中微量營養(yǎng)元素和養(yǎng)分平衡以及與植物景觀相關(guān)性的深入研究，為更科學(xué)的綠地土壤質(zhì)量評價(jià)和養(yǎng)護(hù)以及進(jìn)一步提高綠地景觀效果提供技術(shù)依據(jù)［18］。

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（責(zé)任編輯：閆其濤）

Investigation and analysis on thesoil quality of the typical new landscaping projects inshanghai

ZHOU Jian-qiang，F(xiàn)ANG Hai-lan*，HAOguan-jun，ZHU Li，WANG Ruo-nan，WANG Xian-Chao
（Shanghai Academy of Landscape Architecturescience and Planning，Shanghai 200232，China）

Thesoil quality of 23 new landscaping projects in 11districts ofshanghai in 2014 was investigated and analyzed.The resultsshowed that mostsoilsamples were alkaline or weak alkaline，and thesoil EC values were low indicatingsmall possibility ofsalt potential toxicity.The contents of effective potassium，effectivesulfur，effective magnesium，effective manganese and effective iron ofsoil were abundant.Except a fewsamples，the contents of organic matter，available phosphorus and available molybdenum in mostsoils were low. The contents of arsenic，cadmium，chromium，lead，mercury and nickel of allsoilsamplesdid not exceed thestandard.The contents of exchangeablesodium，available zinc and available copper exceeded thestandard insomesoilsamples，which were related to the application of organic improved materials with high contents of these three elements.Althoughsoil improved materials could effectively improve thesoil quality，but the contents ofsalt，copper and zinc insoil improvement materialsshould be controlledstrictly.And，the quality ofsoil improvement materials issuggested tosupervise assoon as possible by landscaping project.

Landscaping project；Soil quality；Soil improved materials；Supervision

S151.9

A

1000-3924（2016）04-071-05

2015-11-25

上海辰山植物園科研攻關(guān)專項(xiàng)（G102402）；上海市農(nóng)委項(xiàng)目（2011-012）

周建強(qiáng)（1989—），男，本科，助理工程師，主要從事土壤分析工作。E-mail：137346985@qq.com

，E-mail：fhl_1969@126.com