天津?yàn)I海鹽堿地地區(qū)土壤現(xiàn)狀調(diào)查及綠化對(duì)策

摘 要：為提高濱海鹽堿地城市綠化的質(zhì)量和降低工程成本，通過對(duì)東麗湖萬(wàn)科項(xiàng)目的土地現(xiàn)狀、氣候、植被、土壤理化性質(zhì)、地表水和地下水狀況進(jìn)行全面調(diào)查分析。結(jié)果表明，項(xiàng)目區(qū)域綠化的主要障礙因子是土壤緊實(shí)度大、肥力低下、鹽分含量高、地下水位高、地表水礦化度高等，并提出相應(yīng)的改良措施和對(duì)策：因地制宜，采取工程改良、土壤培肥、植物選擇、濱水景觀建設(shè)等措施。

關(guān)鍵詞：東麗湖；現(xiàn)狀調(diào)查；障礙因子；改良措施

中圖分類號(hào)：S156.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.04.026

Investigation and Greening Countermeasures of Soil Status in Coastal Saline-Alkali in Tianjin：A Case of the Vanke Dongli Lake

ZHANG Xing

（Tianjin Tada Landscaping Group Company Limited， Tianjin 300457， China）

Abstract：To improve the urban landscape quality and reduce the project cost， in this paper， we made a comprehensive investigation and analysis of the land status， climate， vegetation， soil physical and chemical properties， surface water and groundwater status of Dongli Lake Vanke project. The results showed that the main obstacle factors come from soil compactness， low fertility， high salt content， high groundwater level and high salinity of surface water. The corresponding improvement measures and countermeasures were mainly according to local conditions， adopting engineering improvement， soil fertilization， plant selection， waterfront landscape construction etc.

Key words： Dongli Lake； current situation investigation； obstacle factors； improvement measures

沿海地區(qū)城市和港口分布星羅棋布，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為活躍的地區(qū)，為適應(yīng)生態(tài)宜居和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，生態(tài)環(huán)境建設(shè)已成為各個(gè)地方一項(xiàng)重要任務(wù)，但由于沿海地區(qū)大多地勢(shì)低洼，特殊的水文地質(zhì)條件和海水倒灌等因素的影響，土壤一般含鹽量高，地下水位高，從而導(dǎo)致土壤生產(chǎn)力低，植被難于建立，嚴(yán)重制約著我國(guó)沿海地區(qū)綠化的質(zhì)量和數(shù)量。近年來，已有許多有關(guān)濱海鹽堿土上進(jìn)行綠地景觀建設(shè)的技術(shù)途徑研究和成功實(shí)踐[1-10]。

本文以萬(wàn)科東麗湖度假區(qū)建設(shè)為例，就天津?yàn)I海鹽堿地地區(qū)土壤現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查分析，并提出相應(yīng)的對(duì)策，以期為濱海類似地區(qū)城市園林綠化和生態(tài)建設(shè)提供借鑒。

1 區(qū)域概況

1.1 土地利用現(xiàn)狀

天津萬(wàn)科東麗湖項(xiàng)目土地區(qū)劃為：東至胡張莊村土路、南至東麗湖北岸、西至規(guī)劃路（湖西路）、北至東麗之光大道，項(xiàng)目用地呈東西長(zhǎng)、南北窄的不規(guī)則四邊形，土地利用狀況主要有農(nóng)田、魚池、宅地、洼地、撂荒地及在建項(xiàng)目。

1.2 氣候條件

氣候狀況屬于半干旱、半濕潤(rùn)大陸季風(fēng)性氣候，四季變化明顯，冬季寒冷干燥、春季干旱且風(fēng)沙較多，年均氣溫11.7 ℃，最低氣溫-22 ℃；年平均降雨量591 mm，降雨主要集中在7—9月，占全年降雨量的75%；年蒸發(fā)量達(dá)1 819.4 mm，蒸降比大于3；全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)、且具有明顯的季節(jié)更替現(xiàn)象，年平均風(fēng)速為3.3 m·s-1，最大風(fēng)速為33 m·s-1；多年平均日照時(shí)數(shù)為2 697 h。

1.3 植被狀況

屬于水生濕生植物及其生存環(huán)境與陸地動(dòng)植物（包括農(nóng)作物）及其生存環(huán)境組成的水域-陸地復(fù)合開放型生態(tài)系統(tǒng)。在歷史上，這里是典型的自然濕地生態(tài)系統(tǒng)，后來由于人為干預(yù)，墾洼造田，種植水稻、玉米、高粱、棉花等農(nóng)作物，形成了人工復(fù)合農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)的脆弱性，在閑置撂荒及部分地段改為魚池后，植被群落發(fā)生了演化，原來的農(nóng)田植被自然演化成蘆葦雜草草甸群落，群落中的植物種類增加；在魚池及周邊水濕條件較好的地方，人為干預(yù)少，自然發(fā)展成為頂級(jí)群落——蘆葦群落（圖1），形成了典型的濕地生態(tài)系統(tǒng)，植被主要是沼澤植被。在地勢(shì)較高的地區(qū)，主要分布有旱生蘆葦、堿蓬、堿茅及藜科等鹽生草甸植被群落（圖2）。

實(shí)地調(diào)查表明，建設(shè)項(xiàng)目所在地現(xiàn)存植物60余種，分屬28個(gè)科。其中，草本植物21科47種，木本植物9科13種，單子葉植物3科9種，雙子葉植物25科51種，基本上都屬于華北地區(qū)常見的濕生植物品種，如蘆葦、香蒲、酸模、葉蓼等，鹽生植物有堿蓬、虎尾草、蘿摩、藜；湖堤為刺槐群落，屬于人工次生林，伴生紫穗槐、臭椿等。

1.4 地形地貌

本研究項(xiàng)目所在地處于東麗湖北岸與東麗之光大道之間，其一期開發(fā)地段高程普遍在3.1～3.5 m 左右，地勢(shì)較周圍低洼，比南側(cè)湖堤低約3 m，常年受到湖內(nèi)高水位的影響，較東麗之光大道4.5 m高程也低將近1 m，區(qū)域內(nèi)容易匯集雨水，同時(shí)整個(gè)區(qū)域內(nèi)的微地形起伏較大，特別是魚池及周邊低洼地帶，池底高程在2 m左右，池埂高程在4 m左右，池內(nèi)及一些低洼區(qū)域常年積水。

由此可見，區(qū)域內(nèi)地下水位較高，且地下及地表水不易排除，排除區(qū)域內(nèi)的地表水和消除周邊地區(qū)高水位對(duì)該區(qū)地下水位的頂托作用，對(duì)于綠化建設(shè)十分重要。

2 土壤狀況

2.1 土壤性質(zhì)

土壤屬于氯化物鹽化潮土，從形成過程來看，是以海相沉積物上覆蓋河流沉積物堆積而成，具有濱海與內(nèi)陸交接地帶成土母質(zhì)的特點(diǎn)。地下水參與了土壤的形成，土壤黏重板結(jié)，土壤毛細(xì)管水上升高且快，易返鹽，易受旱，極易遭受鹽漬、水澇危害。區(qū)內(nèi)1/3為農(nóng)田，由于多年人為耕作，使土壤得到有效改良，熟化程度較高，撂荒地、低洼地和水面養(yǎng)殖約占總面積的2/3。

2.2 土壤肥力狀況

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、取樣化驗(yàn)分析以及查閱歷史資料，得出該區(qū)域土壤的基本類型主要為鹽潮土。該區(qū)土壤質(zhì)地以重壤和黏土為主，土壤容重大，一般在1.3～1.5 g·cm-3；撂荒地容重甚至更高，三相比不合理，從采集土樣過程看，在耕層以下土壤緊實(shí)度普遍偏高，即土壤容重大，不利于土壤的通氣、透水，不利于植物根系的穿插生長(zhǎng)，也影響土壤中礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的有效性。

土壤有機(jī)質(zhì)含量低，一般在1.5%以下，全氮0.075%～0.150%，水解氮在58～111 mg·kg-1， 速效磷含量在3～18 mg·kg-1，處于較低水平。該區(qū)土壤的N/P多在4～31，氮磷比嚴(yán)重失調(diào)；一般情況下，氮磷表現(xiàn)為協(xié)同作用，但植物在氮磷比失調(diào)時(shí)容易產(chǎn)生拮抗作用。土壤全鉀和速效鉀含量都很豐富，而且多年來能保持相對(duì)穩(wěn)定，主要是由于渤海灣沿岸的濱海鹽土的沖積母質(zhì)富含鉀素。

從研究區(qū)已有的資料、土壤性質(zhì)及生產(chǎn)實(shí)踐看，土壤仍存在缺Mn、部分缺Zn的狀況，同時(shí)鹽分的化學(xué)組成也降低了某些養(yǎng)分的有效性，如磷和鋅被固定、鐵有效性低等。微量元素在一些薔薇科植物上容易發(fā)生缺素癥（如桃樹缺鐵黃化；海棠缺鋅小葉、生病等），導(dǎo)致植物葉片失綠、光合作用減弱，生長(zhǎng)緩慢或停止生長(zhǎng)。缺錳、鐵或鋅，與成土母質(zhì)、土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤反應(yīng)和碳酸鈣含量有著密切的關(guān)系。此外，該區(qū)土壤代換量偏低，為16.2%左右，代換量的大小是衡量土壤保肥、供肥能力的重要指標(biāo)，它與土壤質(zhì)地和土壤有機(jī)質(zhì)含量有相關(guān)性。因此，本地土壤的保肥、供肥能力不足；且土體構(gòu)型簡(jiǎn)單，按質(zhì)地劃分基本為中壤—重壤。

3 土壤鹽分及酸堿度

3.1 不同利用方式下土壤鹽分分布情況

從測(cè)試結(jié)果可以看出，土壤鹽分在0.070%～1.185%，但土地的利用方式之間差異相當(dāng)大，一般來說，建筑填墊土>荒地>魚池>苗圃>農(nóng)田，其中，撂荒地鹽分含量處于輕度、中度和重度水平；農(nóng)田和苗圃地鹽化作用較弱，屬于輕度鹽漬化；建筑填墊土和魚池泥鹽分含量較高，土壤剖面上鹽分表聚現(xiàn)象不明顯，這與采樣時(shí)期有關(guān)。

3.2 土體中鹽分的垂直分布情況

撂荒地中土壤鹽分的剖面分布隨不同分布地段而不同，距東麗湖最近的采樣點(diǎn)土壤剖面鹽分均高于其他2個(gè)地點(diǎn)，說明排水溝內(nèi)的高礦化度水對(duì)土壤鹽分含量存在明顯影響，其余2個(gè)地點(diǎn)土壤剖面鹽份含量雖低，但明顯高于耕作土壤。

農(nóng)田土壤各層次的含鹽量較接近，且均低于0.2%水平。一般來說，當(dāng)植物根系分布層土壤中易溶鹽類含量達(dá)到0.1%時(shí)，植物的生長(zhǎng)已受到傷害，達(dá)到0.2%時(shí)則影響較為明顯；達(dá)到0.5%時(shí)，大部分植物就不能生長(zhǎng)。

3.3 土壤中離子組成情況

對(duì)可溶性鹽離子含量分析表明，土壤中的主要陽(yáng)離子為Na+，其次是Ca2+，Mg2+，可溶性陰離子以Cl-為主，其次為HCO3-，SO42-。每100 g土中，Cl- 含量為0.17～7.13 mmol ，SO42-含量為0.05～1.79 mmol，HCO3-含量為0.39～1.28 mmol，Ca2+含量為0.05～0.35 mmol，Mg2+含量為0.04～0.67 mmol，Na+含量為0.35～9.17 mmol。鹽分對(duì)植物的不同影響，直接取決于不同離子對(duì)植物的影響，鹽漬土壤中易溶鹽類主要是Ca，Mg，K，Na，其中，Na，Mg對(duì)植物有害，Ca，K則有利于植物的生長(zhǎng)和土壤物理性質(zhì)的改善；陰離子中，高濃度的Cl，HCO3-，CO32-對(duì)植物有害。一般情況下，土壤中HCO3-達(dá)到0.08%，pH值為7.7～9.0時(shí)，已明顯抑制植物；當(dāng)達(dá)到0.1%～0.2%，pH值高達(dá)9以上時(shí)，則對(duì)植物產(chǎn)生致死作用。Cl-含量達(dá)0.05%～0.1%時(shí)，開始明顯危害植物生長(zhǎng)；達(dá)到0.4%～0.8%時(shí)為致死濃度。而SO42-過多，常引起植物缺鈣，在土壤三相比不合理情況下，與微生物作用容易產(chǎn)生H2S，對(duì)植物根系造成傷害；Mg2+過多則引起Ca/Mg比例失調(diào)，影響作物對(duì)Ca2+的吸收，其對(duì)植物的毒性大大超過了對(duì)滲透壓的影響；Na+是濱海鹽土中主要的陽(yáng)離子，其主要危害是引起土壤堿化，惡化土壤物理性質(zhì)，影響植物對(duì)Ca2+的吸收。

3.4 土壤酸堿度分析

研究區(qū)內(nèi)所有樣點(diǎn)的酸堿度在8.00～8.75，均在堿性以上水平，農(nóng)田土壤1 m土體內(nèi)均呈強(qiáng)堿性，表現(xiàn)為脫鹽堿化現(xiàn)象，其余地點(diǎn)的酸堿度為堿性水平。通過對(duì)土壤溶液的鈉吸附比（SAR）、殘余碳酸鈉（RSC）、易溶性鈉百分比（SSP）及一價(jià)二價(jià)離子比（SDR）的分析結(jié)果表明，該區(qū)土壤呈現(xiàn)堿性和強(qiáng)堿性主要是由過多的鈉離子所致。

4 地表水

由于微地形及利用方式不同，地表水水位在20～100 cm變化較大，樣品采集選取了擬開發(fā)區(qū)域內(nèi)的自然溝渠、養(yǎng)魚池、深井水、魚塘間的深溝水，并對(duì)其酸堿度、礦化度及主要離子進(jìn)行了分析。從分析結(jié)果可以看出，所有樣品的pH值均低于8.5，礦化度除深井水較低，符合農(nóng)田灌溉水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)外，其余自然水體的礦化度均相當(dāng)高，在6 441.6～9 227.1 mg·L-1，且不同區(qū)域水體存在差異，其中，以魚池溝邊水最高，主要陰離子為氯離子，除深井水外，均在6 g·L-1以上；其次依次為HCO3-，CO32-離子，即總堿度較高，深井水的陰離子則以HCO3- 為主，主要陽(yáng)離子以Na+為主。由此可見，區(qū)域內(nèi)所有自然水體均屬于咸水類，是土體鹽分的主要來源，同時(shí)不能用于土壤脫鹽和綠地澆灌。深井水雖然礦化度不高，但其總堿度較高，在用于綠化灌溉時(shí)，應(yīng)考慮其對(duì)土壤堿化的影響。同時(shí)對(duì)雨后區(qū)內(nèi)魚池水及東麗湖水進(jìn)行采樣分析表明（表1），魚池水及東麗湖水的鹽度均相當(dāng)高，雖低于雨前水平，但仍屬于咸水范疇，二者屬于強(qiáng)堿性。

5 地下水

研究區(qū)域地勢(shì)較低，加之大面積高礦化度自然水面的存在，所以地下水位較淺，一般在0.5～1.0 m左右；同時(shí)這種淺層地下水的礦化度比較高，多屬于強(qiáng)礦化度水。因此，在降雨量少、蒸發(fā)量大的情況下，土壤極易返鹽，常對(duì)植物造成鹽害。

6 綠化建設(shè)的主要障礙因子

通過以上各方面的分析表明，該區(qū)綠化的主要限制因子為：土壤含鹽量高，達(dá)輕度至重度鹽化；地勢(shì)低洼、地下水位偏高、礦化度大，容易造成土壤積鹽；土壤肥力低、有機(jī)質(zhì)含量低，缺磷嚴(yán)重、氮磷比失調(diào)，缺乏微量元素Zn；土壤緊實(shí)，理化性質(zhì)差；土體中存在阻礙植物根系延伸發(fā)展的層次；質(zhì)地黏重，排灌條件差；農(nóng)田存在土壤脫鹽堿化現(xiàn)象等障礙因子。

7 改良措施及對(duì)策

針對(duì)上述限制因子，綠化建設(shè)中需采取如下措施。

7.1 工程改良

根據(jù)土壤、地下水以及土地利用特點(diǎn)，可采用區(qū)域內(nèi)綠地暗管排鹽、并結(jié)合部分明渠排鹽的綜合措施；同時(shí)要建立完善的上水系統(tǒng)，保證灌溉、脫鹽的需要，控制土壤水分平衡，控制后期土壤返鹽，防止次生鹽堿化；另外，由于地表養(yǎng)魚池、排水溝及地勢(shì)低洼地段匯集有大量的地表水，這些地表水源由于蒸發(fā)濃縮，礦化度極高，屬于咸水范疇，也成為土壤鹽分和地下水的主要來源之一，因此，在未開發(fā)利用前，應(yīng)排除這些咸水，同時(shí)結(jié)合開發(fā)項(xiàng)目的推進(jìn)，對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行填墊和整平，然后結(jié)合其他措施進(jìn)行改良。

7.2 土壤改良和培肥

在控制水鹽平衡的同時(shí)，進(jìn)行肥鹽動(dòng)態(tài)和肥鹽平衡調(diào)控，在排鹽、淋鹽的水利工程措施上，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生物措施，以鞏固和提高土壤脫鹽效果，增施有機(jī)肥，調(diào)節(jié)氮磷比；主要措施包括：對(duì)即將綠化地段土壤采取增施有機(jī)肥等熟化措施，改善土壤結(jié)構(gòu)；在待開發(fā)地段，通過平整土地后，種植苜蓿、田菁等耐鹽綠肥或牧草進(jìn)行生物改良；在綠化區(qū)域施用鹽堿土改良專用有機(jī)肥，豐富土壤有機(jī)質(zhì)和N，P及中微量元素；對(duì)于局部高鹽堿化土壤，采用向土壤中施加磷石膏、硫酸亞鐵等改良劑進(jìn)行化學(xué)改良，降低土壤pH值，活化土壤中的Ca2+等；對(duì)所建綠地土壤的水鹽動(dòng)態(tài)、土壤肥力狀況進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)。

7.3 綠化水源的選擇

灌溉水質(zhì)常常是土壤鹽漬化的直接因子，依項(xiàng)目所在地的情況，目前存在5種水源途徑，一是深層地下水的利用；二是地上自然水的利用，如東麗湖水；三是自來水的利用；四是區(qū)內(nèi)天然水的利用；五是降雨的利用。但由于區(qū)內(nèi)地表水及東麗湖水的鹽度及pH值很高，不宜用于綠化和脫鹽用水，實(shí)際應(yīng)用中可使用深層地下水、自來水和雨水收集利用，但考慮成本因素，應(yīng)在規(guī)劃設(shè)計(jì)中考慮雨水的收集利用。

7.4 土源問題

由前述分析可知，該區(qū)土壤除農(nóng)田外，土壤含鹽量均較高，特別是深層土壤，不僅含鹽量高，而且質(zhì)地黏緊。因此，在抬地造景或挖制水景時(shí)，應(yīng)把深層土壤作為填墊土，表層土壤作為種植土，局部地段因高程不能滿足需要，或植物對(duì)土壤條件要求較高時(shí)，應(yīng)采用客土種植，以滿足要求。

7.5 因地制宜

綠化中根據(jù)植物耐鹽能力、根系分布、土壤有效深度、地下排鹽深度、地形起伏狀況等因素進(jìn)行植物配置和選擇，并制定相應(yīng)的改良方案，盡量選擇耐鹽植物和鄉(xiāng)土植物。

7.6 生態(tài)濱水

通過區(qū)域內(nèi)土方調(diào)劑，進(jìn)行生態(tài)湖和水系建設(shè)，并將其與區(qū)域內(nèi)的水系溝通連接。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃明勇，張民勝，張興，等.濱海鹽堿地地區(qū)城市綠化技術(shù)途徑研究——天津開發(fā)區(qū)鹽灘綠化20年回顧[J].中國(guó)園林，2009，25（9）：7-10.

[2]李金彪， 陳金林， 劉廣明， 等. 濱海鹽堿地綠化理論技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 土壤通報(bào)， 2014（1）： 246-251.

[3]趙海明. 鹽堿地綠化工程技術(shù)探討：以上海濱海地區(qū)為例[J]. 現(xiàn)代園藝， 2014（9）： 72-74.

[4]李自華，楊旭，王凱勝.濱海地區(qū)鹽堿地園林綠化排堿施工技術(shù)[J].青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，34（2）：122-126.

[5]徐維坤， 黃積善， 杜貴喬. 濱海鹽堿地園林綠化綜合配套技術(shù)[J]. 寧波農(nóng)業(yè)科技， 2007（2）： 21-25.

[6]王風(fēng)召. 濱海鹽堿地園林綠化施工技術(shù)：以濰坊濱海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)為例[J]. 今日科苑， 2009（4）： 47.

[7]李壽冰，崔煥崗，郇慶國(guó)，等.客土綠化種植模式在濱海鹽堿地園林工程中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（19）：11612-11614.

[8]高衛(wèi)斌， 宋吉平. 淺論濱海鹽堿地園林工程施工程序與標(biāo)準(zhǔn)：以客土綠化模式為例[J]. 園林科技， 2006（3）： 35-37.

[9]李紅梅.濱海鹽堿地客土綠化質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)[J].山東林業(yè)科技，2008，38（4）：60-61.

[10]劉貞， 董文宇， 周廣柱， 等. 濱海城市鹽堿地園林綠化技術(shù)探討[J]. 北方園藝， 2008（4）： 180-183.