衡水城市綠地土壤肥力特征分析與評(píng)價(jià)

孫世衛(wèi)陳 迪 尹 紅

（1衡水學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 河北 衡水 053000；2衡水市園林局 河北 衡水 053000）

城市土壤是指城市和城郊地區(qū)，受多種方式人為活動(dòng)的強(qiáng)烈影響，原有繼承特性被強(qiáng)烈改變的土壤的總稱[1]。土壤肥力反映土壤在物理、化學(xué)等各方面的性質(zhì)，它的高低對(duì)植被生長、城市綠化效果會(huì)產(chǎn)生直接影響[2]。近年來，衡水市城區(qū)綠地面積穩(wěn)步增長，截止到2018年6月，城區(qū)建成區(qū)綠化覆蓋率達(dá)到41.19%，綠地率達(dá)到36.91%，隨著綠地面積的增長，土壤肥力評(píng)價(jià)變得尤為重要。本研究通過采集衡水市不同類型綠地的表層土壤，檢測(cè)土壤含水量、pH值、孔隙度、全磷、全鉀等9個(gè)指標(biāo)，分析與評(píng)價(jià)衡水市綠地的土壤肥力狀況，旨在為衡水市的生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供有效的依據(jù)，從而促進(jìn)衡水市的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理。按照我國國家城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)(CJ/T85-2002)，結(jié)合衡水城市綠地的實(shí)際情況，選取綜合公園綠地、道路綠地、街旁綠地、公共設(shè)施綠地和其他綠地5種類型進(jìn)行樣品采集。為保證采集樣品的科學(xué)性和代表性，在道路綠地的行道樹綠帶中選取的采樣點(diǎn)為栽種池，在其他各類綠地中選取的采樣點(diǎn)均為草坪。共設(shè)置23個(gè)采樣地點(diǎn)，每個(gè)地點(diǎn)分別設(shè)置3～5個(gè)100 m2的標(biāo)準(zhǔn)采樣地，采用蛇形或梅花型取樣法多點(diǎn)(5點(diǎn))采集0～20 cm表層土壤的混合樣品，共96個(gè)(取樣地點(diǎn)見表1)。將采好的土壤樣品裝袋、封口，貼好標(biāo)簽帶回實(shí)驗(yàn)室并進(jìn)行風(fēng)干處理，注意去除植物根系、小石塊、各種垃圾等雜質(zhì)，風(fēng)干后研磨，再分別過2 mm、0.25 mm和0.149 mm的土壤篩，將過篩土樣置于聚乙烯塑料瓶中，存放于陰涼處備用。

表1 取樣點(diǎn)匯總

1.2 指標(biāo)測(cè)定方法。測(cè)定內(nèi)容以及各指標(biāo)的測(cè)定方法見表2。

表2 土壤指標(biāo)測(cè)定方法

1.3 分析與評(píng)價(jià)方法。應(yīng)用Excel 2016軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并制作圖表，分析出城市綠地的基本肥力狀況，使用SPSS 24軟件對(duì)各土壤指標(biāo)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，最后針對(duì)衡水市綠地土壤肥力，應(yīng)用改進(jìn)的內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 衡水城市綠地土壤肥力特征描述分析。由表3分析可知：衡水市綠地土壤含水量為8.00%～25.67%，變異系數(shù)在各項(xiàng)肥力指標(biāo)中屬于中等，為23.57%；土壤容重1.16～1.62 g/cm3，平均值為1.39 g/cm3，高于適宜一般植被根系正常生長的土壤容重范圍(1.14～1.26 g/cm3)上限[3]，土壤緊實(shí)；土壤孔隙度的平均值為47.23%，土壤孔隙適中，且變異系數(shù)較小，為8.49%，土壤pH值為6.85～8.76，平均值為8.18，整體上屬于中性偏堿性的土壤，能滿足一般植物正常生長對(duì)土壤酸堿度的要求(5.0～8.3)，變異系數(shù)小于5%，數(shù)據(jù)變化較??；土壤電導(dǎo)率平均值是233.81 uS/cm，最小值為137.8 uS/cm，最大值為525 uS/cm，變異系數(shù)為28.99%，一般綠化植物對(duì)土壤電導(dǎo)率的要求為150～900 uS/cm，說明土壤電導(dǎo)率值均在正常范圍內(nèi)，不存在鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)。衡水城市綠地土壤中全氮和全磷元素的含量平均值分別為0.45 g/kg和0.19 g/kg，均屬于第二次全國土壤普查分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的六級(jí)土壤標(biāo)準(zhǔn)(全氮小于0.5 g/kg和全磷小于0.2 g/kg)[4]，綠地土壤氮磷含量較低。而有機(jī)質(zhì)和全鉀的含量為20.85 g/kg和18.18 g/kg，均屬于全國第二次土壤普查養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)中的三級(jí)土壤標(biāo)準(zhǔn)范圍，基本上滿足綠化植物的正常生長發(fā)育。

表3 衡水市城市綠地土壤肥力指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

2.2 衡水城市綠地土壤各指標(biāo)相關(guān)性分析。由表4可知，在P＜0.01時(shí)，土壤容重與孔隙度的相關(guān)系數(shù)為-0.942，呈高度負(fù)相關(guān)且相關(guān)性極顯著；P與N的相關(guān)系數(shù)為0.564，呈現(xiàn)中度正相關(guān)且相關(guān)性極顯著；土壤有機(jī)質(zhì)與pH值的相關(guān)系數(shù)為0.379，呈正相關(guān)且相關(guān)性極顯著。在P＜0.05時(shí)，N與pH值、P與pH值、有機(jī)質(zhì)與N的相關(guān)系數(shù)分別為0.253、0.206、0.234，均呈現(xiàn)正相關(guān)且相關(guān)性顯著。土壤含水量與有機(jī)質(zhì)之間呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.289，其余相關(guān)系數(shù)較低；土壤容重與電導(dǎo)率和K呈極弱正相關(guān)，與P、有機(jī)質(zhì)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)；電導(dǎo)率與N、K、有機(jī)質(zhì)呈極弱負(fù)相關(guān)；N和K呈極弱正相關(guān)，有機(jī)質(zhì)與P、K之間呈極弱正相關(guān)。分析各指標(biāo)之間的相關(guān)性可知，pH值對(duì)土壤中N、P和有機(jī)質(zhì)的含量影響大，在pH值較大或者偏堿性土壤中有機(jī)質(zhì)、N和P的含量也是相對(duì)較高的；土壤中的有機(jī)質(zhì)含量與N含量密切相關(guān)，這是因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)類物質(zhì)中含有N元素；改變土壤容重，對(duì)土壤的孔隙度也會(huì)有影響；N和P的關(guān)系密切，其對(duì)植物生長發(fā)育產(chǎn)生的影響也是相互的。

表4 衡水市城市綠地土壤各指標(biāo)相關(guān)性分析

2.3 衡水市綠地土壤肥力特征評(píng)價(jià)

2.3.1 指標(biāo)的選取與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)衡水市綠地土壤肥力特征的分析結(jié)果，主要選取土壤容重、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、pH值、土壤含水量和電導(dǎo)率作為評(píng)價(jià)綠地土壤肥力特征的指標(biāo)，為統(tǒng)一各指標(biāo)之間量綱的差別，需對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的處理，結(jié)果見表5[5，6]。

表5 土壤指標(biāo)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2.3.2 綠地土壤肥力綜合評(píng)價(jià)。應(yīng)用改進(jìn)的內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法對(duì)衡水城市不同類型的綠地土壤肥力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[7]。

其中：P—土壤綜合肥力系數(shù)；Pi—土壤各屬性分肥力系數(shù)；Pi—各分肥力系數(shù)的平均值；Pimin—各分肥力系數(shù)的最小值；n—參與評(píng)價(jià)土壤屬性項(xiàng)目的數(shù)量。根據(jù)土壤綜合肥力系數(shù)P值定量地評(píng)價(jià)綠地土壤肥力：根據(jù)表6和表7可知，土壤容重的分肥力系數(shù)最高的是公共設(shè)施綠地，其值是其余綠地類型的2倍，其余綠地類型相差不大，街旁綠地作為對(duì)市民高度開放的公共區(qū)域，其分肥力系數(shù)最低，為1.04；有機(jī)質(zhì)的分肥力系數(shù)最高的是街旁綠地，但是僅比綜合公園綠地高0.069，最低的為公共設(shè)施綠地；全氮的分肥力系數(shù)中最高的是烈士陵園，為2.60，最小值是道路綠地的0.68，公共設(shè)施綠地和街旁綠地的全氮分肥力系數(shù)均不足1；全磷的分肥力系數(shù)最高的為街旁綠地和烈士陵園，最小的為公共設(shè)施綠地的0.85，其值還不足0.9；全鉀的分肥力系數(shù)總體上在1.9左右，大體上各類型綠地土壤鉀量較為豐富，最高的是烈士陵園，最低的是道路綠地；pH值的分肥力系數(shù)除了道路綠地以外，其余均在1.7左右，道路綠地達(dá)1.92；土壤含水量的分肥力系數(shù)最低的是烈士陵園，為1.40，最高的是公共設(shè)施綠地，其余綠地均為1.80；土壤中電導(dǎo)率的肥力系數(shù)最大值為1.98，是道路綠地，最低的是公共設(shè)施綠地。

表6 土壤肥力等級(jí)劃分

表7 不同綠地類型土壤肥力綜合指數(shù)

根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果可知土壤肥力狀況，得出土壤肥力水平從高到低依次為：烈士陵園、綜合公園綠地、街旁綠地、公共設(shè)施綠地、道路綠地，除道路綠地外，其余綠地土壤綜合肥力指數(shù)為0.76～1.25，衡水城市綠地土壤整體上屬于中等水平。城外烈士陵園綠地的土壤肥力狀況最好，而道路綠地的土壤肥力狀況最差，綜合指數(shù)僅為0.76，道路綠地土壤貧瘠，需對(duì)其采取有效的改良措施。

3 結(jié)論與討論

根據(jù)土壤肥力狀況評(píng)價(jià)結(jié)果，衡水城市綠地土壤肥力整體屬于中等水平，但不同綠地類型之間差別較大，道路綠地的土壤綜合肥力指數(shù)為0.76，土壤肥力處于貧瘠狀態(tài)，其中道路綠地土壤中全氮含量的肥力系數(shù)為0.68，說明道路綠地土壤中的氮元素極其缺乏，需在養(yǎng)護(hù)和管理方面進(jìn)行有針對(duì)性的改良。因此為降低城市綠地土壤容重，增加土壤的通透性，改善土壤pH值，應(yīng)及時(shí)采取有效措施，如及時(shí)人為疏松土壤，增添警示牌、碎石塊、欄桿等設(shè)施，安排專人定期養(yǎng)護(hù)等以減少人為干擾；針對(duì)城市綠地土壤肥力狀況，進(jìn)行科學(xué)合理地施肥，如城市綠地土壤全氮、全磷含量嚴(yán)重缺乏，需要及時(shí)增施氮肥和磷肥，同時(shí)，可將植被枯葉落葉進(jìn)行漚肥處理，以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤的理化性質(zhì)；加強(qiáng)土壤肥力管理，優(yōu)化施肥管理，合理施肥，合理灌溉；科學(xué)利用城市綠地，針對(duì)不同綠地類型進(jìn)行合理的喬、灌、草植被配植，做到因地制宜。