武漢市楊春湖公園綠地土壤特性調(diào)查及改良措施

王建強 李娜 張思思 嚴(yán)婷 周俐

摘 要 通過實地調(diào)查苗木生長與土樣檢測的方法，對武漢市楊春湖公園綠地的土壤特性進行分析研究，結(jié)果表明：土壤存在石礫含量高、容重偏大、pH值較高、EC值偏低、有機質(zhì)含量偏低、速效鉀與堿解氮含量偏低、有效鉀含量居中或偏高等特征。提出土壤改良及綜合整治措施建議：1）調(diào)配優(yōu)質(zhì)種植土；2）結(jié)合地形整理對原有土壤深挖翻曬，覆蓋優(yōu)質(zhì)客土；3）搞好綠化區(qū)域的排灌設(shè)施；4）針對西區(qū)的草坪、宿根等矮生地被，撒施營養(yǎng)土；5）針對長勢衰弱的喬木和大灌木，根部置換營養(yǎng)土；6）選擇適宜土壤特性的綠化植物；7）使用新工程技術(shù)與材料。

關(guān)鍵詞 城市綠地；土壤特性；改良措施；武漢市楊春湖公園

中圖分類號：S156.99 文獻標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.19.039

城市綠地的土壤質(zhì)量直接影響著城市綠地植被，而城市土壤和植被對城市環(huán)境生態(tài)功能的發(fā)揮及城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的調(diào)節(jié)（水、營養(yǎng)物質(zhì)、碳排放及能量等）又具有重要支持作用[1]。郝冠軍等通過室外調(diào)查與室內(nèi)測定相結(jié)合的方法，對2010年上海世博會規(guī)劃區(qū)內(nèi)典型綠地的土壤肥力特征進行了研究，結(jié)果表明世博會規(guī)劃區(qū)內(nèi)85%綠地土壤屬中等肥力、15%屬肥力瘠薄，土壤肥力總體偏低，部分肥力相對貧瘠或存在污染可能的土壤經(jīng)適當(dāng)改良或修復(fù)后可以應(yīng)用于世博園綠地建設(shè)[2]。城市土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是城市園林不可缺少的物質(zhì)條件，其質(zhì)量的高低直接影響著城市園林綠化建設(shè)和城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[3]。

楊春湖公園位于武漢市洪山區(qū)楊春湖城市副中心，始建于2010年，高速鐵路將園區(qū)分為東區(qū)和西區(qū)，總面積81.13 hm2，其中湖泊藍線范圍57.64 hm2、陸地面積23.49 hm2，綠地率約85.1%。本文以楊春湖綜合整治及公園景觀改造提升為例，對園區(qū)的土壤進行采樣檢測，并結(jié)合植物生長情況進行綜合分析，提出土壤改良、樹木復(fù)壯等方案，以及推薦適宜的喬木、灌木和地被植物，為公園景觀提升、植物選擇等提供科學(xué)依據(jù)。

1? 調(diào)查方法

1.1? 土壤樣品采集

園區(qū)內(nèi)部分喬木生長不良、衰弱甚至死亡，部分地塊內(nèi)地被植物死亡缺失嚴(yán)重，湖水水質(zhì)較差，導(dǎo)致景觀與生態(tài)價值較低，需對楊春湖公園整個園區(qū)進行綜合整治與景觀改造提升。園區(qū)主要為客土，土壤來源復(fù)雜，根據(jù)園區(qū)地形和土壤特點，劃分為13個采樣區(qū)，每個采樣區(qū)采用蛇形法布點6～8個，用鐵鏟、土鉆和環(huán)刀采集土樣，將每個點樣品混合均勻用四分法取1 kg組成1個樣品。共采樣13個樣品，分別編號、記錄。

1.2? 土壤理化性質(zhì)測定

石礫含量：篩分法；容重：環(huán)刀法；pH值：1∶2.5介質(zhì)與水比浸提-酸度計（梅特勒，F(xiàn)E20K）；電導(dǎo)率：1∶5介質(zhì)與水比浸提-電導(dǎo)率儀DDS-11A；堿解氮：堿解擴散法；速效磷：碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀：醋酸銨浸提-火焰光度計法。

1.3? 數(shù)據(jù)分析

取得的數(shù)據(jù)計算平均數(shù)，用Microsoft Office Excel 2007對數(shù)據(jù)進行處理并作圖。

2? 調(diào)查結(jié)果與分析

2.1? 土壤大石礫含量

《綠化種植土》（CJ/T 340-2016）[4]要求石礫（粒徑≥2 mm）總含量≤20%。由表1可知，采樣點7#、8#石礫含量最低，遠低于綠化種植土壤石礫20%最高值；其次是采樣點3#、9#，分別比綠化種植土壤標(biāo)準(zhǔn)要求低2.11、6.12個百分點；采樣點5#區(qū)域大石礫含量最高，比綠化種植土壤標(biāo)準(zhǔn)臨界值要求高2倍多。

2.2? 土壤容重

《綠化種植土》（CJ/T 340-2016）要求土壤容重＜1.35 g·cm-3。由表1可知，采樣點2#和5#容重＜1.35 g·cm-3，其余采樣點的容重均大于或接近1.50 g·cm-3，即園區(qū)土壤容重偏大。

2.3? 土壤pH值

《綠化種植土》（CJ/T340-2016）中對一般植物要求pH=[5.0，8.3]。由表1可知，各采樣點pH均呈堿性，采樣點11#、12#的pH值高于8.30，土壤堿性程度最高。一方面，公園前期可能作為武鋼粉煤灰掩埋地，粉煤灰與土壤混合，或其滲透液對土壤污染，造成園區(qū)土壤pH呈堿性；另一方面，園區(qū)（西區(qū)）土壤大多為客土，基本上是城市建設(shè)中拆遷工地或基礎(chǔ)建設(shè)工地挖掘、搬運來的土壤，這些土壤由于水泥、建筑廢棄物中鈣的釋放，大量含有碳酸鈣和碳酸鎂，灰塵的沉降、雨水和地下水的污染等造成土壤pH值偏高。

2.4? 土壤EC值

《綠化種植土》（CJ/T 340-2016）中對一般植物要求EC值為0.15～0.90 mS·cm-1。由表1可知，采樣點5#、6#、7#、12#的EC值低于0.10 mS·cm-1，說明土壤可供吸收的有效離子少，鹽分含量也較低；其他采樣點EC值均大于或接近0.15 mS·cm-1。

2.5? 土壤速效養(yǎng)分含量

《綠化種植土》（CJ/T 340-2016）中速效養(yǎng)分要求速效鉀含量為60～300 mg·kg-1，堿解氮含量為40～200 mg·kg-1，有效磷含量為5～60 mg·kg-1。由圖1可知，13個采樣點土壤樣品的速效鉀含量均達到合格標(biāo)準(zhǔn)；13個采樣點土壤樣品的堿解氮含量均低于標(biāo)準(zhǔn)的最低要求，即使是其中含量最高的采樣點8#也只達到標(biāo)準(zhǔn)最低量的27.50%；13個采樣點中8個土壤樣品有效磷含量均高于標(biāo)準(zhǔn)最低要求（5 mg·kg-1），其余5個土壤樣品含量略低于5 mg·kg-1，采樣點12#有效磷含量最低，為標(biāo)準(zhǔn)最低量的87.60%，這可能與粉煤灰及湖水對土壤養(yǎng)分影響有關(guān)。

2.6? 土壤有機質(zhì)含量

《綠化種植土》（CJ/T 340-2016）中土壤的有機質(zhì)含量要求是20～80 g·kg-1。由表1可知，采樣點1#、2#、5#高于有機質(zhì)含量的最低值20 g·kg-1，其他采樣點均低于有機質(zhì)含量的最低值20 g·kg-1。其中，采樣點3#有機質(zhì)含量僅為標(biāo)準(zhǔn)含量最低值的28.1%，采樣點8#、9#和12#為標(biāo)準(zhǔn)含量最低值的40%多一點。說明園區(qū)土壤中有機質(zhì)含量總體較低。

3? 園區(qū)土壤對綠化苗木生長的影響

城市土壤結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，土壤緊實變性，通透性差，附加物多，重要營養(yǎng)元素缺乏，養(yǎng)分循環(huán)、轉(zhuǎn)換過程及微生物活動受到干擾，水氣熱肥配合不佳，導(dǎo)致植物生長速度、長勢受到嚴(yán)重影響[3]。

3.1? 土壤中石礫對綠化苗木生長的影響

大的礫石、建筑渣礫包括一些地下管網(wǎng)的鋪設(shè)限制了綠化樹木根系的生長空間，造成植物根系的畸形分布，不利于新移栽樹木根系的生長，土壤毛細管上升水被切斷，不利于植物對深層土壤養(yǎng)分和水分的吸收，增加園林綠化后期管理養(yǎng)護成本[5]。在用土鏟和專業(yè)土鉆取樣，同時結(jié)合清理死亡銀杏、樟樹時種植穴的刨面觀察發(fā)現(xiàn)，除部分園林微地形的土層較厚外，大部分綠地土壤上層為土壤與建筑垃圾、石礫等的混合物，中下層為潮土、淤泥或建筑垃圾。園區(qū)土壤大量混入建筑渣礫（直徑＞2 mm），改變土壤質(zhì)地和孔隙結(jié)構(gòu)，影響植物根系的生長、土壤生物的活動及土壤內(nèi)水分和養(yǎng)分的流動，易造成種植植物假活、生長衰退或死亡。東區(qū)一些采樣點栽植地被植物灑金珊瑚、八角金盤等生長不良，死亡率高，挖出根部觀察發(fā)現(xiàn)：土壤中石礫較高，植物毛細根萌發(fā)少，難以為植物生長提供必要的養(yǎng)分和水分。

3.2? 土壤容重對綠化苗木生長的影響

土壤過緊，妨礙植物根系伸展，在土壤容重達到一定數(shù)值時，可以造成植物完全不能扎根[6]。在綠地建設(shè)中吊車、鏟車等機械的大量使用，以及公園作為開放區(qū)域人為踩踏壓實土壤，這些因素導(dǎo)致土壤容重偏大。土壤容重大，板結(jié)嚴(yán)重，非毛管通氣孔隙度低，土壤透氣性降低，土壤自身的水分和養(yǎng)分不能正常循環(huán)，如同在樹穴周圍形成一個容器，導(dǎo)致樹木根系不能向四周生長。西區(qū)采樣點7#、8#、9#栽植的枇杷、櫻花和木蘭科植物長勢衰弱嚴(yán)重，采樣點12#和13#栽植的法桐、樟樹、柳樹、廣玉蘭、杜英等樹木枯梢或枝葉發(fā)黃，主要原因是根部土壤容重偏大使植物根部土壤通氣性與透水性差，根系生長不良或腐爛導(dǎo)致植物長勢差或死亡。

3.3? 土壤pH和EC值對綠化苗木的影響

土壤酸堿性能夠影響土壤營養(yǎng)元素的賦存形態(tài)及對植物的有效性，影響微生物的數(shù)量、組成和活性[7]。大多數(shù)園林樹木生長喜歡偏微酸性的土壤環(huán)境，土壤pH值偏高易導(dǎo)致植物Fe、B、Cu、Mn、Zn等元素的缺乏[8]，引起樹木黃化，甚至死亡。西區(qū)中樟樹、大葉梔子、豐花月季等黃化嚴(yán)重，特別是大葉梔子死亡率80%以上。園區(qū)土壤EC值均偏低，說明土壤中可溶性鹽的含量不高，苗木生長過程中不會產(chǎn)生鹽害。

3.4? 土壤有機質(zhì)及速效養(yǎng)分含量對綠化苗木生長的影響

土壤中的有機質(zhì)對土壤肥力的作用很大，它不僅含有各種營養(yǎng)元素，而且是土壤微生物生命活動的能源，對土壤水、氣、熱等各種肥力因素起著重要的調(diào)節(jié)作用，對土壤結(jié)構(gòu)、耕性也有重要影響[6]。堿解氮和有效磷對植物生長有促進作用，磷充足對根系的伸長具有明顯促進作用。園區(qū)土壤的有機質(zhì)含量、堿解氮和有效磷含量均處于較低水平，有效鉀的含量處于居中或較高水平。土壤有機質(zhì)含量低易引起土壤微生物的活性不高或死亡，微生物活性不高或數(shù)量少也會影響有機質(zhì)的分解，造成土壤貧瘠。土壤中速效養(yǎng)分不足，會導(dǎo)致植物生長會不良或死亡。

4? 土壤改良及綜合整治措施建議

4.1? 調(diào)配優(yōu)質(zhì)種植土

結(jié)合地形整理收集和儲存東區(qū)北邊表層50 cm以上土壤作為種植土壤，在收集時每100 m2需添加硫磺8.4 kg、泥炭10 m3、粗黃沙20 m3、過磷酸鈣50 kg，混合均勻，堆置后使用，以降低土壤pH值，提高有機質(zhì)含量，改善土壤團粒結(jié)構(gòu)；作為喬木或優(yōu)良植物的種植土，此項工作需提前30 d準(zhǔn)備。也可采用菜園土等滿足苗木種植要求的土壤代替。種植土特性滿足《綠化種植土》（CJ/T340-2016）相關(guān)要求。

4.2? 結(jié)合地形整理對原有土壤深挖翻曬，覆蓋優(yōu)質(zhì)客土

東區(qū)的土壤在按照設(shè)計整理地形時深挖翻曬，清除大于2 cm的石礫和有機廢棄物，同時日曬對土壤有一定消毒作用。在采樣點1#和2#地區(qū)需用優(yōu)質(zhì)客土覆蓋，厚度大于50 cm。在客土不能滿足種植要求的情況下，可用添加泥炭、腐熟的谷殼或棉籽殼、黃沙等進行改良。對樹穴土壤進行更換，可按苗木土球3倍以上的大小進行客土更換，客土可采用“4.1”堆置的營養(yǎng)土。

4.3? 搞好綠化區(qū)域的排灌設(shè)施

武漢地區(qū)降水量較為豐富，特別夏季雨水較多，高溫高濕的環(huán)境對栽植的苗木管理要求非常高，土壤漬水是對移栽苗木成活率及后期生長最大的影響因素。應(yīng)綜合設(shè)計全園的排水系統(tǒng)，根據(jù)地形和坡面設(shè)置明溝或暗管排水，對于大苗或名貴苗木必須設(shè)置排水通氣管和暗管排水設(shè)施。

4.4? 針對西區(qū)的草坪、宿根等矮生地被，撒施營養(yǎng)土

松土除草時清理土壤中粒徑≥2 cm的石礫，配置營養(yǎng)土生長季節(jié)撒施在矮生地被表面，每次厚度不超過3 cm，根據(jù)生長狀況撒施2～4次，結(jié)合修剪和養(yǎng)護，促進其復(fù)壯和生長。營養(yǎng)土配置可用保水、保肥強的輕壤土過篩后，添加腐熟的有機質(zhì)，含量占配比的10%左右；添加pH調(diào)節(jié)劑如石膏或硫黃等，將pH值控制在6.5左右；每立方米添加復(fù)合肥0.5 kg、過磷酸鈣1.0 kg。

4.5? 針對長勢衰弱的喬木和大灌木，根部置換營養(yǎng)土

對于長勢衰弱的喬木或大灌木可沿樹木樹冠投影下向內(nèi)對角線開挖進行根部土壤置換，可采用“4.1”配置的營養(yǎng)土。同時結(jié)合生根粉和殺菌劑的使用，埋設(shè)透氣管，促進樹木根系生長；若底土粉煤灰含量較高時，于樹冠投影下向外挖寬40 cm、深80 cm的阻斷溝，填充粉碎的枯枝落葉與泥炭的混合物。第二年進行樹木另外兩側(cè)土壤的更換。換土的同時結(jié)合樹木的修剪，剪去萌芽過多不健壯或枯黃的枝條或枯樁發(fā)弱枝的，對于萌發(fā)能力強的樹種需實施重剪。

4.6? 選擇適宜土壤特性的綠化植物

針對死亡或失去景觀效果的苗木，在改善土壤特性的基礎(chǔ)上，盡量在滿足觀賞價值和設(shè)計的同時選用適宜土壤特性的綠化植物，提高苗木的成活率，降低后期養(yǎng)護和管理的成本?？蛇x擇對土壤的酸堿性要求不嚴(yán)的植物，喬木可用重陽木、烏桕、苦楝、臭椿、南酸棗、中山杉、銀木、石楠等，灌木或小喬木可用木芙蓉、紅葉石楠、夾竹桃、云南黃馨、木槿、垂絲海棠、錦帶、南天竹、紫薇、連翹等，地被可用麥冬、玉簪、萱草、蔥蘭、美人蕉等。在濱水區(qū)域根據(jù)水位四季變化選擇適宜的淺水、深水或浮水植物。

4.7? 使用新工程技術(shù)與材料

采用透水性材料與下沉式地形配合園林設(shè)計，調(diào)整園林內(nèi)部的水資源利用狀態(tài)，建設(shè)保持洼地、水池、荷塘等一體化的園林海綿體，對提升園林的審美價值與使用價值都有利；全面控制區(qū)域內(nèi)的所有植草溝、下沉式綠地及植物緩沖帶，建設(shè)綠地生態(tài)系統(tǒng)[9]。加強雨水回收技術(shù)，利用微灌溉技術(shù)、新型鋪地技術(shù)、透水軟管、架空磚等提高工程效益，推動園林行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展和進步[10]。楊春湖公園前身為蘆葦蕩和魚塘，經(jīng)過兩次提檔升級改造，合理運用土壤改良與微地形改造、人工濕地、雨水花園、下沉式綠地、生態(tài)草坡、透水鋪裝等新技術(shù)新材料，增加耐水植物與時令花卉栽植面積，目前已經(jīng)建設(shè)成為集景觀、生態(tài)和調(diào)蓄為一體的城市湖泊濕地公園。

5? 結(jié)語

土壤質(zhì)量已經(jīng)成為限制我國城市綠化發(fā)展的主要限制因子[8]。在園林綠化建設(shè)中，通過多種改良措施為園林植物創(chuàng)造一個良好的生長條件，對園林植物在種植后成活和恢復(fù)生長能發(fā)揮巨大的作用，是提高園林綠化質(zhì)量的基礎(chǔ)[11]。綠化工程施工前，特別是對一些土壤質(zhì)量差的典型綠地須提前進行土壤的本地調(diào)查與理化特性檢測，根據(jù)土壤特性采取必要的改良措施，選擇適宜的綠化植物，從而提高景觀質(zhì)量和生態(tài)效益。

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（責(zé)任編輯：丁志祥）