哈尔滨市主要绿地类型土壤肥力特征比较

路雪梅，王 欢，钱挽鹏，杨 雪，常 进，何 淼*

(1．吉林省长春市园林科学研究所，长春130000;2．东北林业大学园林学院，哈尔滨150040)

绿地土壤是园林植物生长的介质，也是整个绿地系统的基础［1］，城市绿地不仅是生态系统的重要组成部分，也是城市园林植物生长所需养分和介质供给者;它作为城市环境污染物的净化器，与城市园林植物生长、人居环境质量以及人类健康息息相关［2-3］。所以对城市绿地土壤的调查与研究就显得尤为重要，开展此项研究一方面可以促进生态化城市的建设，另一方面也可以保证城市生态环境的可持续发展。

与自然土壤不同，城市土壤由于受到严重的人为干扰，城市绿地土壤的物理、化学性质以及土壤酶活性都已发生了显著地变化。城市土壤出现pH值高、有机质含量明显偏低、有效养分在一定程度上缺乏等特性［4-5］。因此，城市绿地土壤问题研究就成为重中之重，在对于哈尔滨市绿地土壤调查研究中，胡海辉等对哈尔滨绿地土壤的营养做出了分析，并提出相应的植物种植对策［6］。高玉娟对哈尔滨市城市绿地土壤的理化性质进行了研究［7］。哈尔滨是典型的寒地城市，城市绿地土壤的条件在很大程度上限制着城市的可持续建设，本研究在前人研究基础上对哈尔滨城市绿地土壤进行了更广泛的调查，并进一步对土壤化学性质进行分析，为哈尔滨市绿地土壤的科学管理以及城市园林建设提供科学依据，并为提高哈尔滨市绿化提供重要的生产实践。

1 实验设计与研究方法

1．1 样地设计与土壤样品采集

依据国家城市绿地分类标准 (CJJ/T 85—2002)［8］，结合哈尔滨市绿地土壤实际情况，将哈尔滨绿地划分为4种主要类型，即道路交通绿地、居住区绿地、公园广场绿地和防护绿地。综合考虑研究区域内的代表性植被、人为干扰情况和管理特点等因素，分别在道路交通绿地、居住区绿地、公园广场绿地和防护绿地中选取43个样地，通过网格布点确定采样点的基本分布和取样数，使取样点分布相对均匀，其中道路绿地选取样地12个，编号1～12;居住区绿地选取样地11个，编号1～11;公园广场绿地选取样地12个，编号1～12;生产绿地选取样地8个，编号1～8。于2013年8月分别在植被生长的绿地土壤40～60 cm层次多点采样，居住区绿地和公园广场绿地中采样点为草坪，道路交通绿地中采样点为树木栽种池，防护绿地采样点为林下土，3次重复，共采集样品187个。

1．2 研究方法

将采集样品放入清洁干净、通风干燥的室内风干，将土壤中的植物根、茎、叶、杂草、石块、壤筛，充分混合均匀后，将土样分别放在封口袋中，存在阴凉处以备待用。

对于采集土样做化学性质分析，土壤pH测定采用电位法(PHS-828酸度计)测定。土壤有机质测定采用重铬酸钾-硫酸氧化法。土壤速效钾测定采用乙酸铵浸提-火焰光度法(PF640型火焰光度计)。土壤有效磷测定采用盐酸/碳酸氢钠-氟化铵提取-钼锑抗比色法(F7320型分光光度计)，土壤碱解氮采用碱解扩散法［9-10］。

1．3 数据处理

实验数据应用 Microsoft Excel 2003和SPSS 19．0统计软件进行统计分析。

2 结果与分析

2．1 土壤pH 分析

pH直接影响到土壤中养分元素的存在形态和对植物的有效性，许多研究表明，城市土壤偏碱性［11］。不同绿地类型pH变化如图1所示。由图1表明，道路广场绿地土壤pH为8．05～8．95的强碱性，居住区绿地的土壤pH基本都为8．02～8．53的碱性土壤，公园绿地土壤的pH为6．60～7．39，基本属于中性偏碱性土壤，防护绿地的土壤pH为6．94～7．66，基本也属于中性偏碱性土壤。在和兴路、红旗大街、中山路和友谊路，这些交通绿地的pH值与冬季哈尔滨市化冰盐等污染有关［11］。pH由低到高的顺序为:道路交通绿地＞居住区绿地＞公园绿地＞防护绿地。

2．2 土壤有机质分析

在城市绿地土壤中，由于表层土壤有机质氧化或者侵蚀、或表层土被除去、新土层露出地表，导致其有机质降低［12］。不同绿地类型有机质变化如图2所示。由图2表明，哈尔滨市绿地土壤中，道路交通绿地土壤有机质为18．51～35．78 g/kg。居住区绿地土壤有机质为26．98～54．94 g/kg。公园广场绿地土壤有机质的范围在95．54～121．27 g/kg，防护绿地有机质范围在109．43～140．17 g/kg。从单个样区有机质含量与同类型土壤有机质含量相比，和兴路林大门前、盛世江南2#后、兆麟公园河边和林大苗圃2的有机质含量较低，基本上道路交通绿地的有机质含量在40 g/kg以下，最低含量仅在18．51 g/kg，其余三种类型绿地含量相对较高。有机质从低到高为:道路交通绿地＜居住区绿地＜公园绿地＜防护绿地。

2．3 土壤速效钾分析

N、P、K对植物的生长起着十分重要的作用，植物所能利用的钾是速效钾，它能真实的反映土壤中钾素的供应情况［13-14］。不同绿地类型速效钾变化如图3所示。由图3结果表明，4种绿地土壤类型中，道路交通绿地、居住区绿地、公园广场绿地和防护绿地中速效钾含量分别为109．53～215．24、155．96 ～ 218．37、178．59 ～ 312．83、213．98 ～407．71 mg/kg，因此速效钾的含量处于高等或中等水平。其中含量最低的是红旗大街建设银行处，含量在109．53 mg/kg;然而林大林场中速效钾含量最高达到407．71 mg/kg。综上，土壤有效钾含量由低到高基本为:道路交通绿地＜居住区绿地＜公园绿地＜防护绿地。

2．4 土壤有效磷分析

土壤速效磷的含量表示在一个生长季节中植物可利用磷的多少，但其含量不高且季节波动性也很大［15］。不同绿地类型有效磷变化如图4所示。由图4表明，道路交通绿地有效磷含量在19．74～33．66 mg/kg，平均值为 25．55 mg/kg。居住区绿地土壤有效磷含量在27．81～45．36 mg/kg，平均值为35．56 mg/kg。公园绿地土壤有效磷范围为97．63～133．67 mg/kg，平均值为 101．41 mg/kg。防护绿地土壤有效磷范围为 89．18～147．65 mg/kg，平均值125．35 mg/kg。道路交通绿地的有效磷含量最低，尤其是红旗大街理想百程前的绿地土壤在同类型绿地土壤中有效磷的含量最低，而林大林场的含量最高。所以，绿地土壤有效磷含量由低到高基本为:道路交通绿地＜居住区绿地＜公园绿地＜防护绿地。

2．5 土壤碱解氮分析

碱解氮能更全面的反映出近期内土壤的氮素供应情况和氮素释放效率。不同绿地类型碱解氮变化如图5所示。由图5表明，道路交通绿地土壤碱解氮含量范围58．91～103．88 mg/kg，居住区绿地碱解氮含量为98．87～131．55 g/kg，公园广场绿地土壤碱解氮范围在95．35～144．45 g/kg，防护绿地土壤碱解氮范围为109．83～152．79 g/kg。其中4种绿地类型中碱解氮含量最高的是林场，最低为红旗大街理想百程前的绿地土壤。因此。绿地土壤碱解氮含量由低到高为:道路交通绿地＜居住区绿地＜公园绿地＜防护绿地。

图1 不同绿地类型pH变化Fig．1 Changes of pH value for different types of green space

图2 不同绿地类型有机质变化Fig．2 Changes of organic matter for different types of green space

图3 不同绿地类型速效钾变化Fig．3 Changes of rapidly available potassium for different types of green space

图4 不同绿地类型有效钾变化Fig．4 Changes of available potassium for different types of green space

图5 不同绿地类型碱解氮变化Fig．5 Changes of available nitrogen for different types of green space

图1～5横坐标为4种绿地类型中所选样地的编号。

3 结论与讨论

园林植物生长的基质是绿地土壤，而其理化性质和质量状况又是影响植物健壮生长的关键因素。城市绿地土壤间接影响园林植物效益的发挥和城市绿地生态效益的增加，城市绿地土壤与自然土壤有着很大的差异，人为践踏和干扰、城市垃圾的注入等都是造成差异的原因，再加上城市绿地土壤多为外来土壤，尤其是新建绿地土壤肥力较差，这些因素对园林植物的生长极为不利。在哈尔滨城市绿地土壤中，由于建筑垃圾、石块、塑料和玻璃等杂物的介入，含碳酸盐灰尘的沉降等，都直接或间接地导致哈尔滨城市绿地土壤pH值逐年升高。

本研究采集了道路交通绿地、居住区绿地、公园广场绿地和防护绿地42个样点做为调查对象，对其主要的化学指标进行了测定与分析。在测定的42个样地中，城市绿地土壤大多呈现碱性，且有研究表明，由于一些人为因素的破坏，城市绿地土壤的pH值呈现逐年升高的趋势，2001年6月份，哈尔滨市城市广场绿地土壤pH的平均值为7．77。2012年8月份，哈尔滨城市广场绿地pH平均值为8．62［16］。由于冬季融雪剂大量施用，哈尔滨冬季土壤pH含量也高于其他季节。研究还表明，防护绿地和公园绿地中有机质、速效钾、有效磷、碱解氮的含量相对较高，最差绿地类型为道路交通绿地，这与公共绿地受人为活动影响有关。此外，土壤的养分特征在哈尔滨城市绿地土壤中表现出空间差异性，四种样地类型中养分含量差异明显。道路交通绿地中不同区域土壤肥力水平具有显著差异，红旗大街建设银行前绿地土壤的速效钾为109．53 mg/kg，有效磷为 22．13 mg/kg，碱解氮为 66．54 mg/kg。而中山路中国银行前绿地土壤的速效钾为222．31 mg/kg，有效磷为 28．59 mg/kg，碱解氮为102．86 mg/kg。因此，园林绿化质量在很大程度上影响着城市绿地土壤的理化性质。

城市绿地质量和肥力状况直接影响着植物绿化、美化的效果，也间接影响植物的生态效益，因此城市绿地土壤肥力要有针对性的提高。首先，由于哈尔滨城市绿地基本呈碱性，所以应多筛选耐碱性的树木和花卉进行合理的栽植;其次，有机质、速效钾、有效磷和碱解氮是土壤肥力提高的根本，应着重对这几项进行改良。在道路交通绿地进行道路绿化时，可加入天然改良剂、生物改良剂等提高土壤肥力。有特殊要求的绿地，还应适当禁止机械、人为碾压和践踏，保持土壤的疏松;最后，降低融雪剂对植物的损害，由于近几年使用融雪剂后的积雪会堆积在道路两旁的绿化带，这样会对绿化带中植物造成死亡，因此要选择损害较小的融雪剂类型或是对实在需要撒融雪剂的路面，要以人工和机械除雪为主、融雪剂为辅的原则进行;此外，还可以栽植绿肥植物，此类植物在生长过程中能够吸收土壤中的碱性物质，同时植物根部还可以分泌酸性物质，以达到降低绿地土壤pH的目的，更重要的是此类植物含有大量有机质，能够提高土壤自身的供肥能力，是一类具有肥土功能和绿化效应的园林植物［17-18］。因此在进行园林绿化时，要十分注意园林植物的群落结构和合理配置，从而促进园林植物的生长发育，提高园林绿地的生态效益和经济效益。

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