摘要:選擇重慶市南溫泉公園主要園林樹木綠地采樣調查,研究南溫泉公園園林土壤肥力,根據(jù)測定結果分析南溫泉公園園林土壤肥力質量,并與園林土壤標準進行對比,提出南溫泉公園園林土壤存在的主要問題,并針對各種問題分別提出相應的生態(tài)修復措施,用生態(tài)修復的方法對土壤肥力進行改良,以期給園林環(huán)境建設提供參考。
關鍵詞:園林;土壤肥力;生態(tài)修復
中圖分類號:S688.9 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2012)21-4759-04
Ecological Restoration based on Landscape Soil Fertility: Taking South Hot Spring Park in Chongqing for Example
XING Hong-wei,ZHENG Li
(Environmental and Biological Engineering Institute, Chongqing Technology and Business University,Chongqing 400067,China)
Abstract: The fertility of soil sample collected from green forest of Southern Hot Springs Park in Chongqing was test to analyze the soil quality. The test results were compared with landscape soil fertility standard. The main problems of soil in Southern Hot Springs Park were pointed out; and corresponding measures of ecological restoration were put forward to improve soil fertility of so as to provide reference for landscape construction.
Key words: landscape; soil fertility; ecological restoration
土壤作為植物生產的基地,動物生產的基礎,其本質是肥力。從土壤—植物—環(huán)境整體角度看,土壤肥力是土壤的養(yǎng)分針對特定植物的供應能力以及土壤養(yǎng)分供應植物時的環(huán)境條件的綜合體現(xiàn),土壤養(yǎng)分、植物、環(huán)境條件共同構成土壤肥力的外延[1]。
土壤中的許多因素直接或間接地影響土壤肥力,如:①養(yǎng)分因素:土壤向植物提供養(yǎng)分的能力并不直接決定于土壤中養(yǎng)分的貯量,而是決定于養(yǎng)分有效性的高低;②物理因素:指土壤的質地、結構狀況、孔隙度、水分和溫度狀況等;③化學因素:指土壤的酸堿度、陽離子吸附及交換性能、土壤還原性物質、土壤含鹽量以及其他有毒物質的含量等。它們直接影響植物的生長和土壤養(yǎng)分的轉化、釋放及有效性;④生物因素:指土壤中的微生物及其生理活性。它們對土壤氮、磷、硫等營養(yǎng)元素的轉化和有效性具有明顯影響。
園林土壤的生態(tài)修復則是根據(jù)生物自身的改土培肥作用原理來恢復與重建土壤生態(tài)系統(tǒng),它是土壤生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建的基礎[2]。從土壤生態(tài)學角度看,生態(tài)恢復與重建是指從生態(tài)系統(tǒng)改良的類型、過程、退化程度和特點出發(fā),消除或避開系統(tǒng)退化的障礙因子,根據(jù)生物的土壤生態(tài)適宜性原理、生物的環(huán)境適應性原理、生物群落共生原理、種群相克相生原理以及生物多樣性原理,遵循生態(tài)系統(tǒng)功能的地域性原則,適時適地適樹(草)地配置生物系統(tǒng),使之與土壤系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展,從而逐步構建成結構合理、功能協(xié)調、良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)的過程[3]。
本研究以重慶市南溫泉公園為研究地,通過對其園林土壤的養(yǎng)分分析,摸清土壤的養(yǎng)分含量狀況,對其園林土壤質量作出了評價,進而了解南溫泉土壤現(xiàn)狀和存在的主要問題,結合土壤生態(tài)修復方法進行植物配置,將公園進行修復以及重建,以建立一個更加美好的南溫泉景區(qū)。
1 研究地概況
南溫泉公園位于重慶市巴南區(qū)南泉鎮(zhèn),是重慶建設“五方十泉”和“打造溫泉之都”的市級重點項目,全國聞名的省級風景名勝區(qū),兩次被評選為“巴渝十二景”,是重慶市主城僅有的溫泉“綠谷”,也是重慶市主城僅有的溫泉“綠谷”。景區(qū)以常綠針葉林、落葉性雜木林、竹林和樟林為主,植被以次生植被、人工植被為主,且分布不均。溫泉景區(qū)中動植物資源豐富,種類繁多。2008年開始由于開發(fā)建設,植被有較多破壞,土壤用途改變引起質地改變較大。
2 材料與方法
2.1 土壤樣品的采集
在南溫泉公園功能區(qū)內選取8個取樣地點,分別為主入口景觀設施區(qū)(LG1)、主入口花園區(qū)(LG2)、草坪花園區(qū)(LG3)、河川散步設施區(qū)(LG4)、活動景觀設施區(qū)(LG5)、自然花園區(qū)(LG6)、獨立溫泉區(qū)(LG7)、樹木保全區(qū)(LG8)(圖1)。由于調查區(qū)地勢平坦,土壤類型比較單一,土層均較深厚且其垂直分布相對均勻,此次調查主要采集表層土樣(0~20 cm)進行測定。每個地點再隨機選取5個地點取土,共取2 kg,再采用四分法進行篩選,最后每個取樣地點取土1 kg[4,5]。土壤帶回室內放置于陰涼處風干、去雜、磨細后,用60目篩網(wǎng)篩取土樣100 g,混勻,裝瓶保存并登記。
2.2 分析檢測方法
根據(jù)《園林栽植土壤質量標準》[6](DBJ/T 50-044—2005)的規(guī)定,土壤有機質采用重鉻酸鉀氧化-加熱法,土壤有效磷采用碳酸氫鈉浸提法,土壤有效氮采用堿解擴散法,土壤有效磷采用鉬蘭比色法,土壤酸堿度采用電位法,土壤可溶性鹽含量(EC值)采用電導法,土壤速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法,土壤碳酸鹽含量采用氣量計法。
3 結果與分析
按照全國統(tǒng)一分級標準,園林栽植土壤質量標準見表1。下面就重慶市南溫泉公園土壤主要理化指標與國家園林土壤的統(tǒng)一分級標準作一比較。
3.1 土壤有機質含量
土壤有機質是土壤各種養(yǎng)分元素,特別是氮和磷的重要來源。由于它具有膠體特征,能吸附較多的陽離子,因而使土壤具有保肥和緩沖性。所以生產上常把土壤有機質含量的多少作為判斷土壤肥力高低的一個重要指標。南溫泉公園土壤有機質含量為6.83~26.99 g/kg。從圖2可以看出,自然花園區(qū)(LG6)、獨立溫泉區(qū)(LG7)的土壤有機質含量豐富,主入口花園區(qū)(LG2)的土壤有機質含量處于缺乏狀態(tài),其余土壤有機質含量處于中等水平。
3.2 土壤有效氮含量
南溫泉公園土壤有效氮含量為25~68 mg/kg。其中,除河川散步設施區(qū)(LG4)、自然花園區(qū)(LG6)、獨立溫泉區(qū)(LG7)的土壤有效氮含量處于正常水平外,其他均低于正常水平,含量較低。土壤有效氮含量分布見圖3。
3.3 土壤有效磷含量
南溫泉公園土壤有效磷含量為6~22 mg/kg,各功能區(qū)有效磷含量差異較大。主入口景觀設施區(qū)(LG1)、河川散步設施區(qū)(LG4)土壤有效磷含量豐富,其余土壤有效磷含量處于中等水平(圖4)。
3.4 土壤速效鉀含量
南溫泉公園土壤速效鉀含量為77~270 mg/kg,各樣點速效鉀含量差異較大,但是都在正常范圍內。從圖5可以看出,南溫泉公園土壤速效鉀含量均處于中上等水平。
3.5 土壤pH
南溫泉公園土壤酸堿度(pH)是很多化學性質的綜合表現(xiàn)。南溫泉公園土壤pH在7.5~8.1之間,主入口景觀設施區(qū)(LG1)、自然花園區(qū)(LG6)酸堿度尚可,其余各樣點均為堿性土壤。園林土壤和自然土壤相比有堿化趨勢。pH的升高容易導致植物Fe、B、Cu、Mn、Zn等元素的缺乏(圖6)。
3.6 土壤EC值
園林土壤受人為因素影響較大,容易出現(xiàn)鹽漬化。土壤EC值是衡量土壤鹽漬化程度的重要指標。參照園林土壤質量標準,將土壤EC值小于等于0.50 mS/cm視為園林植物生長安全范圍,土壤EC值在1.20 mS/cm以上植物會發(fā)生鹽害。南溫泉花園土壤EC值為0.175~1.117 mS/cm(圖7),部分土壤接近鹽漬化。
3.7 土壤碳酸鹽含量
園林土壤中碳酸鹽含量一般應≤10 g/kg,由于建筑垃圾的主要成分是碳酸鈣,碳酸鹽含量可以作為衡量土壤受建筑垃圾污染程度的重要指標。調查結果顯示,南溫泉園林土壤碳酸鹽含量值在11.6~65.0 g/kg,均大于自然土壤的含量(圖8)。因此,園林土壤受垃圾污染嚴重,已由原來的酸性黃土演變?yōu)槭倚酝痢?/p>
4 土壤生態(tài)修復改良措施
南溫泉園林土壤總體質量不高。具體表現(xiàn)為有機質含量相對偏低,土壤輕度缺磷,輕度缺氮;土壤中的建筑垃圾使其pH和EC值升高,大部分土壤呈堿性,少部分的土壤即將鹽漬化;土壤中還混有大量碎石、瓦塊、水泥、石灰等建筑廢棄物,使其保水保肥能力較差[7]。為了解決這一問題,目前主要是通過生態(tài)修復的方法對土壤進行改良[8,9]。
1)偏堿土壤的改良。①栽植耐堿園林植物。一些園林植物本身具有一定的耐堿能力,如海桐、木槿、石榴、欒樹、仙人掌、康乃馨、南天竹、柏木、石葦、黑松、月季、側柏、火炬樹等。這些園林植物都能在pH 7.5~8.5的堿性土壤中生長發(fā)育。所以在植物配置生態(tài)修復時,結合原有植物增加堿性植物。②栽植綠肥植物。一些綠肥植物在生長過程中吸收土壤堿性物質,同時又能在其根部分泌酸性物質以及其根瘤腐化后能在土壤中殘留酸性物質。因此。栽植綠肥植物能達到改良土壤偏堿的目的,使土壤中難溶性養(yǎng)分轉化,以利于植物的吸收利用。綠肥植物在生長過程中的分泌物和翻壓后分解產生的有機酸能使土壤中難溶性的磷、鉀轉化為植物能利用的有效性磷、鉀。可以用作堿性土壤生物改良的綠肥植物有麥草、黑麥草、苜蓿等。③有機改良法。就是在土壤中摻雜針葉土或闊葉土。針葉土是腐爛的松樹的針葉、殘枝或鋸末漚制而成,是強酸性的,pH 3.5~4.0。一般的堿性土摻1/5或1/6的針葉土最適合喜酸性的花卉生長。闊葉土是各種闊葉樹的落葉腐爛而成,pH 4.5~5.5。有機改良的優(yōu)點是有機物質自身腐爛后所含的多種元素都是花卉生長所必需的,并可使土壤疏松,透氣性和保水性良好。
2)養(yǎng)分不足土壤的改良。①有機肥料培肥。有機肥料含有豐富的有機質,能協(xié)調土壤中的水、肥、氣狀況,促進微生物的活動,從而保證植物生長的養(yǎng)分需求。常見的有機肥有泥炭、油餅、雞糞、菌包等。②化學肥料培肥。施用化學肥料是目前綠地補充土壤養(yǎng)分的最主要手段,但是由于化肥養(yǎng)分的單一性,長期施用將造成土壤養(yǎng)分的不平衡,測土配方施肥是解決施用化肥造成土壤養(yǎng)分失衡的最有效途徑。③商品化復合改良劑培肥。與常見的有機和無機肥料相比,商品化復合土壤改良劑具有更快速的改良效果,其主要成分是礦質養(yǎng)分、有益活性微生物、生長激素等,其作用機理為促進土壤養(yǎng)分轉化、降低土壤中有害物質的活性、促進土壤生態(tài)系統(tǒng)修復。在園林建設中,利用商品化土壤改良劑能在較短的時間內達到改良土壤的效果,提高綠地的綠化質量。
園林土壤的重要作用決定了對其改良工作是個重要的過程,而其特殊性質又決定了對其改良是個長期的過程。在園林綠化建設中,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生長能發(fā)揮巨大的作用,是提高園林綠化質量的根本基礎。同時,與具體的改良措施相比,園林土壤的質量管理也非常重要,通過建立科學的土壤體系,保護土壤表層土,建立適合園林綠化的栽植和養(yǎng)護規(guī)范、控制土壤污染等手段,能有效地促進園林土壤的改良和保護,是提高園林土壤肥力的有力保障。
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收稿日期:2011-12-07
基金項目:重慶市教委科研項目(KJ100704)
作者簡介:幸宏偉(1965-),女,重慶江北人,副教授,碩士,主要從事環(huán)境與生態(tài)研究工作,(電話)15523213569(電子信箱)2219465865@qq.com。