楊麗軍,朱本國 ,胡艷燕,吳 丹

(1.重慶市風(fēng)景園林科學(xué)研究院，重慶 401329；2.重慶市城市園林綠化工程技術(shù)研究中心，重慶 401329；3.重慶市園林土壤質(zhì)量檢測中心，重慶 401329;4.重慶市農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護站,重慶 400020)

1 引言

土壤碳、氮、磷比例關(guān)系是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)碳氮磷循環(huán)的主要指標(biāo)，因此土壤碳、氮、磷比被認為是判斷土壤碳氮磷平衡特征的重要參數(shù)[1]。而作為城市道路綠地的綠化種植土壤，因其管護的難度，出現(xiàn)綠化植物長期從土壤中吸取養(yǎng)分而土壤難以得到外源養(yǎng)分元素補充。因此分析道路綠地綠化種植土壤碳、氮、磷比例關(guān)系來探討其碳氮磷平衡特征。

2 材料與方法

2.1 樣品來源

供試土壤采自重慶市主城九區(qū)部分道路綠地，涵蓋立交橋綠化、橋頭綠化、道路中央分隔帶綠化、人行道綠化等綠化種植土壤，共66個土壤樣品。

2.2 采集方法

按照道路距離長短，一般在2.5 km范圍內(nèi)設(shè)置一個樣品。取表層土壤，采集3～5個土壤點樣品混勻后四分法取約1.0 kg為一個土壤待測樣品，自然風(fēng)干后制樣。

2.3 樣品分析

土壤有機碳含量采用重鉻酸鉀外加熱法-硫酸低鐵滴定法測定；全氮含量采用硫酸消解-凱氏蒸餾法測定；全磷含量氫氧化鈉熔融-磷鉬藍比色法測定。

3 結(jié)果分析

采用標(biāo)準(zhǔn)方法，對所采集的土壤樣品進行檢測分析，檢測結(jié)果見表1。土壤有機碳含量在2.60～46.0 g/kg之間，平均值為16.3 g/kg，土壤全氮含量在0.432～3.44 g/kg之間，平均值為1.34 g/kg，土壤全磷含量在0.229～1.27g/kg之間，平均值為0.670 g/kg。

表1 供試土壤檢測結(jié)果

3.1供試土壤C/N比分析

土壤碳氮含量有密切的相關(guān)性[2]。通過土壤C/N比的高低，可以判斷土壤中有機質(zhì)的分解程度以及有機質(zhì)對土壤肥力的潛在貢獻。當(dāng)C/N比較高時(>25)表示此時有機質(zhì)累積速率大于分解速率，土壤中有機質(zhì)時一個積累的過程；當(dāng)C/N比在12～16之間說明有機質(zhì)已經(jīng)被微生物很好地分解[3]。

從供試土壤分析結(jié)果來看，土壤C/N比在5～20之間，平均值為15.3，變異系數(shù)為21%。圖1顯示有2個點位C/N比僅為5，極低的C/N說明該土壤有機質(zhì)處于極度缺乏狀態(tài)，土壤碳氮比失衡。受“最少養(yǎng)分定律”影響，即使補充大量的氮素對植物的生長作用也不理想。有2個點位C/N比在20左右，可以認為碳稍有累積，其余點位C/N比都集中在8～17之間，表示碳氮營養(yǎng)元素平衡較為穩(wěn)定。

圖1 供試土壤C/N比

3.2 供試土壤C/P比分析

土壤C/P比通常被認為是土壤磷素礦化能力的標(biāo)志[4]，當(dāng)C/P比較低時，有利于微生物在有機質(zhì)分解過程中的養(yǎng)分釋放，促進土壤中有效磷的增加，反之，則出現(xiàn)微生物在分解有機質(zhì)過程中與植物進行磷素的競爭關(guān)系，不利于植物生長。

從供試土壤分析結(jié)果來看，土壤C/P比在6.32～55.5之間，平均值為24.5，變異系數(shù)為44%。圖2顯示C/P比最低的樣品點位與C/N比最低點位相同，主要是該點位有機碳含量極低。從圖中可以看出，C/P比在樣品間的變化幅度較大，而多年的重慶市城市土壤質(zhì)量研究也顯示土壤磷素為綠化種植土壤肥力水平的制約因素，因此要重點關(guān)注C/P比較高的幾個土壤點位。

圖2 供試土壤C/P比

3.3 供試土壤N/P比分析

植物體內(nèi)的N/P比可以用來判斷植物個體的健康狀況，而土壤中的氮素和磷素含量則直接影響植物體內(nèi)的N/P比[5]。因此，研究土壤N/P比是研究生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變化、生物多樣性和地球化學(xué)循環(huán)的基礎(chǔ)[6]。

從供試土壤分析結(jié)果來看，土壤N/P比在0.495～4.12之間，平均值為2.04，變異系數(shù)為42%。圖3顯示N/P比在樣品間的變化幅度較大，而要想進一步分析土壤氮磷比對植物健康狀態(tài)的影響，還需要結(jié)合道路綠地綠化種植模式以及相關(guān)植物的營養(yǎng)診斷數(shù)據(jù)。建立一種土壤氮磷比與植物之間的相關(guān)性，為綠化植物營養(yǎng)診斷和科學(xué)管護措施提供依據(jù)。

圖3 供試土壤N/P比

4 結(jié)論與討論

碳、氮、磷作為植物生長必需元素中的大量元素，研究三者之間的相關(guān)性也是生態(tài)化學(xué)計量學(xué)這門新興學(xué)科的研究重點。通過分析，可以發(fā)現(xiàn)重慶市主城區(qū)道路綠地土壤有機碳含量在2.60～46.0 g/kg之間，整體上有機碳含量不豐富，且部分點位極缺乏。土壤全氮含量在0.432～3.44 g/kg之間，土壤全磷含量在0.229～1.27 g/kg之間，均處于欠缺狀態(tài)。通過土壤C/N比、土壤C/P比和土壤N/P比分析，制約土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力的主要因素還是來源于有機碳，但不同地段土壤氮、磷元素含量差異較大，這就造成了管護措施的復(fù)雜性和不科學(xué)性。結(jié)合綠化植物研究碳、氮、磷之間的關(guān)系還需要進一步的研究。