王忞

南陽(yáng)理工學(xué)院 建筑學(xué)院,河南 南陽(yáng) 473000

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，對(duì)于土地綠化和改善生態(tài)環(huán)境的需求也日漸增長(zhǎng)。鹽漬土是一種較為常見(jiàn)的土壤類(lèi)型。一般來(lái)說(shuō)，鹽漬土含有較高的鹽分，并不適宜園林綠化樹(shù)種生長(zhǎng)，也無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前植樹(shù)造林的需求。如何根據(jù)鹽堿地土壤的不同含鹽量，選擇適宜該土壤生長(zhǎng)的植物種類(lèi)是迫切需要解決的問(wèn)題之一。我國(guó)鹽漬土土地面積大約為0.99 億hm2，大多分布在新疆、河套平原、銀川平原和濱海地區(qū)。LANDGRAF 等[1]分析了鹽漬土的主要成分，發(fā)現(xiàn)土壤中的高鹽成分對(duì)于綠化植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生了直接的負(fù)面影響，鹽漬土中的其他離子成分能夠使綠化植物的自身形態(tài)產(chǎn)生性狀變化，影響其正常生長(zhǎng)，植物的耐鹽性分析應(yīng)該根據(jù)不同程度的土壤含鹽量進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)定。而植物的耐鹽性等級(jí)應(yīng)分為強(qiáng)耐性、中耐性和弱耐性等3 個(gè)等級(jí)來(lái)進(jìn)行指標(biāo)評(píng)價(jià)。許基全等[2]分析了沿海地區(qū)鹽堿地植物種類(lèi)的選擇，發(fā)現(xiàn)羅布麻、苜蓿和白刺能夠較好地降低土壤的含鹽量和土壤pH值，對(duì)于鹽堿地土地質(zhì)量的改善有明顯作用。馮國(guó)華等[3]重點(diǎn)研究了彩葉樹(shù)在不同鹽堿地上的種植情況，彩葉樹(shù)對(duì)于不同含鹽量的鹽漬土壤具有不同的生態(tài)反應(yīng)。在含鹽量較高的土壤上，彩葉樹(shù)會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)遲緩的現(xiàn)象。而在含鹽量較低的土壤中則不會(huì)出現(xiàn)該情況。曹怡俊[4]重點(diǎn)分析了濱黎和檉柳對(duì)于鹽漬土土壤質(zhì)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種植物能夠明顯減少土壤的鹽含量，能夠起到改善土壤環(huán)境和改變鹽漬土結(jié)構(gòu)的作用。孫輝[5]認(rèn)為鹽堿地的改良不能依靠盲目種植作物來(lái)改善生態(tài)，而是要根據(jù)植物的基本特性，如耐鹽度等開(kāi)展研究分析。張佳雪等[6]對(duì)于田徑沿海地區(qū)輕度鹽堿地的彩葉植物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)夾竹桃等作為適宜于輕度鹽堿土壤的生長(zhǎng)。王成剛等[7]集中分析了天山公園的改善策略，發(fā)現(xiàn)雜交馬褂木和楊樹(shù)等綠化樹(shù)種能夠較好地改善土地鹽堿質(zhì)量。陳小雪等[8]集中研究了濱海地區(qū)鹽堿土壤微量元素含量和鹽含量，發(fā)現(xiàn)需要根據(jù)不同的土壤鹽度來(lái)選擇適宜的作物，不能進(jìn)行盲目的選擇。王琳琳等[9]分析了濱海地區(qū)不同土壤對(duì)于作物生長(zhǎng)適應(yīng)性的影響，發(fā)現(xiàn)欒樹(shù)Koelrenteria paniculata適宜于基本脫鹽土壤和輕度脫鹽土壤的種植，能夠改善土地鹽堿地水平。

目前研究都集中鹽堿地上種植植物種類(lèi)的選擇，以及如何通過(guò)種植不同植物來(lái)改變土壤質(zhì)量情況。而選擇的研究地區(qū)大多集中在天津、山東沿海以及江蘇北部的濱海地區(qū)。對(duì)于上海地區(qū)的土壤環(huán)境和園林綠化研究較少，也缺乏對(duì)于該地區(qū)園林綠化樹(shù)種耐鹽性的研究，急需在該地區(qū)開(kāi)展針對(duì)性的實(shí)地研究。本文針對(duì)上海市地區(qū)不同含鹽量的鹽漬土對(duì)園林綠化樹(shù)種的生長(zhǎng)適應(yīng)性進(jìn)行分析。研究植物對(duì)于不同程度的土壤含鹽量的生態(tài)反應(yīng)和生長(zhǎng)變化，選擇出適合沿海城市的園林綠化樹(shù)種，為生態(tài)環(huán)境的改善提供有效依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于上海市崇明區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園（東經(jīng)121°09′,北緯31°27′，海拔高度約4.2 m），屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，氣候溫和濕潤(rùn)，日照充足，雨水充沛，年平均氣溫16.5 ℃，年平均降雨量1128.9 mm。根據(jù)區(qū)域中土層的含鹽量和pH 值的差異，將崇明區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園分為3 個(gè)研究區(qū)域，分別為北六效區(qū)、北七效區(qū)和北八效區(qū)。

1.2 試驗(yàn)樹(shù)種選擇

選取水杉Metasequoia glyptostroboides、香樟Cinnamomum longepaniculatum、欒樹(shù)Koelrenteria Paniculata、美國(guó)水杉、樂(lè)昌含笑Michelia chapensisDandy、銀杏Ginkgo biloba、馬褂木Hybrid mantlewood、金合歡Acacia farnesiana、無(wú)患子Sapindus mukorossi、桂花Osmanthussp.共10 個(gè)樹(shù)種種植于北六效區(qū)；選取棕櫚Trachycarpus fortunei，池杉Taxodium ascendens、夾竹桃Nerium indicum、法國(guó)冬青Viburnum odoratissimumKer-Gawl、南酸棗Choerospondias axillaris、蜀檜Sabina komarovii共6 個(gè)樹(shù)種種植于北七效區(qū)；選取雜交柳Salix babylonica×matsudana、74 號(hào)楊PopulusL.、雜交馬褂木Liriodendron chinense×tulipifera、光葉白蠟Fraxinus griffithii、刺槐Robinia pseudoacacia、美國(guó)黑楊A(yù)merican black poplar共6 個(gè)樹(shù)種種植于北八效區(qū)。

1.3 試驗(yàn)區(qū)布設(shè)

每個(gè)研究區(qū)域根據(jù)樹(shù)種不同劃分為不同的小區(qū)，兩個(gè)相鄰小區(qū)間的距離為6 m。采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)小區(qū)為1 個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)6 次。2017 年4 月，在3 個(gè)樹(shù)種種植區(qū)的每個(gè)小區(qū)內(nèi)選擇長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)一致的苗木進(jìn)行栽植，每次重復(fù)9 株，株行距均為3 m×3 m，植穴規(guī)格1 m×1 m×1 m。不同小區(qū)各樹(shù)種栽培管理措施一致。

1.4 土樣采集與指標(biāo)測(cè)定

于2017 年4 月，分別在3 個(gè)研究區(qū)域內(nèi)隨機(jī)選擇10 株樹(shù)木，用不銹鋼鏟對(duì)20～40 cm 的土層進(jìn)行土樣采集，然后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行土壤磷含量、鉀含量、堿解氮含量、含鹽量以及pH 值的測(cè)定。其中土壤磷含量采用火焰光度法測(cè)定，鉀含量采用奧爾遜法測(cè)定，堿解氮含量采用擴(kuò)散皿法測(cè)定，含鹽量采用電導(dǎo)法測(cè)定，pH 值采用電位法測(cè)定。于2017 年4 月在進(jìn)行土樣采樣的同時(shí)，首次對(duì)各個(gè)樹(shù)種的樹(shù)高和胸徑進(jìn)行測(cè)量，于2020 年4 月對(duì)各個(gè)樹(shù)種的樹(shù)高和胸徑進(jìn)行末次測(cè)量，并計(jì)算各個(gè)樹(shù)種的樹(shù)高和胸徑的年均增長(zhǎng)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016 進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理，將3 次重復(fù)的平均值定為試驗(yàn)測(cè)定數(shù)值，用DPS 7.05 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素隨機(jī)區(qū)組方差分析，多重比較采用Duncan＇s 新復(fù)極差法檢驗(yàn)方差分析中有差異的變量間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤中微量成分含量分析

3 個(gè)研究區(qū)域中土壤微量成分如表1 所示。根據(jù)表1 顯示的結(jié)果可知，北六效區(qū)域土壤中的堿解氮最高，其次是北七效區(qū)域，北八效區(qū)域的堿解氮含量最低，并且3 個(gè)研究區(qū)域土壤中堿解氮含量差異性達(dá)顯著，北六效區(qū)域和北七效區(qū)域堿解氮含量極顯著高于北七效區(qū)域；北八效區(qū)域土壤中的磷含量最高，其次是北六效區(qū)域，北七效區(qū)域的堿解氮含量最低，3 個(gè)研究區(qū)域土壤中磷含量均呈極顯著差異；北六效區(qū)域土壤中鉀含量顯著高于北七效區(qū)域和北八效區(qū)域，但3 個(gè)研究區(qū)域土壤中的鉀含量的差異性均未達(dá)到極顯著。

表1 采樣區(qū)域內(nèi)土壤微量成分分析結(jié)果Table 1 The analysis results of soil trace components in the sampling area

2.2 土壤中pH 值和含鹽量分析

北六效區(qū)域、北七效區(qū)域和北八效區(qū)域中土壤pH 值和含鹽量如表2 所示。根據(jù)表2 顯示的結(jié)果可知，3 個(gè)研究區(qū)域的土壤均屬于堿性土壤，并且不同區(qū)域土壤的pH 值呈顯著差異，其中北七效區(qū)域土壤pH 值極顯著高于北六效區(qū)域和北八效區(qū)域。北六效區(qū)域耕地土壤含鹽量和道路兩側(cè)土壤含鹽量最低，北七效區(qū)域居中，北八效區(qū)域最高。全部區(qū)域耕地土壤含鹽量均小于道路兩側(cè)土壤含鹽量。根據(jù)國(guó)家鹽漬土分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，北六效區(qū)域耕地土壤小于0.1%，屬于基本脫鹽土壤。北七效區(qū)域耕地土壤在0.1%～0.2%之間，屬于輕度鹽化土壤。北八效區(qū)域耕地土壤在0.2%～0.4%之間，屬于中度鹽化土壤。之所以產(chǎn)生這樣的原因是因?yàn)楸绷^(qū)域耕地開(kāi)墾時(shí)間較早，之后是北七效區(qū)域，最后是北八效區(qū)域。隨著土壤開(kāi)拓和種植，其中的鹽分也逐漸開(kāi)始減少。另外，由于北八效區(qū)域長(zhǎng)期受海浪侵蝕，也導(dǎo)致耕地土壤含鹽量和道路兩側(cè)土壤含鹽量相對(duì)較高。

表2 采樣區(qū)域內(nèi)土壤pH 值和含鹽量分析結(jié)果Table 2 The analysis results of soil pH value and salt content in the sampling area

2.3 不同含鹽量土壤綠化樹(shù)種適應(yīng)性分析

2.3.1 北六效區(qū)域綠化樹(shù)種適應(yīng)性分析 在北六效區(qū)域共計(jì)種植10 種綠化樹(shù)種，具體成活率、存活率和首次及末次測(cè)量結(jié)果如表3 所示。根據(jù)表3 中結(jié)果可知，10 種綠化樹(shù)種成活率較高的有水杉（85.2%）、欒樹(shù)（98.9%）、美國(guó)水杉（92.9%）以及無(wú)患子（88.6%）。這4 種綠化樹(shù)種成活率均高于85%。就存活率而言，僅有欒樹(shù)（98.4%）和無(wú)患子（85.4%）的存活率高于85%。美國(guó)水杉雖然初始時(shí)期成活率較高，但是由于后期患有水漬病，出現(xiàn)了死株的情況，極大地減少了該樹(shù)種的存活率。水杉的成活率和存活率均超過(guò)80%，生長(zhǎng)情況處于中等水平，較為適合在北六效區(qū)域當(dāng)做防護(hù)林種植。同時(shí)，由于水杉可以在較為潮濕的環(huán)境中種植，也適宜于臨海地區(qū)土壤。香樟、樂(lè)昌含笑、銀杏、馬褂木、金合歡和桂花整體成活率和存活率均低于80%，并不適合在基本脫鹽土壤上種植。

表3 北六效區(qū)域綠化樹(shù)種適應(yīng)性分析結(jié)果Table 3 The analysis results of the adaptability of green plants in the area of Beiliuxiao

2.3.2 北七效區(qū)域綠化樹(shù)種適應(yīng)性分析 在北七效區(qū)域共計(jì)種植8 種綠化樹(shù)種，具體成活率、存活率和首次及末次測(cè)量結(jié)果如表4 所示。根據(jù)表4 可知，在8 種綠化樹(shù)種中成活率較高的有水杉（85.48%）、池杉（97.9%）、夾竹桃（90.2%）、法國(guó)冬青（96.5%）、欒樹(shù)（86.4%）、蜀檜（92.5%）。這6種綠化樹(shù)種成活率均高于85%。同時(shí)，池杉（97.1%）、夾竹桃（90%）、法國(guó)冬青（95.4%）和蜀檜（92.5%）的存活率均高于90%，呈現(xiàn)出極高的存活水平。這4 種綠化樹(shù)種數(shù)據(jù)生長(zhǎng)性較好，適宜大范圍種植在輕度鹽化土壤中。欒樹(shù)在北六效地區(qū)和北七效地區(qū)均有種植，但是最終的成活率和存活率均下降了10 個(gè)百分點(diǎn)左右，這說(shuō)明欒樹(shù)對(duì)于含鹽量不同的土壤有一定的耐受性，適宜在不同含鹽量的土壤種植。

表4 北七效區(qū)域綠化樹(shù)種適應(yīng)性分析結(jié)果Table 4 The analysis results of the adaptability of green plants in the area of Beiqixiao

2.3.3 北八效區(qū)域綠化樹(shù)種適應(yīng)性分析 由于北八效區(qū)域土壤含鹽量較高，所以在該區(qū)域中種植的6種綠化樹(shù)種均為耐鹽性較高的樹(shù)種。具體成活率、存活率和首次及末次測(cè)量結(jié)果如表5 所示。從表5 結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，由于種植的6 種綠化樹(shù)種適宜生長(zhǎng)在含鹽量較高的土壤，所以全部成活率和存活率均高于80%以上。其中，雜交馬褂木、光葉白蠟和美國(guó)黑楊的成活率和存活率均高于90%，最適宜該地區(qū)的環(huán)境生長(zhǎng)和大范圍種植。

表5 北八效區(qū)域綠化樹(shù)種適應(yīng)性分析結(jié)果Table 5 The analysis results of the adaptability of green plants in the area of Beibaxiao

3 討論

通過(guò)分析園區(qū)內(nèi)不同土壤微量成分、pH 值和含鹽量，可以發(fā)現(xiàn)針對(duì)不同含鹽量的鹽漬土，不同綠化樹(shù)種產(chǎn)生了不同的生長(zhǎng)適應(yīng)性結(jié)果。在基本脫鹽土壤，適宜種植水杉、欒樹(shù)以及無(wú)患子（88.6%）等綠化樹(shù)種。此結(jié)果與高文[10]對(duì)于適宜鹽堿地種植的園林綠化植物研究結(jié)果高度類(lèi)似。高文認(rèn)為，在不同程度的含鹽量鹽漬土上，應(yīng)選擇適宜國(guó)家鹽漬土分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的作物進(jìn)行種植，在沿海地區(qū)水杉和欒樹(shù)適宜作為防護(hù)林大量種植，保持水土平衡狀態(tài)。本研究發(fā)現(xiàn)，在輕度鹽化土壤可以?xún)?yōu)先種植池杉和夾竹桃等。該研究結(jié)果與韋菁等[11]的研究結(jié)果具有一致性。韋菁等針對(duì)金山圍填海項(xiàng)目開(kāi)展實(shí)地調(diào)研，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在濱海地區(qū)輕度鹽化土壤中，池杉和夾竹桃兩種作物保持了良好的生長(zhǎng)，體現(xiàn)了該種作為較好的適宜性。由于北八效區(qū)域土壤含鹽量較高，所以在該區(qū)域中種植的6 種綠化樹(shù)種均為耐鹽性較高的樹(shù)種。此土壤環(huán)境與杜良宗等[12]對(duì)于新疆地區(qū)鹽堿地土壤成分類(lèi)似。當(dāng)前我國(guó)新疆地區(qū)也以楊樹(shù)等作為高成活，改善土壤質(zhì)量的主要綠化樹(shù)種。

4 結(jié)論

通過(guò)土壤中微量成分的含量分析，上海市崇明區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)堿解氮含量處于普通水平，土地不缺鉀，但是缺磷情況嚴(yán)重。應(yīng)使用氮磷化肥來(lái)改善土壤養(yǎng)分。北六效區(qū)域耕地土壤含鹽量和道路兩側(cè)土壤含鹽量最低，屬于基本脫鹽土壤。北七效區(qū)域居中，屬于輕度鹽度土壤。北八效區(qū)域最高，屬于中度鹽化土壤。全部區(qū)域耕地土壤含鹽量均小于道路兩側(cè)土壤含鹽量。從綠化樹(shù)種的生長(zhǎng)適應(yīng)性來(lái)看，欒樹(shù)、無(wú)患子和水杉適合基本脫鹽土壤種植。池杉、夾竹桃、法國(guó)冬青和蜀檜呈現(xiàn)出極高的存活水平，生長(zhǎng)性較好，適宜大范圍種植在輕度鹽化土壤中。雜交馬褂木、光葉白蠟和美國(guó)黑楊的成活率和存活率均高于90%，最適宜該地區(qū)的環(huán)境生長(zhǎng)和大范圍種植。受研究時(shí)間的影響，在3 個(gè)研究區(qū)域僅選擇了部分樹(shù)種進(jìn)行生長(zhǎng)適應(yīng)性的分析。這在一定范圍上限制了對(duì)其他園林綠化樹(shù)種的選擇。同時(shí)，在分析生長(zhǎng)適應(yīng)性時(shí)，本研究?jī)H考慮了土壤因素。實(shí)際上，樹(shù)木的生長(zhǎng)適應(yīng)性與氣象因素、水的質(zhì)量等很多因素息息相關(guān)。在未來(lái)的工作中，將考慮到以上因素對(duì)于生長(zhǎng)適應(yīng)性的影響，進(jìn)一步深化研究。