2021-4-10 | 城市生态论文
城市绿地功能的发挥离不开土壤，城市的居住适宜性和环境质量以及人类的生活品质都与城区内土壤所行使的功能密切相关［1］。城市绿地土壤作为植物生长的物质基础，其质量直接影响着植物的健康生长以及生态效益、景观功能的发挥［2］。北京城市发展所带来的土壤压实、退化、污染以及土壤中的大量建筑垃圾等问题，使城市范围内的土壤性质很大程度上不同于农业土壤或自然土壤，而不利于植物生长。本文综述了北京城市绿地土壤的已有研究成果，为进一步研究指明方向。从已发表的文献看，北京城市绿地土壤性质的研究开始于20世纪80年代末，文献发表时间主要集中在1989～1995年间，以公园土壤为对象，主要研究土壤的基本理化性状、养分情况以及土壤改良利用。2000年以后，尤其在2005年以后的几年中，关于绿地土壤的研究大多集中在重金属污染方面，而基本理化性质的调查研究很鲜见。2007～2010年间，有学者开始对不同类型绿地做抽样调查，内容不仅局限于基本理化性质和重金属污染等方面，也开始涉及土壤生物学特性及酶活性等内容，但尚处于初始阶段，文献较少。
1北京城市绿地土壤的理化性质
从已有研究看，北京城市绿地的土壤理化性质与其农田土壤或自然土壤有一定差别，主要表现在土壤容重、孔隙度、养分及酸碱度等方面，且不同绿地类型之间存在一定程度的差异。
1.1物理性质
土壤物理性质是影响植物生长发育的重要因素，是反映土壤肥力的重要指标之一。不同的土壤物理性质会造成土壤水、气、热的差异，影响土壤中矿质养分的供应状况，从而影响植物的生长发育［3］。北京城市绿地土壤的物理性质研究主要包括以下几方面。
1.1.1土壤容重、孔隙度和坚实度
土壤容重、孔隙度和坚实度是反映土壤松紧程度、孔隙状况和土壤蓄水、透水、通气性能的重要指标。北京各类城市绿地的土壤容重、坚实度普遍偏大，孔隙度低，一定程度上不利于植物根系生长。马秀梅的研究结果表明，城区各类绿地的土壤容重及孔隙度之间差异不是很显著。以北京市郊区山地风景林土壤作为参照，容重趋势:行道树绿带(1.57g•cm－3)＞道路绿地(1.49g•cm－3)＞附属绿地(1.47g•cm－3)＞居住区绿地(1.44g•cm－3)＞生产绿地(1.42g•cm－3)＞公园绿地(1.38g•cm－3)＞防护绿地(1.32g•cm－3)＞山地(0.89g•cm－3)。土壤孔隙度大小顺序:山地(61.74%)＞居住区绿地(50.48%)＞生产绿地(46.31%)＞公园绿地(44.18%)＞道路绿地(42.64%)＞单位附属绿地(40.7%)＞防护绿地(37.61%)［4］。刘艳对土壤紧实度的研究表明，土壤紧实度具有较大的空间变异性，空间变异性表现在同一城区不同地点的水平变异性和沿土壤剖面的垂直变异性。4类绿地(公园绿地、居住区绿地、街旁绿地和行道树绿带)、4个层次(地表0cm和地表下2.5cm、5cm和7.5cm)中，行道树绿带地表0cm处土壤紧实度最高，达2.1MPa，并且随深度的增加而逐渐减小;街旁绿地、公园和居住绿地土壤紧实度随深度增加逐渐增大，但后两者在7.5cm以下呈下降趋势;公园绿地各层紧实度值均小于其他3类绿地［5］。此外，也有学者对某一公园(如天坛、地坛、香山公园等)土壤压实情况进行调查，一些主要游览区土壤都因为游人踩踏而存在一定程度的压实问题，而且严重的地表坚实度可达几百甚至上千千克每立方厘米，不同程度影响了土壤的通气性及供水、供肥能力和植被根系的生长［6－9］。综上所述，城市绿地土壤普遍存在一定程度的压实问题，尤其是道路绿地以及部分游览量大的公园绿地，土壤压实较为严重。导致土壤为植物根系提供水肥气热的能力受到影响，从而影响地上植物的生长。
1.1.2土壤质地
北京城市绿地各类土壤的颗粒组成特点:细砂粒(0.25～0.05mm)所占比重最大，一般在45%～65%之间;粗砂粒(1～0.25mm)和粗粉粒(0.05～0.01mm)总含量约占20%～30%左右;粒径小于0.01mm的中粉粒(0.01～0.005mm)、细粉粒(0.005～0.001mm)和粘粒(＜0.001mm)的总含量约在10%～30%之间［4，5，10，11］。根据物理性粘粒(粒径小于0.01mm)含量和卡钦斯基土壤质地分类标准，北京城市绿地土壤多属砂质土。但研究中也表明［4，5，10，11］，一定数量的绿地土壤为垫土，建筑垃圾、瓦砾、生活废弃物等侵入体的影响使土壤质地变得更粗，土壤颗粒组成的差异较大，即使是同一类绿地仍有很大差异，表明土壤性质空间变异性强。偏砂质的土壤在保肥、保水能力方面都会有所不足，但却一定程度上缓解土壤压实对植物根系造成的影响。
1.1.3其他物理性质
土壤水分方面由于其受地形、降水、绿地养护管理水平等较多因素影响，变动大，此方面研究相对较少。刘克锋等对公园土壤水分调查结果显示，约一半公园40%～78.57%面积表层土壤平均自然含水量不足10%;相同质地的园林土壤0～100cm剖面内自然含水量较农田土壤低20%～50%［10］。说明城市环境条件下，绿地土壤一定程度上还是处于水分供应不足状态，与土壤紧实度较大有关，不利于水分下渗。此外，土壤渗透性也是土壤重要的物理特性之一，它与大气降水和灌溉水渗入土壤和在土壤中的储存情况有关。但此方面仅见于马秀梅对不同绿地类型土壤渗透率的研究中，结果显示，城市绿地土壤的渗透率基本均在10mm•min－1以下，与作为对照的郊区山地土壤(30.16mm•min－1)差异显著;其中道路绿地渗透性最差，渗透率低于5mm•min－1［4］，这无疑会对绿地灌溉及土壤水分储存造成一定影响。
1.2化学性质
1.2.1土壤有机质
土壤有机质是土壤固相的一个重要组成部分，除了供应养分外，土壤有机质还从本质上改变着土壤的物理性质、化学性质和生物学特性，对土壤肥力的形成和发展起着最关键的作用，是土壤肥力的一个重要指标。北京城市绿地的土壤有机质含量与山地森林土壤(10～20cm层均值38.73g•kg－1)［12］相比总体偏低，不同绿地类型间土壤有机质含量有一定差别，综合几位学者的研究可以得出:各绿地类型土壤有机质含量多在10～20g•kg－1之间，其中生产绿地、居住区绿地及部分公园绿地含量稍高，多在20g•kg－1左右;而单位附属绿地、道路绿地及少部分公园绿地有机质含量较低，尤其是道路绿地，均值接近10g•kg－1［4，5，10］。总体看来，绿地土壤有机质水平偏低，会导致保持养分能力差，自身分解的养分少，可给态养分相对含量低，因此保肥供肥性均差。这与土壤质地偏砂性有一定关系，但也与现行绿地的管理方式相关。可定期对一些绿地土壤进行检测，适时添加有机物料，以利于土壤性质向好的方向发展。