城市土壤對(duì)園林植物生長(zhǎng)的影響及其改善措施

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 隨著城市化建設(shè)的發(fā)展，日益增加的人群活動(dòng)影響城區(qū)土壤的自然性狀已發(fā)生很大的改變，成了獨(dú)特的城市土壤，從而對(duì)園林植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。

    1. 城市土壤的特點(diǎn)     1.1 土壤無(wú)層次     人為活動(dòng)產(chǎn)生各種廢棄物，過(guò)去長(zhǎng)期多次無(wú)序侵入土體和地下施工翻動(dòng)土壤，破壞了代表土壤肥力的原土壤表層或腐殖層，形成無(wú)層次、無(wú)規(guī)律的土體構(gòu)造。     1.2 土壤密實(shí)、結(jié)構(gòu)差     城市土壤有機(jī)質(zhì)含量低、有機(jī)膠體少，土體在機(jī)械和人的外力作用下，擠壓土粒，土壤密實(shí)度高，破壞了通透性良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，形成理化性能差的密實(shí)、板結(jié)的片狀或塊狀結(jié)構(gòu)。     1.3 土壤侵入體多     土壤摻入大量的各種渣礫和地下構(gòu)筑物及管道等,占據(jù)地下空間,改變了土壤固、液、氣三相組成和孔隙分布狀態(tài)及土壤水、氣、熱、養(yǎng)分狀況。     1.4 土壤養(yǎng)分匱缺     城區(qū)內(nèi)園林植物的枯枝落葉，大部分被運(yùn)走或燒掉，使土壤不能像林區(qū)自然土壤那樣落葉歸根、養(yǎng)分循環(huán)。在土壤基本上沒(méi)有養(yǎng)分補(bǔ)給的情況下，已有大量侵入體占據(jù)一定的土體，致使植物生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)面積不足，減少了土壤中水、氣、養(yǎng)分的絕對(duì)含量。植物在這種土壤上生長(zhǎng)，每年都要從有限的營(yíng)養(yǎng)空間吸取養(yǎng)分，勢(shì)必使城市土壤越來(lái)越貧瘠。     1.5 土壤污染     城市人為活動(dòng)所產(chǎn)生的洗衣水、菜瓜湯、油脂、酸堿鹽等物質(zhì)進(jìn)入土體內(nèi)，超過(guò)土壤自凈能力，造成土壤污染。近年來(lái)，一些城市用10%-20%的氯化鈉鹽作為主要干道的融雪劑，融化的鹽水已構(gòu)成影響植物生存的新污染源。     2. 城市土壤對(duì)園林植物生長(zhǎng)的影響     2.1 土壤密實(shí)度對(duì)園林植物生長(zhǎng)的影響     土壤密實(shí)度又稱緊密度或土壤堅(jiān)實(shí)度。城市土壤密實(shí)度顯著大于郊區(qū)土壤，是城市土壤的一個(gè)主要特點(diǎn)。一般人流踐踏地區(qū)影響深度為3-10cm，土壤硬度在14-28kg/c㎡之間，車(chē)輛輾壓影響深度為30-35cm，土壤硬度在10-20kg/c㎡，在某些特殊地段，經(jīng)機(jī)械多層壓實(shí)后其影響深度可達(dá)1米以上。     土壤透氣性、排水和持水能力受土壤密實(shí)度的制約。土壤密實(shí)度的增高，使通氣孔隙減少，導(dǎo)致土壤透氣性降低，減少了氣體交換，樹(shù)木生長(zhǎng)不良，甚至可使根組織窒息死亡。在土壤密實(shí)地區(qū)，由于植樹(shù)坑內(nèi)土壤經(jīng)過(guò)挖掘回填而造成坑內(nèi)外土壤密實(shí)度的差別，常使樹(shù)木根系無(wú)法穿透坑外密實(shí)土層而形成環(huán)繞植樹(shù)坑壁生長(zhǎng)的畸形分布，樹(shù)木生長(zhǎng)狀況也因而惡化，另外灌溉或降雨后坑內(nèi)水分的垂直滲漏和水平擴(kuò)散受阻而造成坑內(nèi)積水，可導(dǎo)致樹(shù)木爛根死亡。同時(shí)，隨著土壤密實(shí)度的增加，機(jī)械阻抗也加大，妨礙樹(shù)木根系的延伸。 土壤密實(shí)可使某些樹(shù)木形成菌根的數(shù)量銳減。與樹(shù)木根系共生的菌根，可使吸收水分和鹽類的根表面積擴(kuò)大100-1000倍，可提供額外的一些無(wú)機(jī)鹽類，特別是增加可給態(tài)氮素以改善樹(shù)木的營(yíng)養(yǎng)狀況。城市土壤密實(shí)對(duì)菌根發(fā)生的抑制作用，使具外寄生型菌根的樹(shù)木如松屬，云杉屬、冷杉屬、落葉松屬等以及具有內(nèi)寄生型菌根的樹(shù)木如銀杏屬、柏科、杉科、槭屬、懸鈴木屬、榆屬等的樹(shù)種適應(yīng)生存能力下降。     土壤密實(shí)對(duì)根系生長(zhǎng)的限制，常使樹(shù)木改變其根系分布特性，不少深根樹(shù)種變?yōu)闇\根分布，多數(shù)樹(shù)種支持樹(shù)體的根量減少，從而使樹(shù)木的穩(wěn)定性減弱，易受大風(fēng)及其它城市機(jī)械因子的傷害而倒伏。     總之，植物根在密實(shí)的城市土壤條件下生存，生理活性降低而壽命短，出現(xiàn)爛根和死根，地上部分得不到足夠的水分和養(yǎng)分，呈現(xiàn)枯梢和焦葉，這樣，長(zhǎng)勢(shì)一年不如一年直至枯死，相反，土壤硬度小于0.8kg/c㎡，土壤容重小于0.9g/c立方米時(shí)，土壤水分和養(yǎng)分匱缺，根生長(zhǎng)細(xì)弱也出現(xiàn)死根，枝葉焦枯，樹(shù)勢(shì)逐年減弱最后導(dǎo)致死亡。只有土壤密實(shí)度適中，土壤硬度在0.8-8kg/c㎡，土壤容重在0.9-1.45g/c立方米的較疏松土壤上，水肥氣適宜，樹(shù)木容易扎根，根系發(fā)達(dá)，枝葉繁茂。     2.2 土壤養(yǎng)分對(duì)園林植物生長(zhǎng)的影響     城區(qū)內(nèi)植物的落葉、殘枝常作為垃圾被清除運(yùn)走，難以回到土壤中，使土壤營(yíng)養(yǎng)循環(huán)中斷，有機(jī)質(zhì)含量很低，據(jù)測(cè)定城區(qū)多數(shù)土壤有機(jī)質(zhì)含量在1%以下，有機(jī)質(zhì)是土壤氮素的主要來(lái)源，有機(jī)質(zhì)的減少又直接導(dǎo)致氮素的減少，多數(shù)土壤的堿解氮在30ppm以下，速效磷不足15ppm，與城郊土壤相比，氮磷含量減少到1/2—1/3屬于缺素土壤      植物需要的16種以上必須營(yíng)養(yǎng)元素，大部分由土壤供給。植物根系從土壤中吸取溶于水中的無(wú)機(jī)鹽類是形成植物葉綠素，各種酶和色素的基礎(chǔ)物質(zhì)，也是光和作用的活化劑，尤其是低氮會(huì)阻礙光合作用的進(jìn)行。城市土壤養(yǎng)分的匱缺，使城市植物的碳素生長(zhǎng)量大為減少，加上通氣性差和水分匱乏等因素，使城市植物較郊區(qū)同類植物生長(zhǎng)量要低，其壽命也相應(yīng)縮短。     2.3 城市土壤水分對(duì)園林植物生長(zhǎng)的影響     植物體內(nèi)含水為60-80%，成為植物體重要組成部分，植物所需要的水分主要來(lái)自土壤。而土壤水主要來(lái)自大氣降水和人工補(bǔ)水，貯存在土壤孔隙里，其中有效水在毛管孔隙內(nèi)，隨毛管力作用水在管內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，上至田間持水量，下至萎蔫系數(shù)之間。適宜植物生長(zhǎng)的含水量應(yīng)是土壤田間持水量的60-80%。土壤含水量多少與土壤渣礫含量、土壤密實(shí)狀況、地面鋪裝和距地表水遠(yuǎn)近、地下水位高低等有關(guān)。城市土壤密實(shí)度高，含有較多渣礫等夾雜物，加之路面和鋪裝的封閉，自然降水很難滲入土壤中，大部分排入下水道，以致使自然降水量，無(wú)法充分供給樹(shù)木以滿足其生長(zhǎng)需要，而地下建筑又深入地下較深的地層，從而使樹(shù)木根系很難接近和吸收地下水，因而土壤含水量低供水不足，使城市植物水分平衡經(jīng)常處于負(fù)值，進(jìn)而表現(xiàn)生長(zhǎng)不良，早期落葉，甚至死亡。     2.4 城市土壤空氣對(duì)園林植物生長(zhǎng)的影響     土壤空氣中的氧氣來(lái)自大氣。城市土壤由于路面和鋪裝的封閉，阻礙了氣體交換，土壤密實(shí)，貯氣的非毛管孔隙減少，土壤含氧量少。植物根系是靠土壤氧氣進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生能量，來(lái)維持生理活動(dòng)的。由于土壤氧氣供應(yīng)不足，根呼吸作用減弱，對(duì)根系生長(zhǎng)產(chǎn)生不良影響。據(jù)調(diào)查，如果土壤通氣孔隙度減少到15%時(shí)，根系生長(zhǎng)受阻，土壤通氣孔隙度減少到9%以下時(shí)，根嚴(yán)重缺氧，進(jìn)行無(wú)氧呼吸而產(chǎn)生酒精積累，引起根中毒死亡，同時(shí)，由于土壤氧氣不足，土壤內(nèi)微生物繁殖受到抑制，靠微生物分解釋放養(yǎng)分減少，降低了土壤有效養(yǎng)分含量和植物對(duì)養(yǎng)分的利用，直接影響植物生長(zhǎng)。     2.5 城市土壤溫度對(duì)園林植物生長(zhǎng)的影響     土壤溫度主要來(lái)自太陽(yáng)熱輔射和煤燃燒產(chǎn)生的熱量。土壤溫度的高低，因氣候日變化和年變化而波動(dòng)。在城市環(huán)境里，由于建筑物朝向的不同，引起土溫差異，而對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。在北方地區(qū)的城市，樓北側(cè)比樓南側(cè)全年土溫偏低，冬季結(jié)凍期長(zhǎng)，樹(shù)木在春秋季節(jié)里長(zhǎng)勢(shì)和物候期上，要比其他地點(diǎn)的樹(shù)木有明顯差異。春季氣溫逐漸轉(zhuǎn)暖，地上營(yíng)養(yǎng)器官開(kāi)始活動(dòng)，而地下根系仍處于凍土層之中，引起地上樹(shù)木枝葉失水，出現(xiàn)抽條；秋季里由于氣溫和土溫降低，引起樹(shù)木提前落葉。此外，道路鋪裝在陽(yáng)光直射下，夏季里地表土溫高達(dá)50°C以上，致使表層根系日灼，失去活力。  2.6 城市土壤侵入體對(duì)園林植物生長(zhǎng)的影響     2.6.1 土壤夾雜物對(duì)植物生長(zhǎng)的影響     在城市建設(shè)過(guò)程中，各類夾雜物進(jìn)入土壤，固體類夾雜物如磚渣、焦渣、礫渣等。在形成單一堅(jiān)硬夾雜物層的地方，常會(huì)使根無(wú)法穿越而限制其分布深度和廣度。土壤中固體類夾雜物含量適當(dāng)時(shí)，能在一定程度上提高土壤（尤其是粘重土壤）的通氣透水能力，促進(jìn)根系生長(zhǎng)；但含量過(guò)多，會(huì)使土壤持水能力下降。同時(shí)，渣礫本身占有一定體積，使土壤相對(duì)減少，進(jìn)而降低土壤水分的絕對(duì)含量，常使城市植物的水分逆境加劇，尤其早春供水不足。     城市土壤所含夾雜物中，煤球灰渣內(nèi)含養(yǎng)分雖可參與分解活動(dòng)，而使植物吸收，但含量極低。其余夾雜物基本不起營(yíng)養(yǎng)作用。隨著夾雜物含量增加，土壤所給總養(yǎng)分相對(duì)減少。某些含石灰的夾雜物，可使土壤鈣鎂鹽類增加，使土壤pH值增高。由于pH值的增高，不僅降低了土壤中鐵、磷等元素的有效性，也抑制了土壤中微生物的活動(dòng)及對(duì)其他養(yǎng)分的分解。夾雜物的存在，又使土壤中粘粒含量相對(duì)減少，膠結(jié)物質(zhì)減少，鹽基代換量低，造成土壤保肥性差。     2.6.2 土壤內(nèi)構(gòu)筑物對(duì)園林植物生長(zhǎng)的影響     城市多數(shù)植物生長(zhǎng)在人工環(huán)境中，其正常生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)面積，包括根系垂直生長(zhǎng)和水平伸展的生存空間，都由于城市構(gòu)筑物的影響而受到限制，從而改變根系分布狀況及數(shù)量。各類地下管道的鋪設(shè)，雖有局部疏松土壤、有利于根系沿縫隙穿透的作用，個(gè)別地區(qū)鋪設(shè)熱力管道，在與種植植物距離適當(dāng)時(shí)，還可提高地溫，減少凍土層而有利于棣棠、大葉黃楊等不耐寒樹(shù)種的越冬和存活；