上海代寫論文網專業提供代寫畢業論文、代寫本科論文服務

相關文章推薦

聯系方式
您現在的位置:首頁 > 農業論文 > 園林論文 >
南京市道路綠化帶土壤PH特征研究
發布時間:2020-08-10

  摘    要: 以南京市為例,通過對城市綠地土壤pH的采樣調查,重點分析了道路綠帶的土壤pH特征及與空間因素和養分元素有效性之間的關聯。結果顯示,道路綠帶pH均值為7. 83,與其他綠地存在顯著差異且在平均水平上唯一呈堿性; pH與綠帶寬度具有顯著負相關性,最優擬合曲線為對數模型,拐點在2 m左右;綠帶土壤的有效磷和有效鉀含量較高,堿解氮含量很低并與pH之間存在顯著負相關。城市綠地空間上的變化形成了生境條件的差異,其中的關聯規律是綠地營建中自然秩序恢復的基礎,為可持續的綠地設計提供依據。

  關鍵詞: 道路綠帶; 土壤pH; 土壤養分; 風景園林;

  Abstract: Taking Nanjing as an example,this paper analyzes the pH characteristics of soils in road green belts and analyzes their relationship with spatial factors and the effectiveness of nutrient elements. The results show that,the average pH of the green belt is 7.83,which is the only one that is alkaline at the average level and is significantly different from other green lands; pH and green belt width have a significant negative correlation,the best fit curve is a logarithmic model,the inflection point is about 2m; the content of available phosphorus and available potassium in the green belt soil is higher,while the content of alkaline nitrogen which has a significant negative correlation with pH is very low. The spatial changes of urban green land have formed differences in plant-habitat conditions.The related laws between them are the basis for the restoration of natural order in the construction of green land,and provide a basis for sustainable green land design.

  Keyword: road greenbelt; soil pH; soil nutrients; landscape architecture;

  道路綠帶是附屬于城市交通空間的帶狀綠地,四通八達的交通網絡使其成為城市環境中分布范圍最廣,視覺形象最為突出的綠地類型,具有較強的城市綠化窗口效應。同時,道路綠帶作為道路交通設施的組成部分,深度的人工干預使之形成了較為嚴苛的植物生長條件,由此產生了對其各方面環境特征充分了解的必要性。另外,綠地的空間形態是其生境特征形成的基礎,尤其在光照、局域風等即時變化因子上體現得比較明顯,而對于空間變化與土壤環境的關系,量化分析的難度較大,道路綠帶高度規則化與統一化的空間特征使其成為比較理想的研究對象。《城市道路綠化規劃與設計規范》中將道路綠帶分為分車帶、行道樹綠帶和路側綠帶3種類型[1],考慮到路側綠帶在建成區范圍內并不常見,且多與公園、濱水等其他綠地相結合,形態變化較大而典型空間特征并不突出,所以不包含在本文的研究對象之中。

  pH是描述土壤理化屬性的常規因子,與土壤溶液中各種離子濃度變化關系密切,屬于影響植物代謝過程的關鍵因素和評價植物生長環境的重要指標。城市化過程導致城市土壤的物理性狀、化學性質、生物特征顯著改變[2],水泥、混凝土和磚塊等堿性建筑材料會向土壤中釋放Ca+而產生堿化效應[3],致使城市土壤pH高于周邊自然土壤[4]。有實驗表明不透水性和與混凝土等建筑材料的接觸是城市土壤堿化的主要原因[5]。城市綠地土壤酸堿環境的研究多針對某一地區不同類型綠地土壤的整體特征比較,結果所表現出的差異關系和程度不盡相同[6,7,8],一般性研究較多,而具體性與變化關聯性分析較少。本文聚焦于道路綠帶,將基于實測數據,從整體定位、空間關聯和養分關聯等多角度對其土壤p H特征展開分析與討論,以期為綠帶建設中植被與場地的耦合提供更多的理論依據。

  1 、研究方法

  調查地點為南京市主城區,氣候區劃上屬于北亞熱帶長江中下游氣候區,年均降雨量為1 106 mm,屬濕潤氣候型[9],地形以低山緩崗為主,土壤基底主要為下蜀黃土母質上發育的黃棕壤[10]。調查內容主要包括含道路綠帶在內的各類綠地土壤pH、綠帶土壤主要養分元素有效含量的取樣分析。綠帶樣點均為建設或改造完成10年以上,環境穩定、特征典型的主、次干道路段,具體調查方法為沿綠帶中部多點間隔取土樣,深度為20~30 cm,混合均勻后作為各樣點待測樣品,其他綠地的樣點分布涵蓋各綠地中的主要空間類型,取樣方式為梅花形布點。pH的測量采用電位法,輔以試紙法校驗;養分測量項包括堿解氮、有效磷和有效鉀,均為土壤中能夠被植物直接吸收利用的主要養分元素的有效態部分,堿解氮采用堿解擴散法,其他兩種為浸提液法(百靈達SK500土壤套件)。數據整理與分析主要由Excel和SPSS軟件完成。

  調查時間為2018年9月,共對26個不同路段的58條綠帶進行了土壤取樣和相關記錄,同段側分帶土樣合并,共測量綠帶樣品32個、其他綠地樣品131個,包括公園、居住區、單位附屬、濱水和廣場5種綠地類型。調查發現主城區內道路側分帶設置最為普遍,中分帶次之,行道樹綠帶最少,多采用封閉或半封閉樹池代替,綠帶植被結構單一,均為常綠灌木密植結合行植喬木和少量地被。
 

南京市道路綠化帶土壤PH特征研究
 

  2 、結果與分析

  2.1 、綠帶土壤p H及與其他綠地的比較

  測量結果顯示道路綠帶pH的平均值為7.83,中位數為p H 7.85,屬于堿性土壤范疇,p H 7.0~7.5區間的樣點占比為3.12%,pH 7.5~8.0區間為78.13%,p H 8.0~8.5區間為18.75%。不同綠地樣點的區間分布情況如圖1,綜合來看p H 7.5~8.0區間的樣點占比最高,p H 7.0~7.5區間次之,說明南京市綠地土壤整體偏弱堿性。公園綠地pH的分布范圍最廣,跨越7個區間,酸性至中性樣點占絕大多數,并包含少量強酸性樣點,濱水綠地的集中度最高,道路綠帶的堿性區間占比顯著高于其他綠地。土壤p H平均水平方面(表1),公園綠地與南京市附近主要成土母質發育的土壤pH范圍相當(5.15~6.70)[11],除道路綠帶以外的剩余類型相差不大。分組數據的方差分析結果表明,組間存在顯著差異(F=22.81,p=0.00),在進一步的多重比較分析中,道路綠帶與公園綠地均在0.01水平上與其他綠地差異顯著(表1)。

  圖1 各類型綠地土壤p H分布區間匯總
圖1 各類型綠地土壤p H分布區間匯總

  Fig.1 Summary of soil p H distribution intervals of different green land types

  表1 各類型綠地土壤p H特征描述性統計值
表1 各類型綠地土壤p H特征描述性統計值

  注:同列數據后的小寫英文字母不同表示兩組數據之間存在顯著差異。

  以上分析結果在一定程度上反映出綠地空間特征對p H的影響。公園綠地面積大,包含要素多,內部空間變化豐富,使其擁有最大的變幅與變異系數;單位附屬綠地與居住區綠地空間形態類似,二者的各項數據也十分相近;道路綠帶空間特征中的統一性形成了其相對最小的標準差與變異系數(表1)。

  2.2 、土壤p H與綠帶空間因素分析

  道路綠帶的空間特征主要包含兩方面因素,一個是所在道路街谷的空間形態,包括水平和垂直兩個層面,另一個是綠帶自身的空間變化,前者主要作用于光照、溫度和風速等局地微氣候環境,而后者可能會對綠帶的土壤環境產生影響。綠帶調查的空間因素包括走向和寬度(種植區凈寬),受調查道路中東西向15條,南北向17條,寬度變幅為0.8~9.5 m。東西向綠帶pH均值為7.87,南北向pH均值為7.77,兩組數據的方差分析顯示二者不存在顯著差異(F=1.65,p=0.21)。寬度與pH的相關性分析結果表明,在0.05水平上顯著負相關(r=-0.365),說明綠帶寬度越大其土壤pH越小的可能性很高,對于顯著偏堿的土壤環境寬度的增加有利于對堿化趨勢的控制。綠帶土壤中的堿性物質主要來自周圍道路基礎的建筑材料,一方面寬度越小綠帶的邊界指數(面積/周長)越小,受周圍堿性物質釋放的影響越強,而當綠帶過窄時道路基礎的邊緣放大很有可能直接封堵了土壤的下界面,形成更高程度的影響;另一方面寬度小的綠帶土壤容量小,自身的化學平衡能力較弱,加劇了pH升高的可能。通過SPSS的曲線估計對寬度與p H的擬合關系做進一步分析,結果表明與二者的線性模型相比,對數模型的擬合優度最高且具有更高水平上的顯著性(p=0.008<0.01)。如圖2所示,隨著綠帶寬度的增加擬合曲線的斜率表現出明顯的減小趨勢,寬度在4 m后曲線近乎水平,說明寬度增大對堿化的緩解效應是有限的,而大致的曲線拐點出現在2 m左右,可以視為一個寬度優化的理論界值。

  圖2 綠帶寬度與土壤p H的擬合分析
圖2 綠帶寬度與土壤p H的擬合分析

  Fig。2 Fitting analysis of green belt width and soil Ph

  2.3 、土壤p H與養分指標分析

  土壤酸堿環境關系到土壤中眾多生化反應的發生,涉及礦質元素在各種形態間的轉化以及微生物的生物活性等,進而對土壤中養分元素的有效性產生影響。以氮磷鉀為例,有效氮的主要成分氨氮和硝態氮分別適宜的環境為中性和微酸環境,堿性土壤中NH4+易轉化成NH3揮發,在pH<5的強酸性土壤中NO3-易轉化成氣態的N2;磷在pH=6.5~7.0時有效性最高,低于6.5時易與鐵鋁或粘粒結合成為難溶性的化合態與吸附態,高于7.0時易與Ca2+結合形成類似于鈣磷肥的固態礦物質;鉀在酸性土壤中易被淋失,中性和堿性土壤更有利于其穩定[12]。Truog[13]總結了土壤中主要養分元素的有效性與p H的關系,如圖3所示,色帶寬度越大表示有效性越高。而與養分元素釋放密切相關的土壤微生物,其最適酸堿環境多集中在中性范圍,過酸和過堿都會抑制其活力[14],從而影響有機質的分解。

  圖3 土壤p H與主要養分有效性的關系
圖3 土壤p H與主要養分有效性的關系

  Fig.3 Relationship between soil p H and nutrient availability

  關于土壤p H與有效養分關系的實證分析主要集中于農林生產用地,總結相關研究可以發現其結論并不一致,有些甚至存在較大差異,反映出土壤物質系統的復雜性與不確定性。整體上在強酸到中堿(p H 4。5~8。5)的跨度內,堿解氮與p H呈顯著負相關與無顯著相關的案例較多,有效磷、有效鉀與pH呈顯著正相關的案例略多于負相關與無相關,這與圖3的關系總結大致相符[15,16,17,18,19,20]。

  道路綠帶土壤有效養分分析如表2所示,分級標準參考第二次全國土壤普查養分分級標準及以往的相關研究[21,22]。分級歸屬根據隸屬度原則[22],堿解氮的拐點值分別為120、90、60 mg/kg,有效磷分別為20、10、5 mg/kg,有效鉀分別為150、100、50 mg/kg。不僅所有樣點的堿解氮含量均屬于Ⅲ級水平,其平均值甚至低于分級標準中的極低線(30 mg/kg),而有效磷和有效鉀的Ⅰ級樣點占絕大多數,且平均值也都達到了Ⅰ級水平。

  表2 道路綠帶土壤有效養分描述性統計值
表2 道路綠帶土壤有效養分描述性統計值

  根據相關性分析顯示,堿解氮與pH在0。05水平上呈顯著負相關(r=-0。395),有效磷和有效鉀均未與pH表現出顯著相關性。有研究表明城市土壤與自然土壤相比,磷素具有明顯的富集特征,有效磷的供給往往達到了很高的水平[23],這與本文結論一致,原因可能來自農用地向城市用地的轉換過程或者含磷廢棄物的污染[4],土壤的高含磷量削弱了p H變化對磷素物質轉化影響的外在表現。鉀的有效性在堿性土壤中變化比較穩定(圖3),而根據多地對土壤養分特征的時空變化分析,城市化過程對有效鉀含量的增加也存在促進作用[24,25,26],更加淡化了土壤有效鉀與pH的關聯。

  3、 結論

  城市道路綠帶土壤表現出顯著的偏堿性特征,并在很大程度上與其空間特征相關,適當增加綠帶寬度有助于緩解堿化效應,根據本研究提出了2~4 m的理論優化范圍,而寬度的增加本身也有利于植物根系的生長。空間條件緊張的區域可以靈活調整道路的布局,僅保留側分帶或中分帶,由其他設施形式代替綠帶的車道劃分功能。此外,客土質量與土層的透水能力也會影響土壤的堿化過程,綠帶土壤應避免混入建筑垃圾,避免增加堿性物質的輸入。土層的透水性低時,來自降雨和灌溉水的鹽分會在土壤中累積,加劇堿化現象的發生,為此要防止綠帶土層下界面在施工過程中被封閉,還可在種植土層底部設置排水層以增強土層的透水能力,并與海綿城市建設的相關措施相結合以提升環境干預的綜合效能。綠帶土壤有效氮元素的缺乏一方面與pH偏高抑制了有效態的轉化相關,另一方面片面追求綠視率的密植方式阻礙了植物殘體的就地回歸,減少了土壤有機質的補充,通過對種植形式的調整和植物殘體管理方式的改進將有助于改善該現象。

  參考文獻

  [1]中國城市規劃設計研究院.城市道路綠化規劃與設計規范:CJJ/75—97[S].北京:中國建筑工業出版社,1998.
  [2]張甘霖,趙玉國,楊金玲,等.城市土壤環境問題及其研究進展[J].土壤學報,2007(5):925-933.
  [3]李艾洵,張順然.城市園林綠化的土壤困境及突圍[J].園林,2015(6):58-61.
  [4]盧瑛,龔子同,張甘霖.南京城市土壤的特性及其分類的初步研究[J].土壤,2001(1):47-51.
  [5]劉興詔,黃旻,黃柳菁.中國部分大中城市居住區園林土壤堿化現狀及主要成因[J].西北林學院學報,2019,34(6):202-207.
  [6]劉剛.長春市朝陽區綠地土壤質量分析[D].長春:吉林農業大學,2011.
  [7]郭建平.長沙市河西綠地土壤特征與建設研究[D].長沙:湖南師范大學,2007.
  [8]劉艷.北京市崇文區綠地表層土壤質量研究與評價[D].北京:中國林業科學研究院,2009.
  [9]陳咸吉.中國氣候區劃新探[J].氣象學報,1982,40(1):35-48.
  [10]徐柏忠,羅汝英,李佳榮.江蘇省類黃土丘陵地的土壤類型及其分布規律[J].土壤學報,1993,30(2):191-198.
  [11]史學正,張金帶.南京附近不同母質發育的土壤的某些地球化學特征[A].龔子同著,土壤地球化學的進展和應用[C].北京∶科學出版社,1985,182-191.
  [12]MILLER J O. Soil p H affects nutrient availability[EB/OL].(2016-08-02)[2020-03-03]. .
  [13]TRUOG E.Soil reaction influence on availability of plant nutrients[J].Soil Science Society of America Proceedings,1946,11:305-308.
  [14]胡啟山.土壤的酸堿性對土壤肥力及作物生長的影響[J].科學種養,2010(10):63.
  [15]段淑輝,劉天波,李建勇,等.湖南瀏陽煙區土壤p H與土壤養分的相關性[J].貴州農業科學,2017,45(1):153-157.
  [16]李鑫.土壤p H值與養分肥力指標的相關性分析[J].安徽農學通報,2017,23(21):67-68.
  [17]張晶,濮勵杰,朱明,等.如東縣不同年限灘涂圍墾區土壤p H與養分相關性研究[J].長江流域資源與環境,2014,23(2):225-230.
  [18]趙藝,施澤明,師剛強.土壤p H值與土壤養分有效態關系探討——以內江市白馬鎮為例[J].四川環境,2009,28(6):81-83.
  [19]王暉,邢小軍,許自成.攀西煙區紫色土p H值與土壤養分的相關分析[J].中國土壤與肥料,2007(6):19-22.
  [20]鄒凱,鄧小華,李永富,等.邵陽植煙土壤p H時空特征及其與土壤養分的關系[J].北京農學院學報,2014,29(1):6-9.
  [21]張明,潘國林,張宗應,等.我國部分城市綠地土壤肥力質量分析與評價[J].內蒙古農業大學學報(自然科學版),2019,40(3):46-51.
  [22]李楠,郭風民,孫桂琴,等.鄭州市城市園林綠地土壤肥力調查與評價[J].河南科學,2017,35(10):1615-1621.
  [23]STROGANOVA M,MYAGKOVA A,PROKOFIEVA T,et al.Soils of Moscow and urban environment[M]. Moscow:Russian Federation Press,1998:1-177.
  [24]房世波,潘劍君,楊武年,等.南京市郊蔬菜地土壤肥力的時空變化規律[J].土壤,2003(6):518-521.
  [25]吳克寧,韓春建,孫志英,等.城市化過程中土壤肥力的時空變化分析[J].土壤通報,2007(2):242-246.
  [26]劉嬋.上海城郊土壤肥力質量時空變化特征研究[D].上海:上海師范大學,2014.

對應分類:
下一篇:沒有了
版權所有:上海論文網專業權威的論文代寫、論文發表的網站,秉承信譽至上、用戶為首的服務理念,服務好每一位客戶
本站部分論文收集于網絡,如有不慎侵犯您的權益,請您及時致電或寫信告知,我們將第一時間處理,郵箱:shlunwen@163.com
荣鼎彩 十大正规博彩游戏排名 不下载软件的网赚 一品彩票注册 2019年最新网赚教程 2019哪些网赚是真的 2019最赚钱的网赚 上海快3走势图 网赚平台有哪些好的兼职赚钱项目 幸运飞艇玩法