（环境工程专业论文）济南市新建工程区土壤条件对园林绿化的影响.pdf

原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：勉立复 日期：竺堡：垒兰兰 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：、熟耋：导师签名： 鸯硼日期：衅 摘要 城市园林绿化植物，对美化城市景观、改善城市小气候，为城市居民提供 适宜的工作、学习和生活环境，具有不可替代的作用。近2 0 年以来，随着我国 经济和社会的发展，全国各地的城市都处在旧城改造和新城区快速发展的过程 中。近年来，济南市旧城改造和新城区开发速度很快，在许多建设工程区园林 绿化工程亦是一项重要工程内容。但是我们发现无论是在新区开发，或是在旧 城改造过程中，对于现有土地表层成熟土壤的保护工作不够重视。施工完成后 的绿化区基本都是采用生土回填，虽然在绿化植物栽种后通过施肥、灌溉和加 强管理使苗木的成活率得以提高，但是绿化植物后期生长状况很差甚至死亡。 所以研究济南地区新建工程区土壤状况与种植绿化植物成活、生长状况的关系， 特别是绿化植物后期生长情况，对于提高济南市新建工程区园林绿化效益，对 济南市生态城市的建设都具有重要的应用价值。 选择济南市八个新建园林绿化工程项目区作为研究监测点，分别采集各研 究点土壤样品，并测定了采集土壤样品的容重、p h 值、总含盐量、有机质、全 氮、全磷含量，同时收集到各监测点园林绿化植物栽植成活率及生长情况。将 土壤样品分析数据和栽培植物成活率和生长状况综合分析。研究结果显示，获 得容重测定结果的数据表明，各采样点土壤较为紧实，容重值较高。各土壤采 样点土壤p h 值比较接近中性或微碱性；各采样点土壤的电导率和含盐量都很低， 说明各采样点土壤没有盐渍化现象。比较本区域土壤普查分析数据，各采样点 土壤的有机质含量、全氮和全磷含量都高于本区域第二次土壤普查分析数据， 这是由于在绿化过程中大量施用肥料所致。各绿化工程区土壤中都普遍混合大 量的建筑垃圾，这对于栽培植物根系的发育和土壤水分的保持都是极为不利的。 根据对各监测点土壤样品理化特性的分析和各绿化工程区栽培植物成活率 和生长状况的综合分析，提出适合济南市土壤环境的适宜栽培植物品种的选择、 进行土壤改良、加强管理措施等方面的建议。从而为适地适树、适地适草和科 学合理地配置城市景观植物提供科学依据，推动济南市园林绿化事业的发展。 关键词：园林植物，成活率，生长情况，园林壤，土壤理化特性； 5 a b s t r a c t t h ec i t yf o r e s t a t i o np l a n t sc a nb e a u t i f yc i t yl a n d s c a p e ，i m p r o v i n gc i t yc l i m a t e ，a n d ；e r v ea sas u i t a b l ew o r k i n ga n dl i v i n ge n v i r o n m e n tf o rc i t i z e n ，w h i c hc o u l dn o tb e e n m b s t i t u t e d t h ec i t i e si nc h i n ah a v e b e e nd e v e l o p e dq u i c k l yd u r i n gp a s t2 0y e a r s j i n a n ：i t yd e v e l o p e dv e r yq u i c k l yb yt h er e c o n s t r u c t i n go l dc i t ya r e aa n dd e v e l o p i n gn e wc i t y h e ai nr e c e n ty e a r s t h ea f f o r e s t a t i o np l a y sai m p o r t a n tp a r ti nc i t yc o n s t r u c t i o np r o j e c t w ef o u n dt h a tt h es u r f a c em a t u r es o i lw a sn o tb e e np r o t e c t e dd u r i n gt h er e c o n s t r u c t i n g a i dc i t ya r e aa n dd e v e l o p i n gn e wc i t ya r e a a n dt h es o i lf o rf o r e s t a t i o na tt h e r e c o n s t r u c t e do l dc i t ya n dn e wd e v e l o p i n gc i t ya r e ai sm a i n l yf r o mu n m a t u r e ds o i l m i x e dw i t hm u c hc o n s t r u c t i o nw a s t e t h ep l a n t i n gs e e d l i n g sc o u l ds u r v i v ea tah i g h r a t eu n d e rc a r e f u l l ym a n a g e m e n tw i t hm a t u r i n g ，i r r i g a t i n g ，b u tt h eg r o w t hc o n d i t i o n s w e r en o tg o o d i ti so fai m p o r t a n ta p p l i c a t i o nw o r t h i n e s st os t u d yt h er e l a t i o n s h i p s b e t w e e ns o i lc o n d i t i o n sa n ds e e d l i n g ss u r v i v i n gr a t e sa n dg r o w t hc o n d i t i o n sa t r e c o n s t r u c t e do l dc i t ya r e aa n dd e v e l o p i n gc i t yn e wa r e ai nj i n a n e i g h tc o n s t r c t i o n f i e l d sa tj i n a nc i t yw e r es e l e c t e da s i n v e s t i g a t i n gp o i n t s o f a f f o r e s t a t i o nc o n s t r u t i o np r o j e c t s s o i ls a m p l e sw b 自l - e c o l l e c t e df r o mt h ee i g h t a f f o r e s t a t i o nc o n s t r u c t i o nf i e l d s t h es p e c i f i cw e i g h to fs u r f a c es o i l ，p h , e 。l e c t r i c c o n d u c t i v i t y c ) ，o r g a n i cm a r e r t o t a ln i t r o g e na n dt o t a lp h o s p h r u sc o n t e n t so f s a m p l e sw e r ed e t e r m i n e d t h es u r v i v i n g r a t e sa n dg r o w t hc o n d i t i o n so fp l a n t i n g s e e d l i n g s a t e i g h t c o n s t r u c t i o nf i e l d sw e r e i n v e s t i g a t e d t h e d a t ao fs o i l p h y s i c a l - c h e m i s t r yc h a r a c t e r i s t i c sw a sa n a l y z e dw i t ht h es u r v i v i n gr a t e sa n dg r o w t h c o n d i t i o n so fp l a n t i n gs e e d l i n g sa te i g h tc o n s t r u c t i o nf i e l d s t h er e s e a r c hr e s u l t s s h o w e d ：1 ) t h ed a t ao fs p e c i f i cw e i g h to fs u r f a c es o i l a te i g h tc o n s t r u t i o n f i e l d s i n d i c a t e dt h a tt h es o i lt e x t u r ei sm o r es o l i dt h a nu s u a ls o i l ；2 ) p ho fa l ls o i ls a m p l e si s o fl a r g ed i f f r e n c e ，a n ds h o w e dn e u t r a lp hv a l u e ；t h es a l tc o n t e n t so fa l ls o i ls a m p l e s w e r ev e r yl o w , w h i c hi n d i c a t e dt h a ts o i li sn o to fs a l i n i t yf o re i g h tc o n s t r u c t i o nf i e l d s ；3 ) t h eo r g a n i cm a t t e r , t o t a ln i t r o g e na n dt o t a lp h o s p h o r u sc o n t e n t so fs o i ls a m p l e sa r e h i g h e rt h a nt h ev a l u e so fs o i ls a m p l e si n v e s t i g a t e da ts a m ep l a c ei n 19 8 2d u r i n gt h e s e c o n dn a t i o n a ls o i ls u r v e y , w h i c hi n d i c a t e dt h a tal a r g eo fm a t u r ew a su s e da te i g h t 6 p l a n t i n gf i e l d s t h es u r f a c es o i la te i g h tc o n s t r u c t i o nf i e l d sm i x e dw i t hal a r g eo f c o n s t r u c t i o nw a s t e ，w h i c hr e s u l t e di nt h ed i f f i c u l t yf o rp l a n tr o o tg r o w t h ，a n d m a i n t a i n i n gs o i lw a t e rc o n t e n t s b a s e d0 1 1t h ec o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so fs o i lp h y s i c a l - c h e m i s t r yc h a r a c t e r i s t i c s ，a n dt h e s u r v i v i n gr a t e sa n dg r o w t hc o n d i t i o n so fp l a n t i n gs e e d l i n g sa te i g h tc o n s t r u c t i o nf i e l d s ， t h es u g g e s t i o n sf o rs u i t a b l ep l a n ts p e c i e ss e l e c t i o n ，s u i t a b l ei m p r o v i n gm e a s u r e m e n t s f o rs o i lc h a r a c t e r i s t i c s ，a n dm a n a g e m e n tf o rp l a n t i n gs e e d l i n g sw e r ep r o p o s e d ，w h i c hi s s u p p o r t i v ef o rc i t yl a n d s c a p ec o n s t r u c t i o na n de c o l o g i c a lc i t yc o n s t r u c t i o ni nj i n a n k e yw o r d s ：p a r kp l a n t s ，s u r v i v i n gr a t e ，g r o w t hc o n d i t i o n , p a r ks o i l ，s o i l p h y s i c a l - c h e m i s t r yc h a r a c t e r i s t i c s ； 7 第一章绪论 随着城市规模的高速发展，城市面积日益扩大。城市园林绿化己成为一个重 要的人居环境指标，城市园林绿化率和城市人均绿地面积已成为我国生态城市建 设的一项重要指标。随着城市居民生活水平的日益提高，人们对环境的要求越来 越高。城市园林绿化的主要内容包括在社区、园区、景区和道路两侧种植大量的 各种乔灌木、花卉、草坪以及建造人工湖、水塘、水渠等水环境。在进行园林绿 化工程的过程中，植物的成活率与生长情况不仅直接关系到园林绿化施工企业的 经济效益，而且关系到绿化区域的环境效益和环境景观效果。所以绿化植物的成 活率与生长情况不仅受到施工企业的高度关注，同时也受到绿化区使用单位和个 人高度关注。绿化植物成活率与生长状况受众多因素的影响，诸如温度、光照、 水分、土壤、大气、生物以及管理等方面【l ，如果在一个较小的范围内，由于气 候不会有较大的差异，而土壤环境则成为影响植物成活率和生长状况的重要因素。 如果土壤质地不良，可导致种植苗木成活率降低、苗木生长迟缓、苗木管理维护 成本提高，对于部分移植树木则很难恢复生机，树木较长时期甚至处于生长不良 状态【3 1 。近年来济南市区扩展非常快，旧城改造的速度也很快。但是我们发现无 论是在新区开发，或是在旧城改造过程中，对于现有土地表层成熟土壤的保护工 作不够重视。施工完成后的绿化区基本都是采用生土回填，虽然在绿化植物栽种 后通过施肥、灌溉和加强管理使苗木的成活率得以提高，但是绿化植物后期生长 状况很差甚至死亡。所以研究济南地区新建工程区土壤状况与种植绿化植物成活、 生长状况的关系，特别是绿化植物后期生长情况，同时结合各新建工程绿化区的 管理状况和成本，综合评价新建工程绿化区表层覆土的生态、环境和经济效益， 这对于提高济南市新建工程园林绿化区的生态环境效益，以及承建企业的经济成 本，对济南市生态城市的建设都具有重要的实际应用价值。 长期以来，国内外对土壤学长期系统的研究工作，而对于不同植物分布与立 地土壤关系的研究则是植物生态学家和林学研究者的范畴。植物生态学家和林学 家研究土壤与植被的关系一般都在较大的尺度范围，对于小尺度范围内土壤与植 被的研究工作在国内外相对来看都比较少。近十几年来，随着我国城市园林绿化 工程的迅猛发展，关于土壤条件对于园林绿化影响的研究也逐渐增多，人们开始 思考如何依据不同的土壤条件选择适宜的树种及管理方法以提高绿化树种的成活 率、改善其生长状况，从而降低园林绿化工程成本的问题p 】。因此从事小尺度范 围内的土壤理化特性与绿化植物成活率和生长状况关系的研究，对于植物生态学 和园艺学的发展，对于城市园林绿化的可持续性发展都具有重要的理论和实践意 义。 1 1 城市园林土壤特性的研究现状 由于城市园林绿化工程的需要，在我国各地都有部分关于针对园林绿化土壤 特性的研究工作，其中研究较多的地区是华北、华东、华南等发达地区。河北省 保定植物园土壤特性的研究依据代表性原则，按照园区整体布局和不同植物品种 区域合理布点，利用机械分层法于7 个土壤剖面采集样品2 0 个。分别测定了植物 园土壤的有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾、碳酸钙含量、p n 值、c e c 值以 及土壤颗粒组成等性质指标。得出了土壤p h 值、有机质、速效磷、颗粒组成是影 响保定植物园土壤肥力主要因素的结论。提出了进行土壤培肥、改良质地、适当 调节土壤酸碱性的建议。分析研究结果表明：保定市植物园土壤p h 值偏高，呈微 碱性碱性反应，其中7 5 以上土壤样品p h 值达到8 0 以上；碳酸钙含量较高， 石灰反应强烈；土壤质地以壤质为主，但偏粘重；土壤有机质、碱解氮和速效磷 含量偏低，速效钾含量中等，土壤养分总体水平不高。为减少土壤紧密、粘重对 植物生长的不良影响，除选择一些耐紧实粘重土壤的树种外，还可以有意识地向 土壤中掺入碎树叶、腐叶土等多孔性有机物或混入适量粗砂砾、砂土等改良土壤 质地，以改善其通气状况；对己种树木的地段，可进行扩穴改土，在若干年内结 合施肥分期改良，最终达到提高土壤肥力、改良土壤物理结构、促进园林植物生 长的目的【4 1 。 天津经济技术开发区绿化区土壤的研究主要是通过对开发区绿地进行普查， 普查结果表明：土壤渗透系数小( 在1 1 0 。5 c m s 1 x1 0 可c m s 范围内) ，是植物 生长不良的主要原因，建议凡土壤渗透系数达不到1 1 0 弓c m s 以上的，需掺入一 定量的粉煤灰或碱渣土。以增加土壤的渗透性能，保证植物的正常长势。通过改 土、配土试验结果表明，凡是土壤中掺入粉煤灰、碱渣土的，其渗透系数就可提 高，而且可达到1 1 0 _ c m s - n 1 0 嵋c m s 要求范围内，其中粉煤灰的掺入量可为 土体的2 5 卜5 0 9 6 ，碱渣土的掺入量为土量的1 4 卜2 5 ，掺入后对土壤结构及对植 物生长的影响等诸多因素【5 】。 9 四川不同城市园林土壤的性状分析1 6 1 中对四川所辖的南充、内江、眉山、 宜宾、自贡、西昌、广元、广安、巴中、雅安、绵阳、乐山、德阳、攀枝花、资 阳、遂宁、达州、成都等1 8 个地级城市，分别采集了草坪绿化带2 0 e r a 土层土壤 共3 6 个样本，作为不同城市园林土壤性状的分析样本进行了土壤含水量、有机质、 速效氮、速效磷、速效钾和p h 值的测定，作出了1 8 个城市的园林土壤性状分析 表，为指导园林绿化工程建设提供了科学保证。此研究结果还表明，土壤有机质 含量的多少，可作为判断土壤肥力高低的一个重要指标。因为土壤有机质是土壤 中各种养分元素，特别是氮和磷的重要来源。它还含有刺激植物生长的胡敏酸类 等物质。由于它具有胶体特征，能吸附较多的阳离子，因而使土壤具有保肥能力 和缓冲性。它还能使土壤疏松并形成良好的物理结构，从而改善土壤的物理性质， 土壤有机质同时也是土壤微生物必不可少的碳源和能源【6 】。四川还有关于四川紫 色土区不同土地利用方式下土壤表层及剖面养分的分布特征及其颗粒含量之间关 系的研究。研究结果表明：土壤中大部分养分含量与土壤颗粒含量之间有一定的 相关性，其中土壤全氮、碱解氮与粉粒( 0 0 0 2 珈0 2 m m ) 含量之间呈显著的正相 关；而土壤全磷情况正好相反，与粉粒含量呈现极显著的负相关，与砂粒含量呈 现极显著的正相关；只有碱解氮与粘粒( 水泥砖面 水泥地面，树木对土壤养分的吸收量也呈现相似 的趋势，表现为；吸收量越大，理论归还量越大，但由于实际归还量较小，则土 壤亏损就较多【”】。 在关于都江堰市城市土壤对园林树木生长影响的研究中通过对都江堰市城 市土壤相关因子分析，阐述了城市土壤各因子对园林树木生长的不良影响，提出 了通过适地适树、增施有机质、改良土壤理化性质、及时补充养分和水分等措施， 达到减少城市土壤对园林树木生长不良的影响的目的。在此研究中详细分析了城 市土壤的无层次、紧密、封闭、侵入体中建筑渣砾多、养分匮乏、被污染等特点， 从而提出了适地适树、改土适树等切实可行的建议【l 6 1 。 城市土壤对园林植物生长的影响主要有以下几个方面。一、土壤密实度对园 林植物生长的影响。因为土壤透气性、排水和持水能力受土壤密实度的制约，所 以土壤密实度增高，将使通气孔隙减少，导致土壤透气性降低，减少了气体交换， 树木生长不良，甚至使根组织窒息死亡。二、土壤养分对园林植物生长的影响。 植物需要的1 6 种以上必须营养元素，大部分由土壤供给。有机质是土壤氮素的主 要来源，有机质的减少又直接导致氮素的减少。植物根系从土壤中吸取溶于水中 的无机盐类，是形成植物叶绿素、各种酶和色素的基础物质，也是光含作用的活 化剂。城市土壤养分的匮乏，使城市植物的碳素生长量大为减少，加上通气性差 和水分匮乏等因素，使城市植物生长较差。三、城市土壤夹杂物对植物生长的影 响。土壤中固体类夹杂物含量适当时，能在一定程度上提高土壤( 尤其是粘重土 壤) 的通气透水能力，促进根系成长；但含量较多，会使土壤持水能力下降。同 时，渣砾本身占有一定体积，使土壤相对减少，进而降低土壤水分的绝对含量， 常使城市植物的水分逆境加剧，尤其早春供水不足。四、城市土壤污染对园林植 物生长的影响。城市土壤盐分渗透到植根区，造成对植物生存的威胁。盐分能阻 碍水分从土壤中向根内渗透和破坏原生质吸附离子的能力，引起原生质脱水，造 成不可逆转的伤害。此外，氯化钠的积累，还会削弱氨基酸和碳水化台物的代谢 作用，阻碍根部对钙、镁、磷等基本养分的吸收，导致土壤板结，通气和供水状 况恶化【明。 除了分析城市土壤形成、特点入手，研究城市土壤对园林绿化的影响以外【1 8 1 ， 还有的从城市土壤的物理化学特征如结构、土壤容重、水分供应、有机质、酸碱 度、次生盐碱化和盐基饱和度等角度讨论了城市土壤与城市绿化植物之间的关系 【1 9 】 o 土壤是植物生长的基础，不同的土壤厚度、机械组成和酸碱度等，在一定程 度上会影响植物的生长发育及其类型的分布区域。土层的厚薄涉及到土壤水分的 含量和养分的多少，影响根系分布深度不同的植物的生长。有些植物要求排水通 气良好的沙质壤土，而在粘重的土壤中不能正常生长发育。土壤酸碱度( p h ) 影 响矿物质养分的溶解、转化和吸收。如酸性土壤易引起缺磷、钙、镁，增加污染 金属汞、砷、铬等化合物的溶解度，危害植物。碱性土壤易引起缺铁、锰、硼、 锌等现象，对于植物来说，缺少任何一种必需的元素都会出现病态【2 0 1 。 1 3 城市园林绿化区土壤评价体系的研究现状 关于城市园林土壤的保护，监测、评价的研究有很多。1 9 9 8 年，上海绿化管 理局开始筹建上海市园林绿化质量检测室并制定实施了上海市地方标准园林栽 植土质量标准，2 0 0 0 年检测室进入正常运行工作。随之检测室确立的园林绿化土 壤质量检测的项目有六个分别为：土壤的p h 值、e c 值、有机质、容重、土壤孔 隙度和碳酸钙。开展这六个项目的检测是上海市绿化管理局结合几十年的实践， 调查了5 0 多个公园和街道绿化的土壤性状，对其中的1 5 0 1 个土样的1 2 个肥力指 标进行因子分析，并广泛征求意见，认为这六个项目基本能反映园林土壤的理化 性质【2 1 2 2 。 从上海这些年开展的土壤监测工作来看，对园林绿化工程土壤质量检测的覆 盖面和影响力正逐年扩大，通过土壤检测促使园林建设者有针对性地对土壤进行 科学改良，土壤质量也就有了“质”的保证【2 。 对于绿化施工区土壤的改良和置换实验工作国内外已有较多的报道，施工前 现状土和外进土的质量控制也很重要。由于绿化工程施工区立地条件的限制，不 少绿化区土地表土坚硬、缺乏养分、掺杂有大量的建筑垃圾硬块，致使苗木根系 发育不良。也有的现状土无法满足绿化种植的需要，要用n 多 i - 进土，外进土的土 壤最好选用疏松、肥沃、富含有机质的熟土，其次为有少量建筑垃圾和杂草根的 土源，经人工处理亦可使用，最忌淤泥、实土和生土田j 。 除了通常情况下的土壤质量控制外，还有一些特殊原因而必须作特别控制的 情况。如因为污染物的排放而造成城市土壤污染的情况。污染土壤的主要化学物 。质包括重金属类的无机污染物、人工合成的高残留性的有机氯农药等，以及一些 放射性元素和病源微生物等。一旦有这种情况发生，主要采取的防治措施有排土、 客土改良；施用化学改良剂；水田的水浆管理措施；采取生物改良措施等幽】。 1 4 城市园林绿化土壤的改良 有人全面考察白银市的土壤养分状况，可以概括为钾丰富，氮、磷、钼、锌 缺，硼、锰、铜少，铁适量，土壤有机质不足，属土壤养分贫乏区。远距离拉运 土壤，全面更换土质投入大、耗时、费力、甚至对生态造成一定的破坏。这种办 法，从可持续发展的角度考虑是不可取的，故而提出变“换土”为“改土 ，建立 土壤培植的新概念。所谓“换土就是彻底挖掘清理某一特定环境中的土壤，然 后远距离、百分之百的拉土更换的方法；“改土 则保留经过一定处理后的相当数 量的本土，然后运进一定数量的在耕型或弃耕、撂荒型土壤，施入可提供较全养 分的底肥，拌入少许的化学肥料或添加剂，形成“本土+ 客土+ 底肥+ 化学肥料 或添加剂 的改土模式【2 5 1 。 利用城市污泥改善土壤肥力也是一种可行的方法。结果表明，污泥富含有机 质和氮磷养分，且养分当季有效性介于化肥与普通农家肥之间。施用污泥肥料将 明显提高土壤肥力，表现在改善土壤物理性质( 土壤团聚数量和结构系数提高， 容重下降) ；增加土壤有机质和氮磷水平，并增加土壤生物活性。因此施用污泥肥 料的土壤可以更好的满足园林绿化种植的需要【矧。目前我国城市污水厂接纳的污 水成分复杂，导致污泥中有害物质过多。为充分利用污泥中含有的大量有机物和 植物所需营养成分，使污泥重新进入自然生态系统的物质和能量循环之中，形成 污泥在自然生态系统层面上的大循环，应将城市生活污水和重污染工业污水分开 处置1 2 7 j 。 盐碱地的土壤环境较为特殊，对植物的危害较大，主要表现为：盐碱土壤容 易引起植物的生理干旱；伤害植物组织；影响植物正常营养；影响植物气孔关闭。 主要的改良方法有：对土层进行整改的物理改良；蓄淡压盐、灌水洗盐的水利改 良；增施过磷酸钙，降低p h 值的化学方法。同时后期养护也很重要【2 8 2 9 3 0 , 3 1 】：采 用大穴整地的治盐措施，能较好、较快地改变土壤盐碱状况。通过大穴换土能给 栽培植物的成活和生长创造良好的土地条件，而通过渗管排盐又能有效地抑制客 土发生次生盐渍化，从而保证栽培植物正常生长和发育。大穴换土在穴底铺设厚 l o c m 的鹅卵石为隔离层，在穴面铺5 1 0 c m 的中砂为覆盖层，能保证在灌溉和降 雨后，重力水在土壤的非毛孔孔隙中顺利向下移动，并通过水分的横向运动，使 穴周和穴下的高含盐水分得到淡化，而且由于底部隔离层的作用，使下层高含盐 水分难以上升，保证栽培植物在短期不受盐害。随着树木的生长，耐盐能力逐渐 提高，并通过不断灌溉和降雨的作用，树穴土壤的淡化不断扩大，从而确保了树 木稳定而旺盛地生长。而且由于客土抬高地面后相对降低了地下水位，一方面使 下部水盐难以借助毛细管作用上升到地表，另一方面有利于土壤水向下移动，土 壤不易发生次生盐渍化现象，而且下部的盐碱土也会逐渐淡化【3 2 】。 相对而言，对济南市城市城市绿化区土壤条件和绿化效果的研究报道较少， 这一方面是因为济南市绿化区的土壤条件一般较好，对绿化区栽培植物的生长影 响不大，另一个方面的原因则是济南市的园林绿化部门对这项工作的重要性尚未 完全认识到。因此研究济南市新建工程区土壤环境与园林绿化植物生长状况的关 系是非常必要和迫切的。其研究结果对今后园林绿化工程工作，对适地适树、加 强种植养护措施，改进管理具有重要的参考价值。因此这也是本研究的目的和意 义所在。 1 4 第二章济南市新建工程区土壤环境的研究 2 1 土壤采样点分布区地带性土壤类型 。选取了位于济南市历下区山大南路上的舜怡佳园小区绿化工程区、位于东 部高新技术产业开发区孙村新区的一号路两侧绿化工程区、位于东部彩石镇公路 两侧绿化工程区、位于西部段店镇公路两侧绿化工程区、位于外环东路的燕山立 交绿化工程区、位于南部十六里河镇的济铁南苑小区绿化工程区、位于市中心的 环城公园绿化工程区、位于东部高新技术产业开发区内的舜华路两侧绿化工程区 等八处园林绿化工程区作为本研究的定点研究区域。根据1 9 8 5 年济南市土壤普 查数据结果，以上八处监测点除济铁南苑小区的土壤类型是石灰性褐土外，其他 各处的土壤类型均为普通褐土【3 3 1 。济南市普通褐土的面积1 8 7 4 9 1 公顷，占本土 类面积的5 7 7 。p h 一般是7 5 8 ，有机质多在1 以上【3 4 】。济南市共有石灰性 褐土2 8 5 9 4 9 公顷f 3 5 】，占本土类面积的8 8 ，微碱性，p h 是7 卜7 8 f 3 6 1 ，有机 质含量较高，最高可达7 5 。 在大部分项目建设过程中，挖出的深层土作为回填客土被大量使用，改变 了现在园林植物生长地土壤的理化性状，故需通过实验来测定各监测点土壤的容 重、p h 、电导率、总含盐量、有机质、t n 、t p 等理化参数。( 1 ) 容重：容重是 土壤的重要物理性状之一，土壤容重是指在自然结构状况下，单位体积土壤体( 包 括孔隙) 的重量。通常以g ，c m 3 为单位。土壤容重受质地结构、松紧度和土壤有 机质含量等影响而发生变化。褐土的容重与土壤质地关系较大，一般为1 3 1 c m 3 【3 6 】，沙性质地稍大于此数，粘性质地稍小于此数。( 2 ) 土壤酸碱性：土壤酸 碱度是土壤诸多理化性质的综合反映，土壤酸碱度影响土壤的许多化学反应，对 土壤的其他性质有深刻影响。各种植物生长也有适宜的酸碱度范围。褐土含有少 量水解性酸，p h 主要由碳酸钙、镁的水解所决定，p h 一般在7 o - 8 o 【堋，呈中 性至弱酸性。( 3 ) 土壤有机质：土壤有机质是土壤成土过程的产物，成土条件不 同，人为影响的程度不同，有机质含量也不同。褐土有机质含量为1 o - 1 2 p 7 。 ( 4 ) 土壤全氮：土壤中的全氮含量，表示氮素的供应容量，是土壤中无机态氮和有 机态氮的总和，它与有机质含量及氮肥施用量呈正相关。它也是一般植物需要量 较大的必需元素。褐土含氮量在0 0 7 左右【3 8 】。( 5 ) 土壤全磷：土壤全磷量即土壤 中磷的总贮量。包括有机磷和无机磷两大类。磷易被土壤中的钙固定成为难溶性 磷。褐土的含磷量一般在0 0 5 左右。 211 采样工具：环刀、铁锨、锤子、塑料袋、布袋、g p s 卫星定位仪( g a r m i n 3 2 0 型，台湾制造 。 21 2 具体采样地点：舜华路( 公路两侧绿化) 、新区一号路( 公路两侧绿化) 、 济铁南苑小区( 居民小区内绿化) 、燕山立交( 大型立交桥下广场绿化) 、卉苑小 区( 居民小区内绿化) 、舜怡佳园( 居民小区内绿化) 、济王路3 0 9 国道( 公路两侧 绿化) 、环城公园( 城市道路两侧绿化) 。使用便携式g p s ( g a i 瑚i n3 2 0 ) 测定了各 采样点的经纬度如图2 1 和表2 1 所示。 图2 - i 土壤样品采样点位置分布图 表2 1 土壤样品采样点经纬度 2 1 3 土壤样品采样程序： ( 1 ) 根据研究目的，选取适宜的新建绿化工程区作为研究点，在各研究点 内选取有代表性的地点作为土壤样品采样地点( 图2 - 1 ) ； ( 2 ) 采样前先在各环刀内壁均匀地涂上一层薄薄的凡士林，逐个称取环刀 重量g ；称准至0 o l g 。用铁锨挖至距离表层2 0 公分左右，选好土壤剖面【3 9 1 ，将 环刀托套在环刀无刃口的一端，环刀刃口朝下，用力均衡的压环刀托把，将环刀 垂直压入土中，且地面即将触及环刀托的顶部，若土壤太硬可用小锤轻敲环刀托 把。用铁锨把环刀周围土壤挖去，在环刀下方切断，并使其留有下方多余土壤， 取出环刀，使它翻转过来，刃口朝上，用削土刀迅速刮去黏附在环刀壁上的土壤， 然后在刃口一端从边缘向中部用削土刀削平土面，使之与刃口齐平。盖上刃口底 盖，再次翻转环刀，使已盖上的刃口向下，取下环刀托，同样削平无刃口端的土 面并盖好顶盖。将环刀放入预先准备好的塑料袋中，以防水分的损失。 ( 3 ) 用铁锨在相近位置取土，并将几个点的土样混匀，采用四分法选取土 样并将其装入布袋中，用g p s 卫星定位仪记录每个采样点的具体位置。 2 1 4 土壤样品测定方法 ( 1 ) 容重的测定：( 环刀法) 【柏】 实验仪器和材料：环刀( 八个) ：用无缝钢管制成，一端有刀刃。以便于压入 土中。环刀容积为l o o c m 3 ，刃口一端的内径为5 0 4 c m ，无刃口一端的内径比刃口 端的能将略大i m m ；高为5 o l c m ；钢制环刀托：上有两个小孔，在环刀采样时 空气由此排出；削土小刀( 刀口要平直) ；小铁铲：木锤；天平感量0 0 1 9 ：烘箱： 干燥器 实验分析方法：称环刀及湿土的重量m ，将湿土和环刀在1 0 5 烘干2 4 小时， 取出，放在干燥器中冷却约3 0 分钟，在分析天平上称重，再重复烘2 小时，冷却， 称至恒重，前后两次重量之差不得大于l m g 。计算土壤含水率和容重。 容重( g c m 3 ) = w 。x1 0 0 t v ( 1 0 0 + w ) 式中w 。湿土质量( g ) v _ 环刀容积( c m 3 ) w 一含水率( ) ( 2 ) 电导率、p h 、总盐含量的测定【4 1 】 实验仪器和材料：分析天平，三角瓶，( 3 0 0 m 1 ) 小烧杯( 1 0 0 m 1 ) 玻璃漏斗， 滤纸，水平震荡器，电热板，恒温干燥箱，干燥器，电导率仪，酸度计。 实验分析方法：将放入布袋中的土壤取出自然风干，研磨，使其过i m m 筛。 称取风干样5 0 9 ( o 0 1 9 ) ，放入3 0 0 毫升三角瓶中，加入2 5 0 毫升蒸馏水。将加 入的土样和蒸馏水的三角瓶固定在水平震荡器中缓慢震荡4 0 分钟，将震荡后的溶 液进行过滤，滤出液可分别用来测电导率、p h 和全盐含量。， ( 3 ) 有机质的测定：( 电热板加热一k 2 c r 2 0 7 ) 【4 3 】 实验仪器和材料：取样小匙，电子天平，1 0 m l 移液管，吸耳球，2 5 0 m l 磨 口三角瓶，5 0 m l 酸式滴定管，低温电热板1 5 0 0 w ，球型冷凝管，洗瓶，玻璃棒， 烧杯。 实验分析方法：称取土壤样品0 1 1 0 9 于2 5 0 m l 磨d - - - 角瓶中，加入1 0 0 0 m l 的0 4 n k 2 c r 。0 , - h 。s o 。溶液。瓶口插一个简易冷凝管，把三角瓶放入预热好的电热 板上加热，真正沸腾后，消煮约1 0 m i n ，消煮完毕后，将三角瓶从电热板上取下， 冷却片刻，用水冲洗冷凝管内壁，洗涤液流入原三角瓶中。加水时瓶内溶液总 体积约在3 0 - 3 5 m l 左右，加2 - 3 滴亚铁灵，用f e s 0 。标准溶液滴定，变色，深棕 黄色一绿色一棕红色。用0 1 1 6 n 的f e s 0 。标准溶液滴定1 0 0 0 m l 的0 4 n k 。c r 2 0 ，一h 2 s o ；溶液消耗的体积为空白样，若所消耗体积大于三倍的滴定样品的体 积，则有机含量过高，减少取样量! ( 4 ) 磷的测定( 酸溶钼锑抗光度法) 【4 2 】 实验仪器和材料：分光光度计，电热板，电炉、 浓硫酸、7 0 - 7 2 的h c l 0 。 ( 1 + 1 ) 硫酸； 实验分析方法：待测液的制备：称取土壤样品l - 0 0 0 9 置于l o o m l 三角瓶 中，以少量水润湿，加入浓硫酸8 m l ，摇动后( 最好放置过夜) 再加入7 0 - 7 2 的h c i o 。1 0 滴，摇匀，瓶口上放一小漏斗，置于电热板上加热消煮至瓶内溶 液开始转白后，继续消煮2 0 分钟，全部消煮时间为4 5 - 6 0 分钟，将冷却后的 消煮液小心的洗入l o o m l 容量瓶中，轻轻摇动容量瓶，待完全冷却后定容， 用干燥漏斗和无磷滤纸将溶液滤入干燥的1 0 0 m 三角瓶中。同时做试剂空白 实验。 。( 5 ) 全氮的测定( 凯氏定氮法【4 3 l 紫外分光光度法) 4 4 1 仪器和试剂：紫外分光光度计，压力蒸汽消毒器，2 5 m l 带塞子的磨口玻璃 比色管，5 0 m l 三角瓶，漏斗；碱性过硫酸钾，浓硫酸，双氧水，1 + 9 盐酸， 硝酸钾 试验分析方法：绘制标准曲线、测定样品。 2 2 土壤样品物理、化学性质测定结果 每个采样点都采集了2 个土样，对于容重的测定，由于在燕山立交、济铁南 苑小区、环城公园、舜恰佳园这4 个采样点的绿化区都为大面积的填方工程，土 壤扰动很厉害，并且夹杂着大量的建筑垃圾，难于测定土壤容重。容重的测定结 果表明，在舜华路采样点土壤较为紧实，容重值较高，其它3 个点容重都比较接 近。各土壤采样点土壤p h 值比较接近中性；各采样点土壤的电导率和含盐量都很 低，说明各采样点土壤没有盐渍化现象。比较本区域土壤普查分析数据【3 射，各采 样点土壤的有机质含量、全氮和全磷含量都高于本区域第二次土壤普查分析数据， 这是由于在绿化过程中大量施用肥料所致。 1 9 表2 1各采样点土壤样品理化性质测定结果 2 3 济南市新建工程区土壤条件评价 由表2 - 1 各采样点土壤样品监测结果分析可知： 容重：已测的四个取样点除卉苑小区的土壤容重相对较低外，舜华路、新区 一号路、济王路的土壤容重均偏高。主要因为卉苑小区地处济南市西部，开发前 是旱耕地，地形是平原，所以土壤容重相对较低；而舜华路、新区一号路、济王 路地理位置接近，处于济南市东部，开发前是丘陵，所以土壤容重较大。褐土表 层的容重一般为1 3 ，而监测结果均大于1 3 。说明在建设项目完成之后，用底 层的生土回填作为绿化用地，其中还掺杂着容重较大的建筑垃圾，由于土壤底层 的容重大于土壤表层的容重，加之为加快建设速度，使用推土机是土方严重受压 紧实而种植时又未及时松土，所以这些地方的土壤容重均有不同程度的增加，土 壤结构性变差，孔隙度降低，土壤变得更加结实。 p h 值：八个监测点取样土壤除济王路土壤p h 值呈弱酸性外，其余均呈中性 及弱碱性。说明济南市各地区土壤p h 值大体一致，大多为中性及弱碱性土壤，这 也符合褐土的p h 值特性。 电导率：近年来土壤学的研究结果表明，土壤电导率这一参数本身包含了反 映土壤品质和物理性质的丰富信息，一般认为，忽略土壤含水量情况下，土壤的 电导率与含盐量有很强的正相关性【4 5 1 ，从监测数据可以看出，土壤电导率与含盐 量有相关性，这可能是因为土壤的含水量对其电导率有很重要的影响，同时有机 质含量，土壤压实度、质地结构和孔隙率等都不同程度地影响着土壤电导率的改 变。土壤的含水量、电导率和p h 不仅表观上与表层土壤盐性有关，还受到土壤空 气中的c 0 ：浓度和土壤中含有的能改变其氧化或还原作用程度的物质等诸多因子 的影响。 有机质：从土壤有机质的含量上看，舜华路，新区一号路，济王路( 3 0 9 国 道) ，卉苑小区，济铁南园小区，环城公园有机质含量为三级( 2 0 3 0 ) ，燕山立 交和舜怡佳园有机质含量为四级( 1 0 乙o ) 。根据监测数值可知舜怡佳园和燕山 立交的土壤有机质含量较低，其他地区的土壤有机质含量处中等水平。因为土壤 有机质来自植物残落物的归还和生物残体的累积，所以土壤中有机质含量与未建 设前的土地使用情况有关。卉苑小区原为苗圃地，济铁南园原为农田，环城公园 2 1 土壤中掺有河道淤泥，故此三处土壤中有机质含量较高。舜怡佳园原为居民区， 该区土壤有机质受植物影响较小，而燕山立交绿化施工全部是客土回填，故此二 处土壤有机质相对较小。 全磷含量：土壤全磷量低于某一水平( p 2 0 5 在0 0 5 _ 加1 0 以下例) 时，则 往往意味着磷素供应不足。环城公园含磷量较高属三级，燕山立交含磷量最低属 五级，其余样点均为四级。由此可见所研究地区的全磷量均低于o 1 0 ，磷素供 应不足，土壤缺磷。 全氮含量：在植物必需的营养元素中，氮是影响植物生长和产量形成的首要元 素。而我国的土壤普遍缺氮，氮肥的用量远远超过磷肥和钾肥。济王路( 3 0 9 国道) 为0 0 9 6 3 4 ，属四级，舜华路、新区一号路、济铁南园小区和舜怡佳园属五级， 卉苑小区、燕山立交和环城公园均属六级，按全国土壤养分含量分级标准属于下 等。也就是土壤含氮量较低，肥力差。 第三章济南市新建工程区园林绿化情况调查分析 3 1 各监测点的绿化种植情况 工程竣工时间：舜怡佳园小区绿化工程2 0 0 4 年1 0 月竣工、一号路两侧绿化 工程2 0 0 6 年4 月竣工、济王路( 3 0 9 国道) 两侧绿化工程2 0 0 4 年9 月竣工、卉苑