哈尔滨太阳岛月亮湾景区土壤的理化性质

谷金锋， 董 宜

(1.黑龙江科技学院 资源与环境工程学院，哈尔滨 150027;2.中国石油化工股份有限公司 黑龙江大庆石油分公司，黑龙江 大庆 163000)

哈尔滨太阳岛月亮湾景区土壤的理化性质

谷金锋1， 董 宜2

(1.黑龙江科技学院 资源与环境工程学院，哈尔滨 150027;2.中国石油化工股份有限公司 黑龙江大庆石油分公司，黑龙江 大庆 163000)

以哈尔滨市太阳岛月亮湾景区内土壤为研究对象，分析开发建设对其理化性质的影响。结果表明:由于人为践踏压实，景区内土壤的通气性不好，持水量小，保水和保肥性差。土壤有机质含量处于2级水平，全氮含量处于4级水平，全磷含量最高处于5级水平。除乔木林地土壤的有机质含量基本正常外，土壤的有机质、全氮和全磷含量明显下降，均低于松花江地区土壤表层的平均含量，影响土壤的物理、化学和生物学活性，降低土壤的供氮能力和不断补充有效磷的可能性。各项指标的变异程度中等，相关性不十分显著。该研究为景区的生态研究、环境保护提供了依据。

太阳岛月亮湾景区;土壤;理化性质

哈尔滨太阳岛位于松花江哈尔滨段北岸，为松花江漫滩湿地草原型风景名胜区，是全国著名的旅游避暑胜地，也是国家AAAAA级旅游景区。由于长期大规模的开发和利用，其生态系统受到破坏，表现出明显的生态脆弱性，严重影响太阳岛景区的协调、可持续发展。景区内土壤类型较为复杂，主要有沼泽土、草甸土和沙土等［1］。笔者研究太阳岛月亮湾景区土壤理化性质，为太阳岛的生态研究、资源合理利用、景区内生态环境保护等提供了依据。

1 样品采集与分析方法

1.1 样品采集

本次土壤样品采自太阳岛月亮湾景区内乔木林地、灌草地和杂草地三种植被类型下。采集时间是2011年5月，根据HJ/T 166—2004《土壤环境监测技术规范》，布点采用系统随机方式，采集深度为表层下0～20 cm，共设采样点20个，具体布点见图1，涉及区域面积为5.6 km2。土壤剖面特征见表1。每个样点采集土壤1 kg左右，充分混合。土样经登记编号后，风干、磨细、混匀、保存，以备各项测定之用。

表1 土壤剖面特征Table 1 Soil profilet characteristics

1.2 分析方法

为全面了解景区内的土壤状况，对土壤的多项理化指标进行了测定和分析，测定指标包括土壤的容重，水分，孔隙度，全氮、全磷、有机质含量，饱和持水量，田间持水量，毛管持水量等［2－4］，具体方法如下:

(1)土壤容重测定 环刀法;

(2)土壤水分测定 质量法;

(3)土壤全氮含量测定 凯氏定氮法;

(4)土壤全磷含量测定 钼锑抗比色法;

(5)土壤有机质含量测定 TOC分析仪。

2 结果与分析

2.1 土壤物理性质

土壤的容重、水分、孔隙度等物理性质影响土壤的通气性、持水性和保肥性，从而影响植被的正常生长发育［5－6］。近年来，由于开发建设，月亮湾景区内土壤的结构、质地等受到一定影响。对景区内土壤取样、测定，结果见图2及表2。可以看出，景区内总的土壤容重平均值为1.26 g/cm3，变异系数为15.08%。其中，杂草地的土壤容重最大，平均值为1.40 g/cm3;乔木林地土壤容重最小，平均值为1.09 g/cm3。土壤含水率平均值为11.37%，变异系数为42.57%。其中，灌草地的土壤含水率最大，平均值为11.25%;杂草地土壤含水率最小，平均值为9.80%。土壤饱和持水量平均值为31.63%，变异系数为33.10%。其中，乔木林地的土壤饱和持水量最大，平均值为37.53%;杂草地土壤饱和持水量最小，平均值为26.93%。土壤田间持水量平均值为14.82%，变异系数为43.18%。其中，杂草地的土壤田间持水量最大，平均值为15.77%;灌草地土壤田间持水量最小，平均值为14.48%。土壤总孔隙度平均值为38.93%(其中非毛管孔隙度为13.93%)，变异系数为24.87%。其中，乔木林地的土壤总孔隙度最大，平均值为41.61%;杂草地总孔隙度最小，平均值为37.04%。

图2 采样点土壤物理性质实验结果Fig.2 Experimental results on soil physical property of sampling points

何万云等［7－8］对松花江地区自然黑土的研究结果显示，其表土容重为 l.27 g/cm3，总孔隙度为52.04%，毛管孔隙度为49.38%，田间持水量为38.88%;许景刚等［9］对松花江地区土壤的研究表明，表土容重为l.09 g/cm3，田间持水量为32.00%;高玉娟［7］对哈尔滨城市绿地土壤的研究结果为，土壤容重平均值 1.37 g/cm3，土壤饱和持水量35.95%，田间持水量27.54%，总孔隙度48.36%，毛管孔隙度40.73%，非毛管孔隙度7.71%。与上述研究结果比较来看，目前景区内乔木林地的土壤容重值与松花江自然黑土值基本相当，但灌草地和杂草地的土壤容重值均高于松花江自然黑土值，并且在哈尔滨城市绿地土壤值中处于较高水平，而孔隙度、持水量等各项指标值均低于松花江自然黑土值和哈尔滨城市绿地土壤值。一般认为，非毛管孔隙度为15% ～30%土壤通气性良好，为10% ～15%土壤通气性一般，＜10%土壤通气不良［10］。该景区非毛管孔隙度为13.93%，说明景区在建设过程中，对土壤有践踏压实现象，尤其是灌草地和杂草地比较严重，使得土壤的通气性不好，持水量小，保水和保肥性差。根据王波等［11］的研究，其变异系数在10%～100%之间，变异程度属于中等。这说明整个景区普遍受到了干扰，应该引起注意。

表2 不同植被类型下的土壤物理性质指标特征值Table 2 Soil physical properties characteristic value under different vegetation types

2.2 土壤成分

土壤有机质是土壤的重要组成物质，影响土壤的物理、化学和生物学活性［5］，而氮和磷是植物生长发育所必需的营养物质，它们既是土壤肥力中最易于人为改变的因素，也是最为复杂的因素。

2.2.1 有机质

从图3a和表3可以看出，景区内土壤有机质质量分数平均值为3.94%，变异系数为21.57%，变异程度中等。根据全国第二次土壤普查时采用的土壤养分分级标准，有机质含量处于2级水平。其中乔木林地的土壤有机质质量分数最大，平均值为4.21%;灌草地土壤有机质质量分数最小，平均值为3.65%。松花江地区土壤表层有机质平均质量分数在 4.11% ～ 4.73% 之间［6－8，12］。可以看出，景区内除乔木林地的有机质含量基本正常外，灌草地和杂草地的含量均有所降低。这进一步证实了乔木林地相对扰动较轻，同时有较多的枯枝落叶给予了补充，而灌草地和杂草地扰动较大。

图3 采样点土壤化学性质实验结果Fig.3 Experimental results on soil chemical properties of sampling points

2.2.2 全氮

从图3b和表3可以看出，景区内土壤全氮质量分数平均值为0.08%，变异系数为62.50%，变异程度中等偏大。其中乔木林地的土壤全氮质量分数最大，平均值为0.12%;杂草地土壤全氮质量分数最小，平均值为0.06%。松花江地区土壤表层全氮平均质量分数在0.20%～0.22%之间［6－8，12］，根据全国第二次土壤普查时采用的土壤养分分级标准，处于4级水平。另外，从我国的情况来看，一般绿地条件较差的荒山表土，全氮量多处于0.1%以下，而在森林覆盖下的土壤全氮量则较高。可以看出，景区内土壤的全氮含量均有不同层次的下降，而且处于较低水平，相当于荒山表土的水平，从而影响了土壤的供氮能力。

表3 不同植被类型下的土壤化学性质指标特征值Table 3 Soil chemical properties characteristic value under different vegetation types

2.2.3 全磷

从图3c和表3可以看出，景区内土壤全磷质量分数平均值为0.05%，变异系数为60.00%，变异程度中等偏大。其中，乔木林地的土壤全磷质量分数最大，平均值为0.07%;灌草地土壤全磷质量分数最小，平均值为0.04%。松花江地区土壤表层全磷平均质量分数为 0.17%［6－8，12］，根据全国第二次土壤普查时采用的土壤养分分级标准，最高处于5级水平。土壤全磷质量分数＞0.2%属于丰富级;0.1% ～0.2%属于适量级;＜0.1%属于缺少级［13］。由此可以看出，景区内土壤的全磷含量均明显下降，而且属于缺少范围，从而极大地降低了土壤不断补充有效磷的可能性。

2.3 土壤理化性质相关性

土壤性质之间不是孤立存在，而是相互关联的。土壤物理性质、化学性质以及物理与化学性质之间均存在着一定的相关性［14］。从表4可以看出，景区内的土壤只有容重与总孔隙度、饱和持水量与全磷含量之间，总孔隙度与饱和持水量、田间持水量之间，以及饱和持水量与田间持水量之间相关性比较显著，尤其是土壤容重与总孔隙度、饱和持水量与全磷含量之间呈显著负相关，说明对土壤的压实践踏越严重，土壤的通气性、持水量和有效磷的补充受到影响越严重。而其他各指标间没有明显的相关性，这说明人类活动破坏了土壤性质之间的相互联系，很容易造成土壤生态系统的破坏。

表4 土壤理化性质相关性Table 4 Correlation analysis of soil physical and chemical properties

3 结论

(1)哈尔滨太阳岛月亮湾景区内乔木林地的土壤容重值与松花江自然黑土值基本相当，但灌草地和杂草地的土壤容重值均高于松花江自然黑土值，并且在哈尔滨城市绿地土壤值中处于较高水平，而孔隙度、持水量等各项指标值均低于松花江自然黑土值和哈尔滨城市绿地土壤值。这说明景区在建设过程中，对土壤有践踏压实现象，尤其是灌草地和杂草地比较严重，使得土壤的通气性不好，持水量小，保水和保肥性差。各项物理性质指标的变异程度属于中等，变异程度不大。这说明整个景区普遍受到了干扰，应该引起注意。

(2)根据全国第二次土壤普查时采用的土壤养分分级标准，景区内土壤有机质含量处于2级水平，全氮含量处于4级水平，磷含量最高处于5级水平。景区内除乔木林地的有机质含量基本正常外，土壤的有机质、全氮和全磷含量均低于松花江地区土壤表层的平均含量值，出现了明显的下降趋势，各项指标的变异程度属于中等水平，指标间的相关性不显著，影响了土壤的物理、化学和生物学活性，降低了土壤的供氮能力及不断补充有效磷的可能性，最终可能导致土壤生态系统的破坏。

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Soil physical and chemical properties on Moon Bay Scenic Area of Harbin Sun Island

GU Jinfeng1，DONG Yi2
(1.College of Resources＆ Environmental Engineering，Heilongjiang Institute of Science ＆ Technology，Harbin 150027，China;2.Heilongjiang Daqing Petroleum Branch，China Petroleum ＆ Chemical Corporation，Daqing 163000，China)

This paper is an attempt to investigate the soil of Moon Bay Scenic Spot of Harbin Sun Island and analyze the influence of soil physical and chemical properties by development and construction.The study concludes that the soil suffers poor aeration，smaller water capacity，and poor waterholding or fetilizer retention capacity due to human trampling and compacting.The soil has content of organic matter of level 2，content of total nitrogen of level 4，and content of phosphorus of level 5 in the highest.Except the basically normal content of organic matter in arbor，the soil shows an obviously decline in organic matter，total nitrogen，and total phosphorus，leaving all these lower than the average content of topsoil in Songhua River Area and thus affecting soil physical，chemical and biological activities and reducing the soil’s ability of supplying nitrogen and the possibility of constantly supplementing the effective phosphorus.Each index shows medium variation and gives little significant relevance.The study serves as the basis for ecological research and the environmental protection on scenic area.

Moon Bay Scenic Area of Sun Island;soil;physical and chemical properties

S151.9

A

1671－0118(2012)05－0501－05

2012－04－24

谷金锋(1973－)，男，吉林省德惠人，讲师，硕士，研究方向:环境生态，E-mail:gjinfeng@sohu.com。

(编辑 荀海鑫)