上海古猗园土壤质量现状及人为干扰的影响分析

陈樱芝 刘群录（上海交通大学农业与生物学院，上海市闵行区 0040；上海古猗园，上海市嘉定区 080；上海交通大学设计学院，上海市闵行区 0040）

土壤是植物生长的物质基础，也是保证园林植物正常生长必不可少的物质条件。土壤理化性质既能反映土壤肥力的高低，又可反映土壤供应植物养分的能力[1-3]。对土壤理化性质进行分析，不仅能为区域土壤改良提供科学依据，也能为区域内的植物规划提供指导。同时，园林土壤的质量不仅关乎土壤肥力的维护，而且对不同植物的种植影响不同，即在土壤环境营造上，要因植物种类而异[4]。

上海古猗园是一座古老的江南园林，位于上海市嘉定区南翔镇[5]，最早建于明代嘉靖年间，园内梅、竹、牡丹等主题植物的景观特色鲜明。作为一个小而精且对外开放的园林景区，上海古猗园的游客数量较大，土壤质量受到了较大的人为干扰和破坏，再加上养护措施不够精准，导致园区内土壤的理化性质常处于不稳定状态，易出现土壤板结、孔隙度下降、养分流失、有机质减少等问题。因此，本研究以上海古猗园不同样地土壤为研究对象，分析其理化性质和养分特征，以期系统掌握园内不同区域土壤的理化性质及养分情况，从而能以此为依据进行景观优化和土壤改良，为上海古猗园新优植物的引进提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 研究地气候概况

上海古猗园气候类型为亚热带季风湿润气候，四季分明，年均气温为17.36 ℃，年均最低温度为-4.68 ℃，最高温度为39.16 ℃，年均日照时数为1 770.28 h，年均降水量为1 430.02 mm[6]。

1.2 样点选择与样品采集

根据上海古猗园实际情况，选择不同植被类型，并结合是否有人为干扰等因素，共选取8个试验样地，具体样地信息见表1。采样时尽量在样地中心区域进行采集，并根据样地的面积和地形，按照随机、等量和多点混合的原则，采集0～25 cm的表层土样。每个样地选10个取样点采集土样，然后将各样点的土样均匀混合，并用四分法弃去多余土样，各样地保留1 kg左右土样，最后将土样风干、磨碎、过筛后备用。

表1 上海古猗园样地土壤采样地点基本情况

1.3 检测项目及方法

对采集的土壤样品分别进行土壤容重、孔隙度、pH、EC值、全磷、速效磷、全钾、速效钾、全氮、碱解氮、有机质含量11个理化性质指标的检测[7-13]。具体检测或计算方法为：土壤容重采用环刀法测定；土壤酸碱度（pH）采用水土比2.5∶1水浸提电位法测定；土壤电导率值（EC值）采用水土比5∶1水浸提电导法测定；土壤孔隙度，总孔隙度（%）=非毛管孔隙度+毛管孔隙度，毛管孔隙度（%）=毛管持水量×土壤容重，非毛管孔隙度（%）=（最大持水量-毛管持水量）×土壤容重；土壤全氮含量按半微量凯氏法测定；土壤碱解氮含量用碱解扩散法测定；土壤全磷含量采用钼锑抗比色法测定；土壤有效磷含量采用盐酸-硫酸浸提法测定；土壤全钾含量和速效钾含量采用火焰光度法测定；土壤有机质含量用重铬酸钾氧化-外加热法测定。

1.4 人为干扰对土壤理化性质的影响

园内有部分区域因设有围栏，游人无法直接进入，还有部分区域为开放区，游客可进入踩踏，这一人为干扰的差异可能导致土壤质量产生差异。为测定人为干扰因素对土壤理化性质的影响，分别测定了不同干扰程度下样地土壤的容重、孔隙度、pH、EC值、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾和有机质含量11个理化性质指标，每个样地设15次重复。

1.5 数据统计与分析

数据统计和图表制作使用Excel 2010完成，方差分析使用SPSS软件处理。

2 结果与分析

2.1 上海古猗园土壤基本情况分析

由表2可知，园内土样的密度较大，除茶室西南、大草坪样地外，其余样地的土壤容重均超过正常范围（1.1～1.4 g/cm3），特别是石韵馆北、石韵馆南、小草坪、梅花厅西这4处样地，土壤容重偏大，且相互间无显著性差异。各样地的土壤孔隙度整体偏低，在30%～54%之间，翠猗桥东、茶室西南样地的土壤孔隙度较大，其中茶室西南样地的土壤孔隙度最高，为53.33%，显著高于其他样地；石韵馆北、小草坪、梅花厅南、梅花厅西样地的土壤孔隙度较低，且相互间无显著性差异。翠猗桥东样地的土壤pH低于其他样地，为7.14，其余7个样地的土壤pH差距不大，均在7.2～7.6之间。大草坪样地的土壤EC值最高，为1.53 mS/cm，显著高于其他样地；翠猗桥东、石韵馆北样地的土壤EC值分别为1.24、1.22 mS/cm，含盐量较高；石韵馆南、茶室西南样地的土壤EC值均为1.13 mS/cm，与梅花厅南、梅花厅西样地间土壤EC值相差不大，相对较正常，能较好地保障样地内植物正常生长；小草坪样地的土壤EC值为1.03 mS/cm，显著低于其他样地。

表2 上海古猗园不同样地土壤理化性质

由表3可知，8个样地的土壤全磷含量均较高，其中石韵馆北样地的土壤全磷含量最低，显著低于其他样地，比梅花厅南样地低870.05 mg/kg，因此，该地块可适当加施磷肥进行土壤改良。土壤全钾含量最低的样地是大草坪，仅为6 094.00 mg/kg，与茶室西南和石韵馆南样地间无显著差异；土壤全钾含量最高的样地是翠猗桥东，达1 0649.14 mg/kg，与石韵馆北样地间无显著差异。各样地的土壤有效磷含量变化幅度较大，其中大草坪的土壤有效磷含量最高，为176.59 mg/kg，显著高于其他7个样地；石韵馆北样地的土壤有效磷含量最低，仅为15.93 mg/kg，显著低于其他样地。各样地的土壤有效钾含量差距较大，但均具有极高的供钾水平。各样地的土壤全氮含量均较高，平均为19.89%，属正常矿质土壤，其中，梅花厅南样地的土壤全氮含量最高，为26.68%，氮储量充足，潜在供氮能力强，显著高于其他7个样地；翠猗桥东、石韵馆北样地的土壤全氮含量较低，且相互间无显著性差异，平均为13.86%，这可能与施肥量以及植物对氮肥的吸收有关；石韵馆南、茶室西南样地的土壤全氮含量平均为19.77%；两个草坪样地的土壤全氮含量平均为21.97%，均处于较高水平。土壤有机质含量最高的样地是茶室西南，达44.80 g/kg，显著高于其他7个样地；石韵馆北样地的土壤有机质含量最少，仅为15.82 g/kg，显著低于其余样地。

表3 上海古猗园不同样地土壤基本养分情况

2.2 人为干扰对土壤理化性质的影响

由表4可知，在土壤容重、孔隙度、碱解氮、全磷、速效磷、有机质含量6个理化性质指标上，上海古猗园封闭区域和开放区域之间存在显著性差异。经调查，上海古猗园内植物养护时经常采取松土等传统方式，因此园内土壤孔隙度整体较高，而开放区域由于人为踩踏频繁，土壤孔隙度下降，进而使土壤容重增加；同时，园内还经常进行施肥等养护操作，因此,园内土壤在碱解氮、全磷、速效磷、有机质4个指标上，封闭区域也显著高于开放区域。

表4 上海古猗园封闭区域和开放区域土壤理化性质的差异值分析

3 结论与讨论

本研究测定且评价了上海古猗园不同样地土壤的11个理化性质指标，比较了不同人为干扰下各样地间土壤理化性状的差异。结果发现，园内土壤理化性状总体处于中等偏上状态，多数样地的土壤理化性质指标处于上海市园林绿化土壤的平均值之上，只有少部分样地低于平均值，说明上海古猗园内的土壤暂时不需要进行大规模改良，只需对部分区域进行土壤改良即可。从选择的8个样地来看，综合各项理化性质指标，以种植哺鸡竹的石韵馆北样地的土壤质量最差，其土壤结构差且贫瘠缺肥，需要重点进行改良；大草坪样地的土壤大多数理化性质指标高于正常值，土壤质量较好；值得注意的是，上海古猗园所有样地的EC值均在1 mS/cm以上，据悉，当EC值大于0.9 mS/cm时，可能存在土壤盐渍化，当EC值大于1.5 mS/cm时，除耐盐植物[14]外，多数植物生长会受到明显抑制，且上海市园林绿化土壤EC值平均为0.19 mS/cm[15]，由此说明，上海古猗园的土壤EC值偏高，需在今后各类工程项目建设和土壤改良中加以关注。

本研究仅关注了上海古猗园的土壤理化性状，对一些污染物，尤其是土壤中重金属含量等，还缺乏研究，而这些指标也是反映土壤质量的重要方面[16-17]。因此，本研究还难以准确地对上海古猗园的土壤质量进行全面评价，需在以后继续开展研究。