武汉市杨春湖公园绿地土壤特性调查及改良措施

王建强，李 娜，张思思，严 婷，周 俐

（1.武汉市园林科学研究院，湖北武汉 430081；2.武汉市江滩管理办公室，湖北武汉 430000）

城市绿地的土壤质量直接影响着城市绿地植被，而城市土壤和植被对城市环境生态功能的发挥及城市生态系统服务功能的调节（水、营养物质、碳排放及能量等）又具有重要支持作用[1]。郝冠军等通过室外调查与室内测定相结合的方法，对2010年上海世博会规划区内典型绿地的土壤肥力特征进行了研究，结果表明世博会规划区内85%绿地土壤属中等肥力、15%属肥力瘠薄，土壤肥力总体偏低，部分肥力相对贫瘠或存在污染可能的土壤经适当改良或修复后可以应用于世博园绿地建设[2]。城市土壤是城市生态系统的重要组成部分，是城市园林不可缺少的物质条件，其质量的高低直接影响着城市园林绿化建设和城市生态环境质量[3]。

杨春湖公园位于武汉市洪山区杨春湖城市副中心，始建于2010 年，高速铁路将园区分为东区和西区，总面积81.13 hm2，其中湖泊蓝线范围57.64 hm2、陆地面积23.49 hm2，绿地率约85.1%。本文以杨春湖综合整治及公园景观改造提升为例，对园区的土壤进行采样检测，并结合植物生长情况进行综合分析，提出土壤改良、树木复壮等方案，以及推荐适宜的乔木、灌木和地被植物，为公园景观提升、植物选择等提供科学依据。

1 调查方法

1.1 土壤样品采集

园区内部分乔木生长不良、衰弱甚至死亡，部分地块内地被植物死亡缺失严重，湖水水质较差，导致景观与生态价值较低，需对杨春湖公园整个园区进行综合整治与景观改造提升。园区主要为客土，土壤来源复杂，根据园区地形和土壤特点，划分为13 个采样区，每个采样区采用蛇形法布点6～8 个，用铁铲、土钻和环刀采集土样，将每个点样品混合均匀用四分法取1 kg 组成1 个样品。共采样13 个样品，分别编号、记录。

1.2 土壤理化性质测定

石砾含量：筛分法；容重：环刀法；pH 值：1∶2.5 介质与水比浸提-酸度计（梅特勒，FE20K）；电导率：1∶5 介质与水比浸提-电导率仪DDS-11A；碱解氮：碱解扩散法；速效磷：碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法；速效钾：醋酸铵浸提-火焰光度计法。

1.3 数据分析

取得的数据计算平均数，用Microsoft Office Excel 2007对数据进行处理并作图。

2 调查结果与分析

2.1 土壤大石砾含量

《绿化种植土》（CJ/T 340-2016）[4]要求石砾（粒径≥2 mm）总含量≤20%。由表1 可知，采样点7#、8#石砾含量最低，远低于绿化种植土壤石砾20%最高值；其次是采样点3#、9#，分别比绿化种植土壤标准要求低2.11、6.12 个百分点；采样点5#区域大石砾含量最高，比绿化种植土壤标准临界值要求高2倍多。

表1 杨春湖公园土壤部分理化性状观测值

2.2 土壤容重

《绿化种植土》（CJ/T 340-2016）要求土壤容重＜1.35 g·cm-3。由表1 可知，采样点2#和5#容重＜1.35 g·cm-3，其余采样点的容重均大于或接近1.50 g·cm-3，即园区土壤容重偏大。

2.3 土壤pH值

《绿化种植土》（CJ/T340-2016）中对一般植物要求pH=[5.0,8.3]。由表1 可知，各采样点pH 均呈碱性，采样点11#、12#的pH 值高于8.30，土壤碱性程度最高。一方面，公园前期可能作为武钢粉煤灰掩埋地，粉煤灰与土壤混合，或其渗透液对土壤污染，造成园区土壤pH 呈碱性；另一方面，园区（西区）土壤大多为客土，基本上是城市建设中拆迁工地或基础建设工地挖掘、搬运来的土壤，这些土壤由于水泥、建筑废弃物中钙的释放，大量含有碳酸钙和碳酸镁，灰尘的沉降、雨水和地下水的污染等造成土壤pH值偏高。

2.4 土壤EC值

《绿化种植土》（CJ/T 340-2016）中对一般植物要求EC 值为0.15～0.90 mS·cm-1。由表1 可知，采样点5#、6#、7#、12#的EC 值低于0.10 mS·cm-1，说明土壤可供吸收的有效离子少，盐分含量也较低；其他采样点EC值均大于或接近0.15 mS·cm-1。

2.5 土壤速效养分含量

《绿化种植土》（CJ/T 340-2016）中速效养分要求速效钾含量为60～300 mg·kg-1，碱解氮含量为40～200 mg·kg-1，有效磷含量为5～60 mg·kg-1。由图1 可知，13个采样点土壤样品的速效钾含量均达到合格标准；13个采样点土壤样品的碱解氮含量均低于标准的最低要求，即使是其中含量最高的采样点8#也只达到标准最低量的27.50%；13 个采样点中8 个土壤样品有效磷含量均高于标准最低要求（5 mg·kg-1），其余5个土壤样品含量略低于5 mg·kg-1，采样点12#有效磷含量最低，为标准最低量的87.60%，这可能与粉煤灰及湖水对土壤养分影响有关。

图1 杨春湖公园土壤速效养分含量

2.6 土壤有机质含量

《绿化种植土》（CJ/T 340-2016）中土壤的有机质含量要求是20～80 g·kg-1。由表1 可知，采样点1#、2#、5#高于有机质含量的最低值20 g·kg-1，其他采样点均低于有机质含量的最低值20 g·kg-1。其中，采样点3#有机质含量仅为标准含量最低值的28.1%，采样点8#、9#和12#为标准含量最低值的40%多一点。说明园区土壤中有机质含量总体较低。

3 园区土壤对绿化苗木生长的影响

城市土壤结构破坏严重，土壤紧实变性，通透性差，附加物多，重要营养元素缺乏，养分循环、转换过程及微生物活动受到干扰，水气热肥配合不佳，导致植物生长速度、长势受到严重影响[3]。

3.1 土壤中石砾对绿化苗木生长的影响

大的砾石、建筑渣砾包括一些地下管网的铺设限制了绿化树木根系的生长空间，造成植物根系的畸形分布，不利于新移栽树木根系的生长，土壤毛细管上升水被切断，不利于植物对深层土壤养分和水分的吸收，增加园林绿化后期管理养护成本[5]。在用土铲和专业土钻取样，同时结合清理死亡银杏、樟树时种植穴的刨面观察发现，除部分园林微地形的土层较厚外，大部分绿地土壤上层为土壤与建筑垃圾、石砾等的混合物，中下层为潮土、淤泥或建筑垃圾。园区土壤大量混入建筑渣砾（直径＞2 mm），改变土壤质地和孔隙结构，影响植物根系的生长、土壤生物的活动及土壤内水分和养分的流动，易造成种植植物假活、生长衰退或死亡。东区一些采样点栽植地被植物洒金珊瑚、八角金盘等生长不良，死亡率高，挖出根部观察发现：土壤中石砾较高，植物毛细根萌发少，难以为植物生长提供必要的养分和水分。

3.2 土壤容重对绿化苗木生长的影响

土壤过紧，妨碍植物根系伸展，在土壤容重达到一定数值时，可以造成植物完全不能扎根[6]。在绿地建设中吊车、铲车等机械的大量使用，以及公园作为开放区域人为踩踏压实土壤，这些因素导致土壤容重偏大。土壤容重大，板结严重，非毛管通气孔隙度低，土壤透气性降低，土壤自身的水分和养分不能正常循环，如同在树穴周围形成一个容器，导致树木根系不能向四周生长。西区采样点7#、8#、9#栽植的枇杷、樱花和木兰科植物长势衰弱严重，采样点12#和13#栽植的法桐、樟树、柳树、广玉兰、杜英等树木枯梢或枝叶发黄，主要原因是根部土壤容重偏大使植物根部土壤通气性与透水性差，根系生长不良或腐烂导致植物长势差或死亡。

3.3 土壤pH和EC值对绿化苗木的影响

土壤酸碱性能够影响土壤营养元素的赋存形态及对植物的有效性，影响微生物的数量、组成和活性[7]。大多数园林树木生长喜欢偏微酸性的土壤环境，土壤pH 值偏高易导致植物Fe、B、Cu、Mn、Zn 等元素的缺乏[8]，引起树木黄化，甚至死亡。西区中樟树、大叶栀子、丰花月季等黄化严重，特别是大叶栀子死亡率80%以上。园区土壤EC 值均偏低，说明土壤中可溶性盐的含量不高，苗木生长过程中不会产生盐害。

3.4 土壤有机质及速效养分含量对绿化苗木生长的影响

土壤中的有机质对土壤肥力的作用很大，它不仅含有各种营养元素，而且是土壤微生物生命活动的能源，对土壤水、气、热等各种肥力因素起着重要的调节作用，对土壤结构、耕性也有重要影响[6]。碱解氮和有效磷对植物生长有促进作用，磷充足对根系的伸长具有明显促进作用。园区土壤的有机质含量、碱解氮和有效磷含量均处于较低水平，有效钾的含量处于居中或较高水平。土壤有机质含量低易引起土壤微生物的活性不高或死亡，微生物活性不高或数量少也会影响有机质的分解，造成土壤贫瘠。土壤中速效养分不足，会导致植物生长会不良或死亡。

4 土壤改良及综合整治措施建议

4.1 调配优质种植土

结合地形整理收集和储存东区北边表层50 cm 以上土壤作为种植土壤，在收集时每100 m2需添加硫磺8.4 kg、泥炭10 m3、粗黄沙20 m3、过磷酸钙50 kg，混合均匀，堆置后使用，以降低土壤pH 值，提高有机质含量，改善土壤团粒结构；作为乔木或优良植物的种植土，此项工作需提前30 d 准备。也可采用菜园土等满足苗木种植要求的土壤代替。种植土特性满足《绿化种植土》（CJ/T340-2016）相关要求。

4.2 结合地形整理对原有土壤深挖翻晒，覆盖优质客土

东区的土壤在按照设计整理地形时深挖翻晒，清除大于2 cm 的石砾和有机废弃物，同时日晒对土壤有一定消毒作用。在采样点1#和2#地区需用优质客土覆盖，厚度大于50 cm。在客土不能满足种植要求的情况下，可用添加泥炭、腐熟的谷壳或棉籽壳、黄沙等进行改良。对树穴土壤进行更换，可按苗木土球3倍以上的大小进行客土更换，客土可采用“4.1”堆置的营养土。

4.3 搞好绿化区域的排灌设施

武汉地区降水量较为丰富，特别夏季雨水较多，高温高湿的环境对栽植的苗木管理要求非常高，土壤渍水是对移栽苗木成活率及后期生长最大的影响因素。应综合设计全园的排水系统，根据地形和坡面设置明沟或暗管排水，对于大苗或名贵苗木必须设置排水通气管和暗管排水设施。

4.4 针对西区的草坪、宿根等矮生地被，撒施营养土

松土除草时清理土壤中粒径≥2 cm 的石砾，配置营养土生长季节撒施在矮生地被表面，每次厚度不超过3 cm，根据生长状况撒施2～4 次，结合修剪和养护，促进其复壮和生长。营养土配置可用保水、保肥强的轻壤土过筛后，添加腐熟的有机质，含量占配比的10%左右；添加pH 调节剂如石膏或硫黄等，将pH值控制在6.5 左右；每立方米添加复合肥0.5 kg、过磷酸钙1.0 kg。

4.5 针对长势衰弱的乔木和大灌木，根部置换营养土

对于长势衰弱的乔木或大灌木可沿树木树冠投影下向内对角线开挖进行根部土壤置换，可采用“4.1”配置的营养土。同时结合生根粉和杀菌剂的使用，埋设透气管，促进树木根系生长；若底土粉煤灰含量较高时，于树冠投影下向外挖宽40 cm、深80 cm 的阻断沟，填充粉碎的枯枝落叶与泥炭的混合物。第二年进行树木另外两侧土壤的更换。换土的同时结合树木的修剪，剪去萌芽过多不健壮或枯黄的枝条或枯桩发弱枝的，对于萌发能力强的树种需实施重剪。

4.6 选择适宜土壤特性的绿化植物

针对死亡或失去景观效果的苗木，在改善土壤特性的基础上，尽量在满足观赏价值和设计的同时选用适宜土壤特性的绿化植物，提高苗木的成活率，降低后期养护和管理的成本。可选择对土壤的酸碱性要求不严的植物，乔木可用重阳木、乌桕、苦楝、臭椿、南酸枣、中山杉、银木、石楠等，灌木或小乔木可用木芙蓉、红叶石楠、夹竹桃、云南黄馨、木槿、垂丝海棠、锦带、南天竹、紫薇、连翘等，地被可用麦冬、玉簪、萱草、葱兰、美人蕉等。在滨水区域根据水位四季变化选择适宜的浅水、深水或浮水植物。

4.7 使用新工程技术与材料

采用透水性材料与下沉式地形配合园林设计，调整园林内部的水资源利用状态，建设保持洼地、水池、荷塘等一体化的园林海绵体，对提升园林的审美价值与使用价值都有利；全面控制区域内的所有植草沟、下沉式绿地及植物缓冲带，建设绿地生态系统[9]。加强雨水回收技术，利用微灌溉技术、新型铺地技术、透水软管、架空砖等提高工程效益，推动园林行业的稳定发展和进步[10]。杨春湖公园前身为芦苇荡和鱼塘，经过两次提档升级改造，合理运用土壤改良与微地形改造、人工湿地、雨水花园、下沉式绿地、生态草坡、透水铺装等新技术新材料，增加耐水植物与时令花卉栽植面积，目前已经建设成为集景观、生态和调蓄为一体的城市湖泊湿地公园。

5 结语

土壤质量已经成为限制我国城市绿化发展的主要限制因子[8]。在园林绿化建设中，通过多种改良措施为园林植物创造一个良好的生长条件，对园林植物在种植后成活和恢复生长能发挥巨大的作用，是提高园林绿化质量的基础[11]。绿化工程施工前，特别是对一些土壤质量差的典型绿地须提前进行土壤的本地调查与理化特性检测，根据土壤特性采取必要的改良措施，选择适宜的绿化植物，从而提高景观质量和生态效益。