北京市崇文區(qū)綠地表層土壤質(zhì)量研究與評價.pdf

1、城市綠地功能的發(fā)揮離不開土壤，城市的居住適宜性、環(huán)境質(zhì)量和人們的生活品質(zhì)都與城區(qū)內(nèi)土壤所行使的功能密切相關(guān)。本研究分析測定了北京市崇文區(qū)公園綠地、街旁綠地、居住綠地和行道樹綠帶土壤的理化性質(zhì)、重金屬污染水平以及微生物數(shù)量和活性，揭示了崇文區(qū)綠地土壤存在的主要問題，評價了綠地土壤的肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量和生物質(zhì)量。研究顯示：
　　（1）崇文區(qū)綠地土壤理化性質(zhì)
　　崇文區(qū)4類綠地土壤總體上均屬于砂質(zhì)土。崇文區(qū)綠地土壤容重變幅為1.1

2、2～1.69 g/cm3，平均1.35g/cm3；行道樹綠帶土壤容重顯著高于其它3類綠地，但壓實程度尚未達(dá)到影響植物生長的水平。崇文區(qū)綠地土壤總孔隙度平均為49.14％；公園、街旁和居住綠地土壤總孔隙度均在適宜范圍之內(nèi)（一般適于植物生長發(fā)育的總孔隙度為50～56％），只有行道樹綠帶土壤的孔隙度偏低（40.95%），對植物根系生長可能具有一定影響。崇文區(qū)各類綠地土壤緊實度均低于2.5 Mpa；一般情況下，緊實度測量值達(dá)到2.5 Mpa時會

3、限制根系生長，因此，對土壤緊實度的測定結(jié)果也表明崇文區(qū)4類綠地土壤不存在明顯的土壤壓實問題。
　　崇文區(qū)4類綠地土壤pH值介于7.73～8.58之間，所有樣點的土壤均為堿性。崇文區(qū)綠地土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量的均值分別為18.79 g/kg、0.91g/kg、0.96 g/kg和17.07 g/kg。速效氮、速效磷和速效鉀的平均含量分別為50.66 mg/kg、29.91 mg/kg和44.16 mg/kg。崇文區(qū)綠地土壤

4、碳氮比平均為13.03。依據(jù)全國第二次土壤普查土壤肥力標(biāo)準(zhǔn)，崇文區(qū)4類綠地土壤有機(jī)質(zhì)含量總體上處于中等水平，部分行道樹綠帶樣點的土壤有機(jī)質(zhì)含量較低；4類綠地土壤全氮含量總體屬于中等偏下水平，但各類綠地土壤速效氮含量總體上處于低或很低水平；崇文區(qū)綠地土壤總體上非但不缺磷，而且全磷含量普遍較高，速效磷在各綠地土壤中也均不是主要的限制性因子，4類綠地中以居住綠地土壤全磷和有效磷含量為最高；4類綠地土壤速效鉀含量均存在不同程度的缺乏，其中行道樹

5、綠帶土壤速效鉀缺乏問題最為嚴(yán)重。
　　土壤肥力綜合指數(shù)的計算結(jié)果顯示，公園綠地土壤養(yǎng)分勉強(qiáng)達(dá)到中等水平，街旁綠地、居住綠地和行道樹綠帶土壤養(yǎng)分總體狀況均為低等，主要是由于各綠地土壤速效氮和速效鉀含量較低所致。
　?。?）崇文區(qū)綠地土壤環(huán)境質(zhì)量
　　崇文區(qū)綠地土壤Zn、Cu、Pb、Cr、Ni、As的平均含量分別為63.78 mg/kg、53.72 mg/kg、46.53 mg/kg、25.80 mg/kg、15.76 m

6、g/kg和11.74 mg/kg。參照北京市土壤背景值、中國土壤背景值、國家土壤環(huán)境質(zhì)量一級或二級標(biāo)準(zhǔn)值，崇文區(qū)各類型綠地土壤均不存在Cr和Ni污染，但As、Cu、Pb、Zn均有不同程度的超標(biāo)現(xiàn)象。4類綠地中，行道樹綠帶土壤的Zn、Pb、Cr含量均最高；而居住綠地土壤Cu含量最高，Pb含量最低，Zn含量也處于最高一級水平；總體上，公園綠地土壤重金屬污染相對輕于其它3種綠地類型。
　　（3）崇文區(qū)綠地土壤生物質(zhì)量
　　對全崇文

7、區(qū)綠地土壤而言，脲酶活性平均為0.63 mg NH3-N·g-1·24h-1，脫氫酶活性平均92.06 mg TPF·kg-1·h-1，過氧化氫酶活性平均10.48 ml KMnO4·g-120min-1，酸性磷酸酶活性平均29.02 mg C6H5NO3·kg-1·h-1，堿性磷酸酶的平均酶活性為30.28 mg C6H5NO3·kg-1·h-1。不同土壤酶之間以及土壤酶活性與土壤物理性質(zhì)、養(yǎng)分和重金屬含量之間存在著不同程度的相關(guān)關(guān)系

8、。在測定的5種土壤酶中，過氧化氫酶、脲酶和堿性磷酸酶比較適于作為城市綠地土壤質(zhì)量的酶學(xué)評價指標(biāo)。
　　崇文區(qū)綠地土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮的平均含量分別為417.14 mg/kg和62.86 mg/kg；綠地土壤基礎(chǔ)呼吸速率平均值為0.480 mg CO2-C·kg-1·h-1；土壤微生物熵平均為4.09%；代謝熵平均為1.53 mg·g-1·h-1。4類綠地土壤3大微生物類群總數(shù)量平均為4.69×106個·g-1，其中細(xì)

9、菌所占的比例達(dá)到88.87%。在測定的各土壤微生物指標(biāo)中，只有土壤基礎(chǔ)呼吸和土壤微生物量碳氮比與其它指標(biāo)的相關(guān)性較差；除此之外，各微生物指標(biāo)之間幾乎均存在兩兩間的顯著相關(guān)關(guān)系。崇文區(qū)綠地土壤微生物指標(biāo)與土壤物理指標(biāo)普遍具有顯著的相關(guān)性，與部分化學(xué)指標(biāo)和重金屬元素也呈顯著相關(guān)關(guān)系。在研究的所有微生物指標(biāo)中，細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量、微生物量碳、微生物量氮最適合作土壤質(zhì)量評價的微生物指標(biāo)。
　　（4）比較所有測定指標(biāo)的方差分析和多重比較

10、結(jié)果，無法確定4類綠地土壤總體質(zhì)量狀況間的顯著性差異，僅可概括出總體趨勢為：公園綠地土壤質(zhì)量優(yōu)于街旁和居住綠地，這3類綠地均優(yōu)于行道樹綠帶。然而，通過主成分分析(PCA)可計算出崇文區(qū)綠地所有土壤樣點的綜合主成分值，從而可對研究地點的土壤質(zhì)量進(jìn)行定量、綜合的評價；該方法不僅可以對所有調(diào)查樣點的土壤質(zhì)量進(jìn)行排序，更可清晰的說明公園綠地、街旁綠地、居住綠地和行道樹綠帶土壤質(zhì)量從大到小依次降低，且兩兩間存在顯著差異。
　　另外，本文將“

11、數(shù)字地球”軟件應(yīng)用于城市綠地土壤采樣方案設(shè)計中，對于城市土壤研究中的調(diào)查取樣問題可能會有借鑒作用。
　　目前，有關(guān)城市綠地土壤質(zhì)量的評價體系（如評價方法、指標(biāo)體系、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）以及與此緊密相關(guān)的綠地土壤管理體系尚未建立，本文在綜合評價城市綠地土壤方面進(jìn)行了探索性研究，并對上述相關(guān)問題進(jìn)行了具有作者鮮明觀點的探討。作者認(rèn)為，綠地土壤質(zhì)量評價的合適研究尺度應(yīng)是地塊水平，這一尺度不僅與綠化施工、綠地管理實踐活動的尺度相符，也避免了在更大的