哈爾濱市綠地土壤理化性質研究

張鑫,石艷霞,石艷麗

(1.黑龍江省森林植物園,黑龍江哈爾濱150040;2.黑龍江省林業監測規劃院,黑龍江哈爾濱150080)

哈爾濱市綠地土壤理化性質研究

張鑫1,石艷霞1,石艷麗2

(1.黑龍江省森林植物園,黑龍江哈爾濱150040;2.黑龍江省林業監測規劃院,黑龍江哈爾濱150080)

對哈爾濱市不同綠地土壤的理化性質進行了分析研究,結果表明:哈爾濱市綠地土壤的有機質平均含量為48.26 g kg-1,喬木草地綠地土壤的有機質含量最高;不同綠地土壤容重的變化范圍在1.3～1.48 g cm-3,喬木草地綠地土壤的容重最小;不同綠地土壤總孔隙度平均為39.82%,灌木草地綠地土壤的總孔隙度最高。喬木草地綠地土壤具有良好的結構,可為哈爾濱市綠地土壤的生態恢復提供推廣模式。

哈爾濱市;綠地;土壤

目前國內學者對山區、林區、農區的土壤質量演變和土壤退化作過一些研究,但是對于城市土壤生態系統的土壤質量和健康與理化性質的關系研究較少。土壤理化性質的好壞在某種程度上可反映土壤是否健康。本研究通過分析哈爾濱市不同綠地土壤生態系統的理化性質對土壤質量和健康的影響,為城市土壤生態系統的恢復和重建提供理論依據。

1 研究區概況

哈爾濱位于黑龍江省南部,松花江主流中游,地處松嫩平原,總面積53 068 km2。哈爾濱市轄8個區、10個縣(市),人口總數992.02萬,有48個少數民族,是全省文化、經濟、政治、科技和交通中心。哈爾濱境內的大小河流均屬于松花江和牡丹江水系,降水主要集中在6—9月,全年平均降水量600 mm左右。氣候屬中溫帶大陸性季風氣候,四季分明,冬長夏短,年平均氣溫3.6℃,無霜期為140 d,結冰期為190 d,有“冰城”之稱。哈爾濱東南向西北傾斜,市區地域平坦、低洼,東部10縣(市)多山及丘陵地,平均海拔151 m。東南接臨張廣才嶺支脈丘陵,北部是小興安嶺山區,西北為呼蘭河,中部有松花江通過,河流縱橫,平原遼闊。哈爾濱市區主要分布在松花江形成的三級階地上,全市土壤類型比較多,共有9個土類、21個亞類、25個土種。土壤層次發育顯著,剖面形態一般由黑土層、淀積層和母質層組成,質地為重壤、中壤和輕壤土。

2 試驗方法

2.1 采樣點的設置與樣品采集

由于不同的綠地土壤有不同的特點,為了能更好地評價哈爾濱市綠地土壤表層的理化性質狀況,在哈爾濱市區根據綠地的不同類型,把他們劃分為喬木綠地、灌木綠地、喬木灌木綠地、喬木草地綠地和灌木草地綠地5個類型[1],一共設置20個采樣點。森林綠地劃分和采樣點的具體設置見表1和表2。

2011—2012年,對哈爾濱市不同綠地土壤進行采樣。

表1 哈爾濱市森林綠地類型劃分

每個采樣點在1 m范圍內,以梅花型布設5個樣點(中間一點,周圍四點),在各點處取表層0～20 cm的土壤,裝入塑料袋并充分混合(約1 kg),同時用環刀法進行土壤容重和總孔隙度的測定。

表2 采樣點分布

2.2 土壤樣品的處理和測定分析

土壤樣品進行風干、研磨后,過10目和100目的土壤篩,放入寫好標簽的紙袋中備用。土壤有機質采用重鉻酸鉀法測定[2]。土壤水分物理性質的測定參照中華人民共和國林業行業標準《森林土壤水分-物理性質的測定》[3]。

3 結果和分析

3.1 不同綠地土壤的有機質特征

有機質是土壤固相中較為活躍的部分,是土壤具有結構和生物學性質的基本物質,它既是生命活動的條件,也是生命活動的產物。它含有植物生長所需的各種營養成分,隨著有機質的礦化,不斷地釋放出來供植物利用[4]。哈爾濱市綠地土壤有機質平均含量為48.26 g kg-1。由圖1可見,喬木草地綠地的有機質含量最高,其余依次為喬木綠地、喬木灌木綠地、灌木綠地,最低的為灌木草地綠地。這表明在森林生態系統中,高等綠色植物的殘體,尤其是枯枝落葉,是森林土壤有機質的主要來源,且大量凋落于土壤表層,使土壤表層的有機質含量增加。

圖1 不同綠地土壤的有機質

3.2 不同綠地土壤的容重和孔隙特征

土壤容重能反映土壤的松緊度,土壤總孔隙度可以評價土壤的通氣性和透水性,它們均是土壤基本的物理性質。土壤容重可以作為說明土壤堅實度的指標之一。土壤容重過大,表明土壤緊實,不利于植物扎根;土壤容重太小,又會使植物根系扎不牢,而易倒伏。由圖2可見,土壤容重的變化范圍大致在1.3～1.48 g cm-3,其中喬木草地綠地的土壤容重最小,其余依次為喬木灌木綠地,喬木綠地和灌木草地綠地相等,最大的為灌木綠地。

圖2 不同綠地土壤的容重

土壤總孔隙度一般在40%～70%變動,結構良好的土壤總孔隙度一般為55%～60%,甚至達到70%[5]。由圖3可見,哈爾濱市綠地土壤總孔隙度平均為39.82%,基本能夠滿足植物的生長需要。其中總孔隙度最高的為灌木草地綠地,其次為喬木草地綠地。

圖3 不同綠地土壤的總孔隙度

4 結論

各綠地土壤的有機質在25.86～88.26 g kg-1,由于喬木草地綠地的枯枝落葉等的歸還量較高,積累在土壤表面的有機質含量最高,灌木草地綠地的有機質含量最低。

各綠地土壤容重在1.3～1.48 g cm-3,由于喬木草地綠地土壤表層的植被根系較多,土壤較為疏松,其土壤容重最小,灌木綠地的土壤容重最大。

各綠地土壤的總孔隙度在37.46%～41.58%,土壤總孔隙度平均較低,其中灌木草地綠地的總孔隙度最高,灌木綠地的最低。

綜合分析可以得出喬木草地綠地土壤的理化性質較好,可以成為城市綠地土壤的生態恢復的良好模式。

[1]崔曉陽,袁方懷龍.城市綠地土壤及其管理[M].北京:北京院中國林業出版社,2001:23-24

[2]中國標準出版社,中華人民共和國林業行業標準——森林土壤有機質的測定及碳氮比的計算[S].1999:106-108

[3]中國標準出版社,中華人民共和國林業行業標準——森林土壤水分-物理性質的測定[S].1999:22-24

[4]于法展,李保杰,劉堯讓,等.徐州市城區綠地土壤的理化特性[J].城市環境與城市生態,2006,19(5):34-37

[5]周擇福,李昌哲.北京九龍山不同植被土壤水分特征研究[J].林業科學研究,1994,7(1):48-53

Physical and Chemical Properties in Green Space of Harbin City

Zhang Xin1,Shi Yanxia1,Shi Yanli2
(1.Forest Botanical Garden of Heilongjiang Province,Harbin 150040,China; 2.Monitoring Planning Institute of Forestry in Heilongjiang Province,Harbin 150080,China)

The physical and chemical properties of soil in different landscape of Harbin City were analyzed.Result shows that the average content of organic matter in the landscaping of Harbin City is 48.26 g kg-1,organic matter content in green space of trees are the highest.Soil bulk density of different green space range from 1.3 g cm-3to 1.48 g cm-3,soil bulk density of trees is least.Total soil porosity of different greenbelts is averagely 39.82%;total soil porosity of shrub land is the highest.Green space of trees has good soil structure,which can offer promotion model for soil ecological recovery in Harbin City.

Harbin City;green space;soil

S152;S153

:A

10.13601/j.issn.1005-5215.2015.11.009

1005-5215(2015)11-0025-03

2015-09-15

張鑫(1978-),男,黑龍江哈爾濱人.