上海古猗園土壤質量現狀及人為干擾的影響分析

陳櫻芝 劉群錄（上海交通大學農業與生物學院，上海市閔行區 0040；上海古猗園，上海市嘉定區 080；上海交通大學設計學院，上海市閔行區 0040）

土壤是植物生長的物質基礎，也是保證園林植物正常生長必不可少的物質條件。土壤理化性質既能反映土壤肥力的高低，又可反映土壤供應植物養分的能力[1-3]。對土壤理化性質進行分析，不僅能為區域土壤改良提供科學依據，也能為區域內的植物規劃提供指導。同時，園林土壤的質量不僅關乎土壤肥力的維護，而且對不同植物的種植影響不同，即在土壤環境營造上，要因植物種類而異[4]。

上海古猗園是一座古老的江南園林，位于上海市嘉定區南翔鎮[5]，最早建于明代嘉靖年間，園內梅、竹、牡丹等主題植物的景觀特色鮮明。作為一個小而精且對外開放的園林景區，上海古猗園的游客數量較大，土壤質量受到了較大的人為干擾和破壞，再加上養護措施不夠精準，導致園區內土壤的理化性質常處于不穩定狀態，易出現土壤板結、孔隙度下降、養分流失、有機質減少等問題。因此，本研究以上海古猗園不同樣地土壤為研究對象，分析其理化性質和養分特征，以期系統掌握園內不同區域土壤的理化性質及養分情況，從而能以此為依據進行景觀優化和土壤改良，為上海古猗園新優植物的引進提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 研究地氣候概況

上海古猗園氣候類型為亞熱帶季風濕潤氣候，四季分明，年均氣溫為17.36 ℃，年均最低溫度為-4.68 ℃，最高溫度為39.16 ℃，年均日照時數為1 770.28 h，年均降水量為1 430.02 mm[6]。

1.2 樣點選擇與樣品采集

根據上海古猗園實際情況，選擇不同植被類型，并結合是否有人為干擾等因素，共選取8個試驗樣地，具體樣地信息見表1。采樣時盡量在樣地中心區域進行采集，并根據樣地的面積和地形，按照隨機、等量和多點混合的原則，采集0～25 cm的表層土樣。每個樣地選10個取樣點采集土樣，然后將各樣點的土樣均勻混合，并用四分法棄去多余土樣，各樣地保留1 kg左右土樣，最后將土樣風干、磨碎、過篩后備用。

表1 上海古猗園樣地土壤采樣地點基本情況

1.3 檢測項目及方法

對采集的土壤樣品分別進行土壤容重、孔隙度、pH、EC值、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀、全氮、堿解氮、有機質含量11個理化性質指標的檢測[7-13]。具體檢測或計算方法為：土壤容重采用環刀法測定；土壤酸堿度（pH）采用水土比2.5∶1水浸提電位法測定；土壤電導率值（EC值）采用水土比5∶1水浸提電導法測定；土壤孔隙度，總孔隙度（%）=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凱氏法測定；土壤堿解氮含量用堿解擴散法測定；土壤全磷含量采用鉬銻抗比色法測定；土壤有效磷含量采用鹽酸-硫酸浸提法測定；土壤全鉀含量和速效鉀含量采用火焰光度法測定；土壤有機質含量用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定。

1.4 人為干擾對土壤理化性質的影響

園內有部分區域因設有圍欄，游人無法直接進入，還有部分區域為開放區，游客可進入踩踏，這一人為干擾的差異可能導致土壤質量產生差異。為測定人為干擾因素對土壤理化性質的影響，分別測定了不同干擾程度下樣地土壤的容重、孔隙度、pH、EC值、全氮、堿解氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀和有機質含量11個理化性質指標，每個樣地設15次重復。

1.5 數據統計與分析

數據統計和圖表制作使用Excel 2010完成，方差分析使用SPSS軟件處理。

2 結果與分析

2.1 上海古猗園土壤基本情況分析

由表2可知，園內土樣的密度較大，除茶室西南、大草坪樣地外，其余樣地的土壤容重均超過正常范圍（1.1～1.4 g/cm3），特別是石韻館北、石韻館南、小草坪、梅花廳西這4處樣地，土壤容重偏大，且相互間無顯著性差異。各樣地的土壤孔隙度整體偏低，在30%～54%之間，翠猗橋東、茶室西南樣地的土壤孔隙度較大，其中茶室西南樣地的土壤孔隙度最高，為53.33%，顯著高于其他樣地；石韻館北、小草坪、梅花廳南、梅花廳西樣地的土壤孔隙度較低，且相互間無顯著性差異。翠猗橋東樣地的土壤pH低于其他樣地，為7.14，其余7個樣地的土壤pH差距不大，均在7.2～7.6之間。大草坪樣地的土壤EC值最高，為1.53 mS/cm，顯著高于其他樣地；翠猗橋東、石韻館北樣地的土壤EC值分別為1.24、1.22 mS/cm，含鹽量較高；石韻館南、茶室西南樣地的土壤EC值均為1.13 mS/cm，與梅花廳南、梅花廳西樣地間土壤EC值相差不大，相對較正常，能較好地保障樣地內植物正常生長；小草坪樣地的土壤EC值為1.03 mS/cm，顯著低于其他樣地。

表2 上海古猗園不同樣地土壤理化性質

由表3可知，8個樣地的土壤全磷含量均較高，其中石韻館北樣地的土壤全磷含量最低，顯著低于其他樣地，比梅花廳南樣地低870.05 mg/kg，因此，該地塊可適當加施磷肥進行土壤改良。土壤全鉀含量最低的樣地是大草坪，僅為6 094.00 mg/kg，與茶室西南和石韻館南樣地間無顯著差異；土壤全鉀含量最高的樣地是翠猗橋東，達1 0649.14 mg/kg，與石韻館北樣地間無顯著差異。各樣地的土壤有效磷含量變化幅度較大，其中大草坪的土壤有效磷含量最高，為176.59 mg/kg，顯著高于其他7個樣地；石韻館北樣地的土壤有效磷含量最低，僅為15.93 mg/kg，顯著低于其他樣地。各樣地的土壤有效鉀含量差距較大，但均具有極高的供鉀水平。各樣地的土壤全氮含量均較高，平均為19.89%，屬正常礦質土壤，其中，梅花廳南樣地的土壤全氮含量最高，為26.68%，氮儲量充足，潛在供氮能力強，顯著高于其他7個樣地；翠猗橋東、石韻館北樣地的土壤全氮含量較低，且相互間無顯著性差異，平均為13.86%，這可能與施肥量以及植物對氮肥的吸收有關；石韻館南、茶室西南樣地的土壤全氮含量平均為19.77%；兩個草坪樣地的土壤全氮含量平均為21.97%，均處于較高水平。土壤有機質含量最高的樣地是茶室西南，達44.80 g/kg，顯著高于其他7個樣地；石韻館北樣地的土壤有機質含量最少，僅為15.82 g/kg，顯著低于其余樣地。

表3 上海古猗園不同樣地土壤基本養分情況

2.2 人為干擾對土壤理化性質的影響

由表4可知，在土壤容重、孔隙度、堿解氮、全磷、速效磷、有機質含量6個理化性質指標上，上海古猗園封閉區域和開放區域之間存在顯著性差異。經調查，上海古猗園內植物養護時經常采取松土等傳統方式，因此園內土壤孔隙度整體較高，而開放區域由于人為踩踏頻繁，土壤孔隙度下降，進而使土壤容重增加；同時，園內還經常進行施肥等養護操作，因此,園內土壤在堿解氮、全磷、速效磷、有機質4個指標上，封閉區域也顯著高于開放區域。

表4 上海古猗園封閉區域和開放區域土壤理化性質的差異值分析

3 結論與討論

本研究測定且評價了上海古猗園不同樣地土壤的11個理化性質指標，比較了不同人為干擾下各樣地間土壤理化性狀的差異。結果發現，園內土壤理化性狀總體處于中等偏上狀態，多數樣地的土壤理化性質指標處于上海市園林綠化土壤的平均值之上，只有少部分樣地低于平均值，說明上海古猗園內的土壤暫時不需要進行大規模改良，只需對部分區域進行土壤改良即可。從選擇的8個樣地來看，綜合各項理化性質指標，以種植哺雞竹的石韻館北樣地的土壤質量最差，其土壤結構差且貧瘠缺肥，需要重點進行改良；大草坪樣地的土壤大多數理化性質指標高于正常值，土壤質量較好；值得注意的是，上海古猗園所有樣地的EC值均在1 mS/cm以上，據悉，當EC值大于0.9 mS/cm時，可能存在土壤鹽漬化，當EC值大于1.5 mS/cm時，除耐鹽植物[14]外，多數植物生長會受到明顯抑制，且上海市園林綠化土壤EC值平均為0.19 mS/cm[15]，由此說明，上海古猗園的土壤EC值偏高，需在今后各類工程項目建設和土壤改良中加以關注。

本研究僅關注了上海古猗園的土壤理化性狀，對一些污染物，尤其是土壤中重金屬含量等，還缺乏研究，而這些指標也是反映土壤質量的重要方面[16-17]。因此，本研究還難以準確地對上海古猗園的土壤質量進行全面評價，需在以后繼續開展研究。