孫向陽 周 偉 楊慶麗
1.北京林業大學;2.動向國際科技股份有限公司
城市化進程不斷加速導致城市環境問題日益突出,園林綠地在改善城市環境中扮演重要角色,是城市生態系統的重要組成部分,不斷發展和提升城市園林綠地質量,對加強城市生態文明建設,提升城市競爭力及市民幸福指數有重要意義[1]。有機覆蓋是目前最常用的一種園林綠地生態改良措施,廣泛應用于園林綠地有利于提升城市生態服務功能,實現園林綠化事業綠色、健康、循環發展。
北方城市園林綠地尚有大量的裸地存在,即使有栽植植物的綠化區域,也會伴隨闊葉植物冬季落葉造成大量土地出現季節性裸露,以北京為例,北京五環內冬季裸土面積可達99. 33 km2,草坪裸地對裸地面積的貢獻率最大。裸露土壤極易造成揚塵污染和空氣污染,特別是冬春季節,揚塵成為北方地區霧霾的重要來源,引起PM2.5和PM10濃度增加、土壤蒸發量大、水土流失等一系列環境問題。因此,治理城市裸地、防塵治霾成為許多北方城市環境綜合治理的重點。
大量研究顯示,我國北方城市園林綠地土壤多以客土為主,土壤質量較差,主要表現在:土壤板結嚴重,容重值大;土壤有機質含量低,土壤肥力水平不高;pH 偏堿性;部分區域含鹽量較高,有輕度鹽堿化現象等[1]。這些問題不利于植物生長,影響城市綠化水平,制約了城市生態質量提升。
大多數北方城市,園林綠地養護還停留在粗放的養護階段,綠化產生的枯枝落葉、殘花草屑、樹皮、木片等園林綠化廢棄物不能有效利用,往往被當作垃圾填埋或者焚燒處理,不能回歸土壤進行養分循環,不僅既造成了環境污染和資源浪費,也更加劇了土壤緊實、通氣不良、有機質含量及肥力下降,從而形成惡性循環[3]。
有機覆蓋是指利用枯枝落葉、殘花草屑、樹皮、木片以及林產品加工剩余物等,直接或經加工處理后覆蓋于土壤表面的一種土壤改良措施。有機覆蓋物經粉碎、篩選、殺蟲滅菌、染色等加工工藝后形成覆蓋產品覆蓋于城市綠地表面,可為城市綠地土壤提供高效肥料,具有生態、美觀、環保、經濟等諸多優點。既實現了資源再利用,也緩解了資源處置不當所引起的環境問題。
有機覆蓋物在西方發達國家應用歷史較久,但是我國才剛剛起步,僅在北京、上海、深圳等較大城市有廣泛應用,其應用尚處于初級階段。隨著城市環境改善力度不斷加大,人們環境保護和資源循環利用意識的不斷增強,有機覆蓋越來越被認可,發展潛力巨大,特別在北方城市中快速推廣與普及有機覆蓋物應用,已成為園林綠地養護管理中的一項重要措施和城市土壤保育的重要策略。
有機覆蓋物在園林綠化中適用范圍較廣,可以在行道樹植栽、公園景區、屋頂綠化、廠區園區、庭院、裸地(包括一些立地條件很差暫時不宜綠化的貧瘠土壤)等區域大量使用,同時還可以在花卉、盆景等觀賞植物中作為基質或城市公共綠地園徑、小徑的鋪裝材料使用。
通常全年都可進行覆蓋。北方地區每年12月至翌年4月沙塵暴天氣易發多發,可在沙塵暴多發季節之前進行覆蓋,起到抑制揚塵的作用。
常規覆蓋厚度應在2cm~10 cm之間,以5cm~10cm為宜。首次覆蓋時,覆蓋厚度宜厚,多次覆蓋時,應根據覆蓋材料的腐爛速度,適當調整覆蓋厚度。夏季覆蓋時,由于降水較多,氣候濕潤,應適當降低覆蓋厚度;秋冬季節,氣候干燥應適當增加覆蓋厚度,且適當澆水以利于防火。公園裸地可適當增加覆蓋厚度。
應用于行道樹樹池時,應低于樹池及路沿高度。應用于花壇時,應低于花壇外邊框,可增強花壇邊緣的清晰度,形成空間分界線,從而有效防止游人踩踏。應用于林地、森林公園時,有機覆蓋物可不經加工直接覆蓋,類似森林凋落物的“落葉歸土”。應用于城市(城郊)公園、廠區園區時,可選擇加工處理后的有機覆蓋物進行覆蓋,根據景觀需要搭配色彩和造型。應用于庭院或屋頂綠化用地時,優先采用其綠化植物自身產生的廢棄物作為基質進行覆蓋,但有病蟲害及噴灑殺蟲劑的廢棄物不可使用。堆肥或小粒徑覆蓋物(<2 cm)不宜單獨覆蓋于園林綠地表面,可下層鋪設堆肥或小粒徑覆蓋物,上層鋪設大粒徑(4~8 cm)覆蓋物。
以北京市為例[4],大量研究表明(表1),有機覆蓋能有效降低土壤pH 和土壤容重值,增加土壤有機質和土壤養分含量,能夠起到保水保肥、促進植物生長的作用。
4.1.1 pH
北方城市綠地土壤pH 多偏堿性,草皮、木片等材料在樹穴覆蓋后,pH值由8.3降到7.96和8.14,分別降低0.34和0.16。pH的降低更有利于北方植物生長。
4.1.2 土壤容重
有機覆蓋能有效降低土壤容重,木片覆蓋能顯著降低土壤容重,由覆蓋前1.42 g/cm3降低到1.36 g/cm3,降幅達4.4%。土壤容重的降低有利于改善土壤通氣性,促進植物根系生長。
4.1.3 保水控溫
有機覆蓋物能起到“保水劑”的作用,能有效吸收雨水或灌溉水,避免土壤水分大量蒸發。有機覆蓋還可以調節土壤溫度,在1月提升土壤溫度,7月降低土壤溫度。
4.1.4 土壤有機質及土壤養分
李嘯沖、曲炳鵬等通過研究有機覆蓋材料在園林中的應用發現,有機覆蓋均能夠顯著增加土壤有機質及土壤堿解氮、速效磷、速效鉀等養分含量[4]。

表1 有機覆蓋后土壤理化性質變化[4]
有機覆蓋物覆蓋于綠地表面,能有效抑制裸露地面揚塵,緩解揚塵引起的霧霾天氣。有研究表明,當近地表風速≤4m/s 時,有機覆蓋物能很好抑制揚塵[4]。
有機覆蓋產品經過環保染色,形成紅色、黃色、棕色、黑色等色彩,且一般可保持2年以上。通過有機覆蓋色彩搭配和造型,進一步提升了城市園林景觀,特別對北方城市冬季美化具有重要意義,有利于提高景觀的可進入性,改善景觀的游憩質量和旅游質量。
有機覆蓋不僅實現“變廢為寶”,促進資源循環利用,還可減少澆水、施肥、除草等園林養護成本,實現了城市園林綠地的低成本維護。
北京林業大學與動向國際有限公司成功在北京圓明園建立“有機覆蓋物園林綠化應用示范基地”。該示范基地是北京第一個有機覆蓋物產學研示范項目,將進一步拓展有機覆蓋物在我國北方城市園林的應用空間,形成一批領先的科研成果,進一步加強有機覆蓋物行業的科技創新能力,推動有機覆蓋物中國標準建立。該基地原為圓明園東門入口的一處裸地,未鋪設前,極易造成揚塵污染,土壤通氣性差,景觀效果不佳,鋪設后有效改善了景觀環境和土壤質量,得到了游人一致好評。

圖1 圓明園示范基地景觀圖
有機覆蓋物應用于冬季奧林匹克公園千米景觀大道,獨特的景觀效果得到現場游客的持續關注。景觀大道鋪設以紅、黃、藍、綠、黑五種顏色為主,與奧運五環顏色相呼應,形成了獨特的生態文明景觀。
有機覆蓋在奧林匹克公園的應用,是體育和生態文明結合的典范。生態文明與體育不可分割,都是推動人類進步與社會發展的重要力量。生態環保中需要的堅持與持之以恒的體育精神不謀而合,有機覆蓋物以其特有的形態魅力愉悅人們的生活環境,更以其強烈的人文精神催人奮進。
2020年初春,在經過冬季的風雪后,景觀大道依然保持靚麗的顏色,為奧林匹克公園增添了靈動色彩。人民網,北京日報對此進行了專題報道。

圖2 奧林匹克公園千年景觀大道景觀圖
園林綠地質量改善越來越受到重視,裸地治理已被許多城市列為環境綜合治理的重點。有機覆蓋技術的應用,有利于提升園林綠地質量及其景觀效果,有效緩解北方城市園林綠化面臨的揚塵污染、土壤蒸發嚴重等環境問題。目前,我國有機覆蓋應用技術還處于初級階段,應用前景廣闊、市場潛力巨大,亟須制定相關標準、法規、政策等加以規范與引導,科研單位和相關企業要加強關鍵技術研究合作,加快技術推廣與應用,從而更好滿足人民對美好綠化環境的需求,促進城市生態環境可持續發展。