上海閔行地區松柏類古樹名木土壤性狀分析與綜合評價

宋路有，唐東芹，湯珧華

(1.上海交通大學，上海 200240；2.上海市綠化管理指導站，上海 200031)

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上海閔行地區松柏類古樹名木土壤性狀分析與綜合評價

宋路有1，唐東芹1，湯珧華2

(1.上海交通大學，上海 200240；2.上海市綠化管理指導站，上海 200031)

摘要[目的] 分析并綜合評價上海閔行地區松柏類古樹名木土壤性狀，加強古樹名木的保護。 [方法]以上海閔行區松柏類植物樣株土壤為研究對象，系統測定其pH、EC 值、速效氮磷鉀、有機質、通氣孔隙度等理化特性，并進行了綜合評價分析。[結果]閔行區松柏類古樹名木生長環境的土壤中大多數pH均值高于8.0，為中性偏堿性的土壤環境；土壤有機質含量最低值為13.40 g/kg，均值為17.57 g/kg，處于中等肥力水平；速效氮、有效磷的含量也明顯供應不充足，但速效鉀含量較豐富，平均為160.25 mg/kg。[結論] 上海閔行地區松柏類古樹名木土壤總體含水率偏高，部分樣株的土壤通氣孔隙度低，通氣性較差，這些不利因素會造成植物根系活力不足、土壤鹽漬化等，對古樹名木的正常生長造成了很大的影響。

關鍵詞松柏類植物；古樹名木；土壤性狀

早在1963年，我國就提出了古樹名木的標準，國務院在1991 年6 月22 日發布、1992 年8 月1 日起執行的《城市綠化條例》第25 條規定：“百年以上樹齡的樹木，稀有、珍貴樹木，具有歷史價值或者重要紀念意義的樹木，均屬古樹名木”。我國松柏類古樹名木的數量在世界名列前茅，但受工業污染和土壤環境變化的影響，原有的古樹名木相繼遭到不同程度的破壞。2002 年古樹名木調查中蘇州怡園的3株古樹名木(圓柏)，至今僅存了1 株，另有4株白皮松至今也僅存2株。國外對古樹名木的理化性狀指標研究較早，從土壤性質的變化給古樹根系帶來的影響到古木本身生理機能導致的加速衰老及其原因分析和特性，以及拯救古木如何復壯等都進行了大量的研究[1]。我國對古樹名木的研究起步較晚，國內的重視程度不夠，但在古樹名木的保護和復壯等方面也取得了一定的成效。

截至2014年，上海發布公布古樹名錄中的古樹有1 581株，300年以上古樹共有213株，占總株數的13.47%，名木共有36株，占總株數的2.28%，100～300年之間的共有1 332株，占總株數的84.25%。松柏類的古樹如檜柏[Sabinachinensis(L.)An]、雪松[Cedrusdeodara(Roxb.)G.Don.]、白皮松(PinusbungeanaZucc.)、黑松(PinusthunbergiiParl.)、羅漢松(PodocarpusmacropHyllus)等現存的數量僅為160株，占總株數的10.12%。因此，研究松柏植物的土壤立地環境，提煉上海閔行區古樹名木土壤理化性狀，對于加強上海市古樹名木的保護和研究古樹名木的復壯措施都有著重要意義。筆者在閔行區選取了5處具有代表性的松柏類古樹名木作為研究對象，采集土壤樣本進行理化性狀分析，對古樹名木生長的土壤環境情況進行綜合評價。

1材料與方法

1.1材料根據上海市古樹名木的分布特點、區域立地條件以及植株生長情況，在閔行區選取了5處具有代表性的松柏類古樹名木作為研究對象，采集土壤樣本進行理化性狀分析、評價。分別采自上海閔行區的閔行飯店(1株)、精衛中心(2株)、莘莊公園(1株)和市五醫院(1株)。具體分布情況詳見表1。

為有效地保護古樹名木，以盡量做到不傷害植物根系為原則，取樣時將樹冠投影于地面，并在投影區外邊緣處以東、南、西、北4個方向為取樣平面點，再以平面點為中心，除去表面浮土后垂直向下0.3 m處根系發達的土壤區域中各方向分別采集1次土樣，并將取樣的4次土壤均勻混合成一個樣品。

1.2測定方法通過各種不同的測試方法分別測試土壤的pH、EC值(電導率)、大量元素、有機質、肥力因子等指標，試驗設置3個重復，以其平均值和標準誤差進行分析。采用Microsoft Excel 2007版軟件進行數據處理和分析。

1.2.1pH。采用水浸提電位法測試土壤pH：將風干過篩的土壤樣品稱5.00 g，加無二氧化碳的水25 mL；用玻璃棒快速勻速攪動3 min，并在實驗臺靜置擺放30 min；把復合電極插入土壤懸液中，用METTLER TOLEDO實驗室pH電位計測量pH。

表1　上海市閔行區部分古樹名木取樣分布狀況

注：古樹名木編號為上海市綠化局頒布的統一編號。

Note：Ancient and rare trees were coded by Shanghai Landscape Bureau.

1.2.2EC值。采用5∶1水浸提電導法測定土壤EC值：按3個重復稱取通過1 mm篩孔的風干土樣5.00 g于50 mL高型燒杯中，準確加入25 mL無二氧化碳的水，用玻璃棒劇烈攪動3 min，靜置30 min；每份樣品均按3個重復測試，用標簽紙標注古樹名木的編號、樹名和批次。

1.2.3土壤速效氮、磷、鉀。

(1)土壤速效氮測定。在擴散皿中，用1 mol/L NaOH水解土壤，使易水解態氮堿解轉化為NH3，NH3擴散后為H3BO3所吸收。H3BO3吸收液中的NH3再用標準酸滴定，由此計算土壤速效氮含量。

(2)土壤速效磷測定。采用 0.5 mol/L NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測定。

(3)土壤速效鉀測定。用1.0 mol/L 乙酸銨浸提，原子吸收法測定。

1.2.4有機質。使用PerkinElmer公司高靈敏度的Optima7000DV電感耦合等離子體發射光譜儀測定土壤樣品中的微量元素。

1.2.5土壤通氣孔隙度。根據環刀體積，計算土壤容重(D)，將土倒入鋁盒，在烘箱中(105±2)℃條件下烘干土壤中的水分，稱取鋁盒和干土的重量，計算土壤比重(d)，從而計算出通氣孔隙度。

2結果與分析

土壤是植物賴以生長的基質，土壤質量反映出土壤供養維持古樹名木生長的能力，包括團聚能力、有機質含量、透氣孔隙度、pH變化、EC值等[2]。土壤的通氣性對古樹名木的生長影響很大，通氣良好的土壤根系密度大、分支多，能夠供給更多的養分和水分；通氣性不良的土壤，會造成根系短而粗，生長緩慢，甚至停止生長。土壤pH是土壤化學性質的綜合表現，也是影響土壤肥力的重要因素之一，與土壤養分的有效性及存在性有密切關系。

2.1土壤測定指標性狀分析測定各樣株土壤樣品的pH表明，所有樣品的土壤pH均在7.50以上，pH均值為8.24，呈堿性(表2)。其中pH﹤8.00的僅有1株(編號0557五針松)，占測定樣品的20%；pH為8.00～8.50的有4株(分別為編號0522雪松、編號1523黑松、編號0521雪松和編號0581檜柏)，占測定樣品的80%。

表2　上海市閔行區部分古樹名木土壤檢測數據

根據《上海市工程建設規范園林綠化養護技術等級標準》，喬木所處的土壤EC值應為35.00～120.00 μS/cm。測定結果表明，5株古樹名木土壤樣品中EC值為121.05～184.25 μS/cm。其中，EC值為100.00～150.00 μS/cm的有3株，分別為編號0522雪松、編號1523黑松和編號0521雪松，占測定樣品的60%；EC值高于150.00 μS/cm的有2株，分別為編號0557五針松和編號0581檜柏，占測定樣品的40%。EC值平均為154.51 μS/cm，其中低于均值的有2株，高于均值的有3株。

根據《上海市工程建設規范園林綠化養護技術等級標準》，對喬木而言，速效氮含量≥100.00 mg/kg比較適合其正常生長發育。5株古樹名木土壤的速效氮含量為47.23～190.73 mg/kg，最低值與最高值分別為編號0521雪松和編號0557五針松，且最高值為最低值的4.04倍，速效氮高于100.00 mg/kg的有3株，分別為編號0522雪松、編號1523黑松和編號0557五針松，占整體樣株的60%，可見大部分樣株的速效氮含量處于正常范圍。

按照《上海市工程建設規范園林綠化養護技術等級標準》規定，上海市土壤的有效磷含量不應小于10.00 mg/kg。從測試結果可以看出，速效磷含量大于10.00 mg/kg的僅有2株，分別為編號0557五針松和編號0581檜柏，占總體測定樣品的40%。

上海農業土壤速效鉀含量的平均值為(120.00±57.00) mg/kg，一般情況下速效鉀含量70.00～90.00 mg/kg屬于偏低水平；90.00～100.00 mg/kg屬于中等偏低水平；100.00～120.00 mg/kg，屬于中等水平；120.00～150.00 mg/kg，屬于中等偏上水平；150.00 mg/kg以上的屬于豐富水平。由檢測結果可以得出，僅有編號1523黑松的速效鉀含量為76.35 mg/kg，處于偏低水平，占整體樣株的20%。其他4株速效鉀的含量均大于120.00 mg/kg，其中有3株(編號0522雪松、編號0521雪松和編號0581檜柏)的速效鉀含量遠高于150.00 mg/kg，處于豐富的水平。

按照《上海市工程建設規范園林綠化養護技術等級標準》規定，喬木所處的有機質含量應≥20.00 g/kg，由測定結果可知，測定樣品的土壤有機質含量均值為17.57 g/kg，低于上海市養護標準的最低限值，僅有2株(編號0557五針松和編號0581檜柏)的有機質含量略高于標準值。

土壤的通氣孔隙度反映了土壤的通氣狀況，通氣孔隙度過低會影響根系的生長。根據《上海市園林土壤質量標準》(≥8.0%)通氣孔隙度的要求[2]，由表3的測定結果可知，編號1523黑松和編號0521雪松的通氣孔隙度低于標準限制，土壤的通氣性不佳。另外3株編號0557五針松、編號0522雪松和編號0581檜柏的通氣孔隙度指標較好，處于土壤疏松，通氣良好的土壤環境中。

表3　土壤通氣孔隙度測定分析

2.2綜合評價我國土壤酸堿度分為5級：pH<5.0為強酸性，pH 5.0～6.5為酸性，pH 6.5～7.5為中性，pH 7.5～8.5為堿性，pH>8.5為強堿性。多數松柏類植物根系在pH為5.2～6.2時，能正常活動，土壤的pH過低或過高都會抑制根系生長，大多數植物在pH>9.0或pH<2.5的情況下都難以生長。土壤速效營養元素，金屬元素的有效性受土壤pH 的影響很大[3-5]，土壤速效氮、速效磷含量隨著土壤pH的增大而降低，大多數缺速效鉀癥狀都出現在中性偏酸或酸性土壤中。按我國土壤酸堿度標準分類，上海市閔行區的古樹名木土壤鹽漬化較為嚴重，處于堿性的土壤環境中，不利于植物根系的生長。建議采用酸性土壤改良劑或接種菌根菌來改善和降低鹽漬化的土壤環境。

處于正常EC值范圍的土壤環境適合大多數植物生長。土壤EC值過低，說明土壤的可溶性養分較低，不能滿足古樹的正常生長；過高則說明土壤含鹽量過高，對古樹根系吸收水分和養分造成困難。因此，從EC值來看，上海閔行地區松柏類古樹名木的土壤立地生存環境基本良好。

植物的生長離不開良好的土質，土壤營養元素更是古樹名木保持良好生長態勢的重要基礎。研究結果表明，上海市閔行地區松柏類古木大量元素基本處于缺乏狀態，除了速效鉀比較豐富，很少短缺外，土壤速效氮、速效磷的含量基本都處于短缺的營養水平。所有樣株有機質的平均值為17.57 g/kg，低于上海市園林養護標準的最低限值，可見整體來說，這些古樹名木的有機質還處于短缺的水平，急需增加土壤大量元素、有機質含量，改善其土壤生存環境。

土壤的容重和通氣孔隙度將直接影響植物的營養吸收和根系的生長，自然土壤的容重一般為1.3 g/cm3左右，但是大多數城市土壤的容重都高于此值，閔行區的古木土壤通氣孔隙度也是如此。上海市人口密度大，土壤鹽漬化嚴重，人群密集場所的古樹名木土壤板結嚴重、容重大，應采取措施改良壓實退化的城市綠地土壤，盡可能清除景區改造后混雜在土壤中的水泥、石灰、磚塊和混凝土等堿性物質，減少城市廢棄物垃圾對土壤性狀的不良影響。

3結論

上海市閔行地區松柏古木生存的土壤pH基本處于7.5～8.5范圍內，屬于偏堿性的土壤環境，鹽漬化較為嚴重。從EC值來看，上海地區的松柏類古樹名木多數生存環境并不理想，測定樣株EC值的平均數據為154.51 μS/cm，高于標準值上限(120.00 μS/cm)，需要采取措施改良土壤。60%的古樹名木土壤通氣孔隙度均高于8.0%，均值高達11.34%，處于通氣良好的土壤環境中。

不同樣株土壤之間大量元素的水平存在較大差異，絕大多數松柏類古樹名木土壤的速效氮含量均高于標準值(100.00 mg/kg)，土壤中氮素環境良好；有效磷含量低于標準值的占60%，其余在標準值范圍以內；而80%的樣株土壤速效鉀含量處于豐富的水平。

參考文獻

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Soil Prosperities and Comprehensive Evaluation of Ancient and Rare Conifers in Minhang District of Shanghai

SONG Lu-you1, TANG Dong-qin1, TANG Yao-hua2

(1.Shanghai JiaoTong University, Shanghai 200240; 2. Greening Management Guidance Station of Shanghai, Shanghai 200031)

Abstract[Objective] To analyze the soil prosperities of ancient and rare conifers in Minhang District of Shanghai, and to strengthen the protection of ancient and rare trees. [Method] With soil from sample conifers in Minhang District as the research object, the physicochemical properties were detected, such as pH, EC value, available nitrogen, phosphorus and potassium, organic matter and aeration porosity. Comprehensive evaluation was carried out. [Result] Most pH values of ancient and rare conifers in soil were greater than 8.0 in Minhang District, which belonged to neutral alkaline soil environment. Minimum value of soil organic matter content was 13.40 g/kg, with the mean value being 17.57 g/kg, which was at moderate fertility level. Available nitrogen and effective phosphorus content was also obviously insufficient in supply. But the content of available potassium was in a rich level, the average content of which was 160.25 mg/kg. [Conclusion] Soil moisture content of ancient and rare conifers is relatively high in Minhang District. Soil aeration porosity of some sample is low, with relatively poor air permeability. These unfavorable factors will cause poor plant root vigor and soil salinization, and has great impacts on the normal growth of ancient and rare trees.

Key wordsConifers; Ancient and rare trees; Soil properties

作者簡介宋路有(1977- )，男，安徽旌德人，碩士研究生，工程師，從事風景園林研究。

收稿日期2016-03-02

中圖分類號S 155.4+6

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)08-164-03