上海典型新建園林綠化工程土壤質量調查分析

周建強，方海蘭，郝冠軍，朱 麗，王若男，王賢超（上海市園林科學規劃研究院，上海200232）

上海典型新建園林綠化工程土壤質量調查分析

周建強，方海蘭*，郝冠軍，朱 麗，王若男，王賢超
（上海市園林科學規劃研究院，上海200232）

對2014年上海市11個區新建的23個園林綠化工程土壤質量進行了調查分析。結果顯示：大部分土樣呈堿性或弱堿性；EC值偏低，鹽分潛在毒害可能性小；土壤速效鉀、有效硫、有效鎂、有效錳和有效鐵含量較豐富；除個別樣品外，大部分土壤的有機質、有效磷和有效鉬含量總體偏低；所有土樣均不存在砷、鎘、鉻、鉛、汞和鎳含量超標；部分土樣的交換性鈉、有效鋅和有效銅超標，可能與施用這3種元素含量高的有機改良材料有關。雖然施用土壤改良材料能提高土壤質量，但要嚴格控制土壤改良材料中鹽分、銅和鋅的含量；應將土壤改良材料質量盡早納入園林綠化工程監管。

園林綠化工程；土壤質量；改良材料；監管

土壤是園林植物賴以生存的物質基礎，直接關系到綠地景觀質量［1-2］。園林土壤作為一種特殊的城市土壤，其特性不同于一般的自然土或農田土，常含有建筑渣土、深層土等不利植物生長的成分，加上綠地建成后人為踐踏嚴重，直接導致園林土壤的質量低下、養分貧瘠、保水保肥性能差，甚至有毒、有害物質超標，直接影響綠地的景觀效果和城市生態安全［3-4］。受園林綠化工程造價制約，我國綠化建設中一般缺少專門的土壤改良費用，和國外發達國家綠化工程土方造價占整個綠化工程費用50%的比例相差甚遠［5］；而傳統的綠化建設理念也是注重設計效果、講究大規格樹種引用和綠化景觀的一次成型，忽視了地下部分——綠化種植土壤的重要性。園林綠化土壤質量已成為當前限制我國園林綠化持續穩定發展的主要障礙之一，提高綠化土壤質量刻不容緩［6-7］。

上海在國內率先制定了園林綠化土壤質量標準，并開展了園林綠化工程土壤質量監督管理，為確保上海園林綠化工程建設質量提供了重要技術支撐［5，8-9］。但受綠化工程造價的限制，上海現行園林綠化工程驗收一般只進行pH、EC和有機質3項技術指標的測定，重點工程也只進行pH、EC、有機質、容重、通氣孔隙度和石灰含量6項指標的測定［10］。綠地如果要發揮出設計應有的景觀效果，僅僅3—6項常規的土壤質量指標顯然不能滿足需求。因此，上海綠化工作者借鑒上海迪士尼綠化種植土壤的技術標準，并結合上海乃至中國土壤特征和綠化需求，編制了上海市地方標準——《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》（DB31/T 769—2013）。該標準涵蓋了土壤基本理化指標，大、中、微量營養元素，重金屬污染、鹽害等潛在毒害元素共20余項技術指標，尤其是養分和重金屬評價指標采用的是有效態含量替代全量，能更全面、客觀地反映園林綠化土壤質量［11-12］。為全面摸清上海園林土壤的本底情況，本研究對2014年上海市11個區新建的23個園林綠化工程土壤質量的現狀進行調查，采用《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術指標進行評價，以期為上海綠地土壤科學改良和養護提供技術依據。

1　材料與方法

1.1樣品采集

采樣方法參照《綠化種植土壤》（CJ/T 340—2011）［13］。依據上海現有的行政區域劃分、園林綠化工程的類型、工程的完成情況等，在2014年度已經完成的園林綠化工程中抽取23個。根據綠化區域面積的大小、形狀及地形地貌等因素，采用梅花點法或蛇形法采取0—30 cm的表層土，每個采樣單元設5—8個采樣點，充分混勻后四分法保留約2 kg左右，合計采樣69個。

1.2分析方法

pH測定參照中華人民共和國林業行業標準《森林土壤pH值的測定》（LY/T 1239—1999）；EC值測定采用中華人民共和國林業行業標準《森林土壤水溶性鹽分分析》（LY/T 1251—1999）的電導法；有機質測定參照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》（LY/T 1237—1999）［14］。有效磷、速效鉀、有效硫、有效鎂、有效錳、有效鐵、有效鉬、交換性鈉、有效砷、有效鎘、有效鉻、有效鉛、有效汞、有效鎳、有效鋅、有效銅測定參照上海市地方標準《綠化用表土保護和再利用技術規范》（DB31/T 661—2012），其中有效磷、速效鉀和有效硫測定方法為AB-DTPA浸提-電感耦合等離子體發射光譜法。

2　結果與分析

根據上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》中綠化種植土壤技術指標分類要求，對各土樣的技術指標進行分析。

2.1主控指標

2.1.1土壤pH

pH值表征土壤的酸堿性，直接影響土壤中養分元素存在的形態及對植物的有效性，也能影響土壤中微生物的數量、組成和活性，進而影響營養元素和微量元素的轉化［15］；pH過高或過低都會導致植物酸堿失衡而長勢不好［4］。從表1可以看出，69個土樣pH平均值為8.19±0.05，分布在5.10—8.71，有近74%的樣品pH符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（5.5—8.3）。之所以大部分的樣品表現為堿性或弱堿性，主要原因是上海成土母質、地形、氣候、地下水等導致的本底土壤為堿性，加上工地上的建筑垃圾特別是磚塊、水泥、混凝土等中的鈣向土壤中釋放，導致土壤堿性進一步加強；而部分土樣為酸性，可能與施用了酸性客土或酸性土壤改良材料有關。

表1　土樣主控指標含量Table 1　Master control indexes content ofsoilsamples

2.1.2EC

EC值表征土壤的鹽分含量和可溶性離子的總量，含量過低會導致植物養分不足，而過高則會導致植物組織脫水萎蔫甚至死亡［15］。從表1可看出，69個土樣EC均值為（0.236±0.020）mS/cm，分布在0.050—0.840 mS/cm，約60%的樣品EC符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（0.15—1.20 mS/cm）。除個別土樣EC值較高外，抽查的大部分綠化工程綠化土壤的EC值偏低，雖然鹽分潛在毒害可能性小，但也顯示土壤速效養分含量低，主要原因是工程土壤大量使用養分貧瘠的深層土，且土壤改良力度不夠。

2.1.3有機質

有機質是土壤養分的主要來源，能促進土壤結構形成，改善土壤物理性質，提高土壤的保肥能力和緩沖性能［15］。從表1可以看出，69個土樣有機質均值為（26.51±9.01）g/kg，分布在3.29—453.23g/kg，只有33.33%的樣品有機質符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（＞12g/kg）。可見，抽查的園林綠化工程中除部分土樣有機質含量較高外，大部分土壤的有機質偏低，也是限制上海園林綠化土壤質量的主要因子。究其原因，也是與工程中大量使用養分貧瘠的深層土或土壤改良力度不夠有關；相比而言，那些有機質含量高的土樣，甚至個別土樣有機質含量＞400g/kg，主要是因為土壤中加入了泥炭、有機肥、有機基質等有機改良材料。

2.2養分指標

磷、鉀、硫、鎂、錳、鐵、鉬等7項營養元素含量詳見表2。

磷是植物所必需的大量元素之一，69個土樣有效磷均值為（13.17±1.68）mg/kg，分布在1.60—66.96 mg/kg，有49.28%的樣品有效磷含量符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（8—60 mg/kg）。除部分土樣有效磷含量較高外，近1/2的樣品的有效磷含量低于8 mg/kg，可見抽查的綠化工程種植土壤有效磷偏低，原因也是與使用深層土壤及土壤改良力度不夠有關。

鉀是植物所必需的大量元素之一，69個土樣有效鉀均值為（168.3±10.7）mg/kg，分布在36.8—575.1 mg/kg，有81.16%的樣品有效鉀符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（60—300 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程種植土壤有效鉀基本能夠滿足要求，這與上海主要為沖積土壤的成土因素有關［16］。

硫是植物生長所需的第四大營養元素，69個土樣有效硫均值為（139.7±14.6）mg/kg，分布在10.9—659.9 mg/kg；有89.86%的樣品有效硫符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（25—500 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程種植土壤有效硫基本能夠滿足要求，但有個別樣品含量超標，可能與有機改良材料中過多使用硫磺等含硫高的物質有關。

鎂是植物所必需的微量元素，69個土樣品有效鎂均值為（199.4±10.1）mg/kg，分布在23.6—436.2 mg/kg，有85.51%的樣品有效鎂符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（50—280 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程種植土壤有效鎂基本能夠滿足要求。

錳是植物所必需的微量元素，69個土樣的有效錳均值為（6.37±0.41）mg/kg，分布在0.69—16.17 mg/kg，所有樣品的有效錳均符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（0.6—25 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程種植土壤有效錳滿足要求。

鐵是植物所必需的微量元素，69個土樣有效鐵均值為（69.1±4.5）mg/kg，分布在27.1—204.7 mg/kg，所有樣品的有效鐵均符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（4—350 mg/kg）。雖然抽查的綠化工程種植土壤的有效鐵符合標準要求，但上海綠地中植物容易發生缺鐵現象，可能與土壤高pH降低了鐵的活性有關。

鉬也是植物必需的微量元素，69個土樣有效鉬均值為（0.020±0.005）mg/kg；分布在0—0.160 mg/kg，僅有17.39%的樣品有效鉬符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（0.04—2 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程種植土壤的有效鉬嚴重缺乏。

2.3障礙因子指標

EC值是表征土壤鹽分的指標之一，土壤的總鹽分不高但一種或幾種離子含量過高也會影響植物的生長，鈉是土壤最常見的、容易對植物產生鹽害毒害的元素之一［4］。69個土樣的交換性鈉均值為（109.1±15.0）mg/kg，分布在6.4—676.0 mg/kg；有85.51%的樣品有效鈉符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（＜120 mg/kg）。但部分樣品交換性鈉含量高達限值的5倍以上，這幾個鈉超標的樣品的有機質含量也高，可能與施用了含鹽量超標的有機改良材料直接相關。

表2　土樣養分指標含量Table 2　Nutrient content ofsoilsamples　mg·kg-1

69個土樣有效砷均值為（0.122±0.010）mg/kg，分布在0—0.340 mg/kg，所有樣品的有效砷均符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（＜1.8 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程種植土壤中不存在砷污染。

69個土樣有效鎘均值為（0.034±0.002）mg/kg，分布在0.010—0.100 mg/kg，所有樣品的有效鎘均符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（＜1.2 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程種植土壤中不存在鎘污染。

69個土樣有效鉻均值為（0.050±0.006）mg/kg，分布在0.010—0.380 mg/kg，所有樣品的有效鉻均符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（＜10 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程綠化土壤中不存在鉻污染。

69個土樣有效鉛均值為（3.03±0.18）mg/kg，分布在0.93—8.28 mg/kg，所有樣品的有效鉛均符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（＜30 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程種植土壤中不存在鉛污染。

69個土樣有效汞均值為（0.120±0.013）mg/kg，分布在0—0.550 mg/kg，所有樣品的有效汞均符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（＜1 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程種植土壤中不存在汞污染。

69個土樣有效鎳均值為（0.202±0.013）mg/kg，分布在0.060—0.580 mg/kg，所有樣品的有效鎳均符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（＜5 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程種植土壤中不存在鎳污染。

69個土樣有效鋅均值為（2.51±0.22）mg/kg，分布在0.36—8.72 mg/kg，有95.65%的樣品有效鋅符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（＜8 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程中有少量土壤存在鋅污染，但污染程度較輕。同樣，幾個超標的樣品的有機質含量也高，可能與施用了含鋅量高的有機改良材料直接相關。

69個土樣有效銅均值為（3.84±0.16）mg/kg，分布在0.93—8.54 mg/kg，有94.20%的樣品有效銅符合上海市地方標準《園林綠化工程種植土壤質量驗收規范》的技術要求（＜6 mg/kg）。可見，抽查的綠化工程中有少量土壤存在銅污染，但污染的程度較輕。同樣，超標的樣品的有機質含量也高，可能與施用了銅含量高的有機改良材料直接相關。

表3　土樣障礙因子指標含量Table 3　Obstacle factor indexes content ofsoilsamples　mg·kg-1

3　結論

對2014年上海新建的園林綠化工程土壤調查顯示，受成土因素的影響，大部分土樣呈堿性或弱堿性，而部分土壤由于施用了改良材料，土壤呈酸性；EC值總體偏低，存在鹽分潛在毒害小；土壤速效鉀、有效硫、有效鎂、有效錳和有效鐵含量較豐富；除部分土壤外，土壤有機質、有效磷和有效鉬含量均偏低；土壤砷、鎘、鉻、鉛、汞和鎳含量均不超標；但部分土樣的交換性鈉、有效鋅和有效銅超標，可能與施用有機改良材料直接相關。

對比2014年上海市園林綠化工程土壤的質量總體情況也可以看出，土壤施用改良材料能提高土壤質量，但也易引起土壤鹽分、銅、鋅含量超標，因此在土壤改良中要嚴格控制改良材料的品質，防止施用含量超標的改良材料導致土壤污染。尤其銅、鋅本身也是城市土壤中容易累積超標的重金屬，因此更應該注重對進入土壤中改良材料中銅、鋅含量的監控［17］；并應盡早將土壤改良材料質量納入綠化工程監管［9］。受專業限制，傳統園林綠化土壤評價指標研究較少，不利于園林植物充分發揮其應有的景觀效果，本次調查只是初步嘗試，對于一些景觀要求較高的園林綠化工程應盡早采納指標齊全的評價體系。在對土壤有機質、大量營養元素研究基礎上，應加強園林土壤中微量營養元素和養分平衡以及與植物景觀相關性的深入研究，為更科學的綠地土壤質量評價和養護以及進一步提高綠地景觀效果提供技術依據［18］。

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（責任編輯：閆其濤）

Investigation and analysis on thesoil quality of the typical new landscaping projects inshanghai

ZHOU Jian-qiang，FANG Hai-lan*，HAOguan-jun，ZHU Li，WANG Ruo-nan，WANG Xian-Chao
（Shanghai Academy of Landscape Architecturescience and Planning，Shanghai 200232，China）

Thesoil quality of 23 new landscaping projects in 11districts ofshanghai in 2014 was investigated and analyzed.The resultsshowed that mostsoilsamples were alkaline or weak alkaline，and thesoil EC values were low indicatingsmall possibility ofsalt potential toxicity.The contents of effective potassium，effectivesulfur，effective magnesium，effective manganese and effective iron ofsoil were abundant.Except a fewsamples，the contents of organic matter，available phosphorus and available molybdenum in mostsoils were low. The contents of arsenic，cadmium，chromium，lead，mercury and nickel of allsoilsamplesdid not exceed thestandard.The contents of exchangeablesodium，available zinc and available copper exceeded thestandard insomesoilsamples，which were related to the application of organic improved materials with high contents of these three elements.Althoughsoil improved materials could effectively improve thesoil quality，but the contents ofsalt，copper and zinc insoil improvement materialsshould be controlledstrictly.And，the quality ofsoil improvement materials issuggested tosupervise assoon as possible by landscaping project.

Landscaping project；Soil quality；Soil improved materials；Supervision

S151.9

A

1000-3924（2016）04-071-05

2015-11-25

上海辰山植物園科研攻關專項（G102402）；上海市農委項目（2011-012）

周建強（1989—），男，本科，助理工程師，主要從事土壤分析工作。E-mail：137346985@qq.com

，E-mail：fhl_1969@126.com