衡水城市綠地土壤肥力特征分析與評價

孫世衛陳 迪 尹 紅

（1衡水學院生命科學學院 河北 衡水 053000；2衡水市園林局 河北 衡水 053000）

城市土壤是指城市和城郊地區，受多種方式人為活動的強烈影響，原有繼承特性被強烈改變的土壤的總稱[1]。土壤肥力反映土壤在物理、化學等各方面的性質，它的高低對植被生長、城市綠化效果會產生直接影響[2]。近年來，衡水市城區綠地面積穩步增長，截止到2018年6月，城區建成區綠化覆蓋率達到41.19%，綠地率達到36.91%，隨著綠地面積的增長，土壤肥力評價變得尤為重要。本研究通過采集衡水市不同類型綠地的表層土壤，檢測土壤含水量、pH值、孔隙度、全磷、全鉀等9個指標，分析與評價衡水市綠地的土壤肥力狀況，旨在為衡水市的生態環境建設提供有效的依據，從而促進衡水市的可持續發展。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理。按照我國國家城市綠地分類標準(CJ/T85-2002)，結合衡水城市綠地的實際情況，選取綜合公園綠地、道路綠地、街旁綠地、公共設施綠地和其他綠地5種類型進行樣品采集。為保證采集樣品的科學性和代表性，在道路綠地的行道樹綠帶中選取的采樣點為栽種池，在其他各類綠地中選取的采樣點均為草坪。共設置23個采樣地點，每個地點分別設置3～5個100 m2的標準采樣地，采用蛇形或梅花型取樣法多點(5點)采集0～20 cm表層土壤的混合樣品，共96個(取樣地點見表1)。將采好的土壤樣品裝袋、封口，貼好標簽帶回實驗室并進行風干處理，注意去除植物根系、小石塊、各種垃圾等雜質，風干后研磨，再分別過2 mm、0.25 mm和0.149 mm的土壤篩，將過篩土樣置于聚乙烯塑料瓶中，存放于陰涼處備用。

表1 取樣點匯總

1.2 指標測定方法。測定內容以及各指標的測定方法見表2。

表2 土壤指標測定方法

1.3 分析與評價方法。應用Excel 2016軟件對實驗數據進行分析處理并制作圖表，分析出城市綠地的基本肥力狀況，使用SPSS 24軟件對各土壤指標之間的相關性進行分析，最后針對衡水市綠地土壤肥力，應用改進的內梅羅綜合指數法進行評價分析。

2 結果與分析

2.1 衡水城市綠地土壤肥力特征描述分析。由表3分析可知：衡水市綠地土壤含水量為8.00%～25.67%，變異系數在各項肥力指標中屬于中等，為23.57%；土壤容重1.16～1.62 g/cm3，平均值為1.39 g/cm3，高于適宜一般植被根系正常生長的土壤容重范圍(1.14～1.26 g/cm3)上限[3]，土壤緊實；土壤孔隙度的平均值為47.23%，土壤孔隙適中，且變異系數較小，為8.49%，土壤pH值為6.85～8.76，平均值為8.18，整體上屬于中性偏堿性的土壤，能滿足一般植物正常生長對土壤酸堿度的要求(5.0～8.3)，變異系數小于5%，數據變化較小；土壤電導率平均值是233.81 uS/cm，最小值為137.8 uS/cm，最大值為525 uS/cm，變異系數為28.99%，一般綠化植物對土壤電導率的要求為150～900 uS/cm，說明土壤電導率值均在正常范圍內，不存在鹽堿化風險。衡水城市綠地土壤中全氮和全磷元素的含量平均值分別為0.45 g/kg和0.19 g/kg，均屬于第二次全國土壤普查分級標準中的六級土壤標準(全氮小于0.5 g/kg和全磷小于0.2 g/kg)[4]，綠地土壤氮磷含量較低。而有機質和全鉀的含量為20.85 g/kg和18.18 g/kg，均屬于全國第二次土壤普查養分標準中的三級土壤標準范圍，基本上滿足綠化植物的正常生長發育。

表3 衡水市城市綠地土壤肥力指標統計

2.2 衡水城市綠地土壤各指標相關性分析。由表4可知，在P＜0.01時，土壤容重與孔隙度的相關系數為-0.942，呈高度負相關且相關性極顯著；P與N的相關系數為0.564，呈現中度正相關且相關性極顯著；土壤有機質與pH值的相關系數為0.379，呈正相關且相關性極顯著。在P＜0.05時，N與pH值、P與pH值、有機質與N的相關系數分別為0.253、0.206、0.234，均呈現正相關且相關性顯著。土壤含水量與有機質之間呈正相關，相關系數達到0.289，其余相關系數較低；土壤容重與電導率和K呈極弱正相關，與P、有機質呈現負相關；電導率與N、K、有機質呈極弱負相關；N和K呈極弱正相關，有機質與P、K之間呈極弱正相關。分析各指標之間的相關性可知，pH值對土壤中N、P和有機質的含量影響大，在pH值較大或者偏堿性土壤中有機質、N和P的含量也是相對較高的；土壤中的有機質含量與N含量密切相關，這是因為有機質類物質中含有N元素；改變土壤容重，對土壤的孔隙度也會有影響；N和P的關系密切，其對植物生長發育產生的影響也是相互的。

表4 衡水市城市綠地土壤各指標相關性分析

2.3 衡水市綠地土壤肥力特征評價

2.3.1 指標的選取與分級標準。依據衡水市綠地土壤肥力特征的分析結果，主要選取土壤容重、有機質、全氮、全磷、全鉀、pH值、土壤含水量和電導率作為評價綠地土壤肥力特征的指標，為統一各指標之間量綱的差別，需對試驗數據進行標準化的處理，結果見表5[5，6]。

表5 土壤指標的分級標準

2.3.2 綠地土壤肥力綜合評價。應用改進的內梅羅綜合指數法對衡水城市不同類型的綠地土壤肥力進行綜合評價[7]。

其中：P—土壤綜合肥力系數；Pi—土壤各屬性分肥力系數；Pi—各分肥力系數的平均值；Pimin—各分肥力系數的最小值；n—參與評價土壤屬性項目的數量。根據土壤綜合肥力系數P值定量地評價綠地土壤肥力：根據表6和表7可知，土壤容重的分肥力系數最高的是公共設施綠地，其值是其余綠地類型的2倍，其余綠地類型相差不大，街旁綠地作為對市民高度開放的公共區域，其分肥力系數最低，為1.04；有機質的分肥力系數最高的是街旁綠地，但是僅比綜合公園綠地高0.069，最低的為公共設施綠地；全氮的分肥力系數中最高的是烈士陵園，為2.60，最小值是道路綠地的0.68，公共設施綠地和街旁綠地的全氮分肥力系數均不足1；全磷的分肥力系數最高的為街旁綠地和烈士陵園，最小的為公共設施綠地的0.85，其值還不足0.9；全鉀的分肥力系數總體上在1.9左右，大體上各類型綠地土壤鉀量較為豐富，最高的是烈士陵園，最低的是道路綠地；pH值的分肥力系數除了道路綠地以外，其余均在1.7左右，道路綠地達1.92；土壤含水量的分肥力系數最低的是烈士陵園，為1.40，最高的是公共設施綠地，其余綠地均為1.80；土壤中電導率的肥力系數最大值為1.98，是道路綠地，最低的是公共設施綠地。

表6 土壤肥力等級劃分

表7 不同綠地類型土壤肥力綜合指數

根據評價結果可知土壤肥力狀況，得出土壤肥力水平從高到低依次為：烈士陵園、綜合公園綠地、街旁綠地、公共設施綠地、道路綠地，除道路綠地外，其余綠地土壤綜合肥力指數為0.76～1.25，衡水城市綠地土壤整體上屬于中等水平。城外烈士陵園綠地的土壤肥力狀況最好，而道路綠地的土壤肥力狀況最差，綜合指數僅為0.76，道路綠地土壤貧瘠，需對其采取有效的改良措施。

3 結論與討論

根據土壤肥力狀況評價結果，衡水城市綠地土壤肥力整體屬于中等水平，但不同綠地類型之間差別較大，道路綠地的土壤綜合肥力指數為0.76，土壤肥力處于貧瘠狀態，其中道路綠地土壤中全氮含量的肥力系數為0.68，說明道路綠地土壤中的氮元素極其缺乏，需在養護和管理方面進行有針對性的改良。因此為降低城市綠地土壤容重，增加土壤的通透性，改善土壤pH值，應及時采取有效措施，如及時人為疏松土壤，增添警示牌、碎石塊、欄桿等設施，安排專人定期養護等以減少人為干擾；針對城市綠地土壤肥力狀況，進行科學合理地施肥，如城市綠地土壤全氮、全磷含量嚴重缺乏，需要及時增施氮肥和磷肥，同時，可將植被枯葉落葉進行漚肥處理，以提高土壤有機質含量，改善土壤的理化性質；加強土壤肥力管理，優化施肥管理，合理施肥，合理灌溉；科學利用城市綠地，針對不同綠地類型進行合理的喬、灌、草植被配植，做到因地制宜。