重慶市主城區道路綠地土壤C/N/P比特征分析

楊麗軍,朱本國 ,胡艷燕,吳 丹

(1.重慶市風景園林科學研究院，重慶 401329；2.重慶市城市園林綠化工程技術研究中心，重慶 401329；3.重慶市園林土壤質量檢測中心，重慶 401329;4.重慶市農業生態與資源保護站,重慶 400020)

1 引言

土壤碳、氮、磷比例關系是生態系統內碳氮磷循環的主要指標，因此土壤碳、氮、磷比被認為是判斷土壤碳氮磷平衡特征的重要參數[1]。而作為城市道路綠地的綠化種植土壤，因其管護的難度，出現綠化植物長期從土壤中吸取養分而土壤難以得到外源養分元素補充。因此分析道路綠地綠化種植土壤碳、氮、磷比例關系來探討其碳氮磷平衡特征。

2 材料與方法

2.1 樣品來源

供試土壤采自重慶市主城九區部分道路綠地，涵蓋立交橋綠化、橋頭綠化、道路中央分隔帶綠化、人行道綠化等綠化種植土壤，共66個土壤樣品。

2.2 采集方法

按照道路距離長短，一般在2.5 km范圍內設置一個樣品。取表層土壤，采集3～5個土壤點樣品混勻后四分法取約1.0 kg為一個土壤待測樣品，自然風干后制樣。

2.3 樣品分析

土壤有機碳含量采用重鉻酸鉀外加熱法-硫酸低鐵滴定法測定；全氮含量采用硫酸消解-凱氏蒸餾法測定；全磷含量氫氧化鈉熔融-磷鉬藍比色法測定。

3 結果分析

采用標準方法，對所采集的土壤樣品進行檢測分析，檢測結果見表1。土壤有機碳含量在2.60～46.0 g/kg之間，平均值為16.3 g/kg，土壤全氮含量在0.432～3.44 g/kg之間，平均值為1.34 g/kg，土壤全磷含量在0.229～1.27g/kg之間，平均值為0.670 g/kg。

表1 供試土壤檢測結果

3.1供試土壤C/N比分析

土壤碳氮含量有密切的相關性[2]。通過土壤C/N比的高低，可以判斷土壤中有機質的分解程度以及有機質對土壤肥力的潛在貢獻。當C/N比較高時(>25)表示此時有機質累積速率大于分解速率，土壤中有機質時一個積累的過程；當C/N比在12～16之間說明有機質已經被微生物很好地分解[3]。

從供試土壤分析結果來看，土壤C/N比在5～20之間，平均值為15.3，變異系數為21%。圖1顯示有2個點位C/N比僅為5，極低的C/N說明該土壤有機質處于極度缺乏狀態，土壤碳氮比失衡。受“最少養分定律”影響，即使補充大量的氮素對植物的生長作用也不理想。有2個點位C/N比在20左右，可以認為碳稍有累積，其余點位C/N比都集中在8～17之間，表示碳氮營養元素平衡較為穩定。

圖1 供試土壤C/N比

3.2 供試土壤C/P比分析

土壤C/P比通常被認為是土壤磷素礦化能力的標志[4]，當C/P比較低時，有利于微生物在有機質分解過程中的養分釋放，促進土壤中有效磷的增加，反之，則出現微生物在分解有機質過程中與植物進行磷素的競爭關系，不利于植物生長。

從供試土壤分析結果來看，土壤C/P比在6.32～55.5之間，平均值為24.5，變異系數為44%。圖2顯示C/P比最低的樣品點位與C/N比最低點位相同，主要是該點位有機碳含量極低。從圖中可以看出，C/P比在樣品間的變化幅度較大，而多年的重慶市城市土壤質量研究也顯示土壤磷素為綠化種植土壤肥力水平的制約因素，因此要重點關注C/P比較高的幾個土壤點位。

圖2 供試土壤C/P比

3.3 供試土壤N/P比分析

植物體內的N/P比可以用來判斷植物個體的健康狀況，而土壤中的氮素和磷素含量則直接影響植物體內的N/P比[5]。因此，研究土壤N/P比是研究生態系統營養結構變化、生物多樣性和地球化學循環的基礎[6]。

從供試土壤分析結果來看，土壤N/P比在0.495～4.12之間，平均值為2.04，變異系數為42%。圖3顯示N/P比在樣品間的變化幅度較大，而要想進一步分析土壤氮磷比對植物健康狀態的影響，還需要結合道路綠地綠化種植模式以及相關植物的營養診斷數據。建立一種土壤氮磷比與植物之間的相關性，為綠化植物營養診斷和科學管護措施提供依據。

圖3 供試土壤N/P比

4 結論與討論

碳、氮、磷作為植物生長必需元素中的大量元素，研究三者之間的相關性也是生態化學計量學這門新興學科的研究重點。通過分析，可以發現重慶市主城區道路綠地土壤有機碳含量在2.60～46.0 g/kg之間，整體上有機碳含量不豐富，且部分點位極缺乏。土壤全氮含量在0.432～3.44 g/kg之間，土壤全磷含量在0.229～1.27 g/kg之間，均處于欠缺狀態。通過土壤C/N比、土壤C/P比和土壤N/P比分析，制約土壤養分供應能力的主要因素還是來源于有機碳，但不同地段土壤氮、磷元素含量差異較大，這就造成了管護措施的復雜性和不科學性。結合綠化植物研究碳、氮、磷之間的關系還需要進一步的研究。