寧波植物園土壤改良修復關鍵技術實踐

劉洪峰 張華 崔冰潔 董根西 顏迦楠 吳亞玲

摘要：在以往的城市園林綠地建設過程中，地下部分的土壤環境常常被人忽視，而地下土壤作為植物生長的基礎，其質量已經成為限制植物園以及其他城市綠地發展的重要因素，極大地影響著植物的正常生長和綠地景觀生態功能的發揮。在寧波植物園土壤改良修復實踐中，通過土壤配方改良和配套排水系統等關鍵技術的實踐，有效改善了園區土壤的理化性質，提高了土壤質量，形成了良好的植物景觀和生態環境，為植物園及其他城市綠地的土壤改良修復提供有效的技術參考和經驗借鑒。

關鍵詞：植物園;土壤;改良修復;排水系統

植物園是集優美的景觀外貌、良好的生態效益和豐富的科學內涵為一體的城市園林綠地，是城市經濟、文化和科技發展的重要體現，對現代城市的生態環境建設和可持續發展具有重要的作用。但是，在植物園的營建過程中，相比于地上部分植物的收集配置和景觀外貌的營造，地下部分的土壤環境卻常常被人忽視。土壤是植物根系生長的物質和環境基礎，其質量情況直接影響植物的健康生長，并進一步影響植物園的景觀及生態效益。由于受城市建設及人為活動的影響，城市土壤普遍存在土壤壓實嚴重、建筑垃圾較多等缺陷，嚴重制約了植物的正常生長，影響了綠地功能正常發揮。土壤質量已經成為影響植物園以及其他城市綠地發展的主要限制因素之一。因此，關注地下部分土壤質量，通過有效的改良修復技術來改善土壤環境，是植物園及其他城市綠地實現生態景觀功能和可持續發展的重要需求。

1寧波植物園土壤概況

寧波植物園位于寧波市鎮海區，總體占地面積322hm2，包含了科普觀光植物區、體育休閑植物區和花卉園藝植物區三大片區。寧波植物園是寧波市城市生態帶中的重要一環，在生物多樣性保護、植物科研、生態防護和科普休閑等方面發揮了重要的作用。寧波植物園為實現良好的景觀、生態和科研功能，對綠化種植土壤提出了較高的質量要求。但是，由于受到自然條件的制約，園區土壤普遍存在質地黏重、土壤容重大、滲透性差、pH值高、有機質含量低等質量缺陷。

2土壤改良修復策略

2.1土壤配方改良修復

通過參考國內關于土壤改良技術的研究，并結合其他植物園建設及土壤改良的相關經驗，針對寧波植物園土壤質地黏重、肥力不足等問題，以改善土壤結構，提高土壤肥力為主要目標，制定出“4～5份原土+2份發酵礱糠+4份黃土+0.2～0.5份有機肥”的基本改良配方。通過添加發酵礱糠、有機肥，可以降低土壤容重，改善土壤通氣透水特性，提高土壤有機質含量，改善土壤肥力;通過外來優質黃土的使用，可以改善土壤質地，促進土壤良好團粒結構的形成。同時，根據植物園不同的專類植物需求，在基本改良配方的基礎上，進一步添加適量的草炭、珍珠巖、硫酸亞鐵等改良材料，并適當調整其他配方材料的比例，形成適宜專類植物生長的土壤。例如，在蕨類植物區通過進一步添加草炭和硫酸亞鐵，形成肥水特性良好的弱酸性土壤;在東方本草園和四季百花園土壤配方中提高有機肥的比例，并進一步添加珍珠巖和草炭，形成既排水良好，又保水保肥的肥沃土壤（表1）。

在進行土壤改良修復施工前需先完成場地清表整理、土方平衡等工作，然后按照：原土翻松除雜——土壤晾曬破碎——添加改良材料翻拌——改良土填鋪——排水布置及植物栽植的流程進行（圖1）。（1）原土翻松除雜。用挖機對原土約40cm深的土壤進行翻松，在翻松過程中，將土壤中的石頭、磚塊等建筑垃圾挑揀清除。（2）土壤晾曬破碎。土壤翻松除雜后，利用晴好天氣對土壤進行晾曬，降低土壤含水率。待土壤含水率低于25%左右，利用挖機配合旋耕機對晾曬好的土壤進行破碎。（3）添加改良材料翻拌。根據各區域土壤配方，將相應比例的發酵礱糠、黃土、有機肥、草炭等材料均勻攤鋪在晾曬破碎好的原土上，利用挖機配合旋耕機進行翻拌混合。（4）改良土填鋪。根據現場地形設計要求，將改良好的土壤進行分層填鋪，填鋪時宜用小型機械進行適當壓實，應避免大型機械反復碾壓，注意地形平整和坡度控制，以利于排水。（5）排水布置及植物栽植。根據現場排水及綠化設計要求，進行排水盲管、盲溝、雨水井、雨水口、集水井等排水管路的布置及綠化植物的栽植，創造適宜的土壤排水條件，形成良好的地下土壤環境。

2.2配套排水系統

質地黏重的土壤常常因為非毛管孔隙度較少，滲透性差而進一步導致土壤積水問題嚴重。因此，有效的排水系統是良好的地下土壤環境基礎，也是土壤改良修復的另一個關鍵。

寧波植物園的排水系統主要由地表排水和地下排水兩部分構成。地表排水主要通過“地表匯流——雨水口——雨水井——集水井”的方式進行排水;地下排水主要通過“土壤滲水——盲管——雨水井——集水井”的方式進行排水。根據園區設計地形及植被條件，利用地表匯流收集和地下滲水收集相結合的方式，從點到線，由線及面的形成有效的排水系統。其中，盲管主要布置在樹穴底部及草坪、地被等植物有效栽植土層下方（圖2），具體為開孔塑料管環繞填充2～3cm粒徑的碎石，并包裹200g/m2土工布構成倒梯形。盲管和雨水口分別匯流地下土壤滲水及地表徑流，經雨水井匯入集水井后排出。

3改良修復實踐效果

寧波植物園一期建設自2015年開工，至2016年9月建成開園。通過在一期項目范圍內進行全面的土壤環境調研和土壤改良修復實踐，形成了以土壤配方改良、排水系統優化布置為主的土壤改良修復技術。園區經土壤改良修復，為園內植物提供了良好的地下土壤環境，經較短時間就形成了良好的景觀效果。同時，通過整理分析改良前后的土壤質量檢測數據（表2）可見，土壤容重、pH值、有機質、水解性氮、有效磷、速效鉀指標較改良前均有明顯的改善。一方面，通過各種改良材料的添加改善了土壤質地、優化了土壤pH、提高了土壤肥力;另一方面，完善的排水系統改善了種植土層內部積水的的狀況，使土壤保持良好的水氣平衡，進一步促進了良好土壤結構的形成和土壤肥力的釋放。

4不足與思考

現階段，寧波植物園土壤改良修復工作取得了一些不錯的成果，但是對城市綠地建設的可推廣性及可持續性而言，仍存在一些需要進一步提升的地方。

寧波植物園在土壤改良修復中使用了大量外進優質黃土，對土壤的質地結構、水肥性能均有明顯的改善作用。但是，天然黃土在區域分布上具有一定的局限性，作為一種難再生的自然資源，大量黃土的使用和開發也容易引起濫采濫用，破環原產地的生態環境。因此，在其他地區的土壤改良實踐中，應該根據本地區的實際情況，因地制宜地選擇合適的改良材料，如黃砂、石屑、火山石、沸石等，合理考量其經濟性和生態性，形成各地區差異化材料的土壤改良配方。

短期的改良修復可以較為明顯地提升土壤的質量，但是土壤改良的工作并不是一勞永逸的。改良時添加的發酵礱糠、草炭、有機肥等有機材料在土壤中會慢慢分解，同時，隨著植物的不斷吸收利用，再加上淋溶流失等作用，土壤中的有機質及氮磷鉀等會逐漸減少。因此，還要做好土壤的長期培育規劃，采取可持續的土壤培育措施，如“落葉化土”“枯枝還田”，通過園林綠化廢棄物的資源化利用，促進土壤的可持續健康發展。