喬紅霞,蔣 媛,付子軾,王俊力,張 鐳,劉福興*
濱湖城市典型公園化河口岸帶土壤理化性狀研究①
喬紅霞1,蔣 媛2,付子軾1,王俊力1,張 鐳1,劉福興1*
(1上海市農業科學院,上海 201403;2無錫恒誠水利工程建設有限公司,無錫 214000)
為摸清五里湖公園化河口岸帶土壤理化性質,探明土壤質量狀況,本研究于2017年10月對五里湖3個典型公園化河口區域(陸典橋浜L、梁塘河C、圩田里河W)的24個點位進行岸帶土壤采集,分析土壤顆粒組成、容重(BD)和孔隙度(P)等物理性狀和pH、有機質(OM)、全氮(TN)、堿解氮(AN)、全磷(TP)和有效磷(AP)等化學性狀,并利用與植物生長相關的土壤指標(石礫、砂粒、黏粒、BD、pH、OM、TN、AN、TP、AP)進行土壤質量指數(SQI)評價。結果表明:①3個河口岸帶土壤均存在結構退化的情況,土壤主要以石塊和石礫為主(>700 g/kg),砂粒、粉粒和黏粒含量較低,土壤容重偏大(>1.35 g/cm3),孔隙度偏低(<50%);②3個河口岸帶土壤pH均呈堿性(平均8.30),且陸典橋浜河口>圩田里河河口>梁塘河河口,AP含量趨勢相反;除梁塘河河口TP含量差異不大外,陸典橋浜和梁塘河河口的OM、TN、AN、AP、TP均呈現近岸大于遠岸的趨勢。③3個河口岸帶土壤質量狀況均較差(SQI<0.5),AN、BD、OM、AP和pH是影響研究區域岸帶土壤質量的5個主因子。
河口;岸帶;土壤;理化性質;土壤質量指數(SQI)
河岸帶是陸河交界的過渡地帶,是各類相互作用的匯集處。作為河岸帶中的一種,河口岸帶受到河流和湖泊的共同作用,其本身具有脆弱性[1]。濱湖城市河口區域由于受人類干擾嚴重,又存在其特殊性。隨著城市化進程的加快,城市空間不斷擴展,陸域空間的限制導致濱湖城市河口區域濕地面積萎縮、生物多樣性銳減、生態系統的結構受到破壞[2],從而對河口生態系統功能造成影響。
濱湖城市河口岸帶區域多為公園,在社會功能上發揮著重要的作用。土壤是公園化河口生態系統的一個重要的組成要素,由于公園的客流量較大,再加上為了景觀而進行的人工改造,使公園土壤受到人為干擾和破壞[3]。因此,若能充分了解濱湖城市河口岸帶的土壤狀況,從而針對性地進行生態修復,有利于河口生態系統各個功能的有效發揮。土壤物理性質是其結構狀況、持水性能、滲透能力及保水能力的綜合反映,影響土壤中的水分轉移方式和途徑[4];土壤化學性質影響土壤的養分狀況,從而影響到植物生長和岸帶植被的緩沖作用[5]。土壤質量是土壤肥力質量、土壤環境質量及土壤健康質量3方面的綜合量度,即土壤在生態系統內,維持生物的生產能力、保護環境質量及促進動植物健康的能力[6-7]。土壤質量指數(SQI)利用土壤的理化指標來綜合評價土壤質量,準確的土壤質量評價不僅能夠反映生態系統的變化[8],還能根據評價結果制定適當的管理措施以改善土壤質量,為土壤的可持續利用提供依據。
當前關于河口岸帶區域的研究,多以入海河口為主[9];關于公園土壤的研究,多以城市內公園為主[10],而對于濱湖城市公園化河口岸帶土壤質量的研究鮮有報道。因此,本研究于2017年10月對濱湖城市3個典型公園化河口區域的24個點位進行岸帶土壤采集,分析了土壤理化指標并利用SQI對岸帶土壤進行了綜合質量評價,以識別影響該區土壤質量的主要指標,為濱湖區公園化河口岸帶修復提供科學依據,為同類河口岸帶的土壤修復提供思路,并為恢復和重建被人類活動破壞的岸帶提供理論依據。
五里湖(31°30′07″ ~ 31°32′48″ N, 120°15′11″ ~ 120°13′54″ E)是太湖梅梁灣伸入無錫市的內湖,水域面積為8.6 km2,東西長6 km,南北寬0.3 ~ 1.2 km,環湖一周約21 km。無錫是江蘇省的第二大城市,在太湖流域中占有重要地位,人口稠密、經濟發達,2016年無錫人口達到486萬,國內生產總值(GDP)達9 210億元[11]。無錫市位于亞熱帶季風氣候區,年均溫為18℃(12.2 ~ 20.1℃),年降水量為843.6 mm[12]。
五里湖出入湖河口區域大部分位于公園內,本研究選擇了3個典型公園化河口區域進行土壤理化性狀研究,河口岸帶狀況如表1所述,位置和采樣點位如圖1所示。采樣點位的選擇主要依據到水陸邊界的距離:離岸邊5 m處(每個河口的1號點位)設為近岸點位;離岸邊30 m處(每個河口的2號點位)設為遠岸點位。其中,圩田里河河口岸帶狹長,岸上距離較短,故只設近岸點位。采樣位置編號如下:陸典橋浜河口(L)近岸和遠岸分別為L1和L2;梁塘河河口(C)近岸和遠岸分別為C1和C2;圩田里河河口(W)西部分支和東部分支分別為WW和WE,每個位置設4個采樣點位,共計24個采樣點位。

表1 研究區河口岸帶狀況

圖1 3個河口所處位置和岸帶土壤采樣點位設置
于2017年10月分別對3個河口岸帶的24個采樣點進行土壤樣品采集。為了減少天氣的影響,采樣均在晴天進行,采樣方式為在取樣點位周圍,先用土鏟刮去土壤表層植被及枯枝落葉,然后用環刀進行容重取樣,每兩個取樣點之間距離均大于5 m。同時挖取土壤表層20 cm × 20 cm × 20 cm小土方樣本,帶回實驗室待測。
土壤物理性質測定參照《土壤物理性質測定法》[13]:土壤容重(BD)的測定采用環刀法;土壤顆粒分級采用吸管法,土壤顆粒分級標準采用中國制(1987年)[14]。



土壤化學性質測定參照《土壤農業化學分析方法》[15]:土壤pH采用電極法,土壤全氮(TN)采用凱氏定氮法,堿解氮(AN)采用堿解擴散法,全磷(TP)采用鉬銻抗比色法,有效磷(AP)采用0.5 mol/LNaHCO3浸提-鉬銻抗比色法,有機質(OM)采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化法。
采用加權法計算土壤質量的綜合性指標值,以土壤質量指數SQI(soil quality index)表示[16],計算公式為:

式中:N表示第種參評指標所對應的隸屬度值;W表示第種參評指標所對應的權重值;為參評指標個數。本研究根據土壤質量評價參數選擇的原則[17]及前人的研究資料[18],結合適合岸帶植物生長的土壤指標,選取了石礫、砂粒、黏粒、BD、pH、OM、TN、AN、TP、AP作為土壤質量參評指標。
隸屬度值的確定:根據植物效應曲線將隸屬度函數分為2種類型(拋物線型和S型)[19],石礫、砂粒、黏粒、BD、pH等指標屬于拋物線型隸屬度函數,即式(5);土壤OM、TN、AN、TP、AP等屬于S型隸屬度函數,即式(6)。本研究根據前人研究資料[18]及研究區土壤特征,確定了曲線中轉折點的相應取值,詳見表2。由式(5)、式(6)和表2可求出各項指標的隸屬度值,其介于0.1 ~ 1.0,值越大表示該土壤越有利于植物生長。


式中:為參評指標實際取值,1、2、3、4分別為曲線中轉折點的相應取值(表2)。

表2 隸屬度函數曲線轉折點值
權重值的確定:各項參評指標的權重值采用主成分分析法來確定。首先計算出公因子方差,進一步求出各公因子方差占公因子方差總和的比例,將其作為單項評價指標的權重值[16](表3)。在歸一化過程中,隸屬度函數轉折點的取值及權重的確定方法直接決定最后結果。本研究在轉折點的取值和評價因子的選取上主要以有利于植物生長為目的。
用SPSS 22.0軟件進行統計分析,用Sigmaplot 12.0軟件完成制圖工作。

表3 參評指標權重值
研究區土壤的物理性質總體情況如表4所示。從土壤顆粒粒徑來看,以圩田里河河口的石塊含量最低,其次為梁塘河河口,陸典橋浜河口的石塊含量最高;近岸點位C1高出遠岸點位C2近1倍,近岸點位L1高出遠岸點位L2 44.6 g/kg;陸典橋浜河口的石塊含量與圩田里河河口之間比較相差4倍 ~ 8倍,差異顯著(=0.027,表5)。研究區石礫含量在571.1 ~ 650.5 g/kg,均大于500 g/kg,陸典橋浜和梁塘河河口位置上均表現為遠岸點位石礫含量略高于近岸點位。總體來看,公園化河口岸帶土壤中石塊和石礫平均總含量達到700 g/kg以上,土壤顆粒粒徑較大。研究區域土壤粉粒含量較低,3個區域平均含量為26.9 g/kg。陸典橋浜河口的砂粒和黏粒含量相當,均約為110 g/kg,砂粒含量在L2點位明顯高于L1點位(=0.039);梁塘河和圩田里河河口的砂粒含量均略低于黏粒含量,陸典橋浜和圩田里河河口之間黏粒含量差異顯著(=0.017,表5)。
土壤容重(BD)和孔隙度均能反映土壤水氣的狀況,從表4可以看出,研究區土壤容重范圍在1.37 ~ 1.50 g/cm3,同一河口不同位置之間容重差異不顯著,河口之間容重趨勢為L>W>C,陸典橋浜和梁塘河河口之間差異顯著(=0.019,表5)。從土壤孔隙度上來看,研究區域P變化幅度不大,同一河口不同位置之間差異并不明顯,陸典橋浜和梁塘河河口之間差異顯著(=0.018,表5)。3個河口的P和P均為P>P,梁塘河和圩田里河河口的不同位置之間差異不顯著。陸典橋浜河口的P和P表現為:P在L2(19.66%)要高于L1(14.18%),P在L1(29.50%)要高于L2(23.65%),且兩個指標在陸典橋浜河口近岸和遠岸點位之間差異顯著(P:=0.034;P:=0.049),P在陸典橋浜和圩田里河河口之間有顯著差異(W>L,=0.036,表5)。

表4 研究區土壤的物理性狀
注:ns表示同一河口不同位置之間指標差異不顯著。
研究區土壤的化學性質總體情況如圖2所示。研究區域土壤的pH在7.95 ~ 8.65,呈堿性,同一河口不同位置之間無顯著差異,3個河口土壤pH大小為L>W>C,差異顯著(=0.014,表5),其中,陸典橋浜和梁塘河河口之間存在極顯著差異(<0.01,表5)。研究區土壤的OM平均含量為21.93 g/kg,陸典橋浜和梁塘河河口均表現為近岸點位OM含量高于遠岸點位,且C1和C2之間差異顯著(<0.05)。從土壤氮磷含量上來看,陸典橋浜河口的土壤TN和TP均表現為L1>L2,即近岸點位的土壤氮磷含量比遠岸點位高,L1和L2的TN分別為1.39 g/kg和0.95 g/kg,TP分別為1.34 g/kg和0.96 g/kg。梁塘河河口土壤TN含量C1(1.37 g/kg)>C2(0.84 g/kg),TP含量則兩個點位相差不大(分別為1.16 g/kg與1.18 g/kg)。圩田里河河口的土壤TN、TP含量均表現為WE>WW的趨勢。研究區土壤AN和AP平均含量分別為76.45 mg/kg和30.81 mg/kg,陸典橋浜和梁塘河河口均表現為近岸含量高于遠岸的趨勢,且AN含量在C1和C2之間差異顯著(<0.05)。圩田里河河口中,土壤AN表現為WE(111.13 mg/kg)>WW(77.18 mg/kg),而AP趨勢則相反(WW:40.00 mg/kg;WE:35.93 mg/kg)。3個河口間土壤AP含量C>W>L,除了C和W外,不同河口之間均達到差異顯著水平(<0.05,表5)。

表5 河口之間土壤指標的差異顯著性
注:ns表示不同河口之間指標差異不顯著。×表示某兩個或三個河口間的差異顯著性比較。
土壤質量指數(SQI)作為指示土壤條件差異及其動態變化的指標,能夠綜合反映土壤特性,體現自然因素及人為因素對土壤的影響[19]。本研究篩選了與植物生長相關的10個關鍵土壤指標,包括礫石含量、砂粒含量、黏粒含量、BD、pH、OM、TN、TP、AN、AP,對研究區域進行SQI分析,結果如圖3所示。3個河口SQI范圍在0.21 ~ 0.67,其中L、C和W的平均SQI分別為0.35、0.39和0.47,即土壤質量W>C>L。從區域位置上看,陸典橋浜和梁塘河河口均表現為近岸土壤質量優于遠岸的現象,即近岸的土壤條件較遠岸更有利于植物生長;圩田里河河口的SQI值WW (圖中不同字母表示同一河口不同點位在P<0.05水平上差異顯著) 為了研究影響岸帶土壤質量的主因子,本研究采用逐步回歸方法篩選出影響SQI的主要土壤指標(表6),結果表明,AN對SQI貢獻最大(2=0.808,<0.001),之后依次為BD、OM、AP和pH,逐步提高了2值,5個指標的2達0.982。若利用該5個指標進行SQI計算(SQI5),則SQI與SQI5之間的相關系數達2=0.9534(圖3),即在篩選出的10個關鍵土壤指標中,AN、BD、OM、AP和pH對岸帶土壤質量的影響最大,其中AN、OM、AP和pH反映了土壤提供養分和緩沖能力,BD反映了水分的下滲、保持和通氣能力[20]。 表6 SQI與歸一化后10個土壤指標的逐步回歸公式 注:=24;SPSS分析中自動剔除了礫石(為常數)。 圖3 研究區的土壤質量指數(SQI)及其與SQI5的相關性 土壤的物理性狀主要是指土壤容重、水分、通氣性、熱特性等[21],各因素之間互相影響、相互作用,影響著土壤化學物質的轉化和生物的活動情況,表現出土壤化學性質的差異,決定著土壤肥力轉化的水平。本研究擬通過對濱湖城市公園化河口岸帶土壤理化性狀的測定,以及影響植物生長的土壤質量的分析,找出公園化河口岸帶土壤現狀問題所在,為后期同類土壤修復工程提供理論依據。 土壤的顆粒結構影響著土壤中水、肥、氣、熱的存在狀態和物質的轉化過程,是判斷土壤質量非常重要的指標。根據中國制土壤顆粒分級標準(1987年),當土壤中礫石含量超過300 g/kg以上時,屬于礫石土,其中的水氣交換及理化、生物反應已經大大改變,其性態與傳統意義上的土壤差異極大。研究表明,礫石的存在及含量對徑流入滲的影響較為復雜,礫石覆蓋及含量與入滲量之間既有正相關關系,也有負相關關系,這與土壤類型、礫石在土壤中的位置以及礫石附近的土壤孔隙類型等都有關[22-24]。有研究認為,在坡面土壤中嵌套于土壤內部的石礫會減小入滲量,導致出現較大的徑流與土壤侵蝕速率,而分布于土壤表面的石礫可能增加也可能減小入滲量,其對地表徑流和土壤侵蝕的影響受到石礫粒徑大小的影響[23-24]。本研究中,盡管研究區河口岸帶土壤在河口間或近遠岸之間存在著不同的顆粒含量,但由于在所有采樣點位的石塊和石礫平均總含量均超過700 g/kg,顯著大于砂粉、黏粒總含量,且大部分石塊和石礫嵌套于土壤內部,導致土壤持水能力差,已嚴重影響土壤的水氣平衡,此種結構不利于植物根系生長和微生物的活動[25]。出現此現象的原因可能與兩個公園在建造過程中岸帶土壤來源復雜、土層中摻雜著大量的建筑垃圾等有關,使得岸帶土壤質地和結構較差。 土壤容重(BD)作為土壤物理性質的重要指標,其大小可反映土壤的松緊度、孔隙度、水分入滲率和持水力[21]。一般情況下,土壤越疏松多孔,容重越小,土壤越緊實,容重越大[26-27]。容重增大不利于地表徑流的下滲和土壤中氣體的流通,并間接影響土壤中物質轉化和生物反應。伍海兵[28]的研究表明,上海中心城區綠地土壤容重均值為1.31 g/cm3,符合《綠化種植土壤》標準(CJ/T 340—2011)[29]中土壤容重小于1.35 g/cm3的要求;容重過大,影響植物根系生長;容重達到1.40 g/cm3是根系生長的限制值。在本研究中,研究區域各點位的容重均高于1.35 g/cm3,且陸典橋浜河口和圩田里河河口土壤的容重均超過了1.40 g/cm3的根系生長限制值,不利于岸帶植被生長,也影響了地表徑流的入滲和壤中流的產生,增大了土壤侵蝕的可能性[30-32]。容重值過大的原因既與岸帶土壤中石礫含量高有關,又與采樣點位距公園主干道較近、人為踐踏導致土壤緊實程度升高有關。 土壤通氣性是表征土壤透氣性和土壤中氧含量的綜合指標,也是表示土壤肥力的綜合指標之一[33]。土壤中的孔隙類型影響著水分在土表和土體內的遷移方式和途徑,直接影響地表徑流中物質轉移的形式和速率[27]。一般來說,良好土壤的總孔隙度(P)為50% ~ 56%[14],而城市綠地土壤均存在退化現象,比農林土壤總孔隙度低13% ~ 52%[28]。在本研究中,岸帶土壤的總孔隙度均小于50%,水分和空氣的交流受到了一定程度的限制。各河口岸帶土壤毛管孔隙度(P)均小于20%,顯著低于自然林地土壤的52.88% ~ 61.09%[34],非毛管孔隙度(P)均大于25%,超過了《綠化種植土壤》[29]要求的5% ~ 25% 標準。3個河口岸帶土壤孔隙度現狀均達不到良好土壤性狀的要求,影響了河口岸帶的水分蓄積能力,降低了河口生態功能的發揮。研究表明[35-36],降低容重,增加孔隙度可以增加土壤通透性,促進土壤團聚體的形成,可以提高水肥利用率,增加作物產量。因此,降低容重,增加孔隙度是改善土壤結構,協調土壤水氣交流的關鍵,建議在公園化岸帶土壤修復工程中應給予足夠重視。 我國農田土壤趨于酸化[37],而城市土壤則趨向堿性[38]。本研究區域位于濱湖城市公園內,岸帶土壤pH均在7.9以上,呈堿性,這可能與公園建設時土壤中混入建筑廢棄物、磚頭以及堿性混合物有關[39]。在堿性條件下,土壤中的磷易與Ca2+形成Ca8-P和Ca10-P等難溶性化合物,降低磷的移動性,同時,較高的pH條件不僅會抑制酸性和中性磷酸酶的活性,對堿性磷酸酶活性也有一定的抑制作用,限制難溶性磷向可溶性磷的轉化[40],有利于減少土壤中磷的流失。在本研究中,3個河口間土壤pH呈現L>W>C的趨勢,土壤有效磷(AP)趨勢相反。這可能由于前面所述原因,pH影響著磷的轉化過程,使得可溶性磷含量隨pH增加而降低。 土壤有機質(OM)是土壤中各類反應的載體,在土壤團聚體的形成和穩定性方面起著重要作用。土壤有機質含量增加可提高團聚體穩定性,改善土壤結構,有利于土壤水分的滲透與蓄積,改善土壤通氣性以及根系的生長環境[41-43]。而土壤養分在河岸斷面上的分布特征,不僅可以影響岸帶植被的生長,也影響著養分的遷移與流失。在農田系統中,高水平的土壤養分含量有利于作物生長和獲得較好的產量[44-45],但在類似坡地的岸帶土壤系統中,高土壤養分也意味著較高的養分流失風險。因此,在河岸帶土壤系統中,如何協調養分含量與植物生長之間的關系,使之實現較好的動態平衡,是降低岸帶土壤養分流失,建造良好岸帶生態系統的關鍵。在本研究中,與農田土壤相比,研究區土壤中有機質、全氮(TN)和堿解氮(AN)含量處于中等水平,全磷(TP)和有效磷(AP)含量屬于較高水平(第二次土壤普查養分分級標準)。除梁塘河河口土壤全磷含量差異不大外,陸典橋浜和梁塘河河口土壤的有機質、全氮、堿解氮、有效磷含量均呈現近岸大于遠岸的趨勢。這與前人報道的下坡位土壤養分含量普遍比上坡位和中坡位高的結論[20,45-46]一致。分析原因可能是,隨著雨水的沖刷,枯枝落葉、有機體、養分豐富的表土隨徑流自上而下流動,營養物質也隨之在近岸區累積。近岸土壤隨河水潮汐變化干濕交替明顯,這樣的環境為土壤中微生物生長和物質轉化提供了便利條件。經過長期不斷的微生物分解,物質的轉化和養分的累積,形成了近岸土壤養分高于遠岸的狀況。 在本研究中,圩田里河河口兩個分支之間均為近岸點位,土壤化學性狀差異不顯著。另外,梁塘河河口和圩田里河河口岸帶土壤在理化指標上差異也均不顯著,這可能與二者距離較近,均位于金城灣公園內,初期的建造條件和后期管理方式比較相似有關。 岸帶植被對地表徑流中污染物的攔截起重要作用,可以有效滯緩徑流,并且截留或吸附氮磷等污染物[47]。為了探索岸帶土壤條件是否有利于植被生長,本研究進行了土壤質量SQI評價,SQI越接近于1,說明土壤狀況越利于植物生長[16]。本研究中,3個河口的SQI均在0.5以下,說明研究區域的土壤質量狀況均比較差,存在土壤質量退化的現象。與遠岸點位相比,研究區域近岸點位的SQI較高,即近岸較遠岸更有利于植物生長。3個河口區域相比較,圩田里河河口的SQI(0.47)最大,這可能與該河口點位選取均在近岸有關;另外,梁塘河河口的SQI(0.39)也比陸典橋浜河口(0.35)的大,說明金城灣公園河口的岸帶土壤整體狀況要優于漁夫島綠地公園,更有利于植物的生長,分析原因,可能與公園建設過程中岸帶土壤來源不同,或公園后期管理等因素有關。綜合分析,該區域的土壤修復可以從降低容重、增加孔隙度入手,充分利用適宜植物生長的近岸土壤條件進行輻射修復,同時加強后期管護的力度和科學性。 另外,本研究在逐步回歸分析基礎上,選取了對研究區域土壤質量影響最大的堿解氮、容重、有機質、有效磷和pH等5個指標進行SQI5計算,結果與SQI顯著相關(2=0.953 4),今后對研究區域岸帶土壤質量測定時,該5項指標就能代替計算SQI所用的10個指標,使得計算更簡單,工作量更小。 1) 研究區五里湖3個公園化河口岸帶土壤主要以石塊和石礫為主(700 g/kg以上),砂粒、粉粒和黏粒含量較低;與綠化種植土壤相比,岸帶土壤容重偏大、孔隙度偏低,影響土壤水氣平衡,不利于地表徑流的入滲與植物生長。 2) 3個公園化河口岸帶土壤均呈堿性,與城市土壤pH變化趨勢一致,pH呈現陸典橋浜河口>圩田里河河口>梁塘河河口的趨勢,有效磷含量趨勢相反。與農田土壤相比,研究區域土壤有機質、全氮、堿解氮含量處于中等水平,全磷和有效磷含量屬于較高水平。陸典橋浜和梁塘河河口的土壤有機質、全氮、堿解氮、有效磷含量以及陸典橋浜河口土壤的全磷含量均呈現近岸點位高于遠岸點位的趨勢。 3) 研究區3個典型公園化河口岸帶均存在土壤退化的現象,SQI均小于0.5,土壤質量狀況較差,土壤條件未達到植物生長的最佳狀態。近岸點位與遠岸相比SQI較高,較適合植物生長。 [1] Davoodi H, Gharibreza M, Negarestan H, et al. Ecological risk assessment of the Assaluyeh and Bassatin estuaries (northern Persian Gulf) using sediment quality indices[J]. Estuarine coastal and shelf science, 2017, 192(5): 17–28 [2] 葉春, 李春華, 吳蕾, 等. 湖濱帶生態退化及其與人類活動的相互作用[J]. 環境科學研究, 2015, 28(3): 401–407 [3] 郝瑞軍, 方海蘭, 沈烈英, 等. 上海中心城區公園土壤肥力特征分析[J]. 中國土壤與肥料, 2011(5): 20–26 [4] 龐學勇, 包維凱, 江元明, 等. 九寨溝和黃龍自然保護區原始林與次生林土壤物理性質比較[J]. 應用與環境生物學報, 2009, 15(6): 768–773 [5] 趙鵬, 胡艷芳, 林峻宇. 不同河岸帶修復策略對氮磷非點源污染的凈化作用[J]. 中國環境科學, 2015, 35(7): 2160–2170 [6] Karlen D L, Ditzler C A, Andrews S S. Soil quality: Why and how? [J]. Geoderma, 2003, 114(3/4): 145–156 [7] 劉占鋒, 傅伯杰, 劉國華, 等. 土壤質量與土壤質量指標及其評價[J]. 生態學報, 2006, 26(3): 901–913 [8] 袁勇, 李小英. 森林類型自然保護區土壤養分綜述[J]. 中國農學通報, 2016, 32(5): 75–82 [9] Hu Y, Wang L, Tang Y, et al. Variability in soil microbial community and activity between coastal and riparian wetlands in the Yangtze River estuary-potential impacts on carbon sequestration[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2014, 70: 221–228 [10] 鞏文雯, 于曉東, 韓平, 等. 北京市公園土壤黑碳含量特征及來源分析[J]. 生態環境學報, 2017, 26(10): 1795– 1800 [11] 無錫市志辦公室. 無錫年鑒[M]. 北京: 地方志出版社, 2017: 503–505 [12] Wang J L, Fu Z S, Qiao H X, et al. Assessment of eutrophication and water quality in the estuarine area of Lake Wuli, Lake Taihu, China[J]. Science of the Total Environment, 2019, 650: 1392–1402 [13] 中國科學院南京土壤研究所土壤物理研究室. 土壤物理性質測定法[M]. 北京: 科學出版社, 1978: 78–83 [14] 黃昌勇. 土壤學[M]. 北京: 中國農業出版社, 2000: 69–96 [15] 中國土壤學會. 土壤農業化學分析方法[M]. 北京: 中國農業科技出版社, 2000: 12, 106–108, 146–185 [16] Andrews S S, Karlen D L, Mitchell J P. A comparison of soil quality indexing methods for vegetable production systems in Northern California[J]. Agriculture Ecosystems and Environment, 2002, 90(1): 25–45 [17] 沈漢. 土壤評價中參評因素的選定與分級指標的劃分[J]. 華北農學報, 1990, 5(3): 63–69 [18] 袁勇, 熊東紅, 校亮, 等. 元謀干熱河谷沖溝不同部位土壤質量評價[J]. 西南農業學報, 2018, 31(10): 2165– 2172 [19] 孫波, 張桃林, 趙其國. 我國東南丘陵山區土壤肥力的綜合評價[J]. 土壤學報, 1995, 32(4): 362–369 [20] 劉廣明, 呂真真, 楊勁松, 等.基于主成分分析及GIS的環渤海區域土壤質量評價[J]. 排灌機械工程學報, 2015, 33(1): 67–72 [21] 宮亮, 安景文, 邢月華, 等. 連年深松和施用有機肥對土壤肥力及玉米產量的影響[J]. 土壤, 2016, 48(6): 1092– 1099 [22] Cerda A. Effects of rock fragment cover on soil infiltration, interrill runoff and erosion[J]. European Journal of Soil Science, 2001, 52: 59–68 [23] Deecmix L, Viramontes D, Vauclin M. Influence of soil surface features and vegetation on runoff and erosion in the Western Sierra Madre (Durango Northwest Mexico) [J]. Catena, 2001, 43: 115–135 [24] Brakensiek D L, Rawls W J. Soil containing rock fragments: effects on infiltration[J]. Catena, 1994, 23: 99– 110 [25] 馬方, 陳中玉. 多石農田除石的必要性分析[J]. 吉林農業, 2010, 246(8): 98–99 [26] 郭培俊, 艾應偉, 陳朝瓊, 等.植生土類型對巖石邊坡人工土壤理化性質和微生物活性的影響[J]. 水土保持學報, 2012, 26(1): 203–208 [27] 王璐, 仲啟鋮, 陸穎, 等. 群落配置對濱海圍墾區土壤理化性質的影響[J]. 土壤學報, 2014, 51(3): 638–647 [28] 伍海兵. 上海中心城區典型綠地土壤物理性質特征研究[J]. 土壤, 2018, 50(1): 155–161 [29] 中華人民共和國住房和城鄉建設部. 綠化種植土壤: CJ/T 340—2016[S]. 北京: 中國標準出版社, 2016 [30] 劉小梅, 呂殿青. 土壤容重對紅壤坡地降雨侵蝕和入滲的影響[J]. 長江大學學報, 2013, 27(2): 13–18 [31] 鄭世清, 周佩華. 土壤容重和降雨強度與土壤侵蝕和入滲關系的定量分析[J]. 中國科學院西北水土保持研究所集刊, 1988(7): 53–56 [32] 吉恒瑩. 土壤質地層狀性和水質對土壤侵蝕影響的試驗研究[D]. 陜西楊凌: 西北農林科技大學, 2017 [33] 雷宏軍, 胡世國, 潘紅衛, 等. 土壤通氣性與加氧灌溉研究進展[J]. 土壤學報, 2017, 54(2): 297–308 [34] 杜阿朋, 于澎濤, 王彥輝, 等.六盤山北側疊疊溝小流域土壤物理性質空間變異的研究[J]. 林業科學研究, 2006, 19(5): 547–554 [35] 李昌見, 屈忠義, 勾芒芒. 生物炭對土壤水肥利用效率與番茄生長影響研究[J]. 農業環境科學學報, 2014, 33(11): 2187–2193 [36] 劉志鵬, 徐杰男, 佘冬立, 等. 添加生物質炭對土壤熱性質影響機理研究[J]. 土壤學報, 2018, 55(4): 933–944 [37] Guo J H, Liu X J, Zhang Y, et al. Significant acidification in major Chinese croplands[J]. Science, 2010, 327: 1008– 1010 [38] 盧瑛, 龔子同, 張甘霖. 南京城市土壤的特性及其分類的初步研究[J]. 土壤, 2001, 33(1): 47–51 [39] 劉庚, 任軍, 胡長群, 等. 長春市高新北區綠地土壤質量分析[J]. 東北師大學報(自然科學版), 2017, 49(1): 120–124 [40] 趙蘭坡, 姜巖. 土壤磷酸酶的測定方法探討[J]. 土壤通報, 1986, 17(3): 138–141 [41] 邱傳明. 土壤有機質提升技術[J]. 土壤與肥料, 2019(5): 69–71 [42] Chamizo S, Cantón Y, Miralles I, et al. Biological soil crust development affects physicochemical characteristics of soil surface in semiarid ecosystems[J].and Biochemistry, 2012, 49: 96–105 [43] Felde V J M N L, Drahorad S L, Felix-Henningsen P, et al. Ongoing oversanding induces biological soil crust layering-a new approach for biological soil crust structure elucidation determined from high resolution penetration resistance data[J]. Geoderma, 2018, 313: 250–264 [44] 段英華, 盧昌艾, 楊洪波, 等. 長期施肥下我國灌淤土糧食產量和土壤養分的變化[J]. 植物營養與肥料學報 2018, 24(6): 1475–1483 [45] 楊旸, 張樹蘭, 楊學云. 長期施肥對塿土冬小麥產量及土壤養分的影響[J]. 土壤通報, 2018, 49(2): 402–408 [46] 薛海龍, 許文年, 劉大翔. 兩種邊坡生態修復模式土壤肥力與酶活性的變化[J]. 水土保持通報, 2016, 36(4): 182–192 [47] 褚利平, 王克勤, 宋澤芬, 等. 烤煙坡耕地壤中流氮、磷濃度的動態[J]. 農業環境科學學報, 2010, 29(7): 1346– 1354 [48] 佘冬立, 阿力木·阿布來提, 陳倩, 等. 不同入流條件下植被過濾帶對坡面徑流氮、磷的攔截效果[J]. 應用生態學報, 2018, 29(10): 3425–3432 Study on Soil Physiochemical Properties in Typical Parkization Estuaries of Lakeshore City QIAO Hongxia1, JIANG Yuan2, FU Zishi1, WANG Junli1, ZHANG Lei1, LIU Fuxing1* (1 Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China; 2 Wuxi Hengcheng Water Conservancy Engineering Construction Co., Ltd. Wuxi, Jiangsu 214000, China) 24 soil samplings were selected from three typical parkization estuaries (Ludianqiaobang, Liangtanghe and Weitianlihe) around Wuli Lake in Oct. 2017, and gravel, soil texture composition, bulk density (BD), porosity (P), pH, organic matter (OM), total nitrogen (TN), alkali-hydrolyzed nitrogen (AN), total phosphorus (TP), available phosphorus (AP) and soil quality index (SQI) were analyzed or calculated. The results showed that the pedons in the three estuaries were all dominated by rocks and gravel (>700 g/kg), soil bulk density was larger (>1.35 g/cm3) and soil porosity was low (<50%), which indicate the soils are poor in infiltration and easy to occur surface runoff. The soils in the three estuaries were all alkaline with an average pH of 8.30, and pH value was in an order of Ludianqiaobang > Wutianlihe > Liangtanghe, while AP was opposite. Except for TP content in Liangtang, the near-shore soils generally had higher contents of OM, TN, AN, AP, and TP than those of the far-shore soils in Ludianqiao and Wutianli. The soil qualities of the three estuaries were all poor (SQI<0.5), unconducive to plant growth, and AN, BD, OM, AP and pH were the main factors affecting soil quality. The above results provide references for soil remediation in the parkization estuaries around Wuli Lake and the other similar areas. Estuary; Lakeshore zone; Soil; Physiochemical properties; SQI 國家水體污染控制與治理科技重大專項項目(2017ZX07203-005)、國家自然科學基金項目(41807397)、上海市青年科技啟明星計劃項目(19QC1400700)、上海市農業科學院學科領域建設專項和企業科技研發項目(HCY2019-01)資助。 (liufuxing@126.com) 喬紅霞(1975—),女,黑龍江牡丹江人,碩士,副研究員,主要從事農業面源污染及河岸帶水土聯動修復技術研究。E-mail: qiaohongxia@saas.sh.cn S153;X825 A 10.13758/j.cnki.tr.2019.03.013


3 討論
3.1 三個公園化河口岸帶的土壤物理特征和差異
3.2 三個公園化河口岸帶的土壤化學特征和差異
3.3 三個公園化河口岸帶的土壤質量狀況
4 結論