城市園林綠化中應用于有機覆蓋物的效果研究

丁建成,師桂英

(甘肅農業大學 園藝學院，甘肅 蘭州 730070 )

0 引言

隨著近年來城市建設速度步伐的加速，城市中土地的硬化率逐漸提高，城市熱島效應明顯，土地硬化后地表雨水不能滲流，造成水資源的浪費[1～3]，同時由于城市規模的擴大，城市用水需求不斷提升，地下水水位呈下降趨勢，城市用水和集水、存水矛盾凸出，由于改變了地表水的徑流，城市地表土壤破壞嚴重，土壤中的有機質含量低，不利于城市園林綠化的發展[4～7]。為了提高城市園林綠化中土壤的儲水能力和土壤中有機質的含量，筆者用實驗的方法研究了有機覆蓋物——木奇對城市園林綠化中土壤pH值、土壤溫度、氮元素含量、有機質含量、水分含量及滲透系數的影響。

1 木奇覆蓋物實驗分析

實驗用木奇為北京天方園林綠化工程有限公司生產的由木屑類廢棄材料組成的添加染色劑和阻燃材料后的成品材料，實驗用試劑和所用儀器如表1所示。

表1 實驗試劑和儀器

為了探究木奇不同覆蓋深度條件下對綠化土壤的影響，選取了如表2所示的木奇覆蓋厚度，采用其余培養條件相同情況下通過綠化植被土壤中pH值及溫度的測量，選用適用于綠色植物生長的木奇覆蓋厚度。

表2 木奇覆蓋深度

以木奇覆蓋厚度6 cm為實驗條件，按照對照實驗的方法選公園綠化外條件下月季、刺槐、水杉三種植物分別在裸露條件下和木奇覆蓋條件下土壤中的營養情況及儲水能力進行了對比分析，以深度取樣的方法對不同深度下實驗指標進行測試分析，實驗對應序號如表3所示。

表3 實驗對應編號

2 實驗結果及分析

圖1為不同木奇覆蓋厚度下土壤pH值從圖中可以發現當木奇覆蓋厚度為0 cm時，土壤pH值小于7，土壤整體偏酸性，隨著木奇覆蓋厚度的增加，土壤的pH值逐漸降低，說明木奇對保持土壤酸性防止土壤板結具有積極作用，且隨著木奇厚度的增加，該作用效果愈發明顯，當木奇厚度為6 cm時，土壤pH由裸露時的5.93降低至5.17。

圖1 土壤pH

從圖2的溫度變化曲線中可以發現，園林綠化土壤溫度峰值在16:00，覆蓋木奇土壤中溫度比裸露土壤中溫度偏高，且隨著木奇厚度的增加，溫度增高愈大，當木奇覆蓋厚度為6 cm時，土壤峰值溫度由裸露時的6.23℃，提高到7.83℃。由此可知，冬季適當增加木奇的覆蓋厚度有利于土壤的保溫。

圖2 溫度變化

氮元素作為土壤中營養成分含量最高的元素對園林綠化中植被的生長具有關鍵作用[8]。圖3為不同深度土層下每千克土壤中氮元素含量，從圖中可以發現，隨著土層深度的增加，氮元素含量呈現下降趨勢。在同等地層深度條件下，覆蓋木奇土層中氮元素比裸露土層中高。根據0～30 cm土層范圍內每千克土壤中氮元素總含量可以發現，覆蓋木奇土壤中比裸露土壤中提高了約31.89%。由于氮元素是以其他化合物的形態存在于土壤中，且氮元素是園林綠化作物中最重要的元素。由此可以推斷木奇覆蓋后能有效提高土壤的肥力，利于綠化植物的生長。

圖3 氮元素含量

土壤中有機質能為綠化植被提供營養，是衡量土壤中營養成分的另一個重要指標[9]。圖4為不同條件下土壤中有機質含量變化情況。從圖中可以發現，隨著深度的增加，土壤中有機質含量逐漸降低，在同等深度條件下，覆蓋木奇土壤中有機質含量高于裸露土層。產生這種現象的可能原因是木奇覆蓋情況下土壤溫度提高，土壤中微生物數量增加，在微生物的降解作用下產生了比裸露土層更多的有機質。

圖4 土壤有機質含量

水分對植物生長有決定性影響，是園林綠化植物中必不可少的物質[10]。木奇覆蓋可使地表水分蒸發減少，利用木奇將空氣和土壤隔絕作用還能將土壤中的水蒸氣凝結成液態水，提高土壤中含水量。從圖5可以發現，在裸露地表情況下，土壤中水分含量隨深度增加而增加，地表覆蓋木奇后，土壤中水分含量與裸露地表比，總體呈現增加趨勢，但不同深度的水分含量仍有一定的差異，5～15 cm深度范圍內含水量最高，達到了14%，其次為15～30 cm范圍內，含水量達到了13.22%，含水量最低為接近地表土層0～5 cm范圍內，含水率僅12.18%，但與裸露土層相比，該含水率仍高于裸露土層15～30 cm深度 11.82%的最大含水率。

圖5 土壤中水分含量

土壤的滲透系數是反應土壤對外界進行物質交換速率的物理量[11]，圖6為不同條件下土壤滲透系數的大小，從圖中可以發現，與鋪設木奇相比，裸露土層的滲透系數均比同等深度條件下覆蓋木奇土層滲透系數大，對木奇覆蓋土層而言，土壤的滲透系數隨著深度的增加呈現增長態勢。土壤滲透系數越大，表明土壤的孔隙越大，土壤與外界物質交換能力強，不利于水分及養分的保持。

圖6 土壤滲透系數

3 結論

木奇是一種利用木屑等有機材料發酵后再加工并輔以其他纖維添加材料形成的有機覆蓋物，對于城市園林綠化植物的生長和環境保護是十分有利的。因此筆者用實驗的方法分析了木奇覆蓋物的作用，并得出了以下結論：

(1)通過不同木奇覆蓋厚度的實驗對比可知，當木奇覆蓋厚度為6 cm時土壤pH值最低，能有效防止土壤板結，相比其他覆蓋厚度土壤溫度最高，有利于綠色植被保溫生長。

(2)在6 cm木奇覆蓋厚度下，土壤中的氮元素含量、有機質含量及水分含量比裸露地表土壤中均有所提高，土壤滲透系數減小，有利于土壤肥力增加和和提高土壤持水能力。

(3)當木奇覆蓋厚度為6 cm時，土壤中0～5 cm范圍內氮元素含量最高，有機質含量最高，滲透系數最小，5～15 cm范圍內土壤中水分含量最高。