基于樹種影響土壤差異的上海市城市綠化樹種初步選擇

楊瑞卿, 季德成，石楊, 奉樹成,4, 嚴巍

基于樹種影響土壤差異的上海市城市綠化樹種初步選擇

楊瑞卿1,2, 季德成1,2，石楊1,2, 奉樹成1,2,4, 嚴巍2,3,4,*

1. 上海市綠化管理指導站, 上海 200020 2. 上海城市樹木生態應用工程技術研究中心, 上海 200020 3. 上海植物園, 上海 200031 4. 上海城市植物資源開發應用工程技術研究中心, 上海 200031

樹種差異對土壤養分因子的影響及其在不同地區差異對于適宜樹種選擇意義重大。選擇上海市的5個樹種(懸鈴木、香樟、欒樹、無患子和銀杏)以方位和距離分9個區域進行土壤采樣, 對土壤養分因子的12個指標進行研究。多因素方差分析顯示, 長期定植于類似土壤條件下, 樹木能夠顯著影響土壤養分等指標, 但不同區域間存在顯著差異(<0.05)。基于多重比較結果對各指標進行標準化處理、獲得綜合得分排名發現, 懸鈴木具有較好的土壤養分維持能力, 并且在每個區域的養分維持能力均處于最高水平, 而銀杏表現最差。銀杏維持土壤中量元素能力較好, 香樟維持土壤微量元素能力較好。綜合分析得出, 對上海市城市立地土壤養分改良較好的綠化樹種為懸鈴木, 香樟和無患子次之, 銀杏表現最差。

上海市; 土壤養分; 中量元素; 微量元素; 樹種差異

0 前言

城市綠地是城市建設中重要和必不可少的組成部分, 它具有改善城市微域氣候、過濾有害物質、美化城市景觀等作用[1]。城市園林綠化樹種的選擇應當根據當地的氣候、土壤和地形條件等選擇適宜的樹種, 做到“因地制宜, 適地適樹”的原則, 以保證樹木的正常生長發育, 保持穩定的綠化效果[2-4]。城市綠化樹種選擇的恰當與否, 直接影響樹木的生長發育和所產生的綠地效益[5]。樹種能影響土壤不同方面的性質, 樹木不僅提供豐富的土壤, 而且在全球碳循環過程中也起著至關重要的作用[6]。樹木可以提高土壤肥力, 不同類型人工林的枯枝落葉導致林下土壤化學性質發生變化, 進而造成不同類型人工林土壤肥力的差異[7, 8]。森林土壤養分中90%以上的氮和磷, 60%以上的礦質元素都來源于凋落物的歸還[9]。凋落物作為養分的基本載體, 在養分循環中是連接植物與土壤的“紐帶”, 在維持土壤肥力, 促進森林生態系統正常的物質循環和養分平衡方面有著特別重要的作用[10]。薛立等[8]研究發現, 落羽杉、馬占相思樹純林、混交林能顯著提高土壤有機質和養分含量。滇中高原云南松土壤N、P、K的養分歸還量以葉凋落物的養分歸還兩最大, 是滇中云南松養分歸還的主要形式[11]。孫慧珍研究指出由于不同類型人工林的枯枝落葉中存在化學成分的差異, 導致林下土壤化學性質發生變化, 進而造成不同類型人工林土壤肥力的差異[12]。因此, 研究不同種類城市樹木對土壤養分影響的差異對營造最佳城市生態效益的配置模式、發揮最大的景觀效益和改善城市生態環境具有重大意義。

當前城市綠化樹種選擇主要考慮的因素多基于地上和土地利用類型、根系深度和大氣CO2等方面, 尚未全面考慮樹種對土壤的影響[13-17]。而土壤養分狀況是土壤肥力的重要標志, 監測城市土壤養分分布特征對城市土壤養分管理及精確施肥等具有重要意義[2, 18]。作為城市綠化的根本, 對不同影響土壤性質開展深入研究, 是綠化成功的基礎[4]。行道樹作為城市綠化的骨架, 在城市綠化中具有不可替代的作用, 大力發展行道樹, 是“建設現代化生態城市”的迫切要求。截至2020年, 上海市行道樹約129萬株, 常見種類48種, 而土壤作是行道樹吸收水分和養分的來源, 根系生長的介質, 因此, 城市土壤質量的好壞直接決定了城市綠化的成敗。與此同時, 上海市人口稠密, 城市土壤性質因人為活動發生了很大變化。因此, 理清上海市不同種類行道樹土壤現狀, 開展綜合分析將有助于從改良困難立地等角度進行優質行道樹樹種選擇, 在做到適地適樹的同時，也要做到適樹適地，提高城市樹木的多樣性，為進一步提升道路“彩化”水平、打造“一街一景”提供數據支撐，同時, 為今后建立一套長效、涵蓋整個上海市的行道樹土壤質量監測評估體系提供數據支持。

1 研究地點、材料與方法

1.1 研究地點、材料與樣品采集

研究區域選擇上海市9個區域(內環以內、內環至中環、中環至外環、東部區域、西部區域、南部區域、北部區域、臨港新城和崇明), 基本涵蓋上海市所有的典型立地條件。由于城市綠化造林為非成片造林, 因此于2016年4月在劃分的9個區域內選擇具有代表性的道路進行采樣, 每個區域沿道路設置非標準樣地, 每個樣地的面積400 m2。每個區域選5個樹種(懸鈴木、香樟、欒樹、無患子和銀杏)各設置3個非標準樣地進行土樣采集, 每個采樣點在樹穴四個方位, 采集0—30 cm土層深度的壤樣品組成混合樣, 取樣方法按照國際要求進行。

1.2 土壤養分相關指標的測定

前處理: 土壤樣品風干至恒重, 去除石塊、植物根系等雜物, 備用土壤指標測定[19]。

土壤養分因子測定: 12個土壤養分因子指標: 有機質、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、有效Ca、有效Mg、有效S、有效Fe、有效Mn、有效Cu和有效Zn的測定方法見表1。

1.3 數據處理

以5個樹種類型和9個區域為固定因子, 以12個土壤相關指標為因變量, 進行多因素方差分析。當樹種間差異顯著時, 使用多重比較確認種間差異的大小和發生在哪些樹種之間, 使用不同字母法標記這種差異。樹種與區域的交互作用分析(T×A)用于分析樹種類型間差異是否在不同區域表現一致, 當T×A交互作用<0.05時, 說明樹種間的差異在不同區域顯著不同, 反之則說明樹種間的差異在不同區域基本一致(即差異不顯著)。

1.4 數據標準化綜合得分處理

采用數據標準化綜合得分處理方法進行造林優質樹種的選擇[4]。首先根據1.3結果將各個指標的數值按照從好到差的順序排序(比如有機質指標, 越高越好)并根據多重比較的結果從高到低使用順序a、b、c字母法進行顯著性差異標注: 相同指標種間差異顯著使用不同字母表示(<0.05), 而差異不顯著使用相同字母表示(>0.05)。數據標準化處理模式如圖1。

2 結果與分析

2.1 不同樹種對土壤綜合影響

不同樹種栽植環境下, 懸鈴木栽植土壤的有機質、速效鉀、有效Ca和有效Zn含量均最高, 分別為20.89 g·kg-1、269.17 mg·kg-1、3969.65 mg·kg-1和5.17 mg·kg-1; 但全氮和有效Fe含量均處于最低水平。銀杏栽植土壤的全氮和有效磷含量最高, 分別為1.08 g·kg-1和14.54 mg·kg-1, 但有機質、堿解氮、有效Fe、游戲Mn和有效Cu含量均最低。無患子栽植土壤有效Fe和堿解氮含量最高, 分別為26.90 mg·kg-1和65.78 mg·kg-1, 但有效磷、速效鉀、有效Ca含量均處于最低水平。有效Mg含量最高的為欒樹栽植土壤, 為133.04 mg·kg-1, 最低的為香樟栽植土壤, 其值為126.85 mg·kg-1。方差分析結果顯示, 不同樹種土壤間堿解氮、速效鉀、有效Ca、有效Fe、有效Mn和有效Zn差異顯著(<0.05), 其中速效鉀、有效Ca和有效Fe在樹種間的差異達到極顯著的水平(<0.01)。樹種類型和區域(T×A)間存在顯著交互作用的有有機質、全氮、堿解氮、有效Mg和有效S(<0.05), 其他指標均不具有明顯的交互作用, 其中堿解氮和有效S在樹種和區域間存在極顯著的交互作用(<0.01)(表2)。

2.2 不同樹種對土壤大量元素含量的影響

內環以內: 有機質含量最高的是懸鈴木(23.45 g·kg-1), 是最低值銀杏的1.7倍; 速效鉀含量由高到低依次是懸鈴木、香樟、欒樹、銀杏和無患子(表3)。內環至中環: 全氮含量最高的為懸鈴木, 其含量為1.27 g·kg-1, 堿解氮含量最高的為無患子, 其含量為83.89 mg·kg-1。西部區域: 懸鈴木的速效鉀含量最高, 為最低值無患子的2.6倍。南部區域: 懸鈴木的速效鉀含量最高, 為404.41 mg·kg-1, 是最低值無患子的2.7倍; 香樟的堿解氮含量最高, 是最低值無患子的1.6倍; 有機質含量最高的為懸鈴木, 其含量為22.15 g·kg-1。北部區域: 懸鈴木的有效磷含量最高, 為最低值欒樹的12.8倍, 其余指標樹種間差異不顯著。臨港新城:懸鈴木的有機質和速效鉀含量均最高, 分別為19.46 g·kg-1和324.49 mg·kg-1。崇明: 無患子的堿解氮含量最高, 為最低值欒樹的2.8倍; 懸鈴木的全氮和有機質含量均最高, 分別為最低值銀杏的2.1倍和2.2倍。各區域土壤有機質和大量元素含量在樹種間均存在差異, 但差異達到顯著水平的指標各有不同, 如內環以內土壤養分因子樹種間差異達到顯著的指標是有機質和速效鉀, 內環至中環土壤全氮和堿解氮含量在樹種間存在顯著差異。西部區域僅速效鉀含量在樹種間的差異達到顯著水平(表3)。

表1 土壤養分指標的測定方法

圖1 數據標準化處理流程

Figure 1 The process flow of data standardization

2.3 不同樹種對土壤中、微量元素含量的影響

東部區域的有效Mg、有效Cu和有效Zn在樹種間的差異達到顯著水平, 其中, 含量最高的樹種分別為欒樹149.52 mg·kg-1、懸鈴木7.95 mg·kg-1和懸鈴木5.98 mg·kg-1(表4和表5)。西部區域僅有效Mn在樹種間差異達到顯著水平, 其含量最高的樹種為欒樹, 為最低值懸鈴木的1.4倍, 微量元素指標在樹種間的差異均不顯著。南部區域僅微量元素中的有效Fe含量在樹種間的差異達到顯著水平, 其含量最高的樹種為香樟(27.37 mg·kg-1)。臨港新城僅微量元素中的有效Zn含量在樹種間差異達到顯著水平, 含量最高的樹種為懸鈴木, 其含量顯著高于其他4個樹種。崇明樹種間差顯著的指標僅為微量元素中的有效Mn和中量元素中的有效S, 其中無患子的有效Mn含量最高(15.34 mg·kg-1), 為最低值銀杏的1.4倍, 銀杏的有效S含量顯著高于其他4個樹種。內環以內區域樹種間差異達到顯著水平的為有效Mg和有效Cu, 其余指標在樹種間的差異均不顯著, 其中欒樹的有效Mg含量最高(127.32 mg·kg-1), 香樟的有效Cu含量最高(10.88 mg·kg-1)。內環至中環樹種間差異顯著的指標為有效Ca、有效Mg、有效Fe和有效Zn; 其中懸鈴木的有效Ca和有效Zn含量最高, 分別為最低值香樟和銀杏的1.2倍和2.3倍, 無患子的有效Mg和Fe含量最高, 分別為最低值香樟和欒樹的1.4倍和1.6倍。中環至外環4個指標(有效Cu、有效Mn、有效S、有效Mg)的種間差異達到顯著水平, 其他指標樹種間差異不顯著。北部區域中量元素和微量元素在樹種間差異均不顯著。

2.4 土壤養分因子維持能力綜合分析

綜合所有區域結果, 土壤有機質和大量元素維持能力的標準化綜合得分為13.9。僅懸鈴木(14.7)位于平均分數線以上, 它的土壤有機質和大量元素維持能力相對較高; 無患子(13.9)處于平均水平線, 其余樹種的標準化綜合得分均低于平均值(圖2)。結合表3, 土壤有機質和大量元素維持能力高的懸鈴木土壤有機質、全氮、堿解氮和速效鉀平均值均高于肥力維持能力最低的銀杏, 相應平均值分別高出37%、32%、7%和38%。土壤中量元素維持能力的平均標注化綜合得分為8.5。位于平均分數線以上的樹種為懸鈴木(8.6)、欒樹(8.6)和銀杏(8.6), 香樟(8.3)和無患子(8.4)位于平均分數線以下(圖3)。結合表4, 土壤中量元素維持能力較高的樹種組土壤有效Ca和有效Mg平均值均高于中量元素維持能力較低的樹種組, 相應平均值分別高出2.7%和1.5%。土壤微量元素維持能力的標準化綜合得分為11.2。位于平均分數線以上的樹種包括懸鈴木(11.3)、香樟(11.6) 和欒樹(11.3), 無患子(11.1)和銀杏(10.9)的土壤微量元素維持能力相對較低(圖4)。結合表5, 土壤微量元素維持能力較高的樹種組土壤有效Mn、有效Cu和有效Zn的平均值均高于微量元素維持能力較低的樹種組, 響應平均值分別高出3%、21%和45%。

表2 樹種類型、分布區域對12個土壤指標的影響及交互作用

注: T: 樹種類型, A: 分布區域, T×A: 樹種×區域, OM: 有機質(organic matter), TN: 全氮(total nitrogen), PPM: 堿解氮(alkaline nitrogen), AP: 有效磷(available phosphorus), Aca: 有效Ca(available calcium), AMg: 有效Mg(available magnesium), AS: 有效S(available sulfur), AFe: 有效Fe(available Fe), AMn: 有效Mn(available Mn), ACu: 有效Cu(avialble Cu), AZn: 有效Zn(available Zn), 下同。

注: A1: 內環以內, A2: 內環至中環, A3: 中環至外環, A4: 東部區域, A5: 西部區域, A6: 南部區域, A7: 北部區域, A8: 臨港新城, A9: 崇明。下同。

Figure 2 Inter-trees comparison on the comprehensive scores for soil fertility maintenance and differences at different areas

表3 樹種差異對不同區域養分因子的影響方式及差異大小

續表

注: 表中小寫字母表示不同區域不同樹種間的差異顯著性, 不同字母表示差異顯著(<0.05), 相同字母表示差異不顯著(>0.05)。A1: 內環以內, A2: 內環至中環, A3: 中環至外環, A4: 東部區域, A5: 西部區域, A6: 南部區域, A7: 北部區域, A8: 臨港新城, A9: 崇明。下同。

圖3 樹種間土壤中量元素維持能力及不同區域差異

Figure 3 Inter-trees comparison on the comprehensive scores for secondary element and differences at different areas

表4 樹種類型差異對不同區域中量元素的影響方式及差異大小

圖4 樹種間土壤微量元素維持能力及不同區域差異

Figure 4 Inter-trees comparison on the comprehensive scores for trace element and differences at different areas

表5 樹種類型差異對不同區域微量元素的影響方式及差異大小

3 討論

土壤養分含量狀況是土壤肥力的重要標志[4]。由于城市環境中的土壤因人類活動而發生極大的改變, 而且這種改變可以區別其他生態系統以及不同城市環境中的土壤[20, 21]。監測城市土壤養分含量和空間分布特性對城市適宜樹種的選擇、以及精準施肥等具有重要的指導意義[22, 23]。本文根據上海市城區劃分進行分區域研究, 而且所選的樹種為上海市城市主要行道樹種, 以為上海市城市森林建設提供科技支撐和實踐指導, 同時也可為其他城市森林建設提供參考。土壤有機質是維持土壤養分的重要組成部分[1]。本研究結果顯示, 不同樹種

栽植土壤有機質含量在10.25—29.44 g·kg-1之間, 平均為16.20 g·kg-1, 所有樹種的栽植土壤有機質含量均明顯高于園林植物所需土壤有機質臨界值(10 g·kg-1), 表明上海市城市5種行道樹種栽植土壤有機質含量均較高, 同時, 在樹木管理方面, 可以減少人工施肥量和次數, 應該盡可能的對干樹枝、樹葉、剪草和其他城市有機廢物進行合理利用, 作為有機肥料返回土壤, 以確保綠地和土壤資源的可持續利用。土壤有機質及全氮主要來源于地上凋落物分解及養分輸入[24]，但城市樹木周邊大多都被硬化，枯枝落葉難以做到養分自循環，因此在進行土壤改良時也應盡量選用有機肥。比較5個樹種栽植土壤有機質和全氮含量發現, 懸鈴木栽植土壤高于其他4個樹種, 表明懸鈴木根系對土壤養分的激活和釋放能力高于其他4個行道樹種, 具有較高的養分激活潛力。人類城建活動極大改變了部分城市土壤的結構, 表土通常充滿了各種侵入體, 如建筑瓦礫、垃圾等, 顯著影響土壤肥力和植物生長[1]。Scandinavia半島選擇城市森林樹種時, 不僅考慮美學效果和功能特性, 還優先選擇抗性強的樹種[25]。路嘉麗等[4]也指出, 植樹造林過程中, 應根據具體條件選擇合適的樹種, 并通過樹種來改良惡劣土壤條件。根據本研究結果, 在上海市城市樹種選擇過程中, 對于城市河道周邊土壤水肥條件優越的地區, 可考慮種植相對比較耗費的樹種, 如銀杏, 這有助于減少土壤富營養化。對土壤貧瘠的城市中心區域, 應當選擇土壤肥力維持能力較強的樹種, 如懸鈴木、無患子和香樟等。土壤中量元素參與植物多個生理代謝過程和多種化合物的合成, 其含量及供應狀況直接影響植物的生長發育和品質[26-30]。研究土壤中量元素的含量及空間分布對土壤中量元素的合理管理, 以及含Ca、Mg和S肥料的科學施用具有重要指導意義[30]。Pouyat等[31]報道, 與郊區農田土壤相比, 城市土壤有足夠的土壤速效養分(如Ca、Mg、K和P)。本研究中, 相同區域內樹種間中量元素維持能力差異不明顯, 僅城市中心區域(內環以內、內環至中環、中環至外環)樹種間中量元素維持能力存在差異。其原因可能為在城市森林生態建設過程中, 各區人工施肥等處理使城市土壤中量元素充足, 保證了各樹種生長所需的中量元素, 造成了樹種間中量元素維持能力無顯著差異。鐵、錳、銅、鋅等微量元素是植物生長所必須的營養元素, 其有效態含量水平不僅對植物的生長發育和生理代謝均具有重要影響, 而且顯著影響人類的健康[32-35]。近10年來由于有機肥料施用量減少, 高純度的氯磷肥用量增加, 導致許多地區土壤中Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素含量下降[36]。通過對城市土壤微量元素的含量及分布特征分析, 可為城市土壤養分平衡管理、城市森林生態建設樹種選擇及可持續發展提供理論指導。

城市森林建設樹種的選擇中, 應結合城市的氣候溫度及環境條件, 根據不同的種植場所進行選擇分配, 同時也應考慮部分經濟因素[37]。樹種能影響土壤養分等不同方面的性質, 基于不同樹種差異對土壤養分因子的影響, 可以為城市綠化造林樹種的選擇和土壤養分管理提供科學的指導[4]。本研究中, 通過對有機質、全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀進行數據標準化處理, 我們發現: 懸鈴木具有較好的土壤有機質和大量元素維持能力, 在9個區域內均具有較好的土壤有機質和大量元素維持能力, 是上海市適宜的城市綠化樹種。從土壤中量元素維持能力分析, 5個樹種均具有較好的中量元素維持能力, 相對較適宜的樹種為懸鈴木、欒樹和銀杏。本研究樹種間土壤微量元素維持能力大小依次為香樟>懸鈴木>欒樹>無患子>銀杏, 可在銀杏、無患子等樹種分布區域施用適量的含Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素的肥料以促進行道樹生長發育。綜合分析5個樹種研究結果顯示, 針對上海市城市樹木, 懸鈴木具有較好的土壤大量和中、微量元素維持能力, 可作為上海市城市行道樹的主栽樹種, 香樟、欒樹和無患子次之, 銀杏表現最差, 可種植在N、P沉降較為嚴重的工廠周圍和河道周邊等水肥條件優越的地區。

[1] 李志國, 張過師, 劉毅, 等. 湖北省主要城市園林綠地土壤養分評價[J]. 應用生態學報. 2013, 24(8): 2159–2165.

[2] AUGUSTO L, RANGER J. Impact of tree species on soil solutions in acidic conditions [J]. Annals of Forest Science, 2001, 58(1): 47–58.

[3] KENNEY W A, WASSENAER J E P, SATEL L A. Criteria and indicators for strategic urban forest planning and management [J]. Arboriculture & Urban Forestry, 2011, 37(3): 108–117.

[4] 路嘉麗, 沈光, 王瓊, 等. 樹種差異對哈爾濱市土壤理化性質影響及造林啟示[J]. 植物研究, 2016, 36(4): 549–555.

[5] 孫景波, 佟靜秋, 牟長城, 等. 哈爾濱城市人工林天然更新組成結構與年齡結構[J]. 東北林業大學學報, 2009, 37(2): 16–18.

[6] YANG J, ZHOU J, KE Y, et al. Assessing the structure and stability of street trees in lhasa, China [J]. Urban Forestry & Urban Greening, 2012, 11(4): 432–438.

[7] 詩樟, 肖青亮, 吳蔚東, 等. 丘陵紅壤不同人工林型土壤微生物類群、酶活性與土壤理化性狀關系的研究[J]. 中國生態農業學報, 2008, 16(1): 57–61.

[8] 孫慧珍, 陳明月, 蔡春菊, 等. 不同類型城市森林對土壤肥力的影響[J]. 應用生態學報, 2009, 20(12): 2871– 2876.

[9] CHAPIN F S, MATSON P A, MOONEY H A. Principles of terrestrial cosystem ecology [M]. Berlin: Springer, 2011.

[10] 林波, 劉慶, 吳彥, 等. 森林凋落物研究進展[J].生態學雜志, 2004, 23(1): 60–64.

[11] 楊關呂, 黎建強, 左嫚, 等, 胡景.滇中高原磨盤山云南松林凋落物輸入動態及養分歸還量研究[J].生態環境學報, 2019, 28(11): 2158–2164.

[12] 孫慧珍, 陳明月, 蔡春菊, 等. 不同類型城市森林對土壤肥力的影響[J].應用生態學報, 2009, 20(12): 2871– 2876.

[13] 薛立, 鄺立剛, 陳紅躍, 等. 不同林分土壤養分、微生物與酶活性的研究[J]. 土壤學報, 2003, 40(2): 280–285.

[14] YANG J, MCBRIDE J, ZHOU J, et al. The urban forest in beijing and its role in air pollution reduction [J]. Urban Forestry & Urban Greening, 2005, 3(2): 65–78.

[15] CROW P. The influence of soils and species on tree root depth [J]. Forestry Commission, 2005, 11, 1–8.

[16] HUANG J, BERGERON Y, DENNELER B, et al. Response of forest trees to increased atmospheric CO2[J]. Critical Reviews in Plant Sciences, 2007, 26(5-6): 265– 283.

[17] BOURNE K S, CONWAY T M. The influence of land use type and municipal context on urban tree species diversity [J]. Urban Ecosystems, 2014, 17(1): 329–348.

[18] AYRES E, STELZER H, BERG S, et al. Tree species traits influence soil physical, chemical, and biological properties in high elevation forests [J]. Plos One, 2009, 4(6): e5964.

[19] 鮑士旦. 土壤農化分析 3版[M]. 北京: 中國農業出版社, 2000.

[20] SCHARENBROCH B C, LLOYD J E, JOHNSON-MAYNARD J L. Distinguishing urban soils with physical, chemical, and biological properties [J]. Pedobiologia - International Journal of Soil Biology, 2005, 49(4): 283–296.

[21] WU C, XIAO Q, MCPHERSON E G. A method for locating potential tree-planting sites in urban areas: A case study of Los angeles, USA [J]. Urban Forestry & Urban Greening, 2008, 7(2): 65–76.

[22] 王洪杰, 史學正, 李憲文, 于東升, 孫維俠, 曹志洪. 小流域尺度土壤養分的空間分布特征及其與土地利用的關系[J]. 水土保持學報, 2004, 18(1): 15–18.

[23] INGESTAD T. Nutrition and growth of birch and grey alder seedlings in low conductivity solutions and at varied relative rates of nutrient addition [J]. Physiologia Plantarum, 1981, 52(4): 454–466.

[24] 朱莎. 上海2種常見綠化樹種群落土壤養分狀況及酶活性分析[D].上海: 華東師范大學, 2016.

[25] SIOMAN H, NIELSEN A B. Selecting trees for urban paved sites in scandinavia - a review of information on stress tolerance and its relation to the requirements of tree planners [J]. Urban Forestry & Urban Greening, 2010, 9(4): 281–293.

[26] 黃昌勇. 面向21世紀課程教材土壤學[M]. 北京: 中國農業出版社, 2000.

[27] 程林梅. 鈣處理對土壤干旱下棉花幼苗生理生化指標的影響[J]. 植物學報, 1998, 15(6): 70–72.

[28] 孟賜福, 呂曉男, 曹志洪, 等. 水稻和油菜施硫的增產效應及土壤有效硫臨界指標的研究[J]. 植物營養與肥料學報, 2004, 10(2): 218–220.

[29] 徐勝光, 廖新榮, 藍佩玲, 等. 兩種不同土壤上鎂和微肥對豇豆營養品質和產量的影響[J]. 南京農業大學學報, 2005, 28(2): 59–63.

[30] 李強, 周冀衡, 李迪秦, 等. 曲靖煙區土壤有效中量元素的空間變異特征及影響因子研究[J]. 核農學報, 2011, 25(3): 540–547.

[31] POUYAT R V, YESILONIS I D, RUSSELLANELLI J, et al. Soil chemical and physical properties that differentiate urban land-use and cover types [J]. Soilence Society of America Journal, 2007, 71(3): 1010–1019.

[32] 李明德, 肖漢乾, 余崇祥, 等. 湖南煙區土壤中、微量元素狀況及施肥效應研究[J]. 中國煙草科學, 2005, 26(1): 25–27.

[33] 崔愛華, 張東啟, 郭盧, 等. 亳州煙區農田耕作層土壤微量元素含量研究[J]. 土壤, 2014, 46(6): 1164–1168.

[34] 孟霖, 宋文靜, 王程棟, 等. 貴州中部山區植煙土壤微量元素分布特征[J]. 中國煙草科學, 2015, 36(3): 57–62.

[35] 劉永紅, 倪中應, 謝國雄, 等. 浙西北丘陵區農田土壤微量元素空間變異特征及影響因子[J]. 植物營養與肥料學報, 2016, 22(6): 1710–1718.

[36] 李俊杰, 白中科, 秦俊梅, 等. 運城市果園土壤主要微量元素含量與分布特征研究[J]. 山西農業大學學報(自然科學版), 2005, 25(3): 252–254.

[37] 王雨萌. 8種丁香屬植物微量元素吸收能力比較研究[D]. 哈爾濱: 東北林業大學, 2015.

A preliminary study on urban tree species selection based on tree species effect on soil properties in Shanghai, China

YANG Ruiqing1,2, JI Decheng1,2, SHI Yang1,2, FENG Shucheng1,2,4, YAN Wei2,3,4,*

1. Shanghai Green Management Guidance Station, Shanghai 200020, China 2. Shanghai Engineering Research Center of Urban Trees Ecological Application, Shanghai 200020, China 3. Shanghai Botanical Garden, Shanghai 200031, China 4. Shanghai Engineering Research Center of Sustainable Plant Innovation, Shanghai 200231, China

The urban tree species could impact on soil nutrient and different patterns on soil profile are significant for appropriate tree species selection. Five tree species (,,,, and) and their soil samples were selected and collected from nine sites based on the direction and distance in Shanghai. The soil samples were collected to measure the content of nutrient of soil to obtaine 12 index. By a multivariate analysis of variance, tree species could significantly influence most of soil parameters like soil nutrient at the same soil conditions, and soils in different areas had significant differences (<0.05). Based on multiple comparison results, all tested parameters were standardized as scores, and comprehensive scores for nutrient factors, secondary element, and trace elements were respectively computed from above soil parameters. Much higher comprehensive scores in nutrient factors maintaining ability were observed in different areas in tree species of, while the lowest scores were generally found in. Much higher comprehensive scores in secondary element maintaining ability were observed in different areas in tree species of, and in trace elements maintaining ability were observed in different areas in tree species of. Our findings suggest that the optimum greening tree species in Shanghai is,andare taken second place, and the worst is.

Shanghai; soil nutrient; secondary element; trace elements; tree differences

10.14108/j.cnki.1008-8873.2021.06.019

S732

A

1008-8873(2021)06-155-10

楊瑞卿, 季德成,石楊, 等. 基于樹種影響土壤差異的上海市城市綠化樹種初步選擇[J]. 生態科學, 2021, 40(6): 155–164.

YANG Ruiqing, JI Decheng, SHI Yang, et al. A preliminary study on urban tree species selection based on tree species effect on soil properties in Shanghai, China[J]. Ecological Science, 2021, 40(6): 155–164.

2020-05-09;

2020-07-16

上海市綠化和市容管理局科技攻關項目(G160507, G200506); 上海市科學技術委員會(17DZ225000, 19DZ1203701)

楊瑞卿(1981—), 男, 河南商丘人, 碩士, 高級工程師, 主要從事城市樹木養護管理與技術指導等工作, E-mail: zdzyrq@163.com

通信作者:嚴巍, 女,碩士, 教授級高工, 主要從事城市綠化技術研究, E-mail:yanw816@163.com