于冬佳, 鄧 琳 ,程小峰, 趙光影
(1.哈爾濱師范大學 地理科學學院,黑龍江 哈爾濱 150025;2.齊齊哈爾大學,黑龍江 齊齊哈爾 161003)
城市綠地是指以植被為主要存在形態,用于改善城市生態,保護環境,為居民提供游憩場地和美化城市的一種城市用地,體現了綠地的性質和功效。例如大小型的公園、街道綠地小品景觀、居民住戶宅基地綠地、單位環境綠地以及苗圃和花圃等。城市綠地是城市生態系統的基礎組成部分,其系統結構和功能在改善環境質量、美化城市景觀、維護生態平衡、促進城市資源的可持續利用等方面起著十分重要的作用。與自然狀態下的土壤不同,城市土壤由于長期受到人為活動的干擾,城市綠地土壤的物理、化學性質以及土壤酶活性都已與原始土壤有所不同。隨著國家在工業階段的發展和城市化方面的進程逐漸加快,城市土壤的品質卻逐年下降,這在一定程度上影響了城市生態系統的良好品質,居民的美好生存和基本健康。特別是城市產業的結構重組和城市空間分布的變化,表明潛在風險的土壤污染而產生的粘性、空閑、遺棄或使用的改變污染土地,位于城市中心或商業門類。我國生態建設的不斷推進,園林綠地系統建設作為生態建設的核心內容之一,如何進行科學合理的生態園林綠地系統規劃是當前亟需解決的問題。而綠地土壤作為城市綠化植物的生長介質,土壤質量直接影響到園林綠化質量。在城市環境問題日益突出的今天,城市居民渴望回歸自然,渴望居住地成為理想的“園林城市”或“生態城市”。因此,提高城市綠化效果,促使城市園林綠化持續穩定發展,應重視植物生長的地下環境因子——土壤質量問題。
近幾十年的發展中,國內外學者對城市綠地越來越重視。在國際聯合土壤學大會上,集中討論了關于土壤學的應用以及發展前景,用以維護土壤學機構的穩定發展和動態持衡。這些會議在一定程度上對于土壤的安全、可持續利用、土壤植物與人類健康的關系等問題進行系統地分析,包括關于土壤問題與世界和平之間的維系與進展。在宏觀角度上來看,國際社會對于土壤學的發展投入了極大的關注度,土壤學各領域也在定量化與標準化的趨勢中穩步進行;在微觀角度上來看,各專家學者也在分子上進行了深入的研究,包括對于土壤中顆粒物質的交互作用以及反應形式過程。
在20世紀初,土壤科學的研究受到廣泛關注,對于科研工作支持的國家也在德國召開SUITMA國際會議,這次會議為世界各大城小市的土壤學家專門研究了關于城市土壤各方面的問題,并依據各個領域的土壤問題進行解決與疏導,根據研究內容按照品種分類以及營養評估對城市土壤重新定義。有學者認為城市綠色基礎設施(UGI)是一個很有前景的概念,應開發多功能綠地系統以應對城市化的重大挑戰,比如增強社會凝聚力、促進向綠色經濟轉型、適應氣候變化和保護生物多樣性等方面。國外對于城市綠地的研究,大部分側重于構建綠色網絡,在文章中多次提及“綠道”與“綠線”,試圖將它們作為全新的規劃設計參數,去探討人與自然的關系。隨著各個國家的人口增加和城市化的推進,國際土壤學界對土壤問題關注增多,城市綠地土壤的科研更加深化。目前的城市發展低估了未來居民增加的后果,忽視了綠色基礎設施創造健康城市環境的潛力。國際土壤學界己開始對城市綠地土壤予以重視,城市土壤研究在世界范圍內逐步興起。
我國在20世紀70年代才開始了更常見的工作。吉姆對香港城市土壤的物理和化學性質及其對植物生長的影響進行了一系列研究。內地除了對郊區土壤重金屬污染水平的初步研究外,大多數研究都集中在城市土壤特征分析及其分類;也有研究表明城市綠地土壤出現pH值偏高、有機質含量明顯偏低、缺乏可利用的養分等特性。李鋒等人根據綠地現狀、地形、自然環境和生態服務功能的需求,對揚州市綠地系統構建了“內環綠帶、近郊綠帶和外圍大環境綠色屏障”三環綠帶的規劃布局。相比土地利用格局與生態過程及尺度效應、城市生態用地與景觀安全格局構建,城市土壤物理性質的具體研究也逐漸開展。例如高玉娟等人對哈爾濱城市綠地的土壤理化性質進行了討論,發現哈爾濱的城市綠地存在與土壤層級復雜,分布無規律等特點,與自然黑土不同的特殊性狀。孟昭虹等人也對哈爾濱城市土壤理化性質進行了研究,結果表明城市土壤利用強度高,城市肥料輸入也反映了土壤的復雜性。鄭寶仁等人針對哈爾濱城市園林樹木綠地土壤進行了理化性質的調查研究,結果表明城市綠地地表過于緊實,降低了土壤的孔隙度,通氣滲水性較差;人為攪動侵入體增多,缺乏土壤有機質,供肥保肥性差,不利于植物進行正常的生理活動。關鑰元等人研究發現隨綠地總面積的增加,哈爾濱市外來非栽培種的平均出現頻率均較高,提出為了增加城市綠地土壤的保護度,應提高哈爾濱市綠地本土植物的多樣性。
(1)自然土壤層級混亂。隨著城市經濟不斷發展,人類活動頻繁加劇,城市建筑成本增加,綠地土壤原圖層級被破壞,表層土壤被移動、覆蓋或被污染,適合植物生長的地表圖層發生變遷,取而代之大面積建筑施工的廢土和建筑垃圾,使原有的土壤層級以及生態秩序被打破,造成大幅度地破壞。
(2)土壤有機質含量低。相比于原位土壤來講,營養物質的含量逐年減少,因為人類活動造成土壤微生物品種和數量的缺失,使得土壤中的有機質中大部分被微生物汲取同化或者被各種初級消費者或生產者所吸收,導致土壤中有些營養層級稀缺,養分匱乏,土壤的物理性質和特征都在嚴重惡化。
(3)土壤孔隙度較大,密實度高。在人類活動較頻繁的城市地域,由于人類踐踏,車輛壓實,機械施工碾壓,土壤的硬度不斷增加,透水性、通氣性、運輸水的能力也變得較差,影響植物根系的扎根和生長。
(4)土壤鹽堿化、沙化嚴重。經過人類活動頻繁破壞土壤結構,廢棄的建筑材料大部分不能被完全消化或完全處理干凈,所以被遺留到土壤表面,經過人類活動造成土壤沙化以及土壤鹽堿化,在個別地區使得土壤貧瘠化嚴重,對植物成長發育和繁衍都構成一定程度的影響。
(5)土壤pH值偏高。許多城市地區的土壤與建筑材料中石灰混合,堿性增加。這些現象在一定程度上加劇了土壤鹽堿化,在過堿性環境中不利于動植物生長以及微生物的作用。
建設健全的生態文明關乎人民福祉和民族發展的長遠目標。面對資源局限性的緊密趨緊、嚴重惡化的環境污染局勢和生態系統的退化,務必加緊建立生態文明觀念,尊重自然的性質和保護自然資源,將建設健全的生態文明的前沿豐富社會主義現代化的力量體現出來,諸如融合各個過程的經濟建設、文化、政治和社會,努力建造一個美麗的中國。城市土壤問題存在于生活的方方面面之中,并存在于國際范圍內的知識系統中,扮演著重要的角色。土壤質量逐漸引起廣泛的關注,其質量的優勢與劣勢主要通過物理化學性質和生物學特性來進行呈現,而土壤問題在無數專家學者的研究過程中,土壤微生物參數被學者們最先用于評估土壤質量指標的表現。尤其在我國致力于推進的生態城市和“海綿城市”的背景下,具有深遠的研究意義。
城市綠地系統是城市生態體系中的重要的組部分,有力地調節著城市空間結構與各種服務功能間的關系。哈爾濱市具有良好的生態基礎條件,近些年由省、市政府制訂了建設生態大省的遠大目標,這些內外條件為哈爾濱想要建設成為城鄉一體化的綠地系統提供了可能性。但目前城市生態水平還略有差距,城市綠化建設存在很多問題,阻礙了城市建設的發展。建議有關部門增加設置綠地圍欄等防護措施,可以改變地表結構以及土壤的理化性質,增加土壤的孔隙度;改善人行道不透氣的鋪裝,增加其透氣性,加速養分轉化,提高肥料供給能力。在城市綠地規劃過程中要注意提高綠化的多樣性以及物種適應性,提升景觀格局優勢度,增強景觀小品之間的配合度,更好的發揮城市綠地土壤的作用。