廣州南沙區4種典型城市林業土壤質量調查研究

崔誠, 李鋌, 冼卓慧, 張俊濤,*

廣州南沙區4種典型城市林業土壤質量調查研究

崔誠1,2, 李鋌1,2, 冼卓慧1,2, 張俊濤1,2,*

1. 廣州市林業和園林科學研究院, 廣州 510405 2. 廣東省計量認證實驗室, 廣州 510405

為掌握廣州南沙區城市林業土壤養分及肥力整體狀況, 提高廣州南沙區城市林業土壤管養水平, 以廣州南沙區4種典型城市林業土壤(森林公園、濕地公園、生態景觀林帶、河涌防護林)為研究對象, 測定土壤pH值、電導率、容重、滲透率、非毛管孔隙度、有機質、水解氮、有效磷、速效鉀等9項理化指標, 通過土壤理化性質分析、土壤綜合肥力分析, 對廣州南沙區城市林業土壤養分及肥力進行評價。結果表明, 森林公園pH為6.4、濕地公園pH為6.8、生態景觀林帶pH為7.1、河涌防護林pH為7.3, 廣州南沙區林業土壤pH在中性(pH 7.0)上下波動。土壤EC值除森林公園較低外, 其余生境類型處于正常范圍, 土壤有機質含量為14.81—33.02 g·kg-1整體水平較好, 其中一半區域土壤水解氮含量為41.97—58.95 mg·kg-1、土壤速效鉀含量為48.29—52.61 mg·kg-1處于中下水平, 土壤有效磷含量為5.8—36.75mg·kg-1整體水平較充足。南沙區林業土壤整體綜合肥力較貧瘠, 其中森林公園、濕地公園、生態景觀林帶土壤綜合肥力指數(0.90—0.99)略高于貧瘠標準(<0.9%), 只有河涌防護林土壤綜合肥力指數為1.18達到一般標準(0.9%—1.8%)。土壤有機質含量對土壤水解氮含量影響較大, 土壤有機質含量對土壤有效磷含量影響小于對土壤速效鉀含量的影響。土壤整體容重偏低, 從總體看, 容重及土壤速效養分是南沙區城市林業土壤綜合肥力的突出性限制因子, 說明容重和土壤速效養分與南沙區土壤綜合肥力關系緊密。該研究可為廣州南沙區城市林業土壤養護、修復提供依據。

城市林業土壤; 土壤綜合肥力; 土壤養分含量

0 前言

城市林業土壤是指城市林地覆蓋下的土壤, 它們是城市土壤的核心領域。城市林業土壤的理化性質與自然土壤差別較大, 其受人為干擾嚴重, 屬于人為新成土[1]。人為干擾程度的輕重決定了城市林業土壤理化性質的差異性, 如人為踐踏、車輛碾壓以及不同程度的污染導致土壤退化嚴重, 土壤板結和土壤缺素現象比較普遍[2]。

城市林業土壤為林木的生長提供養分, 是林木生長賴以生存的直接載體, 土壤質量的好壞直接影響林木的生長和生態景觀的效果[3]。城市林業土壤偏堿, 有機質含量分布不均, 不同的城市之間, 土壤有機質含量差異顯著。即使是在相同的城市不同地區, 也呈現某些地區貧瘠, 某些地區含量較高的現象[4-5]。如道路綠化帶的土壤中存在有機質匱乏趨勢, 而公園綠地、動物園、郊區林地則出現相反情況[6-7]。城市林業土壤肥力偏低, 其主要原因為土壤中參雜了大量人類活動留下的廢棄物等雜質, 例如生活垃圾、建筑垃圾等。同時, 人為活動如機械施工、車輛行駛等因素, 嚴重影響土壤表層有機質和養分的積累。某些地區土壤養分及肥力較好, 不是因為土壤質量較好, 而是因為生活污水和有機廢氣的排放以及污泥的覆蓋導致的[8-9]。

因此, 對城市林業土壤的研究有利于保障城市林業土壤健康, 有利于建立城市林業土壤數據庫。可以拓展城市林業土壤肥力的研究, 動態跟蹤分析城市林業土壤肥力的分布與變化趨勢, 可以充分發揮城市林業緩解城市環境壓力、維持城市生態平衡、為改善市民生活質量的功能提供基礎數據, 為城市林業土壤資源的合理利用和管理提供便捷[10]。廣州南沙區自然環境優越, 擁有良好的城市生態基礎, 近年來著重構建集生態涵養、景觀保護、城市綠網組成的生態體系, 城市生態體系的構建與城市林業土壤息息相關。本文通過研究廣州南沙區4種典型城市林業土壤質量整體狀況, 以期為研究廣州南沙區城市林業土壤質量提供基礎, 進而為南沙區城市綠地土壤修復與改良提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

研究區位于中國南部沿海城市廣州南部三角洲中心南沙區。南沙區由珠江沖積平原、部分丘陵高原和島嶼組成。南沙區地處珠江口, 河流、河堤、航道眾多, 南沙區水流平緩, 但潮勢明顯, 平均潮差2.4 m。南沙區屬于南亞熱帶季風性海洋氣候, 溫暖、多雨、濕潤, 夏長冬短, 是一個典型亞熱帶熱帶過渡的大型濕地生態系統。南沙區年平均氣溫22.6 ℃, 最冷月平均氣溫14.3 ℃(1月), 最熱月平均氣溫28.9 ℃(7月), 雨量充沛, 分布不均, 雨量相對集中在汛期, 年平均雨量1673.1 mm, 其中4-9月降雨量1354.9 mm, 占全年降水量的81%。年平均相對濕度為77%, 最小相對濕度9%。全年日照1651.7 h, 年平均風速為2.1 m·s-1, 最多風向東南偏南風, 年蒸發量為1670.8 mm。南沙地區土壤為水稻土、赤紅壤、濱海鹽漬沼澤土三類[11]。

1.2 土壤樣品的采集與測定

參考廣州市地方標準《園林種植土》(DB4401/T 36—2019)、住房與城鄉建設部發布《綠化種植土壤》(CJ/T340—2016)行業標準、《城市綠地分類標準》(CJJ/T85—2017)以及實地勘察數據等進行取樣布點。采集工具為鐵鍬、鐵鏟、土壤采集器、削土刀、木鏟以及適合特殊取樣要求的工具。采集森林公園(3個樣地, 30個樣點, 采樣時間: 4月—5月)、濕地公園(2個樣地, 20個樣點, 采樣時間: 4月、6月)、生態景觀林(4個樣地, 14個樣點, 采樣時間: 4月)、河涌防護林(45個樣地, 56個樣點, 采樣時間: 5月—6月), 0—30 cm土層土壤。取樣密度大小主要根據綠化面積和土質均勻度, 一般每2000 m2采集一個樣, 至少由5個樣點組成; 小于2000 m2按一個樣品計; 綠化面積?30000 m2可以根據現場實際情況適當放寬采樣密度, 樣品數量相應減少, 每組樣品混合取樣點相應增加, 土質不均勻適當增加采樣密度。采集森林公園樣點、濕地公園樣點、生態景觀林帶樣點、河涌防護林樣點。開展樣地調查, 記錄樣地的經緯度、海拔、主要植被種類、砂礫含量、土壤濕度等, 具體詳見圖1。

土壤樣品在實驗室內自然風干、剔出根系、>2 mm的石礫, 經研磨后, 分別過10目(<2 mm)、100目(<0.149 mm)篩, 貯存備用。土壤容重(環刀法)、入滲率(環刀法)、pH(電位法)、電導率(電導法)、水解性氮(堿解-擴散法)、有效磷(鹽酸-硫酸浸提法)、速效鉀(乙酸銨浸提-火焰光度計法)的測定參照相關行業標準。

1.3 土壤質量評價方法

1.3.1 土壤肥力單項指標評價

本文參照表1全國第二次土壤普查及有關標準對廣州市南沙區林業土壤有機質、水解氮、有效磷、速效鉀、pH、容重等指標進行評級, 并比較4種林業土壤之間的差異。

1.3.2 土壤綜合肥力評價

要進行綜合評價, 首先對土壤各個參數進行標準化處理以消除各參數之間的量綱差別, 對待養分標準化處理方法如下:

當屬性值屬于差一級時, 即c≤x時,P=c/x(P1);

圖1 南沙區城市林業土壤樣點分布圖

Figure 1 Distribution map of urban forestry soil samples in Nansha district

表1 土壤養分含量分級標準[12]

當屬性值屬于中等一級時, 即x<c≤x時,P=1+(c-x)/(x-x), (1<P2)

當屬性值屬于較好一級時, 即x< c≤x時,P=2+(c- x)/( x- x), (2< P3)

當屬性值屬于好一級時, 即c＞x時,P=3

以上各式中,P代表分肥力系數,c代表該屬性測定值,x,x,x代表分級指標。

根據農業上不同養分分解標準和園林綠化土壤標準相應的評價指標以及相關經驗, 土壤各養分屬性分級標準見下表2。

其它理化指標:

pH: pH>9.0或<4.5: 則=0; 8.5x/9.0; 8.0 x)/(9.0-8.5)或=1+(5.5- x)/(5.5-4.5);

7.5x)/(8.0- 7.5)或=2+(6.5-x)/(6.5-5.5); 6.5

EC值: EC>1.8: 則=0; EC<0.1: 則= x/0.1; 1.2x)/(1.8-1.2); 0.1x-0.1)/(0.35-0.1); 0.35x- 0.35)/(0.5-0.35); 0.5

容重: 容重>1.6: 則=0; 1.35<容重<1.60: 則=(1.6-x)/(1.6-1.35); 1.0<容重<1.30: 則=1+(1.30- x)/(1.30-1.0); 容重<1.0: 則=3。

通氣孔隙度: 0<通氣孔隙度<5: 則=X/5; 5<通氣孔隙度<8: 則=1+(x-5)/(8-5); 8<通氣孔隙度<15: 則=2+(x-8)/(15-8); 通氣孔隙度>15～25: 則=3。

通過標準化后, 同一級別的各屬性份肥力系數比較接近, 便于對比分析, 當某屬性測定值超過好的標準時, 分肥力指數不再提高, 真實反映出植物對某屬性的要求并不是越高越好, 正如實踐中一樣, 當某有效養分達到豐富含量時, 繼續施肥提高其含量對植物生長并沒有好處, 相反即使土壤所有因子均很好, 但某種因子差, 即所謂的障礙因子其水平高低對土壤質量起決定作用, 因此我們采用改進的內梅羅公式計算綜合肥力系數:

表2 內梅羅評價方法種土壤養分屬性分級標準[12]

根據計算的土壤質量綜合系數給出土壤的肥力評價:≥2.7很肥沃; 1.8<≤2.7肥沃; 0.9≤≤1.8一般; <0.9貧瘠。

2 結果與分析

2.1 南沙區城市林業土壤理化性質分析

由圖2可知, 森林公園(6.4)和濕地公園(6.8)土壤pH呈弱酸性, 生態景觀林帶(7.1)和河涌防護林(7.3)土壤pH值呈弱堿性, 這是由于森林公園、濕地公園土壤有機質含量較高, 降雨后會產生有機酸使得土壤pH值下降。

土壤EC值呈濕地公園>河涌防護林>生態景觀林帶>森林公園趨勢, 濕地公園(0.40 mS·cm-1)與森林公園(0.05 mS·cm-1)土壤EC值存在差異但不顯著。

南沙區典型林業土壤容重介于1.30—1.43 g·cm-3之間, 呈濕地公園>森林公園>生態景觀林帶>河涌綠地趨勢, 其中濕地公園(1.43 g·cm-3)與河涌防護林(1.30 g·cm-3)土壤容重差異顯著(<0.05), 濕地公園人類活動較頻繁, 土壤由于踩踏等原因較河涌防護林更高, 同時河涌防護林土壤有機質含量較多, 對土壤結構有所改善, 容重相應減少。

南沙區典型林業土壤入滲率介于28.93—171.77 mm·h-1之間, 呈森林公園>河涌防護林>生態景觀林帶>濕地公園趨勢, 其中森林公園(171.77 mm·h-1)土壤入滲率是濕地公園(28.93 mm·h-1)的5.94倍, 二者差異達到顯著水平(<0.05), 森林公園土壤有機質含量較高, 土壤孔隙較之濕地公園更發達, 加上濕地公園整體環境的供水速率較快, 導致濕地公園土壤滲透率較低。

南沙區典型林業土壤有機質含量介于14.81—33.02 g·kg-1之間, 呈河涌防護林>森林公園>生態景觀林帶>濕地公園趨勢(圖3), 其中河涌防護林土壤有機質含量(33.02 g·kg-1)是濕地公園(14.81 g·kg-1)的2.23倍, 兩者差異達到顯著水平(<0.05)。說明水流將上游含有豐富有機物質的物質沖刷至此, 導致河涌防護林土壤有機質偏高。土壤水解氮含量呈森林公園>河涌防護林>生態景觀林帶>濕地公園趨勢(圖2), 其中森林公園土壤水解氮含量(81.90 mg·kg-1)是濕地公園(41.97 mg·kg-1)的1.95倍, 兩者差異顯著達到顯著水平(<0.05)。由于森林公園土壤植物殘體較多, 土壤腐殖質層較厚導致土壤水解氮含量較高。土壤有效磷含量呈河涌防護林>濕地公園>森林公園>生態景觀林帶趨勢, 其中河涌防護林土壤有效磷含量(36.75 mg·kg-1)是生態景觀林帶(5.80 mg·kg-1)的6.34倍, 兩者差異達到顯著水平(<0.05)。由于河涌防護林近水, 土壤pH有所下降可以增加磷酸鈣的溶解度, 導致河涌防護林土壤有效磷含量升高。土壤速效鉀含量呈河涌防護林>生態景觀林帶>濕地公園>森林公園趨勢, 其中河涌防護林土壤速效鉀含量(100.16 mg·kg-1)是森林公園(48.29 mg·kg-1)的2.07倍, 兩者差異達到顯著水平 (<0.05)。由于河涌防護林土壤有機質含量較高, 有機質在轉化過程中會產生有機酸, 并促進含鉀礦物的風化導致土壤中速效鉀含量增多。

圖2 南沙區城市林業土壤pH、EC、容重、入滲率分布特征(森林公園: 3個樣地, 30個樣點; 濕地公園: 2個樣地, 20個樣點; 生態景觀林帶: 4個樣地, 14個樣點; 河涌防護林: 45個樣地, 56個樣點)

Figure 2 Distribution characteristics of pH, EC, bulk density and infiltration rate of urban forestry soil in Nansha district

圖3 南沙區城市林業土壤有機質、速效養分含量分布特征(森林公園: 3個樣地, 30個樣點; 濕地公園: 2個樣地, 20個樣點; 生態景觀林帶: 4個樣地, 14個樣點; 河涌防護林: 45個樣地, 56個樣點)

Figure 3 Distribution characteristics of soil organic matter and available nutrients in urban forestry in Nansha district

2.2 南沙區城市林業土壤養分化學計量關系

南沙區城市林業土壤養分含量之間存在一定的耦合關系(圖4)。其中, 南沙區城市林業土壤有機質和水解氮、有效磷、速效鉀之間為顯著的線性函數關系; 南沙區區域綠地土壤pH和EC之間為顯著的指數函數關系, 其決定系數(2)分別為0.37529、0.10661、0.1659、0.33145。土壤水解氮含量隨有機質的增加顯著增加, 土壤有效磷、速效鉀含量隨有機質的增加而增加。土壤水解氮與土壤有機質含量擬合模型的決定系數2(0.37529)高于土壤有效磷、土壤速效鉀與土壤有機質含量擬合模型的決定系數2(0.10661、0.1659), 因此土壤土壤有機質含量對土壤水解氮含量影響相對較大, 且土壤有機質含量對土壤速效鉀含量影響高于對土壤有效磷含量的影響。土壤EC值與土壤pH值之間為顯著非線性關系, 并隨著土壤EC值的增加土壤pH值呈上升趨勢。

圖 4 南沙區城市林業土壤養分含量之間的相關關系

Figure.4 The correlation of soil nutrient content in urban forestry in Nansha area

2.3 南沙區城市林業土壤綜合肥力分析

土壤容重與其他土壤肥力因子之間存在負相關關系(表4), 說明土壤容重對土壤培肥能力影響較大。土壤有機質與土壤容重、非毛管孔隙度、水解氮、有效磷、速效鉀之間存在顯著的正相關關系, 說明土壤有機質含量是土壤提升肥力指標的關鍵因素。由于, 土壤交換性鉀是土壤速效鉀的主體, 交換性鉀進入溶液的量受土壤pH影響較大, 土壤pH與土壤速效鉀之間存在顯著的正相關關系。

40%森林土壤綜合肥力指數處于貧瘠水平, 60%森林土壤綜合肥力指數處于一般水平(表6)。35%濕地土壤綜合肥力指數處于貧瘠水平, 65%濕地土壤綜合肥力指數處于一般水平。61.54%生態景觀林帶土壤綜合肥力指數處于貧瘠水平, 38.46%生態景觀林帶土壤綜合肥力指數處于一般水平。17.54%河涌防護林土壤綜合肥力指數處于貧瘠水平, 80.70%河涌防護林土壤綜合肥力指數處于一般水平, 1.75%河涌防護林土壤綜合肥力指數處于肥沃水平。

表4 南沙區城市林業土壤理化性質相關系數

注: *表示差異達顯著(<0.05)水平; **表示差異達極顯著(<0.01)水平。

表5 南沙區城市林業土壤內梅羅肥力指數分析

表6 南沙區城市林業土壤綜合肥力系數P分布頻率表

3 討論

3.1 南沙區城市林業土壤養分差異

土壤pH 值受凋落物影響較大, 植被凋落物屬于一種酸性土壤改良劑, 植被凋落物對土壤酸性的改良主要得益于凋落物中的堿性物質, 不同種類的凋落物所含堿性物質不同, 土壤中不同凋落物所含堿性物質之間相互影響, 使得土壤pH值出現波動[13]。另一方面, 凋落物種類不同導致土壤中碳源種類豐富, 土壤微生物種類增加, 土壤微生物分泌的蛋白質等物質可以有效改善土壤酸性環境[14]。

土壤有機質是組成土壤肥力的重要指標, 同時影響并制約著土壤的理化性質, 城市化對土壤有機質及肥力存在顯著影響[15]。南沙區河涌防護林土壤有機質積累現象較明顯(33.02 g·kg-1), 森林公園中凋落物種類及數量較多, 導致土壤有機質含量較高。濕地公園植被種類較少(以喬木為主), 土壤以紅壤為主, 土壤中有機質消耗速率較高, 人為踩踏導致的土壤硬化、板結對土壤有機質的積累產生了負面影響。生態景觀林帶中樹種單一(以澳洲鴨腳木為主), 裸露土壤面積較少, 嚴重阻礙了土壤有機質的積累, 特殊的立地環境也使得植物對土壤有機質的爭奪相對其他林業強度更大, 土壤有機質得不到有效補充, 含量減少[16]。

水解氮、有效磷、速效鉀是土壤中可以被植物直接利用的氮、磷、鉀。土壤水解氮是氮肥轉化成植物可吸收利用的主要形式, 其含量高低表征氮素的豐缺和利用率狀況[17]。水解性氮在分解過程中釋放CO2和有機酸, CO2部分被植物吸收利用, 部分溶解于土壤產生各種酸, 加快土壤酸化進程, 但促進難溶物質溶解, 增加土壤有效養分含量。南沙區森林公園和河涌防護林中處于中齡期或熟齡期林分較多, 林內累積的有機物質增多, 微生物活性也大幅度上升, 使得有機氮的分解速度加快, 土壤中的水解氮輸入增多。濕地公園和生態景觀林帶中處于幼齡期林分較多, 林業凋落物少, 微生物量少, 相應地土壤中可礦化的有機氮和微生物的分解能力都處于低水平, 加上植物處于幼齡期, 由于生長需要, 吸收利用的速效氮也多, 導致土壤中的水解氮含量較低[18]。

南沙區河涌防護林位于城區居民居住聚集地, 其土壤有效磷含量(36.75 mg·kg-1)受人類活動影響較大, 而森林公園土壤有效磷含量(7.11 mg·kg-1)不足, 這與單奇華等[19]對南京市城郊天然林土壤有效磷含量研究的結果一致。在中國南方地區, 紅壤是比較常見的土壤類型, 研究表明, 因紅壤獨特的理化性質導致紅壤更容易缺乏有效磷, 進而造成植物營養性缺磷, 磷元素已成為南方林業中重要的養分限制因子[20]。土壤速效鉀的吸附性較差, 移動性較強, 導致土壤速效鉀受人為活動影響較為顯著[21]。森林公園(48.29 mg·kg-1)和濕地公園(52.61 mg·kg-1)人為活動較為頻繁, 同時森林公園和濕地公園地表徑流相較于生態景觀林帶與河涌防護林更加發達[22], 導致森林公園和濕地公園土壤速效鉀含量顯著低于生態景觀林帶(99.40 mg·kg-1)和河涌防護林(100.16 mg·kg-1)。

3.2 南沙區城市林業土壤化學計量關系指示作用

土壤速效養分可調節植物凋落物分解速率, 土壤速效養分含量較低通常會導致植物葉氮、磷、鉀含量和光合作用效率發生改變[23]。所以, 南沙區城市林業土壤有機質含量(14.81—33.02 g·kg-1)與土壤速效養分含量之間表現出相互促進協同增長的關系。土壤水解氮(41.97—81.90 mg·kg-1)與土壤有機質含量(14.81—33.02 g·kg-1)擬合的線性模型優于有效磷和速效鉀擬合的線性模型, 說明南沙區土壤水解氮對土壤有機質的含量影響更大。南沙區城市林業土壤pH值(6.41—7.33)與土壤EC(0.05—0.40 mS·cm-1)之間呈現指數函數關系, 是因為土壤含水量較高對土壤pH值和土壤EC值影響顯著, 土壤含水量較高時, 地下鹽分可以通過蒸發而運輸至地表導致地表土壤EC值升高。土壤含水量較高會導致土壤中形成厭氧環境, 土壤中產生二氧化碳和還原態物質, 厭氧環境下土壤中產生的物質會進一步影響土壤pH[24]。

3.3 南沙區城市林業土壤綜合肥力分析

內梅羅綜合肥力指數評價結果表明, 南沙區林業土壤肥力指數整體狀況較低。森林公園60%土壤綜合肥力指數在0.9—1.8之間, 表現為一般水平, 40%土壤綜合肥力指數小于0.9, 表現為貧瘠水平。從各養分的分肥力指數大小可以看出, EC、容重、有效磷指數較小, 是森林公園土壤綜合肥力的突出性限制因子。濕地公園65%土壤綜合肥力指數在0.9—1.8之間, 表現為一般水平, 35%土壤綜合肥力指數小于0.9, 表現為貧瘠水平。從各養分的分肥力指數大小可以看出, 容重、水解氮指數較小, 是濕地公園土壤綜合肥力的突出性限制因子。生態景觀林帶38.46%土壤綜合肥力指數在0.9—1.8之間, 表現為一般水平, 61.54%土壤綜合肥力指數小于0.9, 表現為貧瘠水平。從各養分的分肥力指數大小可以看出, 容重指數較小, 是生態景觀林帶土壤綜合肥力的突出性限制因子。河涌防護林1.75%土壤綜合肥力指數在2.7—1.8之間, 表現為肥沃水平, 80.70%土壤綜合肥力指數在0.9—1.8之間, 表現為一般水平, 17.54%土壤綜合肥力指數小于0.9, 表現為貧瘠水平。從各養分的分肥力指數大小可以看出, 容重、水解氮、速效鉀指數較小, 是河涌防護林土壤綜合肥力的突出性限制因子。

4 結論

廣州市南沙區城市林業土壤酸堿度在中性范圍波動(6.4—7.3), 土壤EC值除森林公園(0.05mS·cm-1)較低, 其余生境類型處于正常范圍, 土壤有機質含量水平(14.81—33.02 g·kg-1)整體較好, 有50%區域土壤水解氮整體含量(41.97—58.95 mg·kg-1)、土壤速效鉀含量(48.29—52.61 mg·kg-1)處于一般水平, 土壤有效磷含量較充足(5.8—36.75 mg·kg-1)。土壤有機質含量對土壤水解氮含量影響較大, 土壤有機質含量對土壤有效磷含量影響小于對土壤速效鉀含量的影響。其中, 土壤入滲率和土壤有效磷變異系數較大。

廣州市南沙區城市林業土壤整體綜合肥力較貧瘠, 其中森林公園、濕地公園、生態景觀林帶土壤綜合肥力略高于貧瘠標準(0.90—0.92), 只有河涌防護林土壤綜合肥力(1.18)達到一般標準。森林公園、河涌防護林土壤有機質、土壤水解氮含量較高; 濕地公園、河涌防護林土壤有效磷含量較高; 生態景觀林帶、河涌防護林土壤速效鉀含量較高。地表凋落物、降雨、人類社會活動是造成森林公園、濕地公園、生態景觀林帶土壤肥力較低原因。

綜上所述, 廣州市南沙區城市林業土壤整體容重偏低, 容重及土壤速效養分是南沙區城市林業土壤綜合肥力的突出性限制因子, 說明容重和土壤速效養分與南沙區土壤綜合肥力關系緊密。本文調查研究了廣州南沙區4種典型城市林業土壤養分及肥力整體狀況, 不僅為研究廣州南沙區城市林業土壤質量提供了基礎, 更可為城市綠地土壤修復與改良提供科學依據。

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Soil nutrient analysis and fertility of urban forestry in Nansha District, Guangzhou

CUI Cheng1,2, LI Ting1,2, XIAN Zhuo Hui1,2, ZANHG Jun Tao1,2,*

1. Guangzhou Institude of Forestry and Landscape Architecture, Guangzhou 510405, China 2. Guangdong Metrology Certification Laboratory, Guangzhou 510405, China

In order to explore the overall status of urban forest soil nutrient and fertility and to improve the soil management level of urban forestry in Nansha District of Guangzhou, 4 typical urban forest soils (forest park, wetland park, ecological landscape forest belt, river shelter forest in Nansha district of guangzhou) were studied in this paper. Soil pH, conductivity, bulk density, permeability, non capillary porosity, organic matter, hydrolyzed nitrogen, available phosphorus, available potassium, the 9 physical and chemical indexes were measured. Through the analysis of physical and chemical properties of soil and soil comprehensive fertility, the soil nutrients and fertility of urban forestry in Nansha area were evaluated. The experiment results show that the pH value of forest park was 6.4, that of wetland park was 6.8, that of ecological landscape forest belt was 7.1, that of river shelter shelter forest was 7.3, and that of forestry soil in Nansha District of Guangzhou fluctuated in a neutral pH value (pH 7.0). The soil EC value was in the normal range except for the forest park, soil organic matter is 14.81-33.02 g·kg-1, hydrolyzed nitrogen in half of the soil was 41.97-58.95 mg·kg-1, available potassium in the soil was 48.29-52.61 mg·kg-1, and the available phosphorus content overall level is sufficient was 5.8-36.75 mg·kg-1. The comprehensive fertility of urban forestry soil in Nansha District of Guangzhou is relatively poor, forest park, wetland park, ecological landscape forest soil comprehensive fertility(0.90-0.99) slightly higher than the barren standard(<0.9%), only the soil comprehensive fertility of river shelter forest reached the general standard(0.9%-1.8%). Soil organic matter content has great influence on soil hydrolyzed nitrogen content. Soil organic matter content has less effect on soil available P content than on soil available K content. The overall bulk density of soil is low. On the whole, bulk density and soil available nutrients are prominent limiting factors for the comprehensive fertility of urban forest soil in Nansha area. The results show that bulk density and soil available nutrients are closely related to soil comprehensive fertility in Nansha area. This study can provide a basis for the conservation and restoration of urban forestry soil in Nansha District, Guangzhou.

urban forest soil; soil comprehensive fertility; soil nutrient content

10.14108/j.cnki.1008-8873.2022.01.021

崔誠, 李鋌, 冼卓慧, 等. 廣州南沙區4種典型城市林業土壤質量調查研究[J]. 生態科學, 2022, 41(1): 186–195.

CUI Cheng, LI Ting, XIAN Zhuo Hui, et al. Soil nutrient analysis and fertility of urban forestry in Nansha District, Guangzhou[J]. Ecological Science, 2022, 41(1): 186–195.

S731.2

A

1008-8873(2022)01-186-10

2020-06-09;

2021-09-02

廣東省科技項目(2013B030700001); 部門預算項目(2130206)

崔誠, 男, 初級研發員, 碩士, 土壤改良與修復, E-mail: ykycuicheng@163.com

張俊濤, 男, 正高級工程師, 碩士, 土壤改良與修復, E-mail: 350965652@qq.com