頤和園土壤環境健康評價研究

關鍵詞：頤和園；土壤健康；綠地；層次分析法

中圖分類號：X820 文獻標志碼：B前言

土壤健康作為維持生態平衡和人類健康的重要組成部分，其定義涵蓋了土地利用范圍內土壤維持生物生產力、保持環境質量、促進植物、動物和人類健康的能力。以往的土壤評價工作主要基于單一土壤功能展開，通過制定評價等級標準，確定土壤物理性狀、營養性狀和污染性狀等指標。然而，現實中影響土壤健康的因素繁多，為了全面評估土壤健康狀況，需要建立一個多主體參與的土壤健康系統評價體系。評價過程中應意識到指標選擇的局限性，各種因素均可能對評價結果產生影響，需要不斷完善相關研究。

層次分析法結合模糊綜合評價方法被廣泛應用于土壤環境健康評價中，能夠確定指標權重并進行綜合評價，是一種簡便高效的評價方法。研究以頤和園為例，通過實地調查和采樣，運用層次分析法和模糊綜合評價法對該公園綠地的生態環境進行綜合評價。可以更全面地了解頤和園土壤的健康狀況，有針對性地制定提升土壤健康的措施。這不僅有助于保護頤和園自然環境和文化遺產，也有助于提高城市綠地土壤的質量，促進健康城市發展。此舉旨在提供客觀的土壤環境現狀，為頤和園的管理決策提供科學依據，同時為未來的科學研究和相關法規的制定提供基礎數據。

1材料與方法

1.1樣地背景概況

頤和園位于北京市海淀區，該區域處于暖溫帶上，四季分明，冬季寒冷綿長，最低溫-14℃至—20℃之間，極端可達-27℃，春秋短暫，夏季炎熱，最高溫35℃至40℃之間，極端可達43℃，屬于典型的半濕潤大陸性季風氣候。區域內多年平均降水量為595mm，降水的80%集中發生在夏季，其他季節少雨。

1.2樣品采集與分析

土壤采集區域類型主要分為宿根花卉種植區、針闊葉混交林區、野生地被區、落葉喬木區和游人踐踏區五種類型，采樣點遍布頤和園各個區域，共設置了17個采樣點，其中采樣1、2、3、10、11、15、16、17位于東北區。采點5、6、8、13位于西部區域。采樣點4位于東部區域，采樣點12及14位于南部區域。

研究樣品的采樣時間為2017年8月21日、8月25日和9月4日，用環刀取土分析土壤容重和土壤含水率，其它理化指標分析用的土壤樣品在樣點內采用隨機采樣法進行采樣，混合均勻后為該樣點土壤樣品，取樣深度為0～20 cm，取土時回避人工填充物。采集的土壤樣品被立即帶回實驗室，經挑揀雜物和過篩后，經風干、挑揀雜物和過篩后備土壤化學性質分析用，土壤指標測定方法見表1。

1.3層次分析法

基于層次分析法（AHP），將頤和園土壤健康綜合評價體系分為目標層、準則層和指標層3個層次。目標層為頤和園土壤健康狀況，準則層為土壤物理性狀、土壤營養性狀和土壤污染性狀3個層次，指標層為pH、土壤有機質等18項指標（見表2）。

1.4土壤的模糊綜合評價

1.4.1等級評分標準的建立

研究采用模糊綜合評價法，對頤和園的土壤健康進行綜合評價。首先，依據土壤健康指數將土壤劃分為5個等級，即優（0.8～1.0）、良（0.6～0.8）、中（0.4～0.6）、較差（0.2～0.4）、差（0～0.2）；然后，參考已有的研究成果，結合頤和園土壤的實際情況，依據《農用地質量分等規程》（GB/T28407-2012）等相關研究成果確定土壤質量指標分級及賦分規則，《農用地定級規程》（GB/T 28405-2012）、《耕地質量等級》（GB/T 33469-2016）、全國第二次土壤普查土壤肥力狀況分級標準①（全國土壤普查辦公室1998）和《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（ GB 15618-2018）得出各指標的評價等級標準。

1.4.2構建評價模型

頤和園的土壤物理性狀，土壤含水率實測值按照評分等級處于優良的水平；土壤容重處于中的水平，土壤容重較高，表明土壤密度大；土壤pH值范圍在6.98～8.68，基本都屬于堿性土。土壤營養性狀，整體土壤有機質含量很低，需對其進行較大程度的提高，增施有機肥。在全態氮磷鉀中，需要對園內土壤中氮和鉀儲量進行補充，在速效養分方面需要對有效磷進行補充。土壤污染性狀，Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、均不存在超標情況，Cd、As未檢測出，只有Hg元素超標且較嚴重，原因可能是由于過度施肥導致土壤重金屬元素積累。

3討論

對頤和園土壤物理與營養性質各項指標的測定，掌握了其目前的狀態和存在的問題。容重是土壤最重要的物理性質之一，不僅能反映土壤質量和土壤生產力水平。頤和園土壤主要以壤土為主，土壤容重在1.06～1.43g/cm³之間。土壤pH值范圍在6.98～8.68，基本都屬于堿性土。在物理性質方面，樣地的土壤容重較高，表明土壤密度大，總體處于較差的一個水平，需要對其結構進行適當調整，對土壤進行疏松處理，有利于植物的生長。在營養性質方面，土壤樣為強堿性土壤，不利于植物生長，需要人為地將酸堿度調為中性土壤。表層土壤有機質對土壤侵蝕的控制以及土壤飽和導水率的提高起著重要作用。在土壤有機質含量中，園內整體土壤有機質含量很低，需對其進行較大程度的提高，增施有機肥。土壤速效磷是植物體磷素的直接來源。需要對園中土壤中氮和鉀儲量進行補充，在速效養分方面需要對有效磷進行補充。土壤物理性質影響因素主要是人為干擾，游人踩踏造成土壤板結，透氣透水能力降低應適當進行人為土壤結構改良。宿根花卉種植區域，人工管護使得這些樣地土壤質地疏松，通氣、透水性能良好。頤和園土壤有機質含量屬于較低水平，應加以重視提高其含量。在土壤養分方面發現經過人為施肥土壤明顯高于其他土壤，野生地被和混交林區域土壤養分含量處于中等水平，土壤板結土壤養分含量最低，是由于游客踩踏導致。同時部分樣土壤有機質和全氮含量遠遠高出其它樣地，是由于人為過度施肥導致，建議在施肥方面應注意不可過度，造成浪費甚至污染。在土壤板結土壤結構破壞養分流失嚴重區域要進行重點人為管理及時補種植物與施肥，保持園內土壤養分含量的均勻。

頤和園土壤污染性狀金屬元素含量的測定，園內土壤金屬含量有部分樣地中含有汞元素并且有較嚴重的超標。在園內同時發現部分樣地較其他樣地金屬元素含量高。原因可能是由于人為施肥導致土壤金屬元素的積累，雖然目前不存在超標情況，但要對一些金屬元素含量相對較高的土壤含量高的原因進行分析，降低未來超標風險。同時還發現一些人為干擾程度較大（如宿根花卉類和落葉喬木類）土壤中金屬含量普遍高于一些自然程度較高人為干擾較少的土壤（如真闊葉混交林和野生地被類），因此人為活動可能會影響土壤金屬元素含量，導致其升高。

在土壤金屬含量方面，Cu、Zn、Cr、Ni、Pb均不存在超標情況，只有Hg元素超標且較嚴重，分析原因可能是由于過度施肥導致土壤重金屬元素積累。并且宿根花卉類和落葉喬木類土壤中各種金屬元素含量普遍高于其他類型土壤，這表明人為施肥在一定程度上會導致土壤中金屬元素的積累，人為施肥較多土壤存在金屬元素超標風險。所以在施肥管理過程中應避免過度施肥，多施有機肥，同時可提高土壤有機質含量。

4結論

文章研究頤和園土壤環境健康評價，結論如下：從土壤物理性狀、營養性狀和污染性狀3個方面選取18個指標構建了頤和園土壤健康評價體系，并確定了指標因子權重，對頤和園綠地內土壤進行健康綜合評價。評價結果表明，頤和園綠地內土壤的健康綜合指數為0.7903，處于“亞健康”[0.4 0.6）狀態。頤和園綠地土壤主要存在問題有土壤營養偏低，速效氮、磷、鉀等含量不足以提供植被生長，土壤有機質含量偏少，導致土壤存在板結現象。部分樣點重金屬汞超標嚴重，分析與農藥的施用有一定關聯。建議頤和園綠地養護過程中多使用有機肥料，提高土壤肥力同時改良土壤結構，并減少農藥使用，優先采用生物防治手段，避免重金屬的富集。