城市土壤对园林植物生长的影响及其改善措施

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 随着城市化建设的发展，日益增加的人群活动影响城区土壤的自然性状已发生很大的改变，成了独特的城市土壤，从而对园林植物的生长产生影响。

    1. 城市土壤的特点     1.1 土壤无层次     人为活动产生各种废弃物，过去长期多次无序侵入土体和地下施工翻动土壤，破坏了代表土壤肥力的原土壤表层或腐殖层，形成无层次、无规律的土体构造。     1.2 土壤密实、结构差     城市土壤有机质含量低、有机胶体少，土体在机械和人的外力作用下，挤压土粒，土壤密实度高，破坏了通透性良好的团粒结构，形成理化性能差的密实、板结的片状或块状结构。     1.3 土壤侵入体多     土壤掺入大量的各种渣砾和地下构筑物及管道等,占据地下空间,改变了土壤固、液、气三相组成和孔隙分布状态及土壤水、气、热、养分状况。     1.4 土壤养分匮缺     城区内园林植物的枯枝落叶，大部分被运走或烧掉，使土壤不能像林区自然土壤那样落叶归根、养分循环。在土壤基本上没有养分补给的情况下，已有大量侵入体占据一定的土体，致使植物生长所需营养面积不足，减少了土壤中水、气、养分的绝对含量。植物在这种土壤上生长，每年都要从有限的营养空间吸取养分，势必使城市土壤越来越贫瘠。     1.5 土壤污染     城市人为活动所产生的洗衣水、菜瓜汤、油脂、酸碱盐等物质进入土体内，超过土壤自净能力，造成土壤污染。近年来，一些城市用10%-20%的氯化钠盐作为主要干道的融雪剂，融化的盐水已构成影响植物生存的新污染源。     2. 城市土壤对园林植物生长的影响     2.1 土壤密实度对园林植物生长的影响     土壤密实度又称紧密度或土壤坚实度。城市土壤密实度显著大于郊区土壤，是城市土壤的一个主要特点。一般人流践踏地区影响深度为3-10cm，土壤硬度在14-28kg/c㎡之间，车辆辗压影响深度为30-35cm，土壤硬度在10-20kg/c㎡，在某些特殊地段，经机械多层压实后其影响深度可达1米以上。     土壤透气性、排水和持水能力受土壤密实度的制约。土壤密实度的增高，使通气孔隙减少，导致土壤透气性降低，减少了气体交换，树木生长不良，甚至可使根组织窒息死亡。在土壤密实地区，由于植树坑内土壤经过挖掘回填而造成坑内外土壤密实度的差别，常使树木根系无法穿透坑外密实土层而形成环绕植树坑壁生长的畸形分布，树木生长状况也因而恶化，另外灌溉或降雨后坑内水分的垂直渗漏和水平扩散受阻而造成坑内积水，可导致树木烂根死亡。同时，随着土壤密实度的增加，机械阻抗也加大，妨碍树木根系的延伸。 土壤密实可使某些树木形成菌根的数量锐减。与树木根系共生的菌根，可使吸收水分和盐类的根表面积扩大100-1000倍，可提供额外的一些无机盐类，特别是增加可给态氮素以改善树木的营养状况。城市土壤密实对菌根发生的抑制作用，使具外寄生型菌根的树木如松属，云杉属、冷杉属、落叶松属等以及具有内寄生型菌根的树木如银杏属、柏科、杉科、槭属、悬铃木属、榆属等的树种适应生存能力下降。     土壤密实对根系生长的限制，常使树木改变其根系分布特性，不少深根树种变为浅根分布，多数树种支持树体的根量减少，从而使树木的稳定性减弱，易受大风及其它城市机械因子的伤害而倒伏。     总之，植物根在密实的城市土壤条件下生存，生理活性降低而寿命短，出现烂根和死根，地上部分得不到足够的水分和养分，呈现枯梢和焦叶，这样，长势一年不如一年直至枯死，相反，土壤硬度小于0.8kg/c㎡，土壤容重小于0.9g/c立方米时，土壤水分和养分匮缺，根生长细弱也出现死根，枝叶焦枯，树势逐年减弱最后导致死亡。只有土壤密实度适中，土壤硬度在0.8-8kg/c㎡，土壤容重在0.9-1.45g/c立方米的较疏松土壤上，水肥气适宜，树木容易扎根，根系发达，枝叶繁茂。     2.2 土壤养分对园林植物生长的影响     城区内植物的落叶、残枝常作为垃圾被清除运走，难以回到土壤中，使土壤营养循环中断，有机质含量很低，据测定城区多数土壤有机质含量在1%以下，有机质是土壤氮素的主要来源，有机质的减少又直接导致氮素的减少，多数土壤的碱解氮在30ppm以下，速效磷不足15ppm，与城郊土壤相比，氮磷含量减少到1/2—1/3属于缺素土壤      植物需要的16种以上必须营养元素，大部分由土壤供给。植物根系从土壤中吸取溶于水中的无机盐类是形成植物叶绿素，各种酶和色素的基础物质，也是光和作用的活化剂，尤其是低氮会阻碍光合作用的进行。城市土壤养分的匮缺，使城市植物的碳素生长量大为减少，加上通气性差和水分匮乏等因素，使城市植物较郊区同类植物生长量要低，其寿命也相应缩短。     2.3 城市土壤水分对园林植物生长的影响     植物体内含水为60-80%，成为植物体重要组成部分，植物所需要的水分主要来自土壤。而土壤水主要来自大气降水和人工补水，贮存在土壤孔隙里，其中有效水在毛管孔隙内，随毛管力作用水在管内上下运动，上至田间持水量，下至萎蔫系数之间。适宜植物生长的含水量应是土壤田间持水量的60-80%。土壤含水量多少与土壤渣砾含量、土壤密实状况、地面铺装和距地表水远近、地下水位高低等有关。城市土壤密实度高，含有较多渣砾等夹杂物，加之路面和铺装的封闭，自然降水很难渗入土壤中，大部分排入下水道，以致使自然降水量，无法充分供给树木以满足其生长需要，而地下建筑又深入地下较深的地层，从而使树木根系很难接近和吸收地下水，因而土壤含水量低供水不足，使城市植物水分平衡经常处于负值，进而表现生长不良，早期落叶，甚至死亡。     2.4 城市土壤空气对园林植物生长的影响     土壤空气中的氧气来自大气。城市土壤由于路面和铺装的封闭，阻碍了气体交换，土壤密实，贮气的非毛管孔隙减少，土壤含氧量少。植物根系是靠土壤氧气进行呼吸作用产生能量，来维持生理活动的。由于土壤氧气供应不足，根呼吸作用减弱，对根系生长产生不良影响。据调查，如果土壤通气孔隙度减少到15%时，根系生长受阻，土壤通气孔隙度减少到9%以下时，根严重缺氧，进行无氧呼吸而产生酒精积累，引起根中毒死亡，同时，由于土壤氧气不足，土壤内微生物繁殖受到抑制，靠微生物分解释放养分减少，降低了土壤有效养分含量和植物对养分的利用，直接影响植物生长。     2.5 城市土壤温度对园林植物生长的影响     土壤温度主要来自太阳热辅射和煤燃烧产生的热量。土壤温度的高低，因气候日变化和年变化而波动。在城市环境里，由于建筑物朝向的不同，引起土温差异，而对植物生长产生影响。在北方地区的城市，楼北侧比楼南侧全年土温偏低，冬季结冻期长，树木在春秋季节里长势和物候期上，要比其他地点的树木有明显差异。春季气温逐渐转暖，地上营养器官开始活动，而地下根系仍处于冻土层之中，引起地上树木枝叶失水，出现抽条；秋季里由于气温和土温降低，引起树木提前落叶。此外，道路铺装在阳光直射下，夏季里地表土温高达50°C以上，致使表层根系日灼，失去活力。  2.6 城市土壤侵入体对园林植物生长的影响     2.6.1 土壤夹杂物对植物生长的影响     在城市建设过程中，各类夹杂物进入土壤，固体类夹杂物如砖渣、焦渣、砾渣等。在形成单一坚硬夹杂物层的地方，常会使根无法穿越而限制其分布深度和广度。土壤中固体类夹杂物含量适当时，能在一定程度上提高土壤（尤其是粘重土壤）的通气透水能力，促进根系生长；但含量过多，会使土壤持水能力下降。同时，渣砾本身占有一定体积，使土壤相对减少，进而降低土壤水分的绝对含量，常使城市植物的水分逆境加剧，尤其早春供水不足。     城市土壤所含夹杂物中，煤球灰渣内含养分虽可参与分解活动，而使植物吸收，但含量极低。其余夹杂物基本不起营养作用。随着夹杂物含量增加，土壤所给总养分相对减少。某些含石灰的夹杂物，可使土壤钙镁盐类增加，使土壤pH值增高。由于pH值的增高，不仅降低了土壤中铁、磷等元素的有效性，也抑制了土壤中微生物的活动及对其他养分的分解。夹杂物的存在，又使土壤中粘粒含量相对减少，胶结物质减少，盐基代换量低，造成土壤保肥性差。     2.6.2 土壤内构筑物对园林植物生长的影响     城市多数植物生长在人工环境中，其正常生长所需营养面积，包括根系垂直生长和水平伸展的生存空间，都由于城市构筑物的影响而受到限制，从而改变根系分布状况及数量。各类地下管道的铺设，虽有局部疏松土壤、有利于根系沿缝隙穿透的作用，个别地区铺设热力管道，在与种植植物距离适当时，还可提高地温，减少冻土层而有利于棣棠、大叶黄杨等不耐寒树种的越冬和存活；