城土壤的特性及其管理.DOC

城市土壤的特性及其管理 卢 瑛1，2，龚子同2，张甘霖2 1：华南农业大学资源环境学院，广东 广州 510642；2：中国科学院南京土壤研究所，江苏 南京 210008 摘要：城市土壤影响到城市生态环境质量和人体健康，正日益受到关注。城市土壤受人为活动的影响强烈，许多性质不同于自然土壤。文章就城市土壤形态、物理、化学、生物和污染特性作了详细综述，并提出了城市土壤的管理对策。 关键词：城市土壤；特性；管理 中图分类号：S15 文献标识码：A 文章编号：1008-181X（2002）02-0206-04长期以来，土壤研究主要集中在农地和林地土壤上，以确保满足世界不断增长的人口对食物和纤维的需要，无暇顾及城市土壤。由于城市化进程不断加快，城市生态环境质量日益受到广泛关注[1，2]。城市土壤是城市生态系统的重要组成成分，是城市园林植物生长的介质和养分的供应者，是城市污染物的汇和源；它关系到城市生态环境质量和人类健康[3，4]。因此，了解城市土壤特性，可为城市园林绿化的规划和管理、城市环境保护和治理提供理论依据和指导作用。本文详细综述了城市土壤的特性，并提出了其管理对策。 1 城市土壤的特性 城市土壤受人为活动的影响强烈，其形成和性质与所处的自然环境没有必然的联系，本质上是一种泛域的人为土或人为新成土[2]。城市土壤在空间上变异十分明显，在较短距离内会出现完全不同的土壤类型[5~8]。除自然土壤物质外，城市土壤包含大量的人为物质，这些物质决定或影响着城市土壤的形态学、物理、化学、生物学特性和污染状况[2]。 1.1 形态特征 城市土壤土层变异性大，呈现岩性不连续特性，这导致不同土层的结构、质地、有机质含量、pH、容重及与其有关的通气性、排水性、持水量和肥力状况的显著差异[7，8]。 城市土壤土层排列凌乱，许多土层之间没有发生学上的联系，腐殖质层被剥离或者被 埋藏，其它土层破碎且没有统一的出现规律，土层深浅变异较大[2]。大多数城市土壤缺少发生学的A层和B层,土壤剖面中包含不同颜色和厚度的人造层次,层次之间过渡明显[7]。 土壤中人工粗骨物质较多，包括建筑和家庭废弃物、碎砖块和玻璃、沥青碎块、木炭、煤渣、钢渣、混凝土块、金属、铁钉、陶瓷、骨头等，与工业废弃物、泥炭－堆肥混合物和自然土壤发生层的土壤碎块混合在一起，有些层次完全由固体废弃物组成[6，7，9]。 土壤可能出现特异的颜色，这种特异的颜色是由于特异物质的存在或有色化学物质污染所致，而非发生学过程的结果[2]。 裸露的城市土壤，在表面的几厘米内有明显形成结壳的趋势[8，10]。 1.2 物理特性 城市土壤中含有一定量的砾石、石块和其它固体碎屑状物质。由于建筑、修路等，城市生态系统中输入了砂和砾石，且在煤矿场的废料、工业残余物、废弃物、和其它工业底质中含有相当的砾石和石块，因此，城市土壤中的砾石和石块等在不断增加[6，7，9]。有些土壤层次砾石和石块（直径2 mm）含量可达80％~90％以上[11~13]。 土壤压实和板结是城市土壤的物理特性之一。土壤压实和板结导致土壤容重增大，孔隙度减小。Short等[11]研究了华盛顿马尔的土壤，土壤体积质量表层平均为1.61 Mg/m3（1.25~1.85 Mg/m3）；0.3 m深度处的更大，平均为1.74 Mg/m3（1.40~2.03 Mg/m3）；表层和0.3 m深度处的土壤孔隙度分别为36.6%和32.8%。Jim[12，13]对香港行道树和城市公园的土壤进行了详细研究，行道树土壤体积质量平均为1.65 Mg/m3（1.15~2.63 Mg/m3）；总孔隙度平均为37.75%（0.75%~56.60%），城市公园土壤也基本相似。 城市土壤因紧实而减少了总孔隙度，降低了大孔隙的比例，不利于土壤的通气、排水、有效水分的储存和植物根系的生长[6]。城市土壤中的水分运动受土壤的石质度、孔隙度、水分含量以及土壤化学组成的影响；土壤中的石块、孔隙和裂隙也影响水分运动，土壤剖面中的水分沿着建筑废弃物和家庭废弃物等产生的孔隙运动是城市土壤水分运动的特征[2，6，7]。土壤容重影响到水分入渗速率。如人行道紧实土壤和邻近未压实的土壤体积质量分别为1.41和1.30 Mg/m3，而水分入渗速率则分别为0.8和3.5 mm/min[6]。 由于城市的“热岛效应”，城市土壤温度比周围自然土壤高[8]。Mount等[14]监测了纽约市中央公园和拉托里特公园土温特征，结果表明，人为活动明显提高了土壤温度，城市土壤年均土温比邻近的林地高3.13~11.22 ℃。 1.3 化学特性 1.3.1 pH值 城市土壤向碱性的方向演变，pH值比周围的自然土壤高[3，6，7]，热带、亚热带地区尤为明显。如香港，主要的土壤是