探究不同城市植被类型对土壤pH值及有机质含量的影响

(整期优先)网络出版时间:2023-05-24
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探究不同城市植被类型对土壤pH值及有机质含量的影响

宋林

四川省水利规划研究院

摘要:目的:就不同城市植被类型对土壤pH值及有机质含量的影响进行研究、分析。方法:以不同城市植被类型(乔木、乔草、灌草、乔灌草)为中心展开,采集0-10cm及10-20cm土层土壤,落实pH值及有机质含量的检测分析。结果:经检测分析发现,不同城市植被类型虽不会对土壤pH值造成明显的影响,但会影响土壤有机质含量,相较于乔木、乔草及乔灌草,灌草植被的有机质含量明显较高;与0-10cm土层相比,10-20cm土层的pH值更高,但土壤有机质含量则相对较低;采样地不同,土壤pH值差异不明显,但土壤有机质含量则有着明显的差异。结论:土壤pH值、有机质含量和植被类型、采样地等有着紧密的关联,通过合理的分析,可为城市植被的营造及土壤质量的改善提供可靠的参考。

关键词:城市绿地;植被类型;土壤pH值;土壤有机质

一般而言,各类城市植被类型所构成的有机整体即城市绿地,其在城市生态系统中占据重要地位,功能主要以吸收工业、汽车排放的有毒气体、生产供人类呼吸的氧气、净化水体等为体现[1]。基于植物群落的前提下来说,土壤属载体,在城市绿地植被孕育中起着重要支撑作用,而土壤pH值及有机质含量可实现对土壤环境质量的客观衡量,其变化会对土壤环境,或是上层植物的生长造成一定的影响。

本文主要就不同城市植被类型对土壤pH值及有机质含量的影响进行了研究、分析,现报告如下。

1、资料与方法

1.1研究区域概况

该市在某省的中部,是温带大陆性半湿润季风气候区,寒暑适宜,四季分明,年平均气温在12.8℃左右,极端最高气温可达40℃及以上。在地形、地貌的影响下,如垂直变化等,就有部分局部小气候区形成。本次具体的研究区域为该地农业大学南、北校区及树木园。

1.2样地设置及土壤样品的采集

在该市农业大学南、北两个校区及树木园进行植被采样,选择极具代表性的指标,各采样地植被类型的典型样地分别选择4种,包括乔木、乔草、灌草及乔灌草植被。在上述3个采样地中,样地共选择了12个,各样地又再次划分成了3个样方,面积为5m×5m。调查采样区域内的优势植物、植被覆盖程度、植被的生长情况等。在进行取样时,使用通用的采样方法,采集前要清理地表的枯枝落叶,之后利用土钻分别根据0-10cm、10-20cm土层标准落实土壤样品的钻取处理,严格遵守自上而下的原则,将所采集的土样装在密封袋中,送往实验室,之后展开自然风干、研磨过筛处理。对土壤的pH值、有机质含量进行检测,前者应用电位法实现,后者则应用重铬酸钾-硫酸外加热法,记录检测结果。

1.3统计学方法

对于不同植被类型土壤pH值及土壤有机质的差异性的对比由单因素方差分析法(P<0.05)实现;同种植被类型不同层次土壤pH值与土壤有机质的差异使用t进行检验;基于Pear-son的前提下对土壤的pH值、有机质含量和植被类型、采样地及土层间的相关性进行分析明确。

2、结果

经检测分析发现,不同城市植被类型虽不会对土壤pH值造成明显的影响,但会影响土壤有机质含量,相较于乔木、乔草及乔灌草,灌草植被的有机质含量明显较高;与0-10cm土层相比,10-20cm土层的pH值更高,但土壤有机质含量则相对较低;采样地不同,土壤pH值差异不明显,但土壤有机质含量则有着明显的差异。三因素相关性分析如表1所示。

表1三因素相关性分析

参数

植被类型

采样点

土层厚度

F

P

F

P

F

P

pH值

13.425

<0.01

15.521

<0.01

7.944

<0.01

有机质含量

98.404

<0.01

36.409

<0.01

7.508

<0.01

注:P<0.01表示在0.01水平(双侧)上明显相关

3、讨论

本次研究显示,相较于乔木、乔草及乔灌草,灌草植被的有机质含量明显较高。有相关研究指出,通过对不同植被类型对土壤改良效应的研究,结果提示灌木林在促进土壤有机质含量提高方面起着明显的效果。另也有研究指出,受不同人工固沙灌木林的影响,区域土壤有机质含量的增加也有着一定的差异[2]。本研究中,3个样地中灌草植被的覆盖率较大,且植被的生长也呈茂盛状态,随着植被覆盖率的增大,微生物数量也会随之增加,这就进一步促进了土壤有机质含量的提升。

土层深度的不同,土壤pH值、有机含量也要受到不尽相同的影响。研究中3个采样地中,相较于0-10cm土层土壤pH值,10-20cm土层土壤的pH值更高,分析可能与雨水的影响有关,如随着雨水的淋洗,土壤中易溶性盐离子就会慢慢下渗,这就会直接降低土壤层pH值。有研究指出,土层深度与土壤pH值呈正相关,通过对比0-10cm、20-40cm土层,结果提示pH值有明显差异(P<0.05)。相关研究显示,采取宁夏境内压砂地材料,对不同土壤层次压砂地土壤的全盐量、pH值空间变异性进行了研究、分析,结果提示于垂直方向上,随着土壤深度的增加,pH值则会随之明显降低

[3]。本研究显示,与0-10cm土层相比,10-20cm土层的pH值更高,但土壤有机质含量则相对较低。由此可看出,在土壤深度的增加下,土壤微生物、植物根系等则会随之有所减少,这也就直接造成了土壤有机质含量的下降,与大部分研究者结论接近。有学者将小五台山不同海拔的土壤作为了研究对象,对其理化性质展开了研究,结果提示海拔会直接影响土壤的有机质含量,即海拔越高土壤有机质含量也就越高,而在土层深度增加的背景下,有机质含量则会随之下降[4]。另也有研究指出,将官厅水库消落带作为研究对象,结果提示不同土壤层次有机含泥量有明显差异,随着表层的向下,有机质含量随之减少,且各层间的差异明显[5]

基于同一植被类型的前提下来说,研究中3个采样地土壤pH值差异不明显,但土壤的有机质含量则有着显著的差异。近些年来,在城镇化建设进度加快的背景下,城市工业发展及生活污水的排放量也越来越多,受区域不同的影响,城市植被的土壤理化性质也不尽相同[6]。另外,由于城市人类活动及土地利用方式存在明显的差异,故土壤有机质含量也有着较大的空间变异性。基于土壤pH值的前提下那是,其往往会受到成土母质及地形等因素的影响,而土壤有机质含量变化则不明显。通过分析发现,植被类型、采样地等与土壤pH值、有机质含量有着紧密的关联。在城市植被类型、采样地周围环境不同等因素的影响下,土壤微环境也有着明显的差异,这也就在一定程度上对土壤理化性质、环境造成了影响。

综上,土壤pH值、有机质含量和植被类型、采样地等有着紧密的关联,通过合理的分析,可为城市植被的营造及土壤质量的改善提供可靠的参考。

参考文献

[1] 梁强,李传荣,张锋,等.泰安市不同绿地土壤微生物群落

结构分析[J].山东农业科学,2017,49(2):99-104.

[2]马国飞,满苏尔·沙比提,张雪琪.托木尔峰自然保护区台兰河上游不同海拔灌木土壤理化性质研究[J].土壤通报,2017,48(6):1288-1289.

[3]潘佳颖,王建宇,王超.宁夏压砂地土壤全盐量和pH值的空间变异分析[J].北方园艺,2019(3):157-162.

[4]任启文,王鑫,李联地,等.小五台山不同海拔土壤理化性质垂直变化规律[J].水土保持学报,2019,33(1):243-249.

[5]时林,冯若昂,靖淑慧,等.黄河三角洲不同植被类型下土壤pH与盐分差异分析[J].环境科学导刊,2017,36(3):14-17.[6]边荣荣,孙兆军,何俊.乔灌草组合对碱化盐土改良效果的研究[J].北方园艺,2018(10):126-133.