广州南沙区4种典型城市林业土壤质量调查研究

崔诚, 李铤, 冼卓慧, 张俊涛,*

广州南沙区4种典型城市林业土壤质量调查研究

崔诚1,2, 李铤1,2, 冼卓慧1,2, 张俊涛1,2,*

1. 广州市林业和园林科学研究院, 广州 510405 2. 广东省计量认证实验室, 广州 510405

为掌握广州南沙区城市林业土壤养分及肥力整体状况, 提高广州南沙区城市林业土壤管养水平, 以广州南沙区4种典型城市林业土壤(森林公园、湿地公园、生态景观林带、河涌防护林)为研究对象, 测定土壤pH值、电导率、容重、渗透率、非毛管孔隙度、有机质、水解氮、有效磷、速效钾等9项理化指标, 通过土壤理化性质分析、土壤综合肥力分析, 对广州南沙区城市林业土壤养分及肥力进行评价。结果表明, 森林公园pH为6.4、湿地公园pH为6.8、生态景观林带pH为7.1、河涌防护林pH为7.3, 广州南沙区林业土壤pH在中性(pH 7.0)上下波动。土壤EC值除森林公园较低外, 其余生境类型处于正常范围, 土壤有机质含量为14.81—33.02 g·kg-1整体水平较好, 其中一半区域土壤水解氮含量为41.97—58.95 mg·kg-1、土壤速效钾含量为48.29—52.61 mg·kg-1处于中下水平, 土壤有效磷含量为5.8—36.75mg·kg-1整体水平较充足。南沙区林业土壤整体综合肥力较贫瘠, 其中森林公园、湿地公园、生态景观林带土壤综合肥力指数(0.90—0.99)略高于贫瘠标准(<0.9%), 只有河涌防护林土壤综合肥力指数为1.18达到一般标准(0.9%—1.8%)。土壤有机质含量对土壤水解氮含量影响较大, 土壤有机质含量对土壤有效磷含量影响小于对土壤速效钾含量的影响。土壤整体容重偏低, 从总体看, 容重及土壤速效养分是南沙区城市林业土壤综合肥力的突出性限制因子, 说明容重和土壤速效养分与南沙区土壤综合肥力关系紧密。该研究可为广州南沙区城市林业土壤养护、修复提供依据。

城市林业土壤; 土壤综合肥力; 土壤养分含量

0 前言

城市林业土壤是指城市林地覆盖下的土壤, 它们是城市土壤的核心领域。城市林业土壤的理化性质与自然土壤差别较大, 其受人为干扰严重, 属于人为新成土[1]。人为干扰程度的轻重决定了城市林业土壤理化性质的差异性, 如人为践踏、车辆碾压以及不同程度的污染导致土壤退化严重, 土壤板结和土壤缺素现象比较普遍[2]。

城市林业土壤为林木的生长提供养分, 是林木生长赖以生存的直接载体, 土壤质量的好坏直接影响林木的生长和生态景观的效果[3]。城市林业土壤偏碱, 有机质含量分布不均, 不同的城市之间, 土壤有机质含量差异显著。即使是在相同的城市不同地区, 也呈现某些地区贫瘠, 某些地区含量较高的现象[4-5]。如道路绿化带的土壤中存在有机质匮乏趋势, 而公园绿地、动物园、郊区林地则出现相反情况[6-7]。城市林业土壤肥力偏低, 其主要原因为土壤中参杂了大量人类活动留下的废弃物等杂质, 例如生活垃圾、建筑垃圾等。同时, 人为活动如机械施工、车辆行驶等因素, 严重影响土壤表层有机质和养分的积累。某些地区土壤养分及肥力较好, 不是因为土壤质量较好, 而是因为生活污水和有机废气的排放以及污泥的覆盖导致的[8-9]。

因此, 对城市林业土壤的研究有利于保障城市林业土壤健康, 有利于建立城市林业土壤数据库。可以拓展城市林业土壤肥力的研究, 动态跟踪分析城市林业土壤肥力的分布与变化趋势, 可以充分发挥城市林业缓解城市环境压力、维持城市生态平衡、为改善市民生活质量的功能提供基础数据, 为城市林业土壤资源的合理利用和管理提供便捷[10]。广州南沙区自然环境优越, 拥有良好的城市生态基础, 近年来着重构建集生态涵养、景观保护、城市绿网组成的生态体系, 城市生态体系的构建与城市林业土壤息息相关。本文通过研究广州南沙区4种典型城市林业土壤质量整体状况, 以期为研究广州南沙区城市林业土壤质量提供基础, 进而为南沙区城市绿地土壤修复与改良提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于中国南部沿海城市广州南部三角洲中心南沙区。南沙区由珠江冲积平原、部分丘陵高原和岛屿组成。南沙区地处珠江口, 河流、河堤、航道众多, 南沙区水流平缓, 但潮势明显, 平均潮差2.4 m。南沙区属于南亚热带季风性海洋气候, 温暖、多雨、湿润, 夏长冬短, 是一个典型亚热带热带过渡的大型湿地生态系统。南沙区年平均气温22.6 ℃, 最冷月平均气温14.3 ℃(1月), 最热月平均气温28.9 ℃(7月), 雨量充沛, 分布不均, 雨量相对集中在汛期, 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%。年平均相对湿度为77%, 最小相对湿度9%。全年日照1651.7 h, 年平均风速为2.1 m·s-1, 最多风向东南偏南风, 年蒸发量为1670.8 mm。南沙地区土壤为水稻土、赤红壤、滨海盐渍沼泽土三类[11]。

1.2 土壤样品的采集与测定

参考广州市地方标准《园林种植土》(DB4401/T 36—2019)、住房与城乡建设部发布《绿化种植土壤》(CJ/T340—2016)行业标准、《城市绿地分类标准》(CJJ/T85—2017)以及实地勘察数据等进行取样布点。采集工具为铁锹、铁铲、土壤采集器、削土刀、木铲以及适合特殊取样要求的工具。采集森林公园(3个样地, 30个样点, 采样时间: 4月—5月)、湿地公园(2个样地, 20个样点, 采样时间: 4月、6月)、生态景观林(4个样地, 14个样点, 采样时间: 4月)、河涌防护林(45个样地, 56个样点, 采样时间: 5月—6月), 0—30 cm土层土壤。取样密度大小主要根据绿化面积和土质均匀度, 一般每2000 m2采集一个样, 至少由5个样点组成; 小于2000 m2按一个样品计; 绿化面积˃30000 m2可以根据现场实际情况适当放宽采样密度, 样品数量相应减少, 每组样品混合取样点相应增加, 土质不均匀适当增加采样密度。采集森林公园样点、湿地公园样点、生态景观林带样点、河涌防护林样点。开展样地调查, 记录样地的经纬度、海拔、主要植被种类、砂砾含量、土壤湿度等, 具体详见图1。

土壤样品在实验室内自然风干、剔出根系、>2 mm的石砾, 经研磨后, 分别过10目(<2 mm)、100目(<0.149 mm)筛, 贮存备用。土壤容重(环刀法)、入渗率(环刀法)、pH(电位法)、电导率(电导法)、水解性氮(碱解-扩散法)、有效磷(盐酸-硫酸浸提法)、速效钾(乙酸铵浸提-火焰光度计法)的测定参照相关行业标准。

1.3 土壤质量评价方法

1.3.1 土壤肥力单项指标评价

本文参照表1全国第二次土壤普查及有关标准对广州市南沙区林业土壤有机质、水解氮、有效磷、速效钾、pH、容重等指标进行评级, 并比较4种林业土壤之间的差异。

1.3.2 土壤综合肥力评价

要进行综合评价, 首先对土壤各个参数进行标准化处理以消除各参数之间的量纲差别, 对待养分标准化处理方法如下:

当属性值属于差一级时, 即c≤x时,P=c/x(P1);

图1 南沙区城市林业土壤样点分布图

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

表1 土壤养分含量分级标准[12]

当属性值属于中等一级时, 即x<c≤x时,P=1+(c-x)/(x-x), (1<P2)

当属性值属于较好一级时, 即x< c≤x时,P=2+(c- x)/( x- x), (2< P3)

当属性值属于好一级时, 即c＞x时,P=3

以上各式中,P代表分肥力系数,c代表该属性测定值,x,x,x代表分级指标。

根据农业上不同养分分解标准和园林绿化土壤标准相应的评价指标以及相关经验, 土壤各养分属性分级标准见下表2。

其它理化指标:

pH: pH>9.0或<4.5: 则=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: 则=0; EC<0.1: 则= 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: 则=0; 1.35<容重<1.60: 则=(1.6-x)/(1.6-1.35); 1.0<容重<1.30: 则=1+(1.30- x)/(1.30-1.0); 容重<1.0: 则=3。

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

通过标准化后, 同一级别的各属性份肥力系数比较接近, 便于对比分析, 当某属性测定值超过好的标准时, 分肥力指数不再提高, 真实反映出植物对某属性的要求并不是越高越好, 正如实践中一样, 当某有效养分达到丰富含量时, 继续施肥提高其含量对植物生长并没有好处, 相反即使土壤所有因子均很好, 但某种因子差, 即所谓的障碍因子其水平高低对土壤质量起决定作用, 因此我们采用改进的内梅罗公式计算综合肥力系数:

表2 内梅罗评价方法种土壤养分属性分级标准[12]

根据计算的土壤质量综合系数给出土壤的肥力评价:≥2.7很肥沃; 1.8<≤2.7肥沃; 0.9≤≤1.8一般; <0.9贫瘠。

2 结果与分析

2.1 南沙区城市林业土壤理化性质分析

由图2可知, 森林公园(6.4)和湿地公园(6.8)土壤pH呈弱酸性, 生态景观林带(7.1)和河涌防护林(7.3)土壤pH值呈弱碱性, 这是由于森林公园、湿地公园土壤有机质含量较高, 降雨后会产生有机酸使得土壤pH值下降。

土壤EC值呈湿地公园>河涌防护林>生态景观林带>森林公园趋势, 湿地公园(0.40 mS·cm-1)与森林公园(0.05 mS·cm-1)土壤EC值存在差异但不显著。

南沙区典型林业土壤容重介于1.30—1.43 g·cm-3之间, 呈湿地公园>森林公园>生态景观林带>河涌绿地趋势, 其中湿地公园(1.43 g·cm-3)与河涌防护林(1.30 g·cm-3)土壤容重差异显著(<0.05), 湿地公园人类活动较频繁, 土壤由于踩踏等原因较河涌防护林更高, 同时河涌防护林土壤有机质含量较多, 对土壤结构有所改善, 容重相应减少。

南沙区典型林业土壤入渗率介于28.93—171.77 mm·h-1之间, 呈森林公园>河涌防护林>生态景观林带>湿地公园趋势, 其中森林公园(171.77 mm·h-1)土壤入渗率是湿地公园(28.93 mm·h-1)的5.94倍, 二者差异达到显著水平(<0.05), 森林公园土壤有机质含量较高, 土壤孔隙较之湿地公园更发达, 加上湿地公园整体环境的供水速率较快, 导致湿地公园土壤渗透率较低。

南沙区典型林业土壤有机质含量介于14.81—33.02 g·kg-1之间, 呈河涌防护林>森林公园>生态景观林带>湿地公园趋势(图3), 其中河涌防护林土壤有机质含量(33.02 g·kg-1)是湿地公园(14.81 g·kg-1)的2.23倍, 两者差异达到显著水平(<0.05)。说明水流将上游含有丰富有机物质的物质冲刷至此, 导致河涌防护林土壤有机质偏高。土壤水解氮含量呈森林公园>河涌防护林>生态景观林带>湿地公园趋势(图2), 其中森林公园土壤水解氮含量(81.90 mg·kg-1)是湿地公园(41.97 mg·kg-1)的1.95倍, 两者差异显著达到显著水平(<0.05)。由于森林公园土壤植物残体较多, 土壤腐殖质层较厚导致土壤水解氮含量较高。土壤有效磷含量呈河涌防护林>湿地公园>森林公园>生态景观林带趋势, 其中河涌防护林土壤有效磷含量(36.75 mg·kg-1)是生态景观林带(5.80 mg·kg-1)的6.34倍, 两者差异达到显著水平(<0.05)。由于河涌防护林近水, 土壤pH有所下降可以增加磷酸钙的溶解度, 导致河涌防护林土壤有效磷含量升高。土壤速效钾含量呈河涌防护林>生态景观林带>湿地公园>森林公园趋势, 其中河涌防护林土壤速效钾含量(100.16 mg·kg-1)是森林公园(48.29 mg·kg-1)的2.07倍, 两者差异达到显著水平 (<0.05)。由于河涌防护林土壤有机质含量较高, 有机质在转化过程中会产生有机酸, 并促进含钾矿物的风化导致土壤中速效钾含量增多。

图2 南沙区城市林业土壤pH、EC、容重、入渗率分布特征(森林公园: 3个样地, 30个样点; 湿地公园: 2个样地, 20个样点; 生态景观林带: 4个样地, 14个样点; 河涌防护林: 45个样地, 56个样点)

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

图3 南沙区城市林业土壤有机质、速效养分含量分布特征(森林公园: 3个样地, 30个样点; 湿地公园: 2个样地, 20个样点; 生态景观林带: 4个样地, 14个样点; 河涌防护林: 45个样地, 56个样点)

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

2.2 南沙区城市林业土壤养分化学计量关系

南沙区城市林业土壤养分含量之间存在一定的耦合关系(图4)。其中, 南沙区城市林业土壤有机质和水解氮、有效磷、速效钾之间为显著的线性函数关系; 南沙区区域绿地土壤pH和EC之间为显著的指数函数关系, 其决定系数(2)分别为0.37529、0.10661、0.1659、0.33145。土壤水解氮含量随有机质的增加显著增加, 土壤有效磷、速效钾含量随有机质的增加而增加。土壤水解氮与土壤有机质含量拟合模型的决定系数2(0.37529)高于土壤有效磷、土壤速效钾与土壤有机质含量拟合模型的决定系数2(0.10661、0.1659), 因此土壤土壤有机质含量对土壤水解氮含量影响相对较大, 且土壤有机质含量对土壤速效钾含量影响高于对土壤有效磷含量的影响。土壤EC值与土壤pH值之间为显著非线性关系, 并随着土壤EC值的增加土壤pH值呈上升趋势。

图 4 南沙区城市林业土壤养分含量之间的相关关系

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

2.3 南沙区城市林业土壤综合肥力分析

土壤容重与其他土壤肥力因子之间存在负相关关系(表4), 说明土壤容重对土壤培肥能力影响较大。土壤有机质与土壤容重、非毛管孔隙度、水解氮、有效磷、速效钾之间存在显著的正相关关系, 说明土壤有机质含量是土壤提升肥力指标的关键因素。由于, 土壤交换性钾是土壤速效钾的主体, 交换性钾进入溶液的量受土壤pH影响较大, 土壤pH与土壤速效钾之间存在显著的正相关关系。

40%森林土壤综合肥力指数处于贫瘠水平, 60%森林土壤综合肥力指数处于一般水平(表6)。35%湿地土壤综合肥力指数处于贫瘠水平, 65%湿地土壤综合肥力指数处于一般水平。61.54%生态景观林带土壤综合肥力指数处于贫瘠水平, 38.46%生态景观林带土壤综合肥力指数处于一般水平。17.54%河涌防护林土壤综合肥力指数处于贫瘠水平, 80.70%河涌防护林土壤综合肥力指数处于一般水平, 1.75%河涌防护林土壤综合肥力指数处于肥沃水平。

表4 南沙区城市林业土壤理化性质相关系数

注: *表示差异达显著(<0.05)水平; **表示差异达极显著(<0.01)水平。

表5 南沙区城市林业土壤内梅罗肥力指数分析

表6 南沙区城市林业土壤综合肥力系数P分布频率表

3 讨论

3.1 南沙区城市林业土壤养分差异

土壤pH 值受凋落物影响较大, 植被凋落物属于一种酸性土壤改良剂, 植被凋落物对土壤酸性的改良主要得益于凋落物中的碱性物质, 不同种类的凋落物所含碱性物质不同, 土壤中不同凋落物所含碱性物质之间相互影响, 使得土壤pH值出现波动[13]。另一方面, 凋落物种类不同导致土壤中碳源种类丰富, 土壤微生物种类增加, 土壤微生物分泌的蛋白质等物质可以有效改善土壤酸性环境[14]。

土壤有机质是组成土壤肥力的重要指标, 同时影响并制约着土壤的理化性质, 城市化对土壤有机质及肥力存在显著影响[15]。南沙区河涌防护林土壤有机质积累现象较明显(33.02 g·kg-1), 森林公园中凋落物种类及数量较多, 导致土壤有机质含量较高。湿地公园植被种类较少(以乔木为主), 土壤以红壤为主, 土壤中有机质消耗速率较高, 人为踩踏导致的土壤硬化、板结对土壤有机质的积累产生了负面影响。生态景观林带中树种单一(以澳洲鸭脚木为主), 裸露土壤面积较少, 严重阻碍了土壤有机质的积累, 特殊的立地环境也使得植物对土壤有机质的争夺相对其他林业强度更大, 土壤有机质得不到有效补充, 含量减少[16]。

水解氮、有效磷、速效钾是土壤中可以被植物直接利用的氮、磷、钾。土壤水解氮是氮肥转化成植物可吸收利用的主要形式, 其含量高低表征氮素的丰缺和利用率状况[17]。水解性氮在分解过程中释放CO2和有机酸, CO2部分被植物吸收利用, 部分溶解于土壤产生各种酸, 加快土壤酸化进程, 但促进难溶物质溶解, 增加土壤有效养分含量。南沙区森林公园和河涌防护林中处于中龄期或熟龄期林分较多, 林内累积的有机物质增多, 微生物活性也大幅度上升, 使得有机氮的分解速度加快, 土壤中的水解氮输入增多。湿地公园和生态景观林带中处于幼龄期林分较多, 林业凋落物少, 微生物量少, 相应地土壤中可矿化的有机氮和微生物的分解能力都处于低水平, 加上植物处于幼龄期, 由于生长需要, 吸收利用的速效氮也多, 导致土壤中的水解氮含量较低[18]。

南沙区河涌防护林位于城区居民居住聚集地, 其土壤有效磷含量(36.75 mg·kg-1)受人类活动影响较大, 而森林公园土壤有效磷含量(7.11 mg·kg-1)不足, 这与单奇华等[19]对南京市城郊天然林土壤有效磷含量研究的结果一致。在中国南方地区, 红壤是比较常见的土壤类型, 研究表明, 因红壤独特的理化性质导致红壤更容易缺乏有效磷, 进而造成植物营养性缺磷, 磷元素已成为南方林业中重要的养分限制因子[20]。土壤速效钾的吸附性较差, 移动性较强, 导致土壤速效钾受人为活动影响较为显著[21]。森林公园(48.29 mg·kg-1)和湿地公园(52.61 mg·kg-1)人为活动较为频繁, 同时森林公园和湿地公园地表径流相较于生态景观林带与河涌防护林更加发达[22], 导致森林公园和湿地公园土壤速效钾含量显著低于生态景观林带(99.40 mg·kg-1)和河涌防护林(100.16 mg·kg-1)。

3.2 南沙区城市林业土壤化学计量关系指示作用

土壤速效养分可调节植物凋落物分解速率, 土壤速效养分含量较低通常会导致植物叶氮、磷、钾含量和光合作用效率发生改变[23]。所以, 南沙区城市林业土壤有机质含量(14.81—33.02 g·kg-1)与土壤速效养分含量之间表现出相互促进协同增长的关系。土壤水解氮(41.97—81.90 mg·kg-1)与土壤有机质含量(14.81—33.02 g·kg-1)拟合的线性模型优于有效磷和速效钾拟合的线性模型, 说明南沙区土壤水解氮对土壤有机质的含量影响更大。南沙区城市林业土壤pH值(6.41—7.33)与土壤EC(0.05—0.40 mS·cm-1)之间呈现指数函数关系, 是因为土壤含水量较高对土壤pH值和土壤EC值影响显著, 土壤含水量较高时, 地下盐分可以通过蒸发而运输至地表导致地表土壤EC值升高。土壤含水量较高会导致土壤中形成厌氧环境, 土壤中产生二氧化碳和还原态物质, 厌氧环境下土壤中产生的物质会进一步影响土壤pH[24]。

3.3 南沙区城市林业土壤综合肥力分析

内梅罗综合肥力指数评价结果表明, 南沙区林业土壤肥力指数整体状况较低。森林公园60%土壤综合肥力指数在0.9—1.8之间, 表现为一般水平, 40%土壤综合肥力指数小于0.9, 表现为贫瘠水平。从各养分的分肥力指数大小可以看出, EC、容重、有效磷指数较小, 是森林公园土壤综合肥力的突出性限制因子。湿地公园65%土壤综合肥力指数在0.9—1.8之间, 表现为一般水平, 35%土壤综合肥力指数小于0.9, 表现为贫瘠水平。从各养分的分肥力指数大小可以看出, 容重、水解氮指数较小, 是湿地公园土壤综合肥力的突出性限制因子。生态景观林带38.46%土壤综合肥力指数在0.9—1.8之间, 表现为一般水平, 61.54%土壤综合肥力指数小于0.9, 表现为贫瘠水平。从各养分的分肥力指数大小可以看出, 容重指数较小, 是生态景观林带土壤综合肥力的突出性限制因子。河涌防护林1.75%土壤综合肥力指数在2.7—1.8之间, 表现为肥沃水平, 80.70%土壤综合肥力指数在0.9—1.8之间, 表现为一般水平, 17.54%土壤综合肥力指数小于0.9, 表现为贫瘠水平。从各养分的分肥力指数大小可以看出, 容重、水解氮、速效钾指数较小, 是河涌防护林土壤综合肥力的突出性限制因子。

4 结论

广州市南沙区城市林业土壤酸碱度在中性范围波动(6.4—7.3), 土壤EC值除森林公园(0.05mS·cm-1)较低, 其余生境类型处于正常范围, 土壤有机质含量水平(14.81—33.02 g·kg-1)整体较好, 有50%区域土壤水解氮整体含量(41.97—58.95 mg·kg-1)、土壤速效钾含量(48.29—52.61 mg·kg-1)处于一般水平, 土壤有效磷含量较充足(5.8—36.75 mg·kg-1)。土壤有机质含量对土壤水解氮含量影响较大, 土壤有机质含量对土壤有效磷含量影响小于对土壤速效钾含量的影响。其中, 土壤入渗率和土壤有效磷变异系数较大。

广州市南沙区城市林业土壤整体综合肥力较贫瘠, 其中森林公园、湿地公园、生态景观林带土壤综合肥力略高于贫瘠标准(0.90—0.92), 只有河涌防护林土壤综合肥力(1.18)达到一般标准。森林公园、河涌防护林土壤有机质、土壤水解氮含量较高; 湿地公园、河涌防护林土壤有效磷含量较高; 生态景观林带、河涌防护林土壤速效钾含量较高。地表凋落物、降雨、人类社会活动是造成森林公园、湿地公园、生态景观林带土壤肥力较低原因。

综上所述, 广州市南沙区城市林业土壤整体容重偏低, 容重及土壤速效养分是南沙区城市林业土壤综合肥力的突出性限制因子, 说明容重和土壤速效养分与南沙区土壤综合肥力关系紧密。本文调查研究了广州南沙区4种典型城市林业土壤养分及肥力整体状况, 不仅为研究广州南沙区城市林业土壤质量提供了基础, 更可为城市绿地土壤修复与改良提供科学依据。

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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

崔诚, 李铤, 冼卓慧, 等. 广州南沙区4种典型城市林业土壤质量调查研究[J]. 生态科学, 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

广东省科技项目(2013B030700001); 部门预算项目(2130206)

崔诚, 男, 初级研发员, 硕士, 土壤改良与修复, E-mail: ykycuicheng@163.com

张俊涛, 男, 正高级工程师, 硕士, 土壤改良与修复, E-mail: 350965652@qq.com