劉魏衛(wèi)
(鹽城市園林科學(xué)研究所,江蘇 鹽城 224002)
隨著城市化進(jìn)程的加快,土地利用、植被覆蓋隨之發(fā)生變化,毀壞植被、順坡種植、生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)以及季節(jié)性降水豐沛等導(dǎo)致水土流失問(wèn)題仍十分嚴(yán)峻。江蘇省平原沙土區(qū)水土流失面積主要集中在鹽城市,達(dá)1 187 km2,占平原沙土區(qū)總流失面積的52.5%。通過(guò)調(diào)查鹽城市海鹽歷史文化風(fēng)貌區(qū)綠地土壤現(xiàn)狀,對(duì)景區(qū)綠地保持土壤的服務(wù)功能進(jìn)行定量分析,可為當(dāng)?shù)爻鞘芯G地管理、綠地生態(tài)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)[1]。
海鹽歷史文化風(fēng)貌區(qū)位于鹽城市亭湖區(qū),屬暖溫帶向亞熱帶過(guò)渡性氣候,年均氣溫為14.1 ℃,年降水量為1 047.5 mm,土地為沙質(zhì)土壤,主要有潮土、水稻土,地帶性植被為北亞熱帶落葉常綠闊葉混交林;總占地面積110.00hm2,綠化面積64.80hm2,喬、灌木覆蓋面積43.32 hm2。以串場(chǎng)河景觀帶為濱河景觀主脈,串聯(lián)起海鹽博物館、鹽瀆公園、鹽鎮(zhèn)水街、水城綠地,形成景區(qū)的核心框架。
如表1所示,綠地土壤容重?cái)?shù)值在1.28~1.55 g/cm3,平均值為1.42 g/cm3。其中,海鹽博物館草坪面積較大,人為踩踏嚴(yán)重,造成土體緊實(shí),土壤容重最高;水街綠化較少受到人為活動(dòng)干擾,容重值較低。
如表1所示,樣地土壤通氣孔隙度在4.38%~8.44%,平均值為5.91%。其中,土壤通氣孔隙度在5%以下的有51.22%,土壤通氣性較差。
如表1所示,采樣土壤pH值在7.86~9.06,平均值為8.39,低于市區(qū)綠地土壤pH 平均值8.53。不同區(qū)域綠地土壤pH值表現(xiàn)為鹽鎮(zhèn)水街(8.89)>水城(8.51)>串場(chǎng)河景觀帶(8.43)>海鹽博物館(8.4)>鹽瀆公園(8.21)。土壤pH 值在8.0~8.5 的占65.52%,在8.5 以上的達(dá)到31.03%,綠地土壤偏堿性。
如表1所示,土壤有機(jī)質(zhì)含量在8.71~47.25 g/kg,平均值為19.57 g/kg。不同區(qū)域綠地土壤有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為鹽瀆公園(27.84 g/kg)>水城(18.57 g/kg)>鹽鎮(zhèn)水街(17.85 g/kg)>串場(chǎng)河景觀帶(13.46 g/kg)>海鹽博物館(13.07 g/kg)。其中,土壤有機(jī)質(zhì)含量在3 級(jí)及3 級(jí)以上水平占27.59%(20 g/kg以上),65.52%的綠地土壤有機(jī)質(zhì)處于4 級(jí)水平(10~20 g/kg),6.9%的綠地處于5 級(jí)水平(6~10 g/kg)。綠地土壤有機(jī)質(zhì)含量總體偏低,可給態(tài)養(yǎng)分相對(duì)含量低。
如表1 所示,供試土壤水解性氮含量在21.84~197.36 mg/kg,平均含量為79.74 mg/kg,高于市區(qū)綠地土壤水解性氮平均含量64.66 mg/kg。不同區(qū)域綠地土壤水解性氮含量表現(xiàn)為鹽瀆公園(92.91 mg/kg)>水城(91.67 mg/kg)>鹽鎮(zhèn)水街(75.08 mg/kg)>串場(chǎng)河景觀帶(64.27 mg/kg)>海鹽博物館(53.22 mg/kg)。20.69%的綠地土壤處于3級(jí)及3級(jí)以上水平(90 mg/kg以上),41.38%的樣地土壤處于4級(jí)水平(60~90 mg/kg),34.48%的綠地土壤處于5 級(jí)水平(30~60 mg/kg),3.45%的綠地土壤處于6級(jí)水平(30 mg/kg以下),部分土壤供氮能力不足。
如表1 所示,土壤有效磷含量在2.42~84.26 mg/kg,平均含量為15.35 mg/kg,略低于市區(qū)綠地土壤有效磷平均含量15.46 mg/kg。不同區(qū)域綠地土壤有效磷含量表現(xiàn)為鹽鎮(zhèn)水街(34.63 mg/kg)>鹽瀆公園(30.21 mg/kg)>水城(20.05 mg/kg)>串場(chǎng)河景觀帶(19.56 mg/kg)>海鹽博物館(4.99 mg/kg)。其中,58.62%的土壤有效磷含量處于3 級(jí)和3 級(jí)以上水平(10~20 mg/kg),27.59%的綠地土壤處于4 級(jí)水平(5~10 mg/kg),10.34%的綠地土壤處于5級(jí)水平(3~5 mg/kg)。除海鹽博物館綠地有效磷含量水平偏低外,其余區(qū)域有效磷含量較豐富。
如表1 所示,所測(cè)綠地土壤速效鉀含量為87.57~558.32 mg/kg,平均含量為262.65 mg/kg,高于市區(qū)綠地土壤速效鉀平均含量232.60 mg/kg。不同區(qū)域綠地土壤速效鉀含量表現(xiàn)為串場(chǎng)河景觀帶(327.89 mg/kg)>鹽鎮(zhèn)水街(283.80 mg/kg)>水城(280.49 mg/kg)>鹽瀆公園(225.12 mg/kg)>海鹽博物館(163.14 mg/kg)。75.85%的土壤樣品速效鉀含量在200 mg/kg 以上(1 級(jí)水平),13.8%的土壤樣品速效鉀含量在150~200 mg/kg(2 級(jí)水平),6.9%的土壤速效鉀含量位于100~150 mg/kg(3級(jí)水平),3.45%的土壤速效鉀含量在50~100 mg/kg(4 級(jí)水平),綠地土壤中速效鉀含量較豐富。
如表1所示,水溶性鹽含量數(shù)值在0.12~1.48 g/kg,平均值為0.54 g/kg,略高于市區(qū)綠地土壤水溶性鹽平均含量0.51 g/kg。不同區(qū)域綠地土壤水溶性鹽含量表現(xiàn)為水城(1.02 g/kg)>串場(chǎng)河景觀帶(0.56 g/kg)>海鹽博物館(0.44 g/kg)>鹽鎮(zhèn)水街(0.41 g/kg)>鹽瀆公園(0.36 g/kg)。研究結(jié)果表明,89.66%的綠地土壤含鹽量<1 g/kg,對(duì)植物不會(huì)產(chǎn)生鹽害;10.34%的綠地土壤含鹽量在1~2 g/kg,為輕度鹽化土,植物幼苗易受危害。
表1 綠地土壤理化參數(shù)統(tǒng)計(jì)特征
按照機(jī)會(huì)成本法來(lái)計(jì)算減少土壤侵蝕價(jià)值[2]。根據(jù)國(guó)家林業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2018 年全國(guó)林業(yè)總產(chǎn)值是7.33 萬(wàn)億元,全國(guó)林地面積為31 066.67萬(wàn)hm2,單位面積林地平均產(chǎn)值為2.36萬(wàn)元/hm2。近幾年鹽城市平均土壤侵蝕模數(shù)值為400 t/(km2·a)[3],中國(guó)耕地土壤表土平均厚度值為0.5 m,土壤容重平均值為1.42 g/cm3。減少土壤侵蝕價(jià)值計(jì)算公式如下:
式(1)中,B(se)是減少土壤侵蝕價(jià)值,M是土壤侵蝕模數(shù),A是綠地面積,F(xiàn)f是單位面積林業(yè)用地平均產(chǎn)值,ρ土是土壤容重,H是土層厚度。通過(guò)計(jì)算,景區(qū)綠地減少土壤侵蝕價(jià)值為8.616萬(wàn)元/年。
我國(guó)土壤侵蝕流失的泥沙總量中,約有24%淤積于水庫(kù)、江河和湖泊。根據(jù)蓄水成本來(lái)計(jì)算綠地減少泥沙淤積災(zāi)害產(chǎn)生的價(jià)值[4]:
式(2)中,B(ss)是綠地減少泥沙淤積的價(jià)值;M是土壤侵蝕模數(shù);A是綠地面積;Fw是水庫(kù)單位庫(kù)容造價(jià),取平均水庫(kù)庫(kù)容造價(jià)6.11元/t[5];ρ土為土壤容重。通過(guò)計(jì)算可得綠地減少泥沙淤泥價(jià)值為2.677萬(wàn)元/年。
綠地不僅可以減少水土流失,而且可保持土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。通過(guò)土壤氮磷鉀營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的平均值來(lái)衡量,用所施的化肥成本來(lái)替代綠地保持的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)價(jià)值,土壤中氮磷鉀的含量用水解性氮、速效磷和速效鉀來(lái)表示[6]。綠地保持土壤肥力價(jià)值計(jì)算公式如下:
式(3)中,B(cf)為綠地保持土壤肥力價(jià)值;Ci為土壤氮磷鉀營(yíng)養(yǎng)元素與化肥過(guò)磷酸鈣、硫酸銨和氯化鉀的換算系數(shù),數(shù)值分別為5.130、4.808、1.820;Ei是土壤氮磷鉀的平均值;M為土壤侵蝕模數(shù);A為綠地面積;Fi為過(guò)磷酸鈣、硫酸銨和氯化鉀肥的市場(chǎng)價(jià)格,分別為710、900、2 350 元/t。通過(guò)計(jì)算,景區(qū)綠地保持土壤肥力價(jià)值為3.951萬(wàn)元/年。
通過(guò)對(duì)景區(qū)綠地土壤的檢測(cè)分析,發(fā)現(xiàn)綠地土壤較緊實(shí),容重較高,通氣性差;土壤整體偏堿性;有機(jī)質(zhì)含量偏低,速效鉀含量豐富,部分土壤水解性氮、有效磷含量明顯不足;養(yǎng)分分布不均勻,除pH 值、容重變異較小,其他指標(biāo)都有不同程度的變異。其中,鹽瀆公園土壤肥力較好,海鹽博物館土壤養(yǎng)分整體處于中低等水平,結(jié)構(gòu)性差,供肥能力弱。
不同區(qū)域綠地減少土壤侵蝕量及減少泥沙淤積量的差別主要體現(xiàn)在綠地面積上,即鹽瀆公園>串場(chǎng)河景觀帶>鹽鎮(zhèn)水街>海鹽博物館>水城;肥力保持方面,不僅取決于綠地面積,還與綠地質(zhì)量密切相關(guān),結(jié)果顯示,鹽瀆公園>串場(chǎng)河景觀帶>鹽鎮(zhèn)水街>水城>海鹽博物館。
為提高城市綠地的生態(tài)服務(wù)效益,充分發(fā)揮綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能,可采取以下對(duì)策。一是改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力。施用有機(jī)肥料,改善綠地土壤的保水、保肥性能;根據(jù)土壤的養(yǎng)分狀況和不同植物的需肥特點(diǎn),補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)元素的不足,提高綠地土壤綜合質(zhì)量。二是增加植被覆蓋,提高土地利用價(jià)值。結(jié)合森林城市建設(shè),增加綠量,降低土壤的可侵蝕性,增強(qiáng)土壤的抗逆能力,維持綠地系統(tǒng)生態(tài)平衡。三是科學(xué)規(guī)劃,加強(qiáng)城市綠地資源的保護(hù)與利用。優(yōu)化城市綠地結(jié)構(gòu),提高城市綠地管理水平,使城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能得到改善,做到改良、用地、養(yǎng)地相結(jié)合,水土利用與水土保持相結(jié)合,社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合。