劉魏衛(wèi)
(鹽城市園林科學研究所,江蘇 鹽城 224002)
隨著城市化進程的加快,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)建設活動以及季節(jié)性降水豐沛等導致水土流失問題仍十分嚴峻。江蘇省平原沙土區(qū)水土流失面積主要集中在鹽城市,達1 187 km2,占平原沙土區(qū)總流失面積的52.5%。通過調查鹽城市海鹽歷史文化風貌區(qū)綠地土壤現(xiàn)狀,對景區(qū)綠地保持土壤的服務功能進行定量分析,可為當?shù)爻鞘芯G地管理、綠地生態(tài)建設提供科學依據(jù)[1]。
海鹽歷史文化風貌區(qū)位于鹽城市亭湖區(qū),屬暖溫帶向亞熱帶過渡性氣候,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,綠地土壤容重數(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,人為踩踏嚴重,造成土體緊實,土壤容重最高;水街綠化較少受到人為活動干擾,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 以上的達到31.03%,綠地土壤偏堿性。
如表1所示,土壤有機質含量在8.71~47.25 g/kg,平均值為19.57 g/kg。不同區(qū)域綠地土壤有機質含量表現(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)>串場河景觀帶(13.46 g/kg)>海鹽博物館(13.07 g/kg)。其中,土壤有機質含量在3 級及3 級以上水平占27.59%(20 g/kg以上),65.52%的綠地土壤有機質處于4 級水平(10~20 g/kg),6.9%的綠地處于5 級水平(6~10 g/kg)。綠地土壤有機質含量總體偏低,可給態(tài)養(yǎng)分相對含量低。
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級及3級以上水平(90 mg/kg以上),41.38%的樣地土壤處于4級水平(60~90 mg/kg),34.48%的綠地土壤處于5 級水平(30~60 mg/kg),3.45%的綠地土壤處于6級水平(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 級和3 級以上水平(10~20 mg/kg),27.59%的綠地土壤處于4 級水平(5~10 mg/kg),10.34%的綠地土壤處于5級水平(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 級水平),13.8%的土壤樣品速效鉀含量在150~200 mg/kg(2 級水平),6.9%的土壤速效鉀含量位于100~150 mg/kg(3級水平),3.45%的土壤速效鉀含量在50~100 mg/kg(4 級水平),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)。研究結果表明,89.66%的綠地土壤含鹽量<1 g/kg,對植物不會產(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)計特征
按照機會成本法來計算減少土壤侵蝕價值[2]。根據(jù)國家林業(yè)局數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2018 年全國林業(yè)總產(chǎn)值是7.33 萬億元,全國林地面積為31 066.67萬hm2,單位面積林地平均產(chǎn)值為2.36萬元/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。減少土壤侵蝕價值計算公式如下:
式(1)中,B(se)是減少土壤侵蝕價值,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。通過計算,景區(qū)綠地減少土壤侵蝕價值為8.616萬元/年。
我國土壤侵蝕流失的泥沙總量中,約有24%淤積于水庫、江河和湖泊。根據(jù)蓄水成本來計算綠地減少泥沙淤積災害產(chǎn)生的價值[4]:
式(2)中,B(ss)是綠地減少泥沙淤積的價值;M是土壤侵蝕模數(shù);A是綠地面積;Fw是水庫單位庫容造價,取平均水庫庫容造價6.11元/t[5];ρ土為土壤容重。通過計算可得綠地減少泥沙淤泥價值為2.677萬元/年。
綠地不僅可以減少水土流失,而且可保持土壤中的營養(yǎng)物質。通過土壤氮磷鉀營養(yǎng)物質的平均值來衡量,用所施的化肥成本來替代綠地保持的營養(yǎng)物質價值,土壤中氮磷鉀的含量用水解性氮、速效磷和速效鉀來表示[6]。綠地保持土壤肥力價值計算公式如下:
式(3)中,B(cf)為綠地保持土壤肥力價值;Ci為土壤氮磷鉀營養(yǎng)元素與化肥過磷酸鈣、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為過磷酸鈣、硫酸銨和氯化鉀肥的市場價格,分別為710、900、2 350 元/t。通過計算,景區(qū)綠地保持土壤肥力價值為3.951萬元/年。
通過對景區(qū)綠地土壤的檢測分析,發(fā)現(xiàn)綠地土壤較緊實,容重較高,通氣性差;土壤整體偏堿性;有機質含量偏低,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,結構性差,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,還與綠地質量密切相關,結果顯示,鹽瀆公園>串場河景觀帶>鹽鎮(zhèn)水街>水城>海鹽博物館。
為提高城市綠地的生態(tài)服務效益,充分發(fā)揮綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務功能,可采取以下對策。一是改善土壤結構,提高土壤肥力。施用有機肥料,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,補充營養(yǎng)元素的不足,提高綠地土壤綜合質量。二是增加植被覆蓋,提高土地利用價值。結合森林城市建設,增加綠量,降低土壤的可侵蝕性,增強土壤的抗逆能力,維持綠地系統(tǒng)生態(tài)平衡。三是科學規(guī)劃,加強城市綠地資源的保護與利用。優(yōu)化城市綠地結構,提高城市綠地管理水平,使城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務功能得到改善,做到改良、用地、養(yǎng)地相結合,水土利用與水土保持相結合,社會效益與經(jīng)濟效益相結合。