何兰　周维　代曦骄

摘要：指出了绿地土壤作为城市绿地的基础，是城市生态系统的重要组成部分，其对城市生态环境的可持续发展具有重要意义。从理化性质、土壤生物、污染评价、下渗、碳储量等角度论述了近年来我国城市绿地土壤特性的研究成果，并为城市绿地土壤今后的研究方向提出了建议。

关键词：城市绿地土壤；理化性质；生物学特性

中图分类号：S731.2

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）20008104

1引言

当前城市建设、规划越来越注重生态环境，城市居民也越来越关注居住适宜度和环境质量，城市绿化已经成为现代城市的重要组成部分。城市绿地，简称绿地，是指以人工植被和自然植被为主要存在形态的城市用地[1]。城市绿地土壤是城市绿地的基础，其质量直接决定了城市绿地生态功能和美学效果的发挥，因而研究城市绿地土壤对提高绿地质量有重要作用。城市綠地主要包含单位附属绿地、公园绿地、居住区绿地、防护绿地、土壤道路绿地、生产绿地等类型，相应地形成城市绿地土壤类型分类。从已发表的文献来看，对城市绿地土壤的研究在2000年左右才逐渐增加（图1），近10多年来的热度显著提高，其中以上海市园林科学研究所为代表，对城市绿地土壤的研究日益深入。笔者主要从理化性质、土壤生物、污染评价、下渗、碳储量研究等方面进行论述。

2理化性质

理化性质是土壤最基本的性质，是目前城市绿地土壤研究得最多的领域，城市绿地土壤肥力质量评价根据其理化性质进行判定，一般采用9或10个，各项指标也已经较成熟。

2.1物理性质

与土壤的空气、水分、热量密切相关，对城市绿地土壤的物理性质研究一般从容重、孔隙度、土壤质地入手。目前得到的城市绿地土壤的一般物理状态是：与自然状态下一般土壤相比，容重和紧实度普遍偏大，孔隙度偏低，不利于土壤的通气透水，影响植物生长。

2.1.1土壤容重

即土壤密度，指单位容积的自然状态土壤的重量，一般采用环刀法测定，正常土壤容重为1.33 g/cm3，建设部行业标准《绿化种植土壤》规定的容重要求小于1.35 g/cm3，通常情况下城市绿地土壤大于此值，我国城市绿地土容重偏高的现象普遍存在。重庆市城市绿地土壤容重平均值为1.42 g/cm3，有66.8%的绿地土壤容重超标，其中还有12.9%超过1.60 g/cm3[2]。IM曾测定香港道路两旁绿地的土壤容重，范围为1.142～21.630 g/cm3，均值为1.670 g/cm3[3]。深圳城市绿地表层土壤容重平均1.55 g/cm3[4]。聂发辉等通过研究上海市5个功能区城市绿地土壤，发现容重最高的是道路交通区，平均土壤容重达到1.46 g/cm3，其次是商业活动区、公园、居民生活区和文教区[5]。

2.1.2孔隙度

指土壤孔隙占单位原状土壤体积的比例，是影响水分和空气渗透的关键因素，一般表层土壤总孔隙度为50%～56%、非毛管孔隙度为8%～10%更适于植物生长，而城市绿地土壤的孔隙度大都低于这两个值，深圳土壤孔隙度平均为39.68%[4]，香港土壤平均通气孔隙度为7.85%[6]，南京土壤平均通气孔隙度只有2.20%，上海市功能区城市绿地土壤的平均通气孔隙度都低于10%，部分地区低于5%[5]。由于容重和孔隙度都较小，土壤的紧实度较大，土壤的压实现象较普遍，尤其是流量较大的道路绿地以及公园绿地，而压实可导致土壤物理性质的整体退化，因此压实土壤的物理性质明显劣于无压实土壤。

2.1.3土壤质地

城市绿地土壤多由砾石和砂粒组成，粘粒较少，土壤颗粒组较大，质地粗，多为砂质土。北京城市绿地各类土壤中细砂粒所占比重一般在45 % ～ 65 % 之间，粗砂粒和粗粉粒约占 20% ～ 30% 左右，多为砂质土[7]。由于城市绿地土壤受人为影响极大，不具有正常土壤的层次，人工杂质多，玻璃、石块、塑料、垃圾等使城市绿地的土壤质地差异性特别大，同类或同区域城市绿地的质地都可能有很大差异。

2.2化学性质

直接关系到土壤质量和肥力，目前对城市绿地土壤化学性质方面研究得较多的是酸碱度、有机质和养分，得到的观点是城市绿地土壤的化学性质普遍较差，表现在有机质缺乏、pH值失衡、养分较低等。

2.2.1土壤酸碱性（值）

是土壤基本性质之一，它直接影响到土壤营养元素的存在形态和对植物的有效性，因此成为土壤肥力的重要指标。根据已有研究表明，城市绿地土壤pH值总体大于周边自然土壤，差异明显。而土壤偏酸或偏碱均有害于植物的生长。重庆市绿地土壤值变幅在4.5～8.8之间，其中石灰性土壤占80%左右，且值在8.0以上的占52.1%[8]。北京绿地土壤的pH值基本都大于7.5，其中大部分在8. 0 ～8. 5 之间，部分地点土壤值超过9. 0[9]。胡海辉等发现哈尔滨城市绿地土壤pH值2001年～2012年间，由7.77上升到8.62[10]，深圳市山地丘陵土表层土壤的pH多在4.70～ 5.60之间，而深圳城市绿地土壤基本大于5.5，且表层土pH值增加比深层土明显[4]。合肥市城市绿地土壤pH值多为7.51～8.50，明显高于与森林土壤pH值。原因是城市绿地中常有建筑废弃物、水泥、砖块和其它碱性混合物，空气中灰尘沉降，其中Ca含量增加使pH值上升，同时灌溉用水一般为碱性水，造成城市绿地土壤pH值普遍较高。

2.2.2养分

其高低反映了土壤供给植物矿质营养能力大小，针对城市绿地土壤养分一般研究全氮含量、速效磷含量、速效钾含量，目前研究结果是其含量在不同地区和同一城市的不同绿地类型差异性大，不同区域其含量截然不同。深圳绿地土壤氮素严重缺乏，土壤有效磷处于中等水平，土壤全钾处于中等以上水平[4]，徐州市绿地土壤中全氮和速效磷含量普遍较低，土壤速效钾富集[11]，在重庆市绿地土壤中，有72.4%土壤氮素营养水平属于缺乏，其中极度缺乏占48.0%，有效磷含量差异较大，钾素营养处于中等偏上的水平[8]。endprint

2.2.3有机质

提供植物和土壤动物所需的各种营养元素，对土壤的物理性质和土壤结构特征有重要影响，与土壤的属性密切相关，通常作为评估土壤肥力的重要指标。通过研究发现，近年城市绿地土壤的有机质含量呈显著下降趋势。深圳城市表层绿地土壤（0～20 cm）的有机质含量总体上处于中等偏下水平，20～40 cm土壤处于极低水平[4]。重庆市绿地土壤的有机质含量有36.5%处于缺乏状态，43.6%处于极度缺乏状态[14]。因为城市绿地土壤填充物来源广泛，多为城市建筑废弃碴砾，不含养分，且由于活动频繁土壤扰动较大，原有的自然土层常被打乱，同时城市绿地的植被覆盖率不高，人工打扫较频繁，因此能够回归到土壤的枯枝落叶较少，腐殖质层薄，有机质补充以人为施肥为主。

3土壤生物

研究城市绿地土壤有助于保护和评价城市生态健康，目前城市绿地土壤生物群落呈现出结构单一、多样性不足的特点，目前对于城市绿地土壤生物的研究处于起步阶段，土壤微生物、土壤动物、土壤酶活性等是主要研究对象。

3.1微生物

是土壤中最活跃的生物群体，是指示土壤质量最为敏感的反应，对土壤肥力影响较多。城市绿地土壤由干人为干扰严重，水分和有机质含量不足，土壤理化性质较差，土壤微生物种类较为单一，繁殖能力较差，微生物量整体偏低，导致土壤养分的固持和有效化能力降低。土壤疏松、有机质含量丰富、土壤在微酸性到微碱性范围内，微生物数量多、微生物量含量也高。土壤微生物量的碳、氮与微生物数量呈正相关关系[12]，故土壤微生物数量、微生物量可作为土壤质量变化的敏感指标[13]。对城市绿土壤动物的研究在2000年以后才逐渐发展，主要方向是群落特征，包括多样性和群落结构，在对城市绿地的研究中，土壤动物群落的生物多样性在不同植被类型的城市绿地中的分布有差异[14]。城市绿地的土壤性质、植被情况和人为干扰等是决定土壤动物群落结构的重要生态因素[15]。

3.2土壤酶

是土壤的组成成分之一，参与了土壤的发生和发育以及土壤肥力的形成和演化的全过程。土壤中动物、植物根系和微生物的细胞分泌物以及残体的分解物是土壤酶的主要来源，关于城市绿地土壤酶活性的研究开始于2007年，目前研究篇幅尚少。刘艳等通过采集和分析北京市崇文区不同绿地类型土样，进行研究后发现公园绿地土壤酶活性最高，街旁和居住绿地的土壤酶活性无显著差异，道路交通绿地土壤酶活性最低，并认为脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶比较合适作为绿地土壤质量的酶学评价指标[16]。

4污染评价

城市绿地虽不生产粮食，但会影响人体健康，事关城市环境安全，目前对城市绿地土壤污染的研究主要涉及重金属污染、有机物污染和放射性污染，其中对重金属污染的研究较早，已有20多年的研究，目前研究的两个热点是不同城市功能区土壤重金属分布差异和自然地理因素对城市土壤重金属积累影响 [17]。目前城市绿地土壤中重金属有增加的趋势，主要有Pb、Zn、Cu等元素。Biols等认为城市中污染源较多，大气和土壤中进入了大量多环芳烃和重金属等污染物，可严重污染城市绿地土壤—植物系统 [18]。在不同的绿地功能区，重金属的分布有一定的规律可寻，通常在人类活动密集的区域污染最为严重，如闹市区、广场和老工业区，而在居民区、公园、风景区等污染相对较轻[19]。北京城市绿地土壤重金属污染程度较轻，与北京市土壤背景值相比，锌、铜、铅浓度均显著增加，铬和镍没有明显变化，铅含量随着公园建园时间的延长和与市中心距离靠近呈不断增加的趋势[20]。城市有机废弃物主要有城市污泥、城市矿化垃圾和绿化植物废弃物等，在园艺发达国家已经使用有机废弃物改善土质，但使用时应该避免其中的重金属和多环芳烃造成绿地土壤二次污染。

5下滲

城市绿地在缓解城市雨水汇集方面扮演了重要的角色，城市绿地地表径流系数为0.1～0.2，在各种城市下垫面中最低，对消减洪峰和城市雨水涵养作用显著。近年来，暴雨后城市积水严重，使对绿地缓解雨洪的研究兴起，构建海绵城市成为各城市在绿地规划中的追求。张彪等2009 年通过对北京城市绿地评估得出，北京城市绿地生态系统调蓄雨水径流 1.54亿m3，单位面积调蓄量为2494 m3/hm2，绿地年调蓄雨水径流价值 13.44亿元，约合 2.18万元/hm2[21]。城市绿地涵养水源的功能通过土壤的下渗实现，下渗主要受土壤质地、孔隙度、有机质等理化性质的影响，聂发辉等通过研究上海市5个不同功能绿地土壤的特性，发现不同区域入渗速率各不相同，以文教区和居民生活区为最好，其后依次为公园、商业活动区、道路交通区，且下凹式绿地的蓄渗效果明显优于平绿地[7]，而在北京各类绿地中也属道路绿地渗透性最差 [21]。与存在压实情况相符合，中国大部分城市的绿地土壤下渗性能不佳，如合肥市绿地土壤稳定入渗率属于中等及较慢等级的占78.9%[22]，深圳城市绿地土壤水分稳定入渗率为0～5.90 mm/min，属于慢和极慢等级[23]，此现象对城市绿地在雨洪消减、地下水补给、污染物净化和植物生长等方面发挥作用的限制性很大。

6碳库研究

城市碳排放已经受到了广泛关注，然而城市绿地的固碳功能和碳排放问题尚未得到充分重视，当前城市土壤碳库的研究热点是城市土壤碳含量及其时间变化规律，但缺少对城市土壤碳库特征及碳通量等方面的研究[24]。另外，城市绿地的植被土壤系统容易受人类活动的影响，具有不稳定性，且土壤性质空间差异性大，使得对碳循环的研究有很大难度，不易进行大范围的长期定位监测，因此目前城市绿地碳循环尚缺乏充分的观测数据和相应的理论框架。土壤是城市绿地的主要碳储库，一般高出植被碳储量数倍以上，广州市城区公园土壤碳储量是植被碳储量的3.9倍[25]，在北京城区园林中，土壤碳储量是园林植被碳储量的3.2倍[26]。城市土壤碳库具有极大的空间异质性特征。目前国内研究认为不同城市的功能区绿地土壤有机碳含量没有一致规律，例如，在郑州市，绿地土壤有机碳含量大小依次为：公共设施绿地、公园绿地、居住绿地、街道绿地[27]；而南京市绿地表层土壤有机碳含量由大到小依次为：街道绿地、公共设施绿地、居住绿地、公园绿地[28]。研究城市绿地的土壤碳库为揭示各种人为干扰活动对土壤环境的影响和机制提供了广阔平台，是目前的研究热点，也是未来研究的一大方向。endprint

7结语

（1）目前，我国城市绿地土壤呈现出压实、肥力较低、污染趋势明显等特点，城市绿地土壤质量下降状况普遍，亟待采取措施保持其肥力以保证城市绿地功能的发挥。

（2）对城市绿地土壤的研究大部分集中于理化性质及相关的土壤质量评价，其次为生物特点和污染状况评价，此外对其他领域研究起步较晚，今后可以扩宽对城市绿地土壤的研究面。

（3）对于城市绿地土壤的研究主要在北京、上海、深圳等大城市或省会城市开展得较多，中小城市随着工业化、城市化进程的不断加快，带来了一系列的环境问题，应开展中小城市绿地土壤的研究，为广大市民创造更好的生态环境。

（4）现代信息技术在城市绿地土壤的研究中运用不广泛，目前主要采取实地取样再进行物理或化学实验，在今后的研究中可以扩大现代信息技术，如遥感、城市土壤信息系统、地统计学技术等，对城市绿地土壤进行动态变化监测，为城市绿地土壤数据的存储管理、绿地规划利用与污染防治等奠定基础。

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Research Progress of Urban Greenbelt Soil in China

He Lan1，2， Zhou Wei1，3， Dai Xijiao4

（1.Chengdu HuaxingZhongzhi Engineering Project Management Consulting Co.， Ltd.， Chengdu， Sichuan， 610047， China；

2. Southwest China Land Resources Evaluation and Monitoring Ministry of Education，Sichuan Normal University， Chengdu， Sichuan， 610068，China；

3. Sichuan Geological Engineering Investigation Institute， Chengdu， Sichuan， 610072， China；

4. Chengdu Rongcheng Pipeline Investment Co.， Ltd.， Chengdu， Sichuan， 610041， China）

Abstract： As the foundation of urban green space， greenbelt soil is an important component of urban ecological systemand it is of great significance to the sustainable development of urban ecological environment. Because of the characteristics of urban green space soil， it is easy to be affected by human activities and the surrounding environment. The nature of urban green space is different from that of natural soil. the research results onsoil characteristics of greenbelt of city of our country in recent years are discussedfrom the physical and chemical properties， soil pollution， biological evaluation， infiltration， carbon storage， which provided some suggestions for the future research direction of city greenbelt soil.

Key words： urban green soil； physical and chemical properties； biological characteristicsendprint