浅谈城市土壤特性及城市凋落物的生态功能

【摘要】：综述了城市土壤特有的理化性质，如土壤压实、渣砾含量高、通气保水能力低，有效养分低等。城市凋落物具有增加土壤有机质，维持土壤肥力，保持土壤含水量，平衡养分等方面重要的作用。建议在城市绿化管理中合理保留凋落物，以提高城市森林生态系统稳定性。

【关键词】： 城市土壤；凋落物；生态功能；人类活动

【引言】：随着城市化和工业化的进程，城市空间的急速膨胀和强烈的人类活动明显影响着生态系统服务，导致了城市森林的自然生态系统服务的退化[1]。由于城市建设过程中的人为干扰，使得城市土壤贫瘠化、土壤通透性低、土壤速效养分含量少，导致城市绿化树木生长发育不良，甚至死亡。随着城市的发展，城市森林凋落物量剧增，而城市绿地管理养护中，凋落物仅作为一种固体废弃物，进行清扫、填埋或焚烧处理[2]。人为地去除凋落物会造成如降低土壤肥力、破坏土壤理化性质、增加地面径流和雨水侵蚀和降低生物多样性等生态影响。了解城市森林凋落物对土壤的生态功能及如何更好地利用凋落物，对保护城市生态环境具有重要的实际意义。

1、存在问题

1.1 城市土壤特有性质

城市土壤受人为活动的影响强烈，使得城市土壤中掺入大量渣砾和硬化材料，这将影响着城市土壤物理、化学、生物学特性和污染状况[1]。如土壤紧实，碎石、玻璃和木屑等外源侵入物含量高，使得土壤pH偏碱性，有机质含量低和生物活性低等[3]。因此，用传统的土壤学观念来指导城市森林土壤的生产和经营活动并不合适。

1.2 城市凋落物概况

随着城市的发展，城市森林绿地凋落物量剧增，但通常出于市容环境管理的要求，城市凋落物往往被视为城市固体废弃物，多被清扫收集运走处理，导致凋落物的积累明显低于乡村自然林地[2]。这不仅打破了树木与土壤间的物质循环，使土壤肥力得不到自我维持，土壤质量下降，制约了城市绿地生产力的提高，导致城市绿化树木生长发育不良，甚至城市森林大片死亡[2]。人为清扫处理凋落物还增加了市容环境管理的压力，填埋和焚烧等处理手段本身也会带来特殊的生态影响。

2、 凋落物对城市土壤的生态功能

2.1 凋落物能提高城市土壤养分

凋落物作为植物与土壤的中间环节[4]，是城市土壤自肥能力的来源。城市中有植被覆盖区域的土壤肥力明显高于无植被覆盖区域。研究表明，凋落物平均每增加100g・m-2，土壤有机质、N、P 和K的含量分别提高17.9%、7.6%、26.4%和3.8%。凋落物在增加土壤养分总量的同时，还可以通过增加土壤的氨化、硝化、氮净矿化速率，使土壤中可利用的养分含量增加，研究表明：土壤添加凋落物后，碱解氮、有效磷和速效钾含量相比无枯落物时分别增加0.8%～9.2%、5.2%～19.1和2.6%～4.4%[5]。

2.2 凋落物能阻止除草生长

凋落物是生境的重要组成部分。凋落物覆盖能阻止土壤表面杂草种子得到光照，限制土壤种子的萌发和植株形态的形成。覆盖层下杂草种子在萌发过程中，在穿透覆盖物得到光照时，已耗尽贮存的碳水化合物[4]。王俊等[5]研究了凋落物覆盖对藜蒴种子（Castanopsis fissa）萌发，表明掩埋显著抑制了藜蒴种子萌发及形成幼苗的过程，随掩埋深度的增大，这种抑制作用越明显。

2.3 凋落物能改善土壤物理性质

凋落物主要通过缓冲人为踩踏、减少地表径流等物理方式改善土壤性状，如降低土壤容重、有效调节土壤pH值、降低土壤中的盐基总量等[4]。研究表明，凋落物能使土壤容重平均降10%左右，总孔隙度增大10%～20%，树种不同，改良结果也会存在一定的差异。凋落物分解缓慢，其未分解时，与土壤紧密接触，可以降低地表温度[2，4]。凋落物的涵养水源功能也不可忽视。一方面，凋落物通过增加土壤有机质， 改善土壤结构，提高土壤非毛管孔隙度，贮存更多的水量[2]。另外，凋落物具有较强的吸水能力，可增加土壤持水量，减少地表径流量[4]。

2.4城市凋落物能吸附城市污染物质

城市土壤中重金属含量主要受母质和外源输入影响。研究表明，城市土壤中重金属含量一般比周围森林土壤要高。另外，凋落物分解缓慢，能长时间地吸附这些城市污染物，不利于污染物质的扩散。

2.5凋落物能为土壤动物提供庇护

凋落物层是许多昆虫等小型野生动物的栖息地。贾朋等对长岗山原生动物群落调查时发现，占总数94.99%的土壤原生动物集中在凋落物层，呈现很强的“表聚性”特点。王军等对广州市长岗山自然保护区逐月调查表明城市森林的凋落物层蕴藏着丰富的土壤动物类群和数量。这和凋落物层生境条件良好，尤其是水和氧气含量充分有关。

3 、城市凋落物利用建议

3.1 原地保护

借鉴自然植被的生态过程，在城市绿地中，可以通过建设栅栏或树池的方式保持枯枝落叶的自然形态，自然分解利用[4]。这种自然分解方式不但省时省力，还为绿地系统提供了自然肥力，给野生的动植物提供有利的生存环境，保证了绿地系统的物种多样性。

3.2 粉碎覆盖

树干和树枝分解较慢，将收集起来的凋落物剔出垃圾，切割粉碎后的木片和木屑覆盖在绿地土壤表面，不仅有利于分解，也具有增加土壤有机质和营养物质、抑止杂草、减少土壤侵蚀、降低大气悬浮物等生态功能。在覆盖厚度2 cm左右的情况下，一般覆盖一年能分解70%左右，可以明显改善绿地土壤质量。

结语

城市是以人类活动为主的生态系统，人为因素对于植物生长的影响不可忽视。城市土壤存在着许多不利于植物生长的特性，但通过园林养护和人为调控可以改善城市生态环境，维持和增强城市森林的生物多样性。

【参考文献】：

[1] 卢瑛，龚子同，张甘霖.城市土壤的特性及其管理.土壤与环境， 2002， 11（2）： 206～209.

[2] 张庆费，辛雅芬.城市枯枝落叶的生态功能与利用.上海建设科技， 2005（2）： 40-41， 55.

[3] 单奇华，俞元春，张建锋，等.城市森林土壤肥力质量综合评价.水土保持通报，2009，29（4）：186-190， 223.

[4] 梁小妮.枯落物与根系对城市土壤改良作用概述.陕西林业科技， 2012， （3）： 102-105.

[5] 王俊，杨龙，李丹艳，等.凋落物覆盖及掩埋对不同质量的藜蒴种子萌发和幼苗生长的影响.生态环境， 2008， 17（5）： 1980-1985.