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有机地表覆盖物对城市园林植物茶梅土壤三参数、养分、微生物的影响及肥力综合评价



全 文 :第34卷第5期
2016年10月
上 海 交 通 大 学 学 报 (农 业 科 学 版)
JOURNAL OF SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY(AGRICULTURAL SCIENCE)
Vol.34No.5
  Oct.2016
文章编号:1671-9964(2016)05-0084-08  DOI:10.3969/J.ISSN.1671-9964.2016.05.012
收稿日期:2015-08-26
基金项目:国家自然科学基金面上项目(31470702);上海市科委重点支撑项目(13231202402)
作者简介:阚丽艳(1979-),女,硕士,工程师,研究方向:城市生态、生态规划与设计,E-mail:kanliyan@sjtu.edu.cn
有机地表覆盖物对城市园林植物茶梅土壤
三参数、养分、微生物的影响及肥力综合评价
阚丽艳
(上海交通大学 农业与生物学院,上海200240)
摘 要:通过室内盆栽试验,研究5种有机地表覆盖物(木屑、松针、核鳞、树皮、枯叶)对城市园林
植物茶梅土壤三参数(温度、含水量、电导率)、养分、微生物的影响,同时对其土壤肥力综合评价。
结果表明,在灌木茶梅地表覆盖不同的有机覆盖物后,土壤温度和水分都呈升高趋势,土壤电导率
除了覆盖木屑处理略高于对照(不覆盖)之外,其他覆盖处理都低于对照;土壤速效磷、有机质、速效
钾含量都明显增加,速效氮含量变化则各有差异,土壤的pH值都呈下降趋势;土壤放线菌和细菌
的数量都高于对照。灌木茶梅覆盖地表有机物处理后,通过对其土壤的三参数、养分及微生物相关
分析可知,土壤温度与电导率呈极显著的负相关,速效磷与温度呈显著的正相关而与pH值呈显著
的负相关,硝态氮与真菌数量呈显著的负相关,铵态氮与放线菌数量呈显著的正相关;运用主成分
分析法对有机覆盖物处理后茶梅土壤肥力进行评价,土壤肥力综合得分排名为:核鳞>枯叶>树皮
>松针>木屑>对照。由综合得分排列顺序可知,覆盖核鳞和枯叶的茶梅土壤肥力综合得分均处
于平均线以上,覆盖树皮、松针、木屑的土壤肥力综合得分虽然低于平均线,但是它们的综合得分却
都高于对照处理,表明有机地表覆盖物对茶梅土壤肥力改善起非常重要的作用。
关键词:有机覆盖物;茶梅;土壤三参数;土壤养分;土壤微生物;肥力综合评价
中图分类号:S 158    文献标识码:A
Efect of Organic Mulch on Soil WET Condition,Nutrient and
Microorganisms in Urban Garden Plant Camelia sasanqua
and Comprehensive Assessment of Soil Fertility
KAN Li-yan
(School of Agriculture and Biology,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240,China)
Abstract:The pot experiment was to study the effects of five kinds of organic mulch(sawdust,pine
needles,nucleus scale,bark and withered leaf)on three soil parameters(temperature,water content and
electrical conductivity),nutrient and microorganism status in urban garden plant Camellia sasanqua,and
the comprehensive evaluation of its soil fertility.The results suggested that,after covering with different
organic mulch,soil temperature and moisture content were both elevated.The soil electrical conductivities
of every cover treatment except sawdust were lower than that of control(not covered).The levels of soil
available phosphorus,organic matter and available potassium were increased significantly,and soil pH
第5期 阚丽艳,等:有机地表覆盖物对城市园林植物茶梅土壤三参数、养分、微生物的影响及肥力综合评价
values were decreased.Changes of available nitrogen content were different.The number of soil bacteria
and actinomycetes was higher than that of control.The results of correlation analysis showed that after
covering with organic mulch on the soil of Camellia sasanqua,there was an obvious negative correlation
between soil temperature and conductivity,and the available phosphorus had significantly positive
correlation with temperature,while the negative one with pH value.There was a negative correlation
between nitrate nitrogen and fungi,and a significant positive correlation between ammonium nitrogen and
actinomycetes.Principal component analysis was used to evaluate the soil fertility of Camellia sasanqua
after covering organic mulch,the comprehensive score ranking was:nucleus scale>withered leaf>bark>
pine needles>sawdust>control.The ranking suggested that the synthesis score of soil fertility covering
with nucleus scale and leaves was above average.Synthesis score of soil fertility covering with sawdust,
pine needles and bark was below the average,but the comprehensive scores of these treatments were higher
than those of the control,which indicated that organic mulch had played an important role in improving soil
fertility of Camellia sasanqua.
Key words:organic mulch;Camellia sasanqua;soil WET condition;soil nutrient;soil microorganism;
comprehensive evaluation of soil fertility.
  近些年,有机地表覆盖物覆盖城市园林植物是
我国一线城市如上海、北京、深圳等地逐渐兴起的一
项城市园林养护管理措施[1]。有机地表覆盖物直接
覆盖土壤表面,其中含有丰富的纤维素,不仅分解速
度快,而且对改善土壤养分状况,促进生长发育具有
很好的作用[2]。另外,这些有机地表覆盖物均含有
植物生长所需要的 N、P、K等营养成分,应用于城
市园林绿地植物后能明显提高土壤肥力[2]。同时,
地表有机覆盖物还可以起到装扮城市环境,美化城
市绿地景观,抑制土壤扬尘等作用[3]。
有机物作为地表覆盖材料,在国外城市绿化建
设中已被广泛的推广应用,其生产利用已成为国外
发达国家一个迅速发展的产业[2]。而在国内城市绿
地建设中有机地表覆盖物的推广应用还比较少,且
其对城市绿地园林植物土壤影响的研究还处于起步
研究阶段[4]。目前在城市绿地园林植物栽植中多采
用深层的基坑土和生活垃圾土,其中深层的基坑土
土壤物理性质差,养分含量、有机物合成及微生物较
少,养分循环能力较低,pH 值较高;生活垃圾土土
壤理化特性差,有些还含有害物质[5]。针对目前城
市绿地建设中土壤存在的上述问题,研究以松针、树
皮、木屑、核鳞、枯叶等5种有机物作为地表覆盖物
材料,在灌木茶梅地表进行覆盖处理,分析其土壤三
参数、养分、微生物的影响,同时对这些土壤特性指
标进行相关性分析,最后对土壤肥力进行综合评价,
为在城市绿地建设中有机地表覆盖物的应用推广提
供理论依据和技术指导。
1 材料和方法
1.1 材料
灌木茶梅移栽在内径48cm、地径32cm、高50
cm的塑料桶中,种植土土壤采集上海交通大学农业
与生物学院农场自然土壤自,采取四分之一法装桶,
土壤高度45cm;5种有机覆盖物选购于市场,其中木
屑的密度是0.6×103 kg/m3(按照体积100cm3计
算),松针的长度为1~3cm,核鳞(硬壳型)的片径为
3~5cm,树皮粒径为3~5cm,枯叶大小为3~5cm;
茶梅苗选购于市场,按照1株/盆种植于塑料桶中。
1.2 方法
1.2.1 试验设计
试验采用完全随机设计,设6个处理(对照、木
屑覆盖、松针覆盖、核鳞覆盖、树皮覆盖、枯叶覆盖),
其中对照不覆盖任何材料,每处理设3个重复;待苗
生长正常后,在其地表分别铺设5种有机覆盖物,铺
设覆盖物的厚度均为5cm;试验在上海交通大学农
业与生物学院农场温室进行。
1.2.2 土壤温度、水分、养分及微生物的测定方法
采用型号为 WET土壤水分/温度/电导率三参
数速测仪(英国Technologica公司)对土壤温度、体
积含水量和电导率3个参数进行测定,于2010年
12月至2011年10月时间内,每月中旬选1d,在8:
00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00 6个时间段
进行测试,每个季节连续测3d。分别在2010年12
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上 海 交 通 大 学 学 报 (农 业 科 学 版) 第34卷
月、2011年5月和10月中选择1d采取土样带回实
验室对土壤常规五项(pH值、速效氮、速效磷、速效
钾和有机质)和土壤微生物(真菌、细菌和放线菌)进
行测定,测定方法参照文献[4]。
1.2.3 数据分析
采用Excel软件进行数据处理和作图;采用
SPSS17.0软件进行主成分分析。
2 结果与分析
2.1 不同种类有机地表覆盖物对城市园林植物茶
梅土壤三参数的影响
从图1中看出,不同种类的有机地表覆盖物处
理后,土壤平均温度都高于对照,其中,覆盖核鳞处
理后平均温度最高,其次是覆盖树皮,温度的变化幅
度为3.39和3.13℃;除了覆盖木屑的土壤平均含
水量比对照低外,其余的均比对照高,其中覆盖枯叶
后土壤含水量达到最高,比对照提高35.50%,其次
是覆盖树皮处理,比对照提高7.22%;土壤平均电
导率除了覆盖木屑处理的略高于对照之外,其他覆
盖处理的都低于对照,其中覆盖核鳞处理后土壤的
电导率最低,比对照降低11.52%。可见,有机地表
覆盖物核鳞对茶梅土壤电导率和温度的改善作用最
好,而枯叶对茶梅土壤水分的调节作用最好。
图1 不同种类有机地表覆盖物处理后土壤温度、含水量及电导率变化分析
M1为对照;M2为木屑;M3松针;M4为核鳞;M5树皮;M6枯叶。下同
Fig.1 Changes of soil temperature,water content and electrical conductivity with different organic surface mulch
M1:Control;M2:Sawdust;M3:Pine Needle;M4:Nuclear scale;M5:Bark;M6:Withered leaf.The same as below
2.2 不同类型有机地表覆盖物对城市园林植物茶
梅土壤养分的影响
2.2.1 对土壤pH值、有机质的影响
由图2可以看出,5种不同类型有机地表覆盖
物处理后,土壤pH 均值都明显低于对照,其中,覆
盖核鳞的土壤pH 均值变化幅度最大,比对照降低
3.91%,其次是覆盖枯叶的,比对照下降3.41%;有
机地表覆盖物处理后土壤有机质也明显高于对照,
其中覆盖核鳞的土壤有机质最高,均值为2.85%,
其次是覆盖木屑的,有机质均值为2.65%,分别比
对照提高44.67%和34.52%。研究表明,在城市园
林植物茶梅土壤表层铺上有机覆盖物后,土壤pH
值明显下降,而土壤有机质含量都相对升高。研究
中对照土壤的pH均值为7.92,而适宜灌木茶梅生
长的土壤pH值一般为5.5~6.5之间。通过地表
有机覆盖物处理后,土壤pH值都得到明显改善,其
中核鳞地表有机覆盖物对土壤pH 的改善效果
最好。
图2 不同种类有机地表覆盖物处理后土壤pH值
及有机质变化分析
Fig.2 Changes of soil organic and pH with different
organic surface mulch
2.2.2 对土壤速效氮的影响
由图3可以看出,5种不同类型有机地表覆盖
物处理后,土壤硝态氮含量变化较大,除了覆盖核鳞
处理后土壤硝态氮含量明显高于对照之外,其他4
种覆盖处理(木屑、松针、树皮、枯叶)的土壤硝态氮
含量都低于对照;有机物覆盖的土壤铵态氮含量都
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第5期 阚丽艳,等:有机地表覆盖物对城市园林植物茶梅土壤三参数、养分、微生物的影响及肥力综合评价
高于对照,其中,覆盖枯叶处理后土壤铵态氮含量最
高,其次是覆盖木屑的,分别比对照提高92.04%和
77.17%。可见,覆盖核鳞能显著提高茶梅土壤硝态
氮的含量,覆盖枯叶能显著提高茶梅土壤铵态氮的
含量。
图3 不同种类有机地表覆盖物处理后土壤速
效氮变化分析
Fig.3 Changes of soil nitrate nitrogen and ammonium
nitrogen with different organic surface mulch
2.2.3 对土壤速效钾、速效磷的影响
由图4可以看出,不同有机地表覆盖物处理土
壤速效钾和速效磷含量都明显高于对照,其中,覆
盖枯叶和树皮的土壤速效钾含量分别比对照提高
6.91%和6.38%;覆盖核鳞和松针的土壤速效磷
含量分别比对照提高31.84%和20.88%;有机地
表覆盖物自身全钾含量较高,在其经过园林植物
地表覆盖处理后,由于其中有机物的分解,使得有
机覆盖物中磷和钾离子转换到土壤中,提高植物
土壤速效磷和速效钾的含量。另外,由于有机地
表覆盖物种类不一样,其全钾含量和有效磷含量
也不一样,以致转换到土壤中的钾离子和磷离子
也不一样。研究表明,覆盖枯叶对茶梅地土壤速
效钾的改善效果最好,其次是覆盖树皮的;覆盖核
鳞对茶梅地土壤速效磷的改善效果最好,其次是
覆盖松针的。
2.3 不同种类有机地表覆盖物对城市园林植物茶
梅土壤微生物的影响
从图5中可以看出,不同有机地表覆盖物处理
后,土壤微生物类群中细菌的数量极显著大于真菌
和放线菌的数量,这与供试的土壤中性偏碱,适于细
菌生长繁殖有关,表明细菌在土壤中比较活跃。在
灌木茶梅地表覆盖有机物处理的土壤细菌和放线菌
的数量都明显高于对照,其中,覆盖树皮的细菌数量
最高,约为对照的2.5倍,其次是覆盖木屑的,约为
对照的2.2倍;覆盖木屑的放线菌数量最高,约为对
图4 不同种类有机地表覆盖物处理后土壤速效钾、
速效磷变化分析
Fig.4 Changes of soil available potassium and available
phosphorus with different organic surface mulch
照的2.9倍,其次是覆盖枯叶处理的,约为对照的
1.22倍;而真菌的数量,除了覆盖核鳞的小于对照
之外,其他覆盖处理的真菌数量都高于对照,其中,
覆盖树皮的真菌数量最高,约为对照的1.69倍,其次
是覆盖木屑处理的,约为对照的1.65倍。
图5 不同种类有机地表覆盖物处理后土壤细菌、
真菌、放线菌变化分析
Fig.4 Changes of soil bacteria,fungi and actionomycetes
with different organic surface mulch
2.4 有机地表覆盖物下茶梅土壤三参数、养分及微
生物相关性分析
土壤三参数之间、养分之间、微生物之间存在着
一定的相关性,通过对土壤三参数指标、养分含量指
标以及微生物指标进行相关性分析,找出有机地表
覆盖物下园林植物茶梅土壤特性各项指标变量之间
的相关关系,为有机地表覆盖物下园林植物茶梅土
壤肥力评价提供理论依据。因此,通过SPSS17.0
软件对12项土壤特征指标进行相关性分析,各指
标间的相关性如表1所示。
  从表1中可以看出,土壤温度与电导率呈极显
著的负相关,说明土壤电导率与温度密切相关,这与
有研究李成保、毛久庚的研究是一致的[6]。速效磷
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表1 土壤温度、含水量、电导率、养分及微生物指标相关性分析
Tab.1 Correlation analysis of soil temperature,water content,electrical conductivity,nutrient and microbial index
测定指标
Analysis items
电导率
Electrical
conductivity
温度
Temperature
含水量
Water
content
pH值
pH
value
有机质
Organic
速效钾
Available
potassium
硝态氮
Nitrate
nitrogen
铵态氮
Ammonium
nitrogen
速效磷
Available
phosphorus
细菌
Bacteria
真菌
Fungi
放线菌
Actionmycetes
电导率
Electrical
conductivity

温度
Temperature -0.943
** 1
含水量
Water content
-0.486  0.429  1
pH值
pH value
0.714 -0.771 -0.543  1
有机质
Organic
-0.371  0.600 -0.314-0.486  1
速效钾
Available
potassium
-0.371  0.486  0.714 -0.600 0.086  1
硝态氮
Nitrate
nitrogen
0.029 -0.086 -0.714-0.029 0.371 -0.543  1
铵态氮
Ammonium
nitrogen
0.143  0.086  0.200 -0.543 0.371  0.600 -0.086  1
速效磷
Available
phosphorus
-0.771  0.829* 0.429-0.943**0.600  0.371  0.086  0.371  1
细菌
Bacteria -0.029  0.257  0.200  0.086  0.257  0.371 -0.714  0.143 -0.029  1
真菌
Fungi
0.257 -0.086  0.257  0.314 -0.143  0.429 -0.829* 0.143 -0.371 0.886* 1
放线菌
Actionmycetes
0.200  0.086 -0.029-0.314 0.486  0.600 -0.086  0.886* 0.143  0.371 0.371  1
  注:**表示在0.01水平(双侧)上显著相关;*表示在0.05水平(双侧)上显著相关。
Note:**.Correlation is significant at the 0.01level(2-tailed);*.Correlation is significant at the 0.05level.
与温度呈显著的正相关,与pH值呈显著的负相关,
这充分说明土壤的温度影响着植物对磷的吸收,有
研究表明土壤温度升高,有机磷的矿化和无机磷的
转化作用加强,且在适宜土壤温度条件下,有利于植
物对磷的吸收[7]。有研究表明,根际pH 值降低有
利于土壤难溶性Ca-P的活化,从而增加磷的有效
性[8]。硝态氮与真菌呈显著的负相关,铵态氮与放
线菌呈显著的正相关。谢驾阳等[9]研究表明,在园
林植物地表覆盖有机物后,能够增加土壤呼吸和有
机氮的矿化。本研究也证明了这一点。
2.5 不同种类有机地表覆盖物下茶梅土壤肥力综
合评价
从上述有机地表覆盖物下茶梅土壤三参数、养
分及微生物相关性分析结果表明:有机地表覆盖物
对园林植物茶梅土壤性状的影响是多方面的,且各
因子之间存在一定的相关关系,这对于地表覆盖后
茶梅土壤肥力的综合评价带来一定难度。而对有机
地表覆盖物处理后茶梅土壤肥力影响进行综合评
价,将有助于了解不同种类的有机地表覆盖物对茶
梅土壤肥力的影响水平,有利于筛选出适宜茶梅地
表覆盖的有机地表覆盖物种类。综合考虑土壤肥力
质量影响因素较多,研究采用多元主成分分析方法
进行分析。
选择与园林植物茶梅土壤肥力相关的指标:土
壤三参数:温度、含水量和电导率;土壤常规五项:
pH值、有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾、速效磷;土
壤微生物:真菌、细菌、放线菌。按照不同种类的有
机地表覆盖处理对土壤特性指标原始数据进行标准
化处理。同时对各个指标的相关系数矩阵进行计
算,找出矩阵的特征值和特征向量,计算特征值的贡
献率和累积贡献率,并根据累积贡献率≥85%的原
则取得4个主成分[7]。从表2中可以看出,对于总
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方差第1主成分的贡献率是41.8%,第2主成分的
贡献率是23.3%,第3主成分的贡献率是21.6%,
第4主成分的贡献率是11.4%,前4个主成分累积
贡献率的和达到98.1%,表征前 4 个主成分能
98.1%反映出土壤的全部指标信息。因此,利用多
元主成分分析法对不同地表覆盖处理后茶梅土壤肥
力质量评价是可信的。
表2 土壤性状指标主成分分析表
Tab.2 Results of the principal component analysis of soil indicators
测定项目
Analysis items
主成分1
Principal
components 1
主成分2
Principal
components 2
主成分3
Principal
components 3
主成分4
Principal
components 4
电导率Electrical conductivity -0.850 -0.166  0.424  0.265
温度 Temperature  0.750  0.481  0.200 -0.407
含水量 Water content  0.342  0.614 -0.491  0.515
pH值pH value -0.934 -0.304 -0.013 -0.148
有机质Organic  0.400 -0.209  0.884 -0.116
速效钾Available potassium  0.530  0.767  0.223  0.045
硝态氮 Nitrate nitrogen  0.665 -0.601  0.363  0.079
铵态氮Ammonium nitrogen  0.102  0.420  0.583  0.681
速效磷 Available phosphorus  0.912 -0.153  0.213 -0.198
细菌Bacteria -0.445  0.658  0.308 -0.523
真菌Fungi -0.725  0.663  0.020 -0.174
放线菌 Actionmycetes -0.541  0.091  0.828  0.113
特征值Characteristic value  5.015  2.801  2.591  1.365
贡献率Contribution rate  41.789  23.339  21.589  11.374
累积贡献率Cumulative contribution rate  41.789  65.128  86.716  98.09
  对第1主成分量影响较大的指标有:pH值、速
效磷、电导率、温度、真菌,其中pH 值、电导率和真
菌都具有很强的负载荷,速效磷具有很强的正载荷,
表明pH值、速效磷、电导率、温度、真菌在评价地表
有机覆盖物对园林植物茶梅地土壤肥力综合影响中
占主要的地位。相关研究表明,对茶梅土壤营养元
素形态和有效性有直接影响的是土壤的pH,其还
影响微生物的数量、组成和活性[4]。徐碧玉等研究
了水培条件下不同pH 值对茶梅生长的影响,结果
表明,pH为6.5时,茶梅表现最佳;土壤pH为7.5
时茶梅仍能较正常生长;而pH超过7.5时,则生长
受到抑制,地栽调查也进一步验证了该结果[10]。
第2主分量中因子负荷量较大的是速效钾、真
菌、细菌、含水量、硝态氮。有研究表明,土壤熟化和
肥力高低的重要标志是土壤中真菌和细菌数量的高
低[11]。本研究中真菌和细菌对主成分2具有较强
的正向载荷,可见细菌和真菌数量的高低对灌木茶
梅土壤综合肥力有着非常重要的影响;第3主分量
主要由有机质、放线菌决定,土壤有机质是灌木茶梅
土壤肥力的基础,它直接影响土壤养分存在的状态
以及有效性和转化,还影响土壤微生物的数量和土
壤酶的活性[4]。因此,在第3主分量中有机质的负
荷量最大。
第4主分量主要由铵态氮和含水量决定,它们
都具有很强的正载荷,表征灌木茶梅土壤中的铵态
氮和含水量是影响其土壤肥力的主要指标。
由主成分计算公式得到4个主成分与12项指
标的线性组合如下:
Z1 =-0.850x1+0.750x2+0.342x3-0.934x4+
0.400x5+0.530x6+0.665x7+0.102x8+
0.912x9-0.445x10-0.725x11-0.541x12(1)
Z2 =-0.166x1+0.481x2+0.614x3-0.304x4-
0.209x5+0.767x6-0.601x7+0.420x8-
0.153x9+0.658x10+0.663x11+0.091x12(2)
Z3 =-0.424x1+0.200x2-0.491x3-0.013x4+
0.884x5+0.223x6+0.363x7+0.583x8+
0.213x9+0.308x10+0.020x11+0.828x12(3)
Z4 =-0.265x1-0.407x2+0.515x3-0.148x4-
0.116x5+0.045x6+0.079x7+0.681x8-
0.198x9-0.523x10-0.174x11+0.113x12(4)
其中,x1为电导率;x2为温度;x3为含水量;x4为pH
值;x5为有机质;x6为速效钾;x7为硝态氮;x8为铵态
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氮;x9为速效磷;x10为细菌;x11为真菌;x12放线菌。
将标准化处理的数据代入(1)至(4)式中,再根
据F=∑bjZj=b1Z1+ b2Z2+b3Z3+b4Z4得F=
0.418Z1+0.233Z2+0.216Z3+0.114Z4,计算综
合得分(表2),得分值越高,说明该处理下土壤综合
肥力越高,反之越低。综合得分值为正,说明土壤综
合肥力高于平均水平;综合得分值为负,说明低于土
壤综合肥力平均水平;综合得分值为0,则表明土壤
综合肥力处于平均线上。
从表3中可以看出,5种不同种类的有机覆盖
物地表覆盖马尼拉草处理后土壤肥力综合得分排序
为:核鳞>枯叶>树皮>松针>木屑>对照。由综
合得分排列顺序可知,在灌木茶梅上覆盖核鳞和枯
叶的土壤肥力综合得分均处于平均线以上,覆盖树
皮、松针、木屑的土壤肥力综合得分虽然低于平均
线,但这些有机地表覆盖处理后土壤的综合得分都
高于对照,表明5种地表有机覆盖物对茶梅土壤肥
力提高都起着重要的作用。
表3 各主成分得分及综合得分
Tab.3 Scores and general scores of principal components of different treatments
处理
Treatment
主成分1
Principal
components 1
主成分2
Principal
components 2
主成分3
Principal
components 3
主成分4
Principal
components 4
综合得分
Comprehensive
scores
排名
Ranking
M1 -0.5 -0.65 -0.51  0.14 -0.46  6
M2 -0.81  0.01  0.75  0.06 -0.17  5
M3 0.14 -0.13 -0.19 -0.24 -0.04  4
M4 1.06 -0.34  0.38 -0.02  0.45  1
M5 -0.12  0.53 -0.22 -0.47 -0.03  3
M6 0.23  0.58 -0.21  0.52  0.25  2
  注:M1为对照;M2为木屑;M3松针;M4为核鳞;M5树皮;M6枯叶。
Note:M1:Control;M2:Sawdust;M3:Pine Needle;M4:Nuclear scale;M5:Bark;M6:Withered leaf.
3 讨论
土壤温度与植物的生长发育紧密相关,李成华
等研究表明有机覆盖物处理能使植物土壤的日最高
温度和日平均温度降低,使土壤稳定在日最低温度,
这给植物土壤提供了一个比较有利于生长发育的环
境[13]。本研究表明在灌木茶梅上覆盖不同有机物,
其土壤平均温度都高于对照,而茶梅喜温暖湿润气
候,且耐热性较强,可见,在灌木茶梅地上覆盖有机
物,有利于灌木的生长发育。王惠杰等在不同有机
覆盖物对土壤水分蒸发的影响研究中表明,阔叶类
植物覆盖对土壤水分的抑制效果最好,而生活废弃
物覆盖对土壤水分的抑制效果最差[13]。本研究表
明在灌木茶梅上覆盖不同有机覆盖物,除了覆盖木
屑的土壤平均含水量比对照低外,其余的均比对照
高,其原因主要是:不同种类、不同覆盖量的有机覆
盖物对土壤水分的阻隔效果都不一样,保水效果也
都各不一样[14]。土壤电导率是测定土壤水溶性盐
的指标,是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长
的因素,园林植物茶梅地表通过有机物覆盖处理后,
土壤的电导率除了覆盖木屑处理略高于对照之外,
其他覆盖处理电导率都下降,这说明地表有机覆盖
物对茶梅土壤中盐类离子有一定的调节作用,且不
同类型的地表有机覆盖物对土壤中盐类离子的调节
作用不一样。
相关研究表明有机物覆盖土壤后,不但可以改
变土壤中微生物的活性,而且还能促进元素S的氧
化分解,进而降低土壤的pH值[15]。本研究中对照
土壤的pH值为7.92,覆盖有机地表覆盖物处理的
土壤pH值都明显低于对照。可见,覆盖有机物能
明显改善茶梅地土壤的pH 值。相关研究表明,有
机覆盖物自身中含有大部分的有机成分,这些有机
成分易被微生物作为能量物质而分解,但是分解出
的物质较难腐解而残留于土壤中,长期腐化形成土
壤所需的有机质,进而能够提高城市园林植物土壤
的有机质含量[16]。郭继勋对羊草覆盖效果的研究
发现,覆盖处理后土壤可溶性碳水化合物损失最多,
但是覆盖物中N、P、K归还土壤的速度要远远大于
其他无机营养元素[17]。本研究结果表明,灌木茶梅
地表覆盖有机物处理后土壤有机质、速效磷、速效钾
含量明显增加;速效氮含量变化则各有差异。
土壤微生物是有机地表覆盖物的分解者,有机
覆盖物在微生物作用下开始腐解,不仅增加了土壤
有机物质的含量,而且在逐渐分解的过程中还不断
还原土壤的有效养分,刺激土壤的微生物活性[18];
09
第5期 阚丽艳,等:有机地表覆盖物对城市园林植物茶梅土壤三参数、养分、微生物的影响及肥力综合评价
土壤微生物参与土壤有机物的分解、腐殖质的形成
以及养分转化和循环等各个生化过程,它是土壤养
分和有机质转化和循环的动力[19]。相关研究表明,
土壤微生物不仅能够提高土壤养分的吸收利用,而
且还能帮助植物适应养分胁迫的生境[20]。本研究
结果表明,5种不同类型有机地表覆盖物处理后,土
壤细菌和放线菌的数量都高于对照,可见有机地表
覆盖物覆盖茶梅后,能增加土壤腐殖质的形成,提高
土壤生物活性。
土壤肥力是土壤在供应植物生理所需物质时所
处环境条件和土壤养分状况两者的有机结合[21]。
近年来,相关研究学者通过各种模糊数学分析方法
对土壤肥力进行综合评价[22],同时通过对文献调
研,找出能反映土壤肥力高低的综合性特性指标,对
土壤肥力评价进行标准化和定量化。研究运用主成
分分析法对灌木茶梅地表有机覆盖物覆盖处理后土
壤肥力进行评价,结果表明,不同有机地表覆盖物对
茶梅土壤肥力的影响效果不同,在灌木茶梅地表覆
盖核鳞的土壤肥力综合得分最高。存在这种差异的
原因可能是不同类型的园林植物本身对土壤养分的
吸收不一样,以及植物与所覆盖的不同种类有机物
之间分泌物的相互作用所致,对其机理的研究还有
待进一步探讨。
综上所述,在城市园林绿化建设中,应针对不同
的植物种类,不同的土壤和气候环境状况,因地制
宜,选择适宜植物地表覆盖的有机覆盖材料,以达到
城市园林植物生长发育最佳的土壤pH值和养分改
良效果,既环保节能,又能保持植物生长所需的土壤
水土,增加土壤综合肥力,从而实现最佳的经济效益
和生态效益,以及最佳的观赏效果。
参考文献:
[1] 兰红星,宋绪忠,王成,等.有机地表覆盖物对城市森
林美景度的影响[J].浙江林业科技,2014,34(2):
25-27.
[2] 周立祥.绿色植物废弃物在城市绿地土壤上的应用
[D].南京:南京农业大学,2009:1-14.
[3] 陈玉娟.有机覆盖物对城市绿地土壤的影响[D].北
京:北京中国林业科学研究院,2009:1-5.
[4] 阚丽艳,奚霄松,车生泉,等.有机覆盖物对城市园林
植物土壤养分状况的影响[J].上海交通大学学报(农
业科学版),2014,32(1):80-88.
[5] 边振兴,王秋兵.沈阳市公园绿地土壤养分特征的研
究[J].土壤通报,2003,34(4):284-290.
[6] 殷瑞敬.保护性耕作对苹果园土壤肥力及酶活性的影
响[D].陕西:西北农林科技大学,2009:17-18.
[7] 张彦东.落叶松根际pH值与供磷水平及土壤磷有效
性的关系[J].林业科学,2011,37(4):130-133.
[8] 谢驾阳,王朝辉,李生秀,等.地表覆盖对西北旱地土
壤有机氮累积及矿化的影响[J].中国农业科学,
2010,43(3):507-513.
[9] 徐碧毛,林田.水培条件下不同pH 值对茶梅生长影
响的初报[C].浙江园艺产业发展研讨会论文集,
2003:155-156.
[10] 钟文辉,蔡祖聪.土壤管理措施及环境因素对土壤微
生物多样性影响研究进展[J].生物多样性,2004,12
(4):456-465.
[11] 李成华,马成林.有机物覆盖地面对土壤物理因素影
响的研究(I)———有机物覆盖层下土壤湿度的变化
[J].农业工程学报,1997,13(1):107-111.
[12] 欧阳育林.城市土壤与园林绿化[J].热带林业,2004,
32(l):31-34.
[13] 张艳,阚丽艳.有机覆盖物对城市园林植物土壤含水
量的影响[J].江西农业学报,2013,25(8):30-34.
[14] Wei Qiang Yang,Goulart B L.Interactive effects of
mycorrhizal inoculation and organic soil amendments
on nitrogen acquisition and growth of highbush blue-
berry[J].Journal of the American Society for Horti-
cultural Science,2002,127(5):742-748.
[15] Zink T A,Alen M F.The effects of organic amend-
ments on the restoration of a disturbed coastal sage
scrub habitat[J].Restoration Ecology,1998,6:52-58.
[16] 郭继勋,祝廷成.羊草草地枯枝落叶中N、P、K变化动
态[J].应用生态学报,1995,6(2):223-225.
[17] 何振立.土壤微生物量的测定方法现状和展望[J].土
壤学进展,1994,22(4):36-43.
[18] 李成保,毛久庚.温度对土壤电导影响的初步研究
[J].土壤通报,1989(2):63-65.
[19] 陈文新,胡正嘉.土壤和环境微生物学[M].北京:北
京农业大学出版社,1990.
[20] 孙波,张桃林,赵其国.我国东南丘陵山区土壤肥力的
综合评价[J].土壤学报,1995,32(4):362-369.
[21] 孙启武,杨承栋,焦如珍.连栽杉木人工林土壤肥力变
化的主分量分析[J].林业科学研究,2003,16(6):
689-693.
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