于冬佳, 鄧 琳 ,程小峰, 趙光影
(1.哈爾濱師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150025;2.齊齊哈爾大學(xué),黑龍江 齊齊哈爾 161003)
城市綠地是指以植被為主要存在形態(tài),用于改善城市生態(tài),保護(hù)環(huán)境,為居民提供游憩場(chǎng)地和美化城市的一種城市用地,體現(xiàn)了綠地的性質(zhì)和功效。例如大小型的公園、街道綠地小品景觀、居民住戶宅基地綠地、單位環(huán)境綠地以及苗圃和花圃等。城市綠地是城市生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能在改善環(huán)境質(zhì)量、美化城市景觀、維護(hù)生態(tài)平衡、促進(jìn)城市資源的可持續(xù)利用等方面起著十分重要的作用。與自然狀態(tài)下的土壤不同,城市土壤由于長(zhǎng)期受到人為活動(dòng)的干擾,城市綠地土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)以及土壤酶活性都已與原始土壤有所不同。隨著國(guó)家在工業(yè)階段的發(fā)展和城市化方面的進(jìn)程逐漸加快,城市土壤的品質(zhì)卻逐年下降,這在一定程度上影響了城市生態(tài)系統(tǒng)的良好品質(zhì),居民的美好生存和基本健康。特別是城市產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)重組和城市空間分布的變化,表明潛在風(fēng)險(xiǎn)的土壤污染而產(chǎn)生的粘性、空閑、遺棄或使用的改變污染土地,位于城市中心或商業(yè)門(mén)類(lèi)。我國(guó)生態(tài)建設(shè)的不斷推進(jìn),園林綠地系統(tǒng)建設(shè)作為生態(tài)建設(shè)的核心內(nèi)容之一,如何進(jìn)行科學(xué)合理的生態(tài)園林綠地系統(tǒng)規(guī)劃是當(dāng)前亟需解決的問(wèn)題。而綠地土壤作為城市綠化植物的生長(zhǎng)介質(zhì),土壤質(zhì)量直接影響到園林綠化質(zhì)量。在城市環(huán)境問(wèn)題日益突出的今天,城市居民渴望回歸自然,渴望居住地成為理想的“園林城市”或“生態(tài)城市”。因此,提高城市綠化效果,促使城市園林綠化持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,應(yīng)重視植物生長(zhǎng)的地下環(huán)境因子——土壤質(zhì)量問(wèn)題。
近幾十年的發(fā)展中,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)城市綠地越來(lái)越重視。在國(guó)際聯(lián)合土壤學(xué)大會(huì)上,集中討論了關(guān)于土壤學(xué)的應(yīng)用以及發(fā)展前景,用以維護(hù)土壤學(xué)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定發(fā)展和動(dòng)態(tài)持衡。這些會(huì)議在一定程度上對(duì)于土壤的安全、可持續(xù)利用、土壤植物與人類(lèi)健康的關(guān)系等問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)地分析,包括關(guān)于土壤問(wèn)題與世界和平之間的維系與進(jìn)展。在宏觀角度上來(lái)看,國(guó)際社會(huì)對(duì)于土壤學(xué)的發(fā)展投入了極大的關(guān)注度,土壤學(xué)各領(lǐng)域也在定量化與標(biāo)準(zhǔn)化的趨勢(shì)中穩(wěn)步進(jìn)行;在微觀角度上來(lái)看,各專(zhuān)家學(xué)者也在分子上進(jìn)行了深入的研究,包括對(duì)于土壤中顆粒物質(zhì)的交互作用以及反應(yīng)形式過(guò)程。
在20世紀(jì)初,土壤科學(xué)的研究受到廣泛關(guān)注,對(duì)于科研工作支持的國(guó)家也在德國(guó)召開(kāi)SUITMA國(guó)際會(huì)議,這次會(huì)議為世界各大城小市的土壤學(xué)家專(zhuān)門(mén)研究了關(guān)于城市土壤各方面的問(wèn)題,并依據(jù)各個(gè)領(lǐng)域的土壤問(wèn)題進(jìn)行解決與疏導(dǎo),根據(jù)研究?jī)?nèi)容按照品種分類(lèi)以及營(yíng)養(yǎng)評(píng)估對(duì)城市土壤重新定義。有學(xué)者認(rèn)為城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施(UGI)是一個(gè)很有前景的概念,應(yīng)開(kāi)發(fā)多功能綠地系統(tǒng)以應(yīng)對(duì)城市化的重大挑戰(zhàn),比如增強(qiáng)社會(huì)凝聚力、促進(jìn)向綠色經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、適應(yīng)氣候變化和保護(hù)生物多樣性等方面。國(guó)外對(duì)于城市綠地的研究,大部分側(cè)重于構(gòu)建綠色網(wǎng)絡(luò),在文章中多次提及“綠道”與“綠線”,試圖將它們作為全新的規(guī)劃設(shè)計(jì)參數(shù),去探討人與自然的關(guān)系。隨著各個(gè)國(guó)家的人口增加和城市化的推進(jìn),國(guó)際土壤學(xué)界對(duì)土壤問(wèn)題關(guān)注增多,城市綠地土壤的科研更加深化。目前的城市發(fā)展低估了未來(lái)居民增加的后果,忽視了綠色基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)造健康城市環(huán)境的潛力。國(guó)際土壤學(xué)界己開(kāi)始對(duì)城市綠地土壤予以重視,城市土壤研究在世界范圍內(nèi)逐步興起。
我國(guó)在20世紀(jì)70年代才開(kāi)始了更常見(jiàn)的工作。吉姆對(duì)香港城市土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)及其對(duì)植物生長(zhǎng)的影響進(jìn)行了一系列研究。內(nèi)地除了對(duì)郊區(qū)土壤重金屬污染水平的初步研究外,大多數(shù)研究都集中在城市土壤特征分析及其分類(lèi);也有研究表明城市綠地土壤出現(xiàn)pH值偏高、有機(jī)質(zhì)含量明顯偏低、缺乏可利用的養(yǎng)分等特性。李鋒等人根據(jù)綠地現(xiàn)狀、地形、自然環(huán)境和生態(tài)服務(wù)功能的需求,對(duì)揚(yáng)州市綠地系統(tǒng)構(gòu)建了“內(nèi)環(huán)綠帶、近郊綠帶和外圍大環(huán)境綠色屏障”三環(huán)綠帶的規(guī)劃布局。相比土地利用格局與生態(tài)過(guò)程及尺度效應(yīng)、城市生態(tài)用地與景觀安全格局構(gòu)建,城市土壤物理性質(zhì)的具體研究也逐漸開(kāi)展。例如高玉娟等人對(duì)哈爾濱城市綠地的土壤理化性質(zhì)進(jìn)行了討論,發(fā)現(xiàn)哈爾濱的城市綠地存在與土壤層級(jí)復(fù)雜,分布無(wú)規(guī)律等特點(diǎn),與自然黑土不同的特殊性狀。孟昭虹等人也對(duì)哈爾濱城市土壤理化性質(zhì)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明城市土壤利用強(qiáng)度高,城市肥料輸入也反映了土壤的復(fù)雜性。鄭寶仁等人針對(duì)哈爾濱城市園林樹(shù)木綠地土壤進(jìn)行了理化性質(zhì)的調(diào)查研究,結(jié)果表明城市綠地地表過(guò)于緊實(shí),降低了土壤的孔隙度,通氣滲水性較差;人為攪動(dòng)侵入體增多,缺乏土壤有機(jī)質(zhì),供肥保肥性差,不利于植物進(jìn)行正常的生理活動(dòng)。關(guān)鑰元等人研究發(fā)現(xiàn)隨綠地總面積的增加,哈爾濱市外來(lái)非栽培種的平均出現(xiàn)頻率均較高,提出為了增加城市綠地土壤的保護(hù)度,應(yīng)提高哈爾濱市綠地本土植物的多樣性。
(1)自然土壤層級(jí)混亂。隨著城市經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,人類(lèi)活動(dòng)頻繁加劇,城市建筑成本增加,綠地土壤原圖層級(jí)被破壞,表層土壤被移動(dòng)、覆蓋或被污染,適合植物生長(zhǎng)的地表圖層發(fā)生變遷,取而代之大面積建筑施工的廢土和建筑垃圾,使原有的土壤層級(jí)以及生態(tài)秩序被打破,造成大幅度地破壞。
(2)土壤有機(jī)質(zhì)含量低。相比于原位土壤來(lái)講,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量逐年減少,因?yàn)槿祟?lèi)活動(dòng)造成土壤微生物品種和數(shù)量的缺失,使得土壤中的有機(jī)質(zhì)中大部分被微生物汲取同化或者被各種初級(jí)消費(fèi)者或生產(chǎn)者所吸收,導(dǎo)致土壤中有些營(yíng)養(yǎng)層級(jí)稀缺,養(yǎng)分匱乏,土壤的物理性質(zhì)和特征都在嚴(yán)重惡化。
(3)土壤孔隙度較大,密實(shí)度高。在人類(lèi)活動(dòng)較頻繁的城市地域,由于人類(lèi)?ài)`踏,車(chē)輛壓實(shí),機(jī)械施工碾壓,土壤的硬度不斷增加,透水性、通氣性、運(yùn)輸水的能力也變得較差,影響植物根系的扎根和生長(zhǎng)。
(4)土壤鹽堿化、沙化嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)人類(lèi)活動(dòng)頻繁破壞土壤結(jié)構(gòu),廢棄的建筑材料大部分不能被完全消化或完全處理干凈,所以被遺留到土壤表面,經(jīng)過(guò)人類(lèi)活動(dòng)造成土壤沙化以及土壤鹽堿化,在個(gè)別地區(qū)使得土壤貧瘠化嚴(yán)重,對(duì)植物成長(zhǎng)發(fā)育和繁衍都構(gòu)成一定程度的影響。
(5)土壤pH值偏高。許多城市地區(qū)的土壤與建筑材料中石灰混合,堿性增加。這些現(xiàn)象在一定程度上加劇了土壤鹽堿化,在過(guò)堿性環(huán)境中不利于動(dòng)植物生長(zhǎng)以及微生物的作用。
建設(shè)健全的生態(tài)文明關(guān)乎人民福祉和民族發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。面對(duì)資源局限性的緊密趨緊、嚴(yán)重惡化的環(huán)境污染局勢(shì)和生態(tài)系統(tǒng)的退化,務(wù)必加緊建立生態(tài)文明觀念,尊重自然的性質(zhì)和保護(hù)自然資源,將建設(shè)健全的生態(tài)文明的前沿豐富社會(huì)主義現(xiàn)代化的力量體現(xiàn)出來(lái),諸如融合各個(gè)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、文化、政治和社會(huì),努力建造一個(gè)美麗的中國(guó)。城市土壤問(wèn)題存在于生活的方方面面之中,并存在于國(guó)際范圍內(nèi)的知識(shí)系統(tǒng)中,扮演著重要的角色。土壤質(zhì)量逐漸引起廣泛的關(guān)注,其質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)主要通過(guò)物理化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)特性來(lái)進(jìn)行呈現(xiàn),而土壤問(wèn)題在無(wú)數(shù)專(zhuān)家學(xué)者的研究過(guò)程中,土壤微生物參數(shù)被學(xué)者們最先用于評(píng)估土壤質(zhì)量指標(biāo)的表現(xiàn)。尤其在我國(guó)致力于推進(jìn)的生態(tài)城市和“海綿城市”的背景下,具有深遠(yuǎn)的研究意義。
城市綠地系統(tǒng)是城市生態(tài)體系中的重要的組部分,有力地調(diào)節(jié)著城市空間結(jié)構(gòu)與各種服務(wù)功能間的關(guān)系。哈爾濱市具有良好的生態(tài)基礎(chǔ)條件,近些年由省、市政府制訂了建設(shè)生態(tài)大省的遠(yuǎn)大目標(biāo),這些內(nèi)外條件為哈爾濱想要建設(shè)成為城鄉(xiāng)一體化的綠地系統(tǒng)提供了可能性。但目前城市生態(tài)水平還略有差距,城市綠化建設(shè)存在很多問(wèn)題,阻礙了城市建設(shè)的發(fā)展。建議有關(guān)部門(mén)增加設(shè)置綠地圍欄等防護(hù)措施,可以改變地表結(jié)構(gòu)以及土壤的理化性質(zhì),增加土壤的孔隙度;改善人行道不透氣的鋪裝,增加其透氣性,加速養(yǎng)分轉(zhuǎn)化,提高肥料供給能力。在城市綠地規(guī)劃過(guò)程中要注意提高綠化的多樣性以及物種適應(yīng)性,提升景觀格局優(yōu)勢(shì)度,增強(qiáng)景觀小品之間的配合度,更好的發(fā)揮城市綠地土壤的作用。