东莞市滨海湾新区海岸线土壤本底质量调查与评价

东莞市滨海湾新区海岸线土壤本底质量调查与评价

 

谢志远，周荫庭，赵秀芳*（岭南生态文旅股份有限公司/广东省园林绿化生态营建与修复工程技术研究中心，广东东莞523000）

 

摘要：为探明东莞市滨海湾新区海岸线土壤本底质量情况，给海岸线土壤生态修复改良与植被建植提供理论依据，对沿滨海湾新区海岸线垂直距离200m处的4个典型剖面200cm深度范围内土壤的pH值、水溶性盐总量、全氮、速效钾、有效磷、有机质等含量进行了测定，对土壤质量与盐渍化程度进行了研究分析。结果表明，调研区土壤理化性质差别大，普遍呈碱性。

丰水期地表土壤全盐含量不高，但枯水期土壤可能存在返盐情况。调研区土壤速效钾、有机质含量处于较高水平，但水平垂直分布不均，空间异质性极强。土壤有效磷含量一般，全氮含量极为匮乏，难以满足园林植物正常生长需要。为保障滨海湾新区海岸线生态修复与生态景观营建的顺利开展，建议制定针对性的土壤改良方案，为科学治理盐碱地提供参考。

 

为践行“绿水青山就是金山银山”理念，根据东莞市滨海湾新区2019年规划建设要求，对海岸线实施科学整治与生态修复措施，构建人与自然和谐共生的滨海湿地环境，营建具有东莞本土特点的滨海文化景观，对于响应大湾区生态环境建设要求，推动滨海湾新区经济高质量发展具有重要意义。滨海湾新区是由长安镇西南部的交椅湾、虎门镇西南部的沙角半岛和威远岛组成，地势平坦而低陷，由于受到海洋与茅洲河的双重影响，堆积了大量的泥沙，经过多年沉积与历史填海活动影响，最终形成了淤泥质海岸带[1]。

此环境条件下能否进行有效的环境治理，生态修复植物能否适应海洋潮汐影响，物种丰富的动植物群落能否得到有效构建与维持，尚缺少相关数据支持。为进一步探明东莞滨海湾新区海岸线部分地区本底土壤质量情况，分析土壤盐渍化与养分状况等因素对植被恢复的影响，判断海岸线生态植被构建的可行性，本研究针对相关区域进行土壤取样分析，依据全国第二次土壤普查养分分级标准，对本底土壤盐渍化程度与主要养分状况进行评价，为滨海湾新区海岸线生态修复提供数据支撑与理论依据。

 

1材料与方法

 

1.1土样采集

 

于2019年6月29日进行了研究区土壤样品采集，依据海岸线地形特点，沿海岸线垂直距离200m处，选取4个典型剖面，每个剖面采集3个样点，按0~20cm、20~40cm、40~60cm、60~80cm、80~100cm、100~120cm、120~140cm、140~160cm、160~180cm、180~200cm分层采集土壤样品，同一剖面、同一土层的3个样点的土壤样品混和为1个土壤样品，共计采集40个土壤样品，每层土样剔除杂质混匀后，经实验室内自然风干、研磨、过筛等处理供分析使用。

 

1.2分析方法

 

本次调查研究测定了调研区本底土壤pH值、EC值、水溶性盐总量、有机质、全氮、有效磷、速效钾共7项指标。土壤pH值采用电位法测定[2]，土壤EC值采用电极法测定[3]，土壤水溶性盐总量的测定采用重量法测定[4]，土壤有机质采用滴定法测定[5]，土壤全氮采用自动定氮仪法测定[6]，有效磷采用紫外分光光度计法测定[7]，速效钾采用火焰光度计法测定[8]。

 

2结果与分析

 

2.1土壤盐碱特征分析

 

2.1.1土壤pH值。土壤pH值是影响土壤基本性质和肥力的重要因素之一，直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性，从而影响植物的生长发育，高pH下OH-会对植物体产生直接毒害作用，破坏土壤结构[9]。调研区不同深度土壤pH值处于7.18~8.89之间（表1），土质普遍呈碱性，个别样点碱性较强，参考《绿化种植土壤》标准（CJ/T340-2016），按水饱和浸提法要求pH值处于5.0~8.0范围内，但调研区70%土层pH超过阈值，对该区域后期绿化植物建植与生长会产生较大影响。

 

2.1.2土壤水溶性盐总量。土壤水溶性盐总量是评价土壤是否存在盐渍化的重要指标，土壤中所含的水溶性盐总量达到一定数量后，会直接影响植物的正常生长，造成植物生理干旱，引发毒害反应[10]。调研区200cm深度内各土层水溶性盐总量处于0.23~1.79g/kg之间（表2）。变异系数是反映变量离散程度的重要指标，在一定程度上揭示变量的空间分布特性，调研区各土层水溶性盐总量的变异系数均介于30.15%~74.56%之间，表明土壤水溶性盐总量具有中等强度的变异性，土壤水溶性盐总量水平分布不均匀，空间异质性较强，尤其是180~200cm土层，变异系数高达74.56%。参考《绿化种植土壤》标准（CJ/T340-2016），盐碱地耐盐植物种植土含盐量≤1.5g/kg，基本种植土含盐量≤1.0g/kg。本次调研采样时间为6月，调研区已进入雨季，存在经过雨水长时间淋洗，导致表土含盐量降低的可能，且不排除进入少雨季节土壤出现返盐现象

。普查养分分级标准判断，调研区0~200cm表土层内土壤全氮含量极为贫乏，处于低或极低水平，难以满足常规景观植物生长对土壤中氮元素的需求。2.2.2土壤有效磷。磷元素能够有效提高植物适应外界环境条件的能力，有助于增强植物的抗寒、抗旱和抗病能力，促进植物生根发芽，对于提升沿海地区植物风灾抵抗能力与景观效果至关重要。调研区不同深度土壤有效磷含量处于0.94~39.18mg/kg之间（表4），依据全国第二次土壤普查养分分级标准判断，调查区0~200cm表土层内土壤有效磷含量为中高级别，可在一定时期内满足常规园林植物的生长需求。

 

2.2土壤肥力特征

 

2.2.1土壤全氮。氮元素是植物生长必需的三大营养元素之一，是重要的有机化合物如蛋白质、叶绿素等的组分，可促进植物的光合作用，对植物的生长发育起着至关重要的作用。调研区不同深度土壤全氮含量处于129.74~911.62mg/kg之间（表3），依据全国第二次土壤普查养分分级标准判断，调研区0~200cm表土层内土壤全氮含量极为贫乏，处于低或极低水平，难以满足常规景观植物生长对土壤中氮元素的需求。

 

2.2.2土壤有效磷。磷元素能够有效提高植物适应外界环境条件的能力，有助于增强植物的抗寒、抗旱和抗病能力，促进植物生根发芽，对于提升沿海地区植物风灾抵抗能力与景观效果至关重要。调研区不同深度土壤有效磷含量处于0.94~39.18mg/kg之间（表4），依据全国第二次土壤普查养分分级标准判断，调查区0~200cm表土层内土壤有效磷含量为中高级别，可在一定时期内满足常规园林植物的生长需求。

 

2.2.3土壤速效钾。钾元素能促进光合作用，在钾元素供应充足时，植物能有效地利用水分，减少水分的蒸腾作用，增强植物的抗性（抗旱性、抗寒性、抗病性、抗倒伏等）。调研区0~200cm不同深度土壤速效钾含量处于50.0~420.0mg/kg之间（表5），依据全国第二次土壤普查养分分级标准判断，调查区0~200cm表土层内土壤速效钾含量较高，均在3级以上，钾元素含量丰富，可在一定时期内满足常规园林植物的生长需求。

 

 

2.2.4土壤有机质。土壤有机质是土壤肥力的基础，其含量反映了土壤熟化程度、肥力水平高低，同时，有机性质，是土壤质量评价的重要指标。调研区不同深度土壤的有机质含量处于13.92~174.58g/kg之间（表6），依据全国第二次土壤普查养分分级标准判断，调查区0~140、180~200cm表土层内土壤有机质含量极高，均为1级；140~180cm土层有机质含量较高，均为2级。但各土层有机质变异系数均在10%~100%之间，为中度变异强度，表明调研区土壤有机质的水平分布不均匀，空间异质性较强，尤其是80~100cm表土层，变异系数高达87.53%，异质性更为强烈。总体上看，调研区土壤有机质含量丰富，可在一定时期内满足常规园林植物的生长需求。

 

3讨论与结论

 

调研区地表0~200cm土壤的检测结果表明，土壤理化性质差别大，空间异质性强，调研区绝大多数土壤为碱性土，易产生毒害作用，常规园林植物正常生长受到较大影响，土壤有机质转化受阻，植物对微量元素的吸收利用率降低。调研区土壤水溶性盐总量不高，根据水盐运移原理，可能是由于丰水期地表土壤经过雨水淋洗，土壤盐碱化有所下降，推测枯水期土壤可能存在返盐情况，有必要针对枯水期土壤本底水溶性盐总量进行测定。

 

依据全国第二次土壤普查养分分级标准，调研区地表0~200cm土壤的检测结果表明，土壤速效钾、有机质含量处于较高水平，但水平垂直分布不均，空间异质性极强，土壤速效钾、有机质含量在一定时期内可以满足常规园林植物的生长需求。土壤有效磷含量一般，全氮含量极为匮乏，空间异质性较强，难以满足园林植物正常生长需要，氮磷元素的缺乏对植物的生长发育与景观效果会产生较大影响，导致植物抗逆性减弱，不利于滨海植被群落的构建与恢复。

 

东莞市滨海湾新区海岸线地理位置特殊，受到海潮、海雾与地下咸水等多重因素的影响，土壤盐渍化风险高，原位土壤养分含量不均衡，常规生态修复植物建植难度大，长期生长风险高。基于本次调查所获取的土壤质量本底数据与分析结果，建议制定针对性的土壤改良方案，针对土壤酸碱性与养分情况进行改良，降低土壤酸碱度，施用磷肥、氮肥等，适当增加土壤磷元素与氮元素含量，实施科学的盐碱地治理措施，对土壤障碍进行有效调控与修复，以确保滨海湾新区海岸线生态修复与生态景观营建的顺利开展。