园林生态学第五章园林植物与土壤的生态关系分析

第五章园林植物与土壤的生态关系一、土壤理化性质与园林植物（一般）识记：三类质地土壤及其特点，土壤的颗粒结构，土壤的土层结构，土壤酸碱度，土壤空气，土壤水分，土壤矿物质，菌根，土壤污染。理解：土壤水分的来源与作用，土壤温度的变化规律，土壤矿质元素的种类与作用，土壤有机质的作用。植物根系的作用，微生物在土壤中的作用。二、园林植物与土壤的生态适应（一般）三、城市土壤特点（重点）识记：城市土壤的一般特点，城市土壤污染物的种类型，。理解：土壤污染的类型。应用：土壤污染的治理措施。\n第一节土壤理化性质与园林植物土壤是陆地生态系统的基础，是具有决定性意义的生命支持系统，其组成部分有矿物质、有机质、土壤水分和土壤空气。具有肥力是土壤最为显著的特性。\n一．土壤的生态学意义土壤是许多植物的栖息场所。土壤中的动物包括细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物、轮虫、线虫、蚯蚓、软体动物、节肢动物和少数高等动物。土壤是植物进化的过渡环境。土壤中既有空气，又有水分，正好成为植物进化过程中的过渡环境。土壤是植物生长的基质和营养库。土壤提供了植物生活的空间、水分和必需的矿质元素。土壤是污染物转化的重要场地。土壤中大量的微植物和小型动物，对污染物都具有分解能力。\n二．土壤质地与结构与植物的生态关系1、土壤组成\n1）土壤矿物质矿质元素是植物的重要组成部分，植物必需元素的有16种（大量元素和微量元素）。土壤矿物质元素严重不足时植物会受害。必需元素缺乏会抑制植物的生长发育，在植物形态等方面有所表现(P114)。同时，植物对不同的土壤矿物质元素进行选择性吸收和富集，选择吸收的元素种类和富集能力大小因植物种类不同而已。\n2）土壤有机质土壤有机质的含量是衡量土壤肥力高低的重要指标。土壤有机质能改善土壤的理化性质：如提高土壤的持水能力和水分渗透性，提高土壤对植物水分和养分的供给能力与保肥性能，同时是许多土壤生物的营养源，可促进其活性而改善土壤性质。土壤腐殖质是植物养分的重要供给源，特别是碳和氮的供给源。\n3）土壤生物土壤动物：在取食、排泄、挖掘和其它活动过程中，对土壤形成和发育、土壤中各种物质的有效转化及土壤的熟化等起着非常重要的作用。土壤微生物：对土壤的形成和发育、有机质的矿化和腐殖化、养分的转化和循环、氮素的生物固定、植物的根部营养、有毒物质的降解及土壤净化等方面起着重要的作用。植物根系及其与微生物的共生体系：对土壤发育和形成、土壤的结构及理化性质有影响，特别是对根际土壤影响更大。根际一般指距根1~4mm的土壤范围。\n4）土壤水分土壤水分不仅是植物水分和养分吸收利用重要载体；而且会直接影响土壤中各种盐类的溶解、物质转化、有机质分解。在土壤水分中，液态水在土壤肥力和植物水分的供应方面起的作用最大。其中毛管水是土壤中最有效的水分。植物对土壤水分的吸收利用具有一定的要求，可用土壤有效含水量表示，=田间含水量-萎蔫系数。\n5）土壤空气土壤通气性是土壤空气状况的直接表征，即指土壤允许气体通过的能力。土壤中相互连通的大孔隙有助于土壤通气，因此土壤的通气性取决于大孔隙的数量。一般来讲，土壤的非毛管孔隙度超过10%时通气良好。土壤通气性能直接影响植物的生长发育及其形态。土壤通气性还影响植物种子的萌发。\n2、土壤质地与结构1）土壤质地砂土类：土壤比较瘠薄，应选用一些耐干旱、耐瘠薄等抗性较高的植物，否则植物生长受抑；此类土壤温度变化较快，温度的急剧下降会使植物受害；砂土对于幼苗生长有一定优势，在苗圃等育苗基地较受欢迎。壤土类：具有适中的砂粒、黏粒和壤粒比例，是最理想的土壤，绝大多数植物在该类土壤上都能生长良好。黏土类：土壤保水保肥能力较强，肥效较长，不易流失。但由于土壤中非毛管孔隙较少，易存留大量水分，容易引发涝害；此类土壤质地较细，干时硬，湿时黏，不利于植物根系的发育和延伸。一般选择耐通透性差的植物如枫杨。\n2）土壤结构在土壤颗粒结构中，团粒结构具有较好的协调土壤中水、肥、气、热的能力，能够较好的保持疏松的土壤环境，有利于植物根系的发育和扎根，最适宜植物的生长发育。在土壤土层结构中，灰棕壤和灰壤的土层结构发育复杂，有机质含量丰富；其中灰棕壤在全球分布极为广泛，多被开垦为农业用地。\n3、土壤孔隙与土壤温度1）土壤孔隙•一般土壤总孔隙度在35%-65%之间，最适宜的区间在50%-60%。其中非毛管孔隙应占总孔隙的20%-40%为好，这样能保证良好的通气性和透水性。•土壤孔隙影响土壤的通气、透水等性质，而土壤结构也会影响土壤孔隙性。结构良好的土壤，既增加毛管孔隙，又增加非毛管孔隙，能较好的协调水、肥、气、热关系。•要维持适于植物生长的良好孔隙性，应做到“上虚下实”。\n2）土壤温度土壤温度与土壤组成、结构以及土壤孔隙及其中水分、空气含量等其它特性密切相关。同时，土壤温度也影响各种矿物的风化、矿物质的溶解度、养分的离子扩散、土壤微生物的活动等，从而影响土壤中养分的释放、保蓄及其有效性，进而影响园林植物的生长和发育。土壤温度影响园林植物根系的发育及其对养分和水分的吸收。园林植物种子的萌发需要一定的土壤温度。土壤微生物大多在20-30℃的温度范围内最为活跃。\n4、土壤酸碱度与盐碱化1）土壤酸碱度土壤的酸碱性对土壤矿物的风化、盐基的溶解、养分的有效性等都有深刻的影响，从而对植物的生长产生直接或间接的影响。土壤养分的有效性以中性或近中性(pH6-7)最高。由于土壤酸碱性差别，往往会造成植物对某一类养分的缺乏。土壤的酸碱性会影响微生物活动，从而影响植物生长。\n2）土壤盐碱化盐土易引起植物生理干旱，伤害植物组织，引起植物代谢紊乱，影响植物的正常营养，造成干旱枯萎。碱土的强碱性易毒害植物根系；同时使土壤物理性质恶化，结构破坏，质地变差，根系不能透过，种子不易出去，即使出土也不能很好生长。\n第二节园林植物对土壤的生态关系一、对土壤养分的生态适应土壤养分是土壤组成与特性的综合反映，是植物生长发育的基础。不耐瘠薄植物：对养分的要求较严格。一般在养分供应充足时，植株生长较快，长势良好；养分缺乏时，不但生长受抑制，且开花量及其品质都下降，甚至不开花。耐瘠薄植物：包括两类，一类是对土壤中的养分要求不严格，能耐受养分缺乏，同时生长较慢；另外一类是植物体本身对养分要求较高，但本身具有发达的根系及微生物共生体系如菌根等，可从瘠薄的环境中获得充足的营养，适应不同的土壤类型，能在土壤养分含量低的情况下正常生长。\n\n二、对土壤酸碱度与盐碱化的生态适应1、酸碱度\n2、盐碱化\n三、对土壤其它特性的生态适应对土壤通气性的生态适应：对土壤质地的生态适应：\n第三节城市土壤的特点1、土壤污染严重治理措施：排土与客土改良；施用化学改良剂，使重金属变为难溶性的化学物质；生物改良2、土壤坚实度大治理措施：选择抗逆性强的树种；往土壤中掺入碎树枝、腐叶土等多孔性有机物；混入适量碎砖瓦等以改善通气状况。3、堆垫土厚:治理措施:4、土壤贫瘠化严重治理措施:人工施肥或选种具有固氮能力的植物、合理灌溉。\n第三节城市土壤的特点一、城市土壤环境1）土壤污染2）土壤固体入侵3）土壤坚实化4）土壤贫瘠化5）其它变化二、危害与防治1）重金属污染与防治2）固体入侵危害与改良3）坚实化危害与改良4）贫瘠化危害与改良5）其它变化危害与改良\n1、城市土壤环境1）土壤污染基本概念：土壤环境容量与土壤自净。当土壤中的有害物质过多，超过了土壤环境容量或土壤本身的自净能力，就会对土壤造成危害，这种现象称为土壤污染。一般可分为无机污染物和有机污染物。–土壤污染→土壤组成变化、理化性质变差→土壤肥力下降；–土壤污染→食物链→动物及人体\n土壤重金属污染危害与防治•危害：重金属影响植物种子的萌发、养分的吸收及植物本身的生理机能，严重时会导致植物致害甚至死亡。•防治与改良：一般有三种方法，采取客土、换土法改良，使用石灰、有机物质等改良剂改良，生物改良法。\n2）土壤固体入侵•土壤中的固体侵入物主要是一些建筑、生产等废弃物，对土壤组成和性质具有不同程度的影响，其侵入量与侵入深度与城市历史有很大关系。•陈自新等对北京市进行调查后将土壤固体侵入物分为5种类型：砖渣类、煤灰类、煤焦渣类、石灰渣类、混凝土与砾石类。•特别影响土壤理化性质与矿物质元素组成\n城市土壤固体入侵的影响与改良影响：少量存在时具有一定的积极作用；过多则会影响植物的生长发育。防治与改良：通常将土壤中的各种大块渣土挑出（比例不能超过1/3）；长期受固体侵入物干扰且土壤肥力严重下降时进行适当的客土改良；同时，选择耐干旱瘠薄的植物促进对于该类土壤的改良。\n3）土壤坚实度增大基本概念：是指土壤紧实或疏松的程度，一般用土壤容重和土壤硬度来表示。人为机械踏压对土壤的影响一般达土壤表面以下20-30cm，有些区域过度碾压会更深，甚至达1m以上。此特别影响土壤孔隙度与通气透水性质。\n土壤坚实度增大的影响与改良•影响：会抑制根系的生长和发育；使对植物水分的供给减少，使植物的养分缺乏。•防治与改良：隔离人类活动减缓对土壤的影响；可采用透气的地面砖或金属架改善土壤与大气和水分之间的交换，以满足植物生长的需求。\n4）土壤贫瘠化•城市市区植物的枯枝落叶作为垃圾被清除运走，使土壤营养元素循环中断，同时又降低了土壤有机质含量。•土壤坚实度增加，不利于土壤中有机物质的分解，也会间接地减少养分的释放，也是土壤养分缺乏的原因。•有机质是土壤氮素的主要来源，城市土壤中有机质的减少又直接导致氮素的减少。\n土壤贫瘠化的影响与改良•影响：城市土壤除全钾含量较高外，全氮、全磷以及速效氮、磷、钾都明显低于菜园土，特别是氮素含量偏低，使植物的养分缺乏。•防治与改良：进行人工施肥，特别是施入有机肥以增加有机质，改善土壤结构，提高有效态养分含量；选择具有固氮能力的植物，以改善土壤的低氮状况等。\n城市土壤环境其它变化及影响、改良•城市地面硬覆盖：•大量地下构筑物：\n