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城市绿地土壤的物理特性研究为城市绿地土壤的管理和改良、城市生态环境的保护提供了理论依据,它对促进城市的可持续发展具有重要的理论和实践意义。本研究以深圳城市绿地土壤为研究对象,调查分析了土壤容重、孔隙度分布特征、水分参数、土壤质地、水分特征曲线和土壤结构特性等物理特性。研究结果表明:
(1)深圳城市绿地土壤的容重较高,平均值为1.56g·cm—3。土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度较小,均值分别41.06%、39.78%、1.27%。土壤质地以砂壤和轻壤土为主,土壤中砾石含量高,重砾质土壤占91%以上。土壤渗透率变幅较大,初始渗透系数为0-8.47 mm/min,稳态渗透系数为0-5.90 mm/min。这与城市绿地的压实以及土壤质地偏砂有关。
(2)按照利用类型划分,公园道路绿地土壤的容重显著高于城郊菜地土壤,而土壤孔隙度、最大持水量、毛管持水量和田间持水量显著低于城郊菜地土壤;按照植被类型划分,城区的草坪、灌木及乔木土壤容重显著高于城郊菜地和林地,土壤孔隙度、最大持水量、毛管持水量和田间持水量显著低于城郊菜地;0-10cm的土壤容重和水分参数都显著低于10-20cm,0-10cm土壤的孔隙度显著高于10-20cm。
(3)深圳城市绿地土壤容重与孔隙度、田间持水量、萎蔫点含水量、最大有效含水量、稳态渗透率及初始渗透率均呈显著的负相关。
(4)深圳城市绿地土壤水分特征曲线可用θ=a·Sb模型表示。与城郊土壤相比较,城区土壤的水分特征曲线相对较缓,持水性能较差。与土壤持水性呈正相关的土壤因子由大到小顺序为:与土壤持水性呈正相关的土壤因子由大到小顺序为:土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、有机质、非毛管孔隙度;呈负相关的顺序为:砂粒含量、粘粒含量。
(5)城区草地、乔木土壤中>0.25 mm的水稳态团聚体含量、MWD显著高于其他植被类型土壤。城区灌木、草地、乔木植被下的土壤分形维数显著低于城郊菜地、林地。土壤中>0.25 mm的水稳态团聚体含量、MWD、分形维数均能表征土壤水稳态团聚体的结构稳定性状。草地、乔木有利于土壤水稳态团聚体的稳定。