树木残体覆盖在园林中的应用

树木残体覆盖在园林中的应用

吴小业1 ,谢树云2

1广东百林生态科技股份有限公司  广东东莞 

2湖南环境生物职业技术学院  湖南衡阳  421005

摘  要：本文基于树木残体覆盖的应用原理，着重从生态学理论分析树木残体覆盖在园林应用中的意义，探讨树木残体覆盖层对园林绿地中土、肥、水、温、气和微生物的影响，解析腐殖质的分解、合成的机理和腐殖质的作用，给园林绿地养护中应用树木残体覆盖提供可行性依据和技术支撑。

Abstract: The arctic based on the application principle of the tree residue cover, focused on the significance of the tree residue cover in the garden application from the ecological theory, and probes into the effects of the mulching layer on soil, fertilizer, water, temperature,  climate and microorganism in green space, and analyzes the decomposition and synthesis mechanism of humus and the function of humus, and gives the feasibility and technical support for using tree residue for coverage in green space maintenance.

关键词：树木残体 覆盖 生态学 园林应用 腐殖质 养护

Keywords: Tree residue；cover；ecological；garden application；Humus；Maintenance

近年来，我国在城乡绿化方面，我们已取得了很大的成效，如园林植物合理配置，注重园林植物“形”和“色”的应用，但在园林绿地养护过程中偏重化学肥料的施用，在园林建设中不顺应自然规律而对景观效果过分追求造成对土壤生态环境的影响和破坏很大。过分利用化学肥料会增加土壤容重、减少土壤毛孔数量和微生物数量、降低土壤酶活性；降低土壤保肥保水能力，减弱园林植物的抗逆性。在植物景观建设过程中，暂时出现裸露土壤是不可避免的，如行道树树池、灌木丛下和园林死角等，但这些裸土容易增加土壤扬尘，造成空气污染，扬尘覆盖于土壤表面像一层薄壳，遇到暴雨，裸露土壤容易造成雨水贱蚀、径流速度快从而加剧了水土流失。在国内，对裸露土壤的改造办法主要为以下3种情况，一是裸土硬化；二是地面硬质铺装；三是树木下种植地被植物。通过我们多年的观察，这3种情况均有其不足的地方，如裸土硬化或地面硬质铺装易造成雨水径流，减少水资源的有效贮藏和利用；树木下地被种植造成树木和地被植物对土壤、营养、光照和空气等因子的相互竞争，容易降低土壤肥力，加速土壤贫瘠化以及容易滋生园林植物病虫害。植物残体覆盖是将农、林业生产的剩余物或绿化养护的废弃物有效地回归到园林土壤中，是实现资源的循环利用，改善园林绿地土壤环境重要措施。

有机残体覆盖是我国传统农业旱作技术的主要措施之一。有机覆盖物包括腐熟有机肥、半腐熟有机肥和新鲜植物残体等三类。随着农业多季生产和高产优质，土壤腐殖质以及有机质的含量严重下降，植物残体覆盖或沤肥就成为提高土壤肥力水平和增加土壤腐殖质或有机质含量的重要措施。植物残体覆盖物主要包括树木和草本残体两大类，树木残体有树皮、木片、枝干、落叶(松针)、锯木屑和果壳(椰糠)等；草本残体主要是指秸秆，即水稻、小麦、玉米和高粱等禾本科农作物成熟脱粒后剩余的茎叶部分。而园林绿地养护树木残体覆盖物主要是经过无害化处理的树皮、树皮屑、松针和细小木片等。

1 树木残体覆盖在园林中的应用

1.1 树木残体覆盖的现状

上世纪80年代美国园林行业首先推广树木残体有机覆盖技术，随后在欧美园林养护中迅速推广。美国园林树木下的土壤都覆盖树皮屑、松针叶等树木残体，覆盖厚度6-8 cm，覆盖面积是树冠的垂直面积(图1)。上世纪90年代美国又研制出有机染料，给树木残体增添了色彩用于园林覆盖，在残体覆盖应用的基础上增强了景观效果，丰富了景观色彩(图2)。近年我国也有几家园林企业引进植物残体覆盖技术，在园林养护中推广。

1.2 树木残体覆盖应用原理

1.2.1 森林生态循环原理

树木残体经分解发酵和腐殖质化过程得到腐殖质，腐殖质是有机质的主体，含有大量的植物营养元素，是土壤微生物的营养源和能源，能激发土壤微生物酶活性，大量可溶性土壤有机质被园林植物根系吸收，促进植物生长，加速光合产物形成，积累有机营养，往复循环，达到森林水肥涵养和改良土壤的目的。

1.2.2 根际土壤生态平衡原理

俗话说“树有多高，根就有多深；树冠有多大，根际就有多宽”。根际土壤理化性质与生物学特性等保持良好状态有利于园林植物生长，改善园林土壤环境。树木残体覆盖可以改善根际土壤生态环境，保持根际土壤生态平衡，促进植物根系生长。

2 树木残体覆盖的意义

树木残体覆盖和有机肥覆盖是有差异的，树木残体的主要成分是碳水化合物、含氮化合物和木质素等，分解速度缓慢(长达5-6 a)。树木残体微生物分解的主要产物是腐殖质。所以树木残体覆盖的意义应包括树木残体覆盖层和腐殖质层两个方面。

2.1 树木残体覆盖层的功能

2.1.1 吸尘滞尘、降低空气污染

树木残体覆盖土壤，一是能降低地表风速，阻挡土壤扬尘。二是树木残体表面粗糙，具有一定的吸尘滞尘功能，尘土滞留在树木残体表面，通过雨水洗刷直接进入土壤中，保持空气清洁。

2.1.2 涵养土壤水分、稳定土壤，减少地表径流

水土流失是土壤沙化和盐碱化的主要因素之一。树木残体覆盖土壤，一是阻止土壤风蚀和水蚀，防止因风蚀和水蚀作用破坏土壤微团粒状结构；二是树木残体的水分渗透性和持水力强，阻挡因土壤水分蒸发引起深层土壤毛细管作用的水分过度上升，从而防止深层土壤的盐碱离子上升至表层，防止表层土壤盐碱化；三是过多雨水在覆盖层的缓冲作用下，阻碍雨水对土壤的贱蚀，雨水径流量减少，径流速度减慢，土壤微粒流失量降低。有大量研究表明，残体覆盖层吸收和滞留雨水达覆盖物干重70%以上；覆盖层下的土壤能增加含水量50-200%以上，不同的土层深度和土壤质地含水量增加比率是不一样的，差异比较大。

2.1.3 调温调湿、改善地表小气候环境

残体覆盖能调节土壤温湿度，满足植物根系对温湿度的要求。在冬季，覆盖层能有效地增加土壤温度，减少土壤冻土层深度，对植物根系起防寒作用；在夏季，覆盖层阻挡太阳直接辐射地表土壤，改善地表小气候环境，覆盖层土壤动物和微生物种群结构更加合理，数量明显增加，微生物活动明显加强，土壤呼吸作用增加显著，加速覆盖物分解和腐殖质化进程。

残体覆盖能保持土壤疏松，调节土壤温湿度和通气状况。覆盖层能有效调控土壤水分，使覆盖层与土壤之间的水分始终处于动态平衡，随着土壤水分在覆盖层和土壤间的交替运动，促进土壤气体交换，增加土壤O2含量，改善植物根际环境。

2.1.4 控制光照、抑制杂草生长

一定厚度的残体覆盖，能阻挡阳光直接辐射地表土壤，杂草种子因深埋在残体下而处于缺光条件，即使发芽，芽叶因没有光照而无法生长。覆盖层存在大量土壤动物及其微生物，杂草种子和幼苗成为土壤动物和微生物主要食源，并且在他们的作用下，杂草种子及幼苗也会发酵分解变为土壤腐殖质。

2.1.5杜绝残体焚烧造成的空气污染

数据表明，植物残体焚烧，大气中CO2、SO2、NO2和可吸入的颗粒物指数达到高峰值，CO2浓度是不焚烧时的8倍，SO2浓度是不焚烧时是3倍，NO2和可吸入颗粒物浓度是不焚烧时是5倍。残体焚烧是引起雾霾因素之一，严重危害人体身心健康。植物残体生态处理是对树皮、枝干进行晒干、机械粉碎和消毒，松针晒干和消毒，能创造巨大的生态、经济和社会效益。

2.1.6降低生态养护成本

残体覆盖具有制造腐殖质和涵养水肥的双重意义，应用到园林绿地养护中可显著减少对栽种植物的浇水量和施肥量，可有效地避免在养护过程中给园林植物造成的伤害，提高园林植物栽植成活率，促进园林植物健康生长。残体覆盖对土壤的改良作用，实现了对地力的低成本维护，从而显著增加了土壤效益。

2.2 腐殖质层的作用

土壤腐殖质为土壤有机质经土壤微生物特别是真菌分解后再合成的一种黑褐色大分子有机胶体，与土壤矿物颗粒紧密结合，是土壤有机质的主要形式，占土壤有机质总量的90%左右，对维持植物良好的根际生态环境作用重大。

2.2.1 提供植物营养，维持土壤养分平衡

腐殖质中含有N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等植物营养元素。有机质矿化过程是释放养分直接被植物吸收的过程，只占土壤养分总量的10-15%，有机质腐殖质化过程是有机质分解后再合成为腐殖质，可保存土壤养分总量的90%左右，腐殖质矿化过程缓慢持久。在腐殖质矿质化过程中，产生胡敏酸对土壤矿物质有一定溶解作用，促进矿物质的风化和养分释放，使部分矿物养分有效化，而与胡敏酸和富里酸络合的金属离子保留在土壤溶液中，不被矿物土粒固定。可以看出，土壤腐殖质保持了土壤养分贮存和被植物吸收利用的平衡关系，这种平衡关系的维持完全取决于土壤腐殖质的含量。

2.2.2 改良土壤结构和物理性质

腐殖质最主要和直接作用是改良土壤结构，促进土壤微团粒形成，调节土壤孔隙度和疏松性，改善土壤通气透水性。腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂，很少以游离态存在，多数是和矿物土粒相互结合，以胶膜形式包裸在矿物土粒外表，形成有机-无机团聚体，团聚体孔隙度合理，水稳性较强。腐殖质的粘结力比砂粒强，在砂土中，可增加砂土粘结性，促进砂土团粒结构形成，降低砂土的孔隙度和疏松性，对砂土保水保肥起重要作用；腐殖质粘结力比粘粒弱，在粘土中，腐殖质覆盖在粘粒表面，减少粘粒间的直接接触，降低粘粒间的粘结力，改善了粘土的耕作性和通透性。

2.2.3 涵养土壤水肥，增强土壤缓冲性

据测定腐殖质的吸水率为500-600%，为矿物粘粒的10-12倍。因此，腐殖质提升土壤保肥性能，增强土壤缓冲性能，使土壤具有一定的缓冲能力，更重要的是腐殖质胶体具有较强的吸附性能和较高的阳离子代换能力，有助于缓和土壤酸碱变化，为植物生长和微生物活动创造比较稳定的土壤环境。

2.2.4刺激植物生长发育，增强植物抗性

土壤腐殖质中的胡敏酸，具有芳香族的多元酚官能团，能加强植物呼吸作用，提高细胞膜的渗透性，促进养分迅速被植物根系吸收。试验结果证明胡敏酸的钠盐对植物根系生长具有刺激作用。土壤腐殖质中含有维生素B1、B2、吡醇酸和烟碱酸、激素、异生长素(β-吲哚乙酸)、抗生素(链霉素、青霉素)等能刺激植物的生长发育，并能增强植物对不良环境的抗性。

3 小结

有机残体覆盖还地是我国传统农业技术的重要内容之一，园林中树木残体覆盖应当是我国传统有机覆盖技术的传承和创新。面对我国现代农业生产偏重化学肥料的施用，过多地向土地索取有机养分资源，造成耕地腐殖质的含量普遍降低和化学肥料施用量逐年增加等现状要引起高度重视。我国部分城市园林绿地养护中已经开始应用树木残体覆盖，也将在我国城镇园林中和乡村建设中广泛推广，特别是树木残体作为栽培基质对于屋顶花园和海绵城市建设来说具有非常重要的意义。树木残体在园林中覆盖应用还需要注意下面几个问题。

3.1 植物残体干燥时燃点低，存在火灾隐患。园林绿地养护中树木残体覆盖切记注意防火，覆盖地是比较开阔的空间，要与建筑物保持一定的距离；园林植物栽植密度宜稀的绿地，如疏林或孤植、对植和列植的树木下；灌木丛和灌木地被的土壤覆盖树木残体要多浇水，保持覆盖层湿润，干旱季节或干燥天气也是如此；另外在火灾易发地和人口密集的住宅地周围，绿地中最好不要使用树木残体覆盖，如果有必要，可采用腐熟有机肥覆盖。

3.2 树木残体覆盖虽然有很好的生态效益，但也能为霉菌的滋生、有害昆虫及厌气性微生物的繁殖和植物病原体的生长提供适宜的场所。适宜的覆盖层厚度、覆盖措施和对覆盖层的管理可预防霉菌滋生、有害昆虫及厌气性微生物繁殖和植物病原体的生长。

3.3 有机染色剂的使用能增添树木残体覆盖层的色彩效果，从而增添园林景观效果。

参 考 文 献

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作者简介：吴小业，男，1985年11月，汉族，广东湛江，硕士，高级工程师，主要从事园林植物应用与工程技术研究。

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