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    1 公路土壤環(huán)境的特點(diǎn)

    1.1 土壤無(wú)層次，密實(shí)度高，結(jié)構(gòu)性差

    在公路建設(shè)過(guò)程中，由于對(duì)路基的開(kāi)挖，破壞了代表土壤肥力的原土壤表層，形成無(wú)層次、無(wú)規(guī)律的土體構(gòu)造。另外，由于機(jī)械碾壓，土粒被擠壓，土壤密實(shí)度高，破壞了通透性良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，形成理化性能差的密實(shí)、板結(jié)的片狀或塊狀結(jié)構(gòu)，使土壤肥力大大降低。

    1.2 公路土壤養(yǎng)分匱缺

    土壤有機(jī)質(zhì)的主要來(lái)源是植物殘?bào)w和根系，而為了保持公路的清潔整齊，公路用地內(nèi)植物的枯枝落葉常被清理運(yùn)走或燒掉， 阻止了有機(jī)質(zhì)的循環(huán)過(guò)程，降低了土壤的潛在肥力。另一方面，公路綠化區(qū)范圍內(nèi)的土多為生土（包括部分客土），這些土缺乏植物生長(zhǎng)的必要元素，加之土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)沒(méi)有形成，保水、保肥性差，減少了土壤中水、氣、養(yǎng)分的絕對(duì)含量，致使植物生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)面積不足。植物在這種土壤上生長(zhǎng)，每年都要從有限的營(yíng)養(yǎng)空間吸取養(yǎng)份，勢(shì)必使公路土壤越來(lái)越貧瘠。 

    1.3 公路土壤多被污染退化

    公路在建設(shè)過(guò)程中，土壤被侵蝕，水土流失的現(xiàn)象普遍存在，大量的廢棄物常被遺棄在土壤中，另外，在公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，燃油、石灰、鹽粒等物質(zhì)進(jìn)入土壤，變質(zhì)分解成一些對(duì)植物生長(zhǎng)有害的物質(zhì)，當(dāng)其含量超過(guò)土壤自凈能力，即造成土壤污染退化。例如，河北黃驊為產(chǎn)鹽區(qū)，在海鹽外調(diào)過(guò)程中，很多鹽粒散落到經(jīng)過(guò)的公路上，后被雨水沖刷，進(jìn)入公路兩側(cè)綠化土壤中，經(jīng)檢測(cè)，國(guó)道307線黃驊段土壤表層含鹽量竟高達(dá)2.2%。

    1.4 公路土壤溫度受環(huán)境影響明顯

    由于公路環(huán)境的特殊性，使公路土壤溫度受外界環(huán)境的影響較大。冬季路面散熱快，公路路基溫度下降，低于附近土壤的同期溫度。夏季，路面直接暴露在陽(yáng)光下，由于日光的暴曬，路面吸收熱量，地表溫度快速升高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于附近土壤的同期溫度。溫度過(guò)高或過(guò)低，均不利于植物的生長(zhǎng)。   

    2 公路土壤對(duì)植物生長(zhǎng)的影響

    2.1 公路土壤密實(shí)度對(duì)植物生長(zhǎng)的影響

    土壤密實(shí)度又稱緊密度或土壤堅(jiān)實(shí)度。公路土壤密實(shí)度顯著大于其它地區(qū)土壤，是公路土壤的一個(gè)主要特點(diǎn)。一般車輛碾壓對(duì)土壤的影響深度為30～35cm，土壤硬度在10～20kg/cm2，經(jīng)機(jī)械多層壓實(shí)后，其影響深度可達(dá)1m以上。嚴(yán)重限制了植物的生長(zhǎng)。

    首先隨著土壤密實(shí)度的增加，機(jī)械阻抗也加大，妨礙樹(shù)木根系的延伸。土壤密實(shí)使利于植物根系穿透的土壤層深度降低，限制了植物根系的生長(zhǎng)及對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收。而土壤密實(shí)對(duì)根系生長(zhǎng)的限制，常使樹(shù)木改變其根系分布特性，不少深根樹(shù)種變?yōu)闇\根分布，多數(shù)樹(shù)種支持樹(shù)體的根系減少，從而使樹(shù)木的穩(wěn)定性減弱，易受大風(fēng)及其他機(jī)械傷害而倒伏。公路土壤密實(shí)，植樹(shù)坑內(nèi)土壤經(jīng)過(guò)挖掘回填，而造成坑內(nèi)外土壤密實(shí)度的差別，常使樹(shù)木根系無(wú)法穿透坑外密實(shí)土層，而形成環(huán)繞植樹(shù)坑壁生長(zhǎng)的畸形分布，樹(shù)木生長(zhǎng)狀況也因而惡化。

    其次土壤密實(shí)度的增高，使通氣孔隙減少，導(dǎo)致土壤透氣性降低，減少了氣體交換，土壤含氧量減少，而植物根系是靠土壤氧氣進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生能量，來(lái)維持生理活動(dòng)。由于土壤氧氣供應(yīng)不足，根呼吸作用減弱，對(duì)根系生長(zhǎng)產(chǎn)生不良影響。據(jù)調(diào)查，如果土壤通氣孔隙度減少到15%時(shí)，根系生長(zhǎng)受阻，土壤通氣孔隙度減少到9%以下時(shí)，根嚴(yán)重缺氧，進(jìn)行無(wú)氧呼吸而產(chǎn)生酒精積累，引起根中毒死亡。另外，由于土壤氧氣不足，土壤內(nèi)微生物繁殖受到抑制，靠微生物分解釋放養(yǎng)分減少，降低了土壤有效養(yǎng)分含量和植物對(duì)養(yǎng)分的利用，直接影響植物生長(zhǎng)。

    再次，土壤密實(shí)，同樣制約著土壤排水和持水能力。水分對(duì)植物來(lái)說(shuō)是必不可少的。植物的生長(zhǎng)對(duì)水分供應(yīng)最為敏感。原生質(zhì)的代謝活動(dòng)，細(xì)胞的分裂、伸長(zhǎng)與分化等都必須在細(xì)胞水分接近飽和的情況下才能順利進(jìn)行。呼吸作用、光合作用也都需要水的參與。土壤所含水分主要來(lái)自大氣降水和人工補(bǔ)水，土壤密實(shí)減少了土壤孔隙空間，限制了水在土壤中的移動(dòng)，這使大量降雨變?yōu)閺搅鞫抛摺?dǎo)致自然降水很難滲入土壤中，即使在高降雨量的情況下，公路土壤仍出現(xiàn)缺水問(wèn)題。因而，使公路植物水分平衡經(jīng)常處于負(fù)值，進(jìn)而表現(xiàn)生長(zhǎng)不良，早期落葉，甚至死亡。

    另外，土壤密實(shí)可使某些樹(shù)木形成菌根的數(shù)量銳減。與樹(shù)木共生的菌根，可使吸收水分和鹽類的根表面積擴(kuò)大100～1000倍，可提供額外的無(wú)機(jī)鹽類，特別是增加可給態(tài)氮素，以改善樹(shù)木的營(yíng)養(yǎng)狀況。土壤密實(shí)，對(duì)菌根發(fā)生的抑制作用，使具有寄生型菌根的樹(shù)木如松柏科、樺木科、殼斗科、楊柳科、胡桃科等的樹(shù)種適應(yīng)生存能力下降。

    總之，植物根在密實(shí)的公路土壤條件下生存，生理活性降低而壽命短，出現(xiàn)爛根和死根，地上部分得不到足夠的水分和養(yǎng)分，呈現(xiàn)枯梢和焦葉。這樣，長(zhǎng)勢(shì)一年不如一年，直至死亡。

    2.2 公路土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)的影響

    土壤有機(jī)質(zhì)由不同腐解階段的植物和動(dòng)物的殘留物組成。充足的有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤有多方面的益處，而大多數(shù)的益處來(lái)自于土壤有機(jī)質(zhì)殘留物分解時(shí)釋放的產(chǎn)物。公路綠地內(nèi)植物的落葉、殘枝，常作為垃圾被清除運(yùn)走，難以回到土壤中，使土壤營(yíng)養(yǎng)循環(huán)中斷，公路土壤有機(jī)質(zhì)含量很低。有機(jī)質(zhì)是土壤氮素的主要來(lái)源，有機(jī)質(zhì)大約含5%的全氮量，因此它是備用氮庫(kù)，有機(jī)質(zhì)的減少又直接導(dǎo)致氮素的減少，低氮會(huì)阻礙光合作用的進(jìn)行，使植物的碳素生長(zhǎng)量大為減少，加上通氣性差和水分匱乏等因素，使公路綠化植物較其它地區(qū)同類植物生長(zhǎng)量要低，其壽命也相應(yīng)縮短。

    此外，土壤有機(jī)質(zhì)也含有植物必需的其它營(yíng)養(yǎng)元素。植物和動(dòng)物殘留物含有數(shù)量不同的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，如磷、鎂、鈣、硫和微量元素，當(dāng)有機(jī)質(zhì)分解時(shí)，這些營(yíng)養(yǎng)元素便對(duì)生長(zhǎng)中的植物有效。植物缺乏這些元素便會(huì)引起生理失調(diào)，影響生長(zhǎng)發(fā)育，并出現(xiàn)特定的缺素癥狀。

    2.3 公路土壤溫度對(duì)植物生長(zhǎng)的影響

    公路環(huán)境下土壤溫度主要來(lái)自太陽(yáng)熱輻射。土壤溫度的高低，因氣候日變化和年變化而波動(dòng)，引起土溫差異，而對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。冬季，在北方地區(qū)公路土壤結(jié)凍期長(zhǎng)，路基溫度下降快，低溫超過(guò)苗木的耐受范圍時(shí)，會(huì)使細(xì)胞內(nèi)外結(jié)冰，破壞原生質(zhì)的理化結(jié)構(gòu)和機(jī)能，發(fā)生低溫冷害、霜凍、凍害。春秋季節(jié)里公路綠化樹(shù)木長(zhǎng)勢(shì)和物候期，要比其他地點(diǎn)的樹(shù)木有明顯的差異。春季氣溫逐漸轉(zhuǎn)暖，地上營(yíng)養(yǎng)器官開(kāi)始活動(dòng)，而地下根系仍處于凍土層之中，引起地上樹(shù)木枝葉失水，出現(xiàn)抽條；秋季里由于氣溫和土溫降低，引起樹(shù)木提前落葉。夏季，道路在陽(yáng)光直射下，地表土溫有時(shí)高達(dá)50℃以上，致使表層根系日灼，失去活力。

    2.4 公路土壤污染對(duì)植物生長(zhǎng)的影響

    在公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，土壤中遺棄了大量的廢棄物，影響了土壤的結(jié)構(gòu)狀況，使土壤持水能力下降，降低土壤水分的絕對(duì)含量，使植物的水分逆境加劇，尤其早春供水不足。廢棄物的存在，又使土壤粘粒含量相對(duì)減少，膠結(jié)物質(zhì)減少，鹽基代換量低，造成土壤保肥性差。土壤所給總養(yǎng)分相對(duì)減少。某些含石灰的夾雜物，可使土壤鈣、鎂鹽類增加，使土壤PH值增高。由于PH值的增高，不僅降低了土壤中鐵、磷等元素的有效性，也抑制了土壤微生物的活動(dòng)及對(duì)其它養(yǎng)分的分解。這些鹽分滲透到植物根區(qū)，造成對(duì)植物生存的威脅。鹽分能阻礙水分從土壤中向根內(nèi)滲透和破壞原生質(zhì)吸附離子的能力，引起原生質(zhì)脫水，造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。樹(shù)木受害后，一般闊葉樹(shù)表現(xiàn)為葉片變小，葉緣和葉片有枯斑，呈棕色，嚴(yán)重時(shí)葉片干枯脫落。有的樹(shù)木表現(xiàn)為多次萌發(fā)新梢及開(kāi)花，芽干枯。針葉樹(shù)針葉枯黃，嚴(yán)重時(shí)整枝或全株枯死。 

    3 降低公路土壤對(duì)園林植物生長(zhǎng)不良影響的措施

    3.1 規(guī)范管理，減少公路施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程對(duì)土壤環(huán)境的破壞

    （1）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，合理布置取土坑的位置，在開(kāi)挖土石方時(shí)盡量減少對(duì)地面植被的破壞，對(duì)因開(kāi)挖而造成的裸露地表要進(jìn)行植物防護(hù)或石砌防護(hù)，保持水土。

    （2）棄土、棄渣要按指定地點(diǎn)堆放，并采取防護(hù)措施。

    （3）做好公路綜合排水設(shè)計(jì)，應(yīng)充分利用地形和天然水系將路界范圍內(nèi)地表徑流引入自然溝中。

    （4）改進(jìn)路牙結(jié)構(gòu)，并將路牙縫隙封嚴(yán)，阻止有害物質(zhì)隨雨水進(jìn)入植物根區(qū)。

    （5）加強(qiáng)公路運(yùn)營(yíng)管理，防止土壤污染。

    3.2 適地適樹(shù)，合理利用鄉(xiāng)土植物

    由于公路線形的特點(diǎn)，不同地區(qū)公路環(huán)境也不同，根據(jù)不同的公路土壤環(huán)境所提供的植物生存條件，嚴(yán)格選擇適宜和抗逆性強(qiáng)的樹(shù)種，合理地運(yùn)用鄉(xiāng)土樹(shù)種，尤其是本地野生植物。這些植物在長(zhǎng)期的自然選擇過(guò)程中形成了豐富的優(yōu)良特性，蘊(yùn)藏著大量抗病蟲(chóng)、抗旱、耐寒等優(yōu)異基因，對(duì)綠地環(huán)境有很高的適應(yīng)性。滄州公路處針對(duì)該區(qū)鹽堿地的特點(diǎn)經(jīng)過(guò)研究，選擇出檉柳、沙棗、白刺等耐鹽堿植物應(yīng)用于國(guó)道307線和國(guó)道205線鹽堿路段的公路綠化，取得了很好的成果。

    3.3 澆水施肥，提高土壤營(yíng)養(yǎng)狀況

    根據(jù)土壤墑情，做到適時(shí)澆水，以滿足植物對(duì)水分的需求。在澆水方法上，可根據(jù)土壤類型確定。保水差的土壤，澆水要少量多次。板結(jié)的土壤，澆水應(yīng)在吸收根分布區(qū)內(nèi)松土筑埂澆水。施肥應(yīng)以有機(jī)肥為主，利用有機(jī)質(zhì)疏松多孔、吸收性強(qiáng)的特點(diǎn)，改變土壤顆粒之間的聯(lián)結(jié)性質(zhì)，以降低土壤的密實(shí)度，減少機(jī)械阻力。施肥時(shí)間、深度、范圍和施肥量等的確定，要以有利于植物根系吸收為宜。對(duì)于土壤中含有毒物質(zhì)的土壤，根據(jù)所含有的毒素種類采取相應(yīng)的措施。鹽堿含量高的土壤，一方面采取大水澆灌，使之盡快熟化，減少其腐蝕性。另一方面，增施有機(jī)肥或采用偏酸性的肥料，以中和土壤中多余的堿性物質(zhì)。滄州公路處在鹽堿路段綠化工程中試用了Pt菌根劑（即將植物根部浸蘸Pt菌根劑后栽植），通過(guò)對(duì)栽植后植物的成活率和生長(zhǎng)量情況調(diào)查，證明Pt菌根劑對(duì)植物成活率和生長(zhǎng)量的提高效果明顯。

    3.4 整地?fù)Q土，降低土壤密實(shí)度

    公路綠化的整地不同于一般農(nóng)業(yè)上的整地，它不僅包括常說(shuō)的淺耕、耕地、耙地。在此之前的平整場(chǎng)地、垃圾清理、換土等也作為其中一部分。公路綠化施工過(guò)程中，土壤中遺棄了大量的廢棄物，在綠化施工前，必須進(jìn)行徹底清理垃圾，然后換填土；綠化工程場(chǎng)地平整多在路基工程完成之后進(jìn)行，路基施工單位撒場(chǎng)后，遺留的場(chǎng)地多數(shù)凹凸不平，坡面過(guò)于粗糙，雨水過(guò)后易形成大量小水溝，導(dǎo)致水土流失，所以應(yīng)及時(shí)對(duì)公路綠化用地的隔離帶、平臺(tái)以及邊坡進(jìn)行平整防止土壤侵蝕和水土流失的發(fā)生。再有，樹(shù)木栽植時(shí)，栽植坑要盡量的大一些、深一些。一般規(guī)定坑徑比根幅大10cm，坑深比根長(zhǎng)大20cm以上，以使苗根充分伸展，增加土壤深度。

    3.5 生物改良土壤

    植物和環(huán)境是統(tǒng)一的整體，它既受環(huán)境的制約，又反過(guò)來(lái)對(duì)環(huán)境以重大的影響。在缺氮土壤上選栽具有固氮能力的植物，以改善土壤的低氮狀況。在土壤粘重 、含鹽量高、地下水位高的鹽堿地上，選擇喜耐水濕，抗鹽堿的樹(shù)木花草。用喬、灌木和草本植物組建群落，形成新的生態(tài)系統(tǒng)。有效的減少地表水分的蒸發(fā)，抑制了鹽堿的上移和積累。喬、灌、草所形成的強(qiáng)大根系，吸收水分進(jìn)行蒸騰，起到了降低地下水位的作用 ，有效的防止土壤鹽漬化，形成良好的生態(tài)循環(huán)。同時(shí)植物在其生命活動(dòng)中，借助它發(fā)達(dá)的根系，釋放出大量的二氧化碳和有機(jī)酸，從而降低土壤中的pH值，置換土壤表面所吸附的鈉離子，隨水排出土體以外，使土壤的化學(xué)、物理性質(zhì)都得到改良。所以在公路綠化過(guò)程中選擇栽植一些抗性強(qiáng)，且對(duì)土壤有一定改良作用的植物例如紫穗槐等，即美化了環(huán)境，又改良了公路土壤狀況，實(shí)是一件一舉多得的事情。