落叶的生态功能与利用途径
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城市落叶的生态功能与利用途径随着城市绿地的迅速扩大,植物的生理产物——枯枝落叶也大量产生。
长期以来,城市枯枝落叶往往被视为城市固体废弃物,为了追求整洁美观,常成为绿地养护管理的清除对象,甚至成为衡量养护精细水平的重要指标。
这不仅增加了市容环境管理的压力,更使绿地生态系统物质循环和能量流动断裂,土壤肥力得不到自我维持,土壤质量下降,制约了城市绿地生产力的提高。
因此,有必要研究绿地枯枝落叶的特征、功能和生态利用途径,以促进绿地生态系统物质循环、土壤自肥过程和自我维持机制的发挥,提高绿地自我调控和发展能力。
1 枯枝落叶的生态功能
1.1 增加土壤养分及其利用率枯枝落叶的凋落量、贮量、养分归还量及分解速率是绿地生态系统养分循环的重要因子,除土壤提供营养外,覆盖物同样也能提高土壤营养物质的利用率,特别是钾、磷、钙、镁。
这些矿物质利用率的提高,主要是由于覆盖物对土壤水分的影响作用。
根据东北师范大学温明章⋯等的研究成果,凋落物平均每增加100 g /m2,有机质、N、P、K的含量分别提高17.9%、7.6%、
26.4%和3.8%。
1.2 枯枝落叶对土壤物理性质的影响城市绿地受到人为干预较多,土壤往往粘重、板结,土壤孔隙度小,密度大,不利于植物的生长发育。
枯枝落叶能保持较高的土壤水分,降低渗透抵抗力,在分解时为土壤提供大量有机物质,改善土壤结构,也能提高土壤对水分和养分的保持能力。
而蚯蚓等土壤动物的增加也能修复板结土壤,改善土壤孔隙性。
1.3 枯枝落叶是野生动物的重要栖息地。
枯枝落叶层是许多昆虫等小型野生动物的庇护栖息地,落叶也是一些分解者的食物,而一些鸟类以这些昆虫为食,从而形成野生动物的重要栖息生境。
1.4 有利于抑制杂草生长。
枯枝落叶覆盖能阻止土壤表面杂草种子得到光照,
限制土壤种子库杂草种子的萌发和植株形态的形成。
而覆盖层下杂草种子在萌发过程中,很多种子在穿透覆盖物得到光照时,已耗尽贮存的碳水化合物。
杂草种子越大,种子成功钻出覆盖物的可能性越大,覆盖物所起的抑制作用就越小。
另外,枯枝落叶能阻止散落其间的杂草种子的萌发。
特别是相对较大颗粒组成的枯枝落叶,如粗糙木屑,是最好的杂草入侵抑制物。
在下雨或浇灌后这种抑制物表面很快变干,不利杂草萌发。
由于植物残体能被分解成利于保持水分的更小颗粒,抵制杂草入侵的能力随时间的推移而减弱。
1.5 控制土壤水分的蒸发和调节土壤温度。
枯枝落叶通过限制杂草的入侵、隔离土壤而降低土壤温度和蒸发率、
阻断土壤液相和气相之间的水膜等过程,减少土壤水分的丧失。
枯枝落叶将土壤与大幅波动的空气温度隔开,土壤比裸地更趋于冬暖夏凉,通过改变土壤表层的温度,影响植物的生长,如:可延长根的生长期等
2 枯枝落叶的生态利用途径
枯枝落叶对绿地生态系统物质循环、能量流动、土壤肥力形成过程、水土保持功能和群落更新演替的作用等已经得到越来越多的认识,但如何利用枯枝落叶的生态功能,从理论研究发展到应用技术,将枯枝落叶的纯自然过程诱导到适当人工干预以促进枯枝落叶生态调控的近自然途径,这是更好发挥枯枝落叶生态功能的根本目标和途径。
2.1 原地保护。
在自然森林中,特别在亚热带地区,由于水热条件适宜,枯枝落叶的形成和分解过程处于动态平
衡状态,在自然循环过程中形成了自我维持和自肥的生态机制。
因此,借鉴自然植被的生态过程,在城市绿地中,可以保持枯枝落叶的自然形态,利用自然过程进行分解利用。
事实上,在绿地中维持枯枝落叶也是营造绿地野趣景观的重要方面,同时,也可为野生动物营造庇护和栖息生境,这种途径可以应用于环城绿带、郊野公园等大型绿地。
2.2 粉碎覆盖。
树干和树枝分解较慢,将切割粉碎后的木片和木屑覆盖在绿地土壤表面,不仅有利于分解,也具有增加土壤有机质和营养物质、抑止杂草、减少土壤侵蚀、降低大气悬浮物等生态功
能。
木片的大小以厚O.5~
1 cm、宽3 cm、长8 cm
左右比较适宜上海绿地的
生境条件;在覆盖厚度
2 cm左右的情况下,一般
覆盖1年能分解70%左右,
可以明显改善绿地土壤质
量。
这种途径可以广泛应用
于城区公园绿地、居住区绿
地和单位绿地等。
2.3 肥料化利用。
蚯蚓专家爱得华兹于20世纪80年代中期设计了~种蚯蚓生物反应器,即有机废弃物处理装
置。
主要是利用蚯蚓和微生物之间的相互作用,在蚯蚓消化有机废弃物的同时,使有机废弃物在通过蚯蚓消化道时,被接种的工程菌进一步分解。
该反应器生产出的蚯蚓粪便为小而均匀的颗粒状,其营养价值比处理前提高20%~30%,同时含有丰富的有益微生物和酶类。
在枯枝落叶肥料化过程中,采用蚯蚓生物反应器,利用高温放线菌和温真菌增强对纤维素和木质素的降解能力,可生产营养丰富的生物肥料。
当然,利用常规的堆肥技术也是进行枯枝落叶肥料化的简便而有效的途径,利用微生物具有氧化和分解有机物的能力,适当调节适宜的温度、湿度、pH值条件和c/N值等环境因子,特别是筛选转化效率高、比较专一的菌株,将粗有机质逐步分解转化为腐殖酸等比较稳定的有机肥料。
2.4食用菌培养料。
一些阔叶树木和木屑可作食用菌培养原料。
培养食用菌,既可充分利用枯枝落叶资源,也可增加直接经济效益;而培养食用菌后的原料还是富含有机质的营养介质。