圣彼得堡国立大学植物园土壤（俄罗斯圣彼得堡）

《Conservation》：The Soils of the Botanical Garden of St. Petersburg State University (Saint Petersburg, Russia)

　　

在强烈城市化背景下，植物园土壤可作为城区的参考样地，反映自然（成土）与人为土壤形成因素。在此背景下，介绍了圣彼得堡国立大学植物园（BG SPbU）的历史与考古信息。首次利用全剖面土壤坑对BG SPbU土壤的形态学、理化性质及生态毒理特征进行了评估。指出了BG SPbU的生态特征，并考察了上部土层（可达2 m）的特殊结构。BG SPbU土壤的理化性质与最高（I）类别绿地的最优水平相符。在所研究的土壤坑0–90 cm层中，发现了（相对于俄罗斯监管标准的）有毒微量元素（铅、锌、砷）浓度升高。调查期间未检测到植被胁迫迹象。同时，测得的Pb、Zn和As浓度超过了俄罗斯重金属最高容许浓度（MPC）和近似容许浓度（APC）。这些超标为城市污染调控的进一步监测和决策提供了重要信息，并促进了关于按照国际标准修订MPC和APC值的讨论。研究结果可用于优化BG SPbU绿地的管理实践，也可纳入1991年启动的圣彼得堡长期城市环境监测计划。

城市化的加速推进深刻改变着自然生态系统，历史城区的土壤普遍受到人为改造，形成独特的技术成壤层。植物园作为保留较高植被多样性与历史景观的绿地，能够为城市土壤提供相对稳定的参考样地。然而，俄罗斯植物园土壤的系统性研究起步较晚，圣彼得堡历史中心的相关数据较为匮乏。圣彼得堡国立大学植物园（BG SPbU）具有深厚的历史底蕴和文化遗产价值，其土壤既包含自然冲积母质特征，又叠加了百年以上的人为干预。在当前园区面临重建与改造的背景下，亟需建立土壤基线数据，以支持科学管理和长期监测。为此，研究人员综合历史考古资料与土壤学调查，首次对该园两个典型土壤剖面的形态、微形态、理化性质和生态毒理状态进行了全剖面系统研究，旨在厘清自然成土与人为成土因素的作用。研究成果发表于《Conservation》。

在方法层面，研究人员选取了具有不同人为干扰程度的两个样点，即树木园剖面（BG-2025-1）和景观池塘附近剖面（BG-2025-2），挖掘全剖面土壤坑并分层采样。室内分析采用标准方法测定了土壤pH（水提和盐提）、有机碳（SOC）、总氮（TN）、有效磷（P₂O₅）和有效钾（K₂O）；利用X射线荧光光谱法（XRF）测定了11种微量元素；通过树脂浸渍制片和偏光显微镜观察微形态特征；计算了土壤总污染指数（Z_c）和径向分化系数（R）以评价重金属累积程度。上述方法为解析城市技术土壤的性质和污染来源提供了关键证据。

研究结果如下：

3.1 植物园领地考古调查：历史与考古资料显示，该区域虽曾为18世纪Menshikov庄园的一部分，但未在植物园范围内发现同时期的文化层遗物。土壤剖面由现代技术生成层、混合花园土壤层和自然冲积砂层构成，表明表土大部分为外部输入或搬运物质，主要形成于20世纪下半叶。

3.2 植物园土壤形态：两个剖面的共同特征是上部约100 cm厚的腐殖化填土层，含陶片、砖块等人工夹杂物；下伏为涅瓦河冲积物上发育的埋藏潜育冲积土。根据WRB分类，土壤被划分为Terric Anthrosol over Hyperspolic Technosol over Gleyic Fluvisol (Arenic)，对应俄罗斯分类中的城市分层土壤覆盖埋藏灰腐殖质冲积土。整体质地为砂质壤土至轻壤土，与圣彼得堡历史中心已知土壤特征一致。

3.3 植物园研究土壤的微形态结构：微形态薄片观察显示，土壤微结构继承自涅瓦河三角洲砂质冲积物，矿物颗粒以石英和长石为主。埋藏