使用气动喷射器松动城市树木种植地中的压实土壤：通过地面激光扫描技术，利用树木形态和土壤结构参数来量化处理效果

《Journal of Plant Nutrition and Soil Science》：Soil Loosening of Compacted Urban Tree Sites Using a Pneumatic Lance Injector: Quantifying Treatment Success Through Tree Morphology and Soil Structure Parameters via Terrestrial Laser Scanning

　　

摘要

背景

城市树木提供了重要的生态系统服务，但其生长和寿命常常受到土壤压实的限制。尽管气动矛注入（PLI）作为一种低侵入性和高效的土壤松土技术越来越受到推崇，但关于其长期有效性的可靠科学证据仍然有限。

目的

本研究评估了气动矛注入技术在处理含有淤泥、沙子和粘土的压实城市树木土壤中的效果。测试了三种处理方法：仅使用压缩空气（CA）、压缩空气配合颗粒注入（CA+G）以及压缩空气后注入水（CA+W）。在土壤处理后的两年内，监测了土壤结构和树木的形态特征。此外，在处理前后使用地面激光扫描仪（TLS）对土壤表面进行了扫描。这种方法基于这样的假设：土壤中产生的孔隙体积与土壤表面的可测量变化之间存在关联。

结果

结果显示，PLI的效果在很大程度上取决于土壤类型和处理方法。沙质土壤表现出最大的表面抬升和孔隙体积增加（在注入点周围0.8米半径范围内为19.8立方分米），其次是淤泥（12.5立方分米）和粘土（8.3立方分米）。CA和CA+G处理的孔隙体积是CA+W处理的两到三倍。然而，大多数土壤参数（包括容重、气体扩散率和根系密度）仅显示出微小或不一致的改善。与对照组相比，任何处理方法都没有改善树木的结构参数。此外，经过处理的树木的树冠生长几乎停滞，尤其是在CA+W处理下。总体而言，该处理未能持续改善土壤或树木的结构参数。由于其效果有限且成本较高，在没有重大方法优化的前提下，不建议采用当前形式的气动矛注入技术。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者索取。