張采薇，閆淑君，陳 瑩，吳沙沙，蔡園園，張麗鴿，朱啟雁

(1.福建農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院，福建福州350002;2.中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院，四川成都610041)

行道樹(shù)是城市綠化中不可或缺的部分，具有提供蔭蔽、調(diào)節(jié)氣溫[1]、凈化空氣[2－3]、增加濕度[4]、阻滯塵埃[5]、隔音降噪、殺菌、防風(fēng)等重要生態(tài)功能.行道樹(shù)作為城市道路綠地這一線性綠色廊道的構(gòu)成主體，聯(lián)系和溝通了彼此孤立的面狀和點(diǎn)狀綠地斑塊，與其他形態(tài)的綠地及其構(gòu)成要素共同組成完整的城市綠地生態(tài)系統(tǒng)[6].與此同時(shí)，行道樹(shù)也起著展示城市形象、體現(xiàn)城市風(fēng)貌、反映城市特色、傳遞城市文化內(nèi)涵的作用.然而，隨著行道樹(shù)的生長(zhǎng)，其根系對(duì)道路地面造成損壞的情況時(shí)有發(fā)生，甚至對(duì)城市設(shè)施造成了嚴(yán)重危害，影響市容市貌.

Wager et al[7]發(fā)現(xiàn)樹(shù)木的根系所產(chǎn)生的破壞與其胸徑呈正相關(guān).Wong et al[8]研究指出行道樹(shù)根系對(duì)人行道鋪面的破壞與具體樹(shù)種有關(guān)，一般樹(shù)木胸徑在11－20 cm就開(kāi)始產(chǎn)生破壞;行道樹(shù)的種植帶越寬，對(duì)人行道鋪面和路緣的破壞越小.Nicoll et al[9]探討了櫻屬植物根系結(jié)構(gòu)與鋪面損壞的關(guān)系[9].而中國(guó)臺(tái)灣已對(duì)臺(tái)北市、臺(tái)中市、高雄市和嘉義市行道樹(shù)根系造成人行道破壞做了相關(guān)研究[10－13].

本研究以福州市現(xiàn)有的行道樹(shù)樹(shù)種作為研究對(duì)象，通過(guò)實(shí)地調(diào)查，對(duì)目前福州主城區(qū)的行道樹(shù)根系危害的狀況及程度做出整體評(píng)估;探討不同樹(shù)種、不同胸徑、各種種植條件與其根系對(duì)道路硬體材質(zhì)造成的破壞程度之間的關(guān)系;對(duì)誘發(fā)行道樹(shù)根系對(duì)道路硬體破環(huán)的影響因素進(jìn)行解析，以期為福州市未來(lái)行道樹(shù)樹(shù)種的選擇、規(guī)劃布局和后期維護(hù)管理提供參考.

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

以福州市主城區(qū)范圍內(nèi)鼓樓區(qū)、臺(tái)江區(qū)、倉(cāng)山區(qū)的街道及福建農(nóng)林大學(xué)校園內(nèi)道路中常見(jiàn)的17種行道樹(shù)作為研究對(duì)象，調(diào)查總株數(shù)共計(jì)1615株，具體分布情況如表1所示.

表1 行道樹(shù)基本資料Table 1 The data of street trees

1.2 研究方法

采用實(shí)地調(diào)查的方法，調(diào)查內(nèi)容包括樹(shù)種名稱(chēng)、種植方式、調(diào)查地點(diǎn)、行道樹(shù)的胸徑，以及人行道硬質(zhì)部分的破壞狀況等.

根系對(duì)硬體破壞的等級(jí)評(píng)定:參考Wong et al[8]、章錦瑜等[13]的調(diào)查方式和分級(jí)制度，根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)整.對(duì)每株行道樹(shù)所在的人行道鋪面與種植池邊框穴和路緣石2個(gè)項(xiàng)目，分別記錄和測(cè)定樹(shù)木根系造成的裂縫的數(shù)量，裂縫最大寬度、長(zhǎng)度;在有多條裂縫的情況下，對(duì)長(zhǎng)度和寬度取最大值.同樣針對(duì)以上2個(gè)項(xiàng)目，測(cè)量并記錄由于根系而變形的人行道硬體的水平位移和垂直抬升距離.根系對(duì)邊框、緣石與鋪面造成破壞的等級(jí)評(píng)定見(jiàn)表2.

1.3 根系破壞程度標(biāo)準(zhǔn)的分級(jí)

根據(jù)行道樹(shù)根系對(duì)人行道破壞的具體情況，將破壞分成2個(gè)部分，即行道樹(shù)根系對(duì)種植池邊框穴和路緣石的破壞和行道樹(shù)根系對(duì)人行道鋪面的破壞.又將破壞變形的情況細(xì)分為由行道樹(shù)根系破壞造成的垂直抬升距離、水平位移距離、裂縫嚴(yán)重程度3種，按照表2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分，將這3種破壞情況的所得分值進(jìn)行加總求和，根據(jù)最后得出的分?jǐn)?shù)判斷其破壞程度.加總求和后的分?jǐn)?shù)為0的視為無(wú)破壞;分?jǐn)?shù)為1－3的視為破壞情況輕微;分?jǐn)?shù)為4－6的視為中度破壞;分?jǐn)?shù)為7－9的視為嚴(yán)重破壞.

1.4 數(shù)據(jù)處理

調(diào)查數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進(jìn)行處理，使用Spss 13.0軟件進(jìn)行Spearman相關(guān)性分析.

表2 邊框、緣石與鋪面的裂縫等級(jí)評(píng)定1)Table 2 The level evaluation of the cracks on the pit and kerb

2 結(jié)果與分析

2.1 行道樹(shù)對(duì)種植池邊框穴和路緣石的破壞程度

2.1.1 不同樹(shù)種行道樹(shù)對(duì)種植池邊框穴和路緣石的破壞程度 所調(diào)查的17種行道樹(shù)對(duì)種植池邊框穴和路緣石的破壞程度存在差異(表3).其中木棉、高山榕、大葉榕、南洋楹、小葉榕對(duì)種植池邊框穴和路緣石的破壞程度最大，5 個(gè)樹(shù)種達(dá)到中度以上破壞的比例分別是 62.22%、59.16%、53.97%、38.10%、30.15%.其中高山榕達(dá)到嚴(yán)重破壞程度的比例達(dá)到36.62%，木棉達(dá)到28.89%，大葉榕達(dá)到14.29%，小葉榕達(dá)到10.05%;大葉榕達(dá)到中度破壞的比例為39.68%，天竺桂達(dá)到57.69%，大王椰子達(dá)到8.57%(破壞程度為輕微);影響程度最輕微的樹(shù)種是假檳榔，未發(fā)現(xiàn)其對(duì)種植邊框穴和路緣石造成破壞.

表3 不同樹(shù)種行道樹(shù)根系對(duì)種植池邊框穴和路緣石的破壞程度Table 3 The damage degrees of plant's pit and kerb by different species %

高山榕、大葉榕和小葉榕都是?？崎艑僦参?，這類(lèi)植物除了有一般的地下根外，還會(huì)從干基(近地面處)發(fā)出為數(shù)頗多的氣生根系，沿著地面到處伸展，或鉆入鋪面縫隙以及附近的管線與水溝中，造成一些特殊的根害狀況.如木棉在有鋪面的人行道植穴中生長(zhǎng)，會(huì)形成水平伸展的根系，并緊緊依貼鋪面生長(zhǎng)，容易造成硬體毀損.隨著樹(shù)齡的增加，其干基會(huì)形成板根，對(duì)植穴邊框更具有破壞性[11].

2.1.2 不同胸徑行道樹(shù)對(duì)種植池邊框穴和路緣石的破壞程度 一般而言，喬木的胸徑越大，需要從土壤中汲取的水分、養(yǎng)分量越多，其根系越發(fā)達(dá)，在地表土壤中盤(pán)根錯(cuò)節(jié)造成種植池邊框穴和路緣石的破壞性也越大.本研究調(diào)查了福州市17種不同胸徑的行道樹(shù)對(duì)種植池邊框穴和路緣石的破壞程度，在此基礎(chǔ)上對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;并運(yùn)用Spearman等級(jí)相關(guān)分析法，對(duì)不同樹(shù)種胸徑下根系對(duì)種植穴邊框和路緣石的破壞程度進(jìn)行了相關(guān)性檢驗(yàn)(表4).結(jié)果表明:17種行道樹(shù)中，有14種行道樹(shù)樹(shù)種的胸徑與其根系對(duì)種植池邊框穴和路緣石的破壞程度呈顯著正相關(guān);廣玉蘭胸徑與根系對(duì)種植池邊框穴和路緣石的破壞程度的正相關(guān)性不顯著;假檳榔的胸徑與根系對(duì)種植池邊框穴和路緣石的破壞程度無(wú)相關(guān)性.

2.2 行道樹(shù)對(duì)人行道鋪面的破壞程度

2.2.1 不同樹(shù)種行道樹(shù)對(duì)人行道鋪面的破壞程度 行道樹(shù)種對(duì)人行道鋪面的破壞程度與鋪面材料的種類(lèi)和路面修復(fù)情況有關(guān).不同材料的抗壓力、抗彎力和吸水率不同，鋪面抗破損強(qiáng)度也就各不相同.在福州市，同一樹(shù)種對(duì)人行道鋪面的破壞程度因樹(shù)木栽植地點(diǎn)而有差異.城市人行道鋪面以柏油和石磚種類(lèi)最為常見(jiàn).根系對(duì)鋪面的破壞形式因鋪面不同而有差異，如柏油鋪面中，裂縫是最典型的破壞形式，且裂縫方向通常會(huì)與根系蔓延伸展的方向一致;而磚材鋪面或石板鋪面被破壞形式則多為位移、抬高和翹起，混凝土鋪面則容易產(chǎn)生細(xì)長(zhǎng)的裂縫或在進(jìn)一步破壞的情況下發(fā)生破碎.

續(xù)表4

從表5可知:除了蒲葵、假檳榔、天竺桂、刺桐對(duì)人行道僅構(gòu)成輕微破壞外，其余樹(shù)種均可對(duì)人行道鋪面造成中度以上的破壞;而南洋楹、盆架木、大葉榕、高山榕、木棉、小葉榕、麻楝、樟樹(shù)對(duì)人行道鋪面構(gòu)成嚴(yán)重破壞.

表5 不同樹(shù)種根系對(duì)人行道鋪面的破壞程度Table 5 The damage degrees of pavement by different species

2.2.2 行道樹(shù)胸徑對(duì)人行道鋪面的破壞程度 從表6可知，芒果、樟樹(shù)、南洋楹、刺桐、麻楝、蒲葵、羊蹄甲、假檳榔、天竺桂、盆架木、大王椰子、高山榕、白蘭的破壞程度與其胸徑呈顯著正相關(guān).大葉榕、大王椰子、木棉、小葉榕的胸徑與其植株根系對(duì)道路鋪面的破壞程度之間未見(jiàn)顯著的相關(guān)性.

在調(diào)查的樹(shù)木中，當(dāng)麻楝、羊蹄甲、蒲葵胸徑達(dá)到30 cm以上，白蘭、盆架木胸徑達(dá)到50 cm以上，南洋楹胸徑達(dá)到60 cm以上，它們會(huì)對(duì)人行道鋪面造成不同程度的破壞;而大王椰子、高山榕在任何大小胸徑下均可對(duì)道路鋪面造成了不同程度的破壞.

盆架木、高山榕胸徑在20 cm以上，樟樹(shù)、白蘭、芒果胸徑在30 cm以上，南洋楹胸徑在60 cm以上時(shí)，可對(duì)人行道鋪面造成中度以上的破壞;而麻楝、羊蹄甲、大葉榕、木棉、小葉榕在任何大小胸徑下都有可能對(duì)道路鋪面造成中度以上的破壞.

3 小結(jié)

本研究結(jié)果表明:不同樹(shù)種對(duì)道路邊框及路緣石、鋪面的破壞程度有很大差別;高山榕、大葉榕、木棉、小葉榕、南洋楹、樟樹(shù)對(duì)人行道硬質(zhì)材料有較強(qiáng)的破壞性;麻楝、白蘭、盆架木、天竺桂、大王椰子、芒果對(duì)人行道有一定的破壞性;蒲葵、刺桐、假檳榔、廣玉蘭則對(duì)人行道的破壞程度較輕.大部分樹(shù)木隨其胸徑的增長(zhǎng)，對(duì)人行道的破壞程度愈發(fā)顯著.因此在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該根據(jù)根系類(lèi)型來(lái)選擇行道樹(shù)，應(yīng)避免選用有支撐根、不定根、淺根和干基膨大的樹(shù)種.

表6 不同樹(shù)種在不同胸徑下對(duì)道路鋪面的破壞程度1)Table 6 The damage degrees of pavement by different species with different DBH

續(xù)表6

[1]錢(qián)妙芳，張鳳娟，張友全，等.行道綠化夏季小氣候效應(yīng)研究及模糊綜合評(píng)價(jià)[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，2(2):16－17.

[2]陳莉，李佩武，李貴才，等.應(yīng)用CITYGREEN模型評(píng)估深圳市綠地凈化空氣與固碳釋氧效益[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，29(1):272－282.

[3]張玉陽(yáng)，周春玲，董運(yùn)齋，等.基于I-Tree模型的青島市南區(qū)行道樹(shù)組成及生態(tài)效益分析[J].生態(tài)學(xué)雜志，2013，32(7):1739－1747.

[4]馬維虎，趙肖，王曉峰，等.三種綠化樹(shù)種固碳釋氧和降溫增濕效益比較[J].中國(guó)城市林業(yè)，2010，8(1):55－59.

[5]李冰冰.長(zhǎng)沙市常見(jiàn)行道樹(shù)固碳釋氧滯塵效益研究[D].長(zhǎng)沙:中南林業(yè)科技大學(xué)，2012.

[6]吳永波，薛建輝.城市行道樹(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J].中國(guó)城市林業(yè)，2006，3(2):54－56.

[7]WAGAR J A，BARKER P A.Tree root damage to sidewalks and curbs[J].Journal of Arboriculturte，1983，9:177－181.

[8]WONG T W，GOOD J E G，DENNE M P.Tree root damage to pavements and kerbs in the city of Manchester[J].Arboricultural Journal，1988，12(1):17－34.

[9]NICOLL B C，ARMSTRONG A.Development of Prunus root systems in a city street:pavement damage and root architecture[J].Arboricultural Journal，1998，22(3):259－270.

[10]章錦瑜.臺(tái)中市人行道之根系對(duì)鋪面與路緣石破壞程度之調(diào)查[J].東海學(xué)報(bào)，1999，40(6):49－55.

[11]章錦瑜，邵偉榕.臺(tái)北市人行道上行道樹(shù)對(duì)硬體損毀之研究[J].東海學(xué)報(bào)，2002，43(2):105－114.

[12]曾碩文，黃光亮.嘉義市人行道上行道樹(shù)根系對(duì)植穴邊框、鋪面與路緣石之損毀[J].嘉大農(nóng)林學(xué)報(bào)，2008，5(2):35－45.

[13]章錦瑜，黃曉菊.高雄市行道樹(shù)及其胸徑與人行道根害關(guān)系之研究[J].環(huán)境與生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，2(1):65－83.