彭婷婷 周敏君 郭 雄 陳興榮 鄭耿斌 曾佑煒
(1 惠州學院生命科學學院 廣東惠州 516007;2 廣東輕工職業(yè)技術學院 廣東廣州 510300)
道路綠化作為城市綠地系統(tǒng)的網絡和骨架,成為系統(tǒng)連續(xù)性的主要構成因素,行道樹是道路綠地景觀的主體部分,在道路兩旁及分車帶,給車輛和行人遮蔭并構成街景,它可以補充氧氣、凈化空氣、美化城市、減少噪音等,為城市居民的工作和生活提供一個良好的生態(tài)環(huán)境。但由于行道樹所處環(huán)境的特殊性,其生長狀況普遍不是很好,存在不同程度的健康問題。正確評估行道樹的健康安全狀況,對排除惡劣天氣條件下(如大風、暴風雨等)行道樹折斷風險,保障人們生命財產安全具有重要意義。樹木雷達作為一種無損檢測技術[1‐2],可以分析樹干健康狀況. 研究以南海校區(qū)芒果樹為例,采用TRU 樹木雷達檢測分析不同高度的樹干空腐情況,為芒果樹樹干健康狀況提供分析依據。
1.1.1 研究對象
芒果樹,分布在廣東輕工職業(yè)技術學院南海校區(qū)環(huán)校北路上的25 棵芒果樹,由南到北按順序編號。
1.1.2 儀器
TRU 樹木雷達檢測儀,美國Treeradar 公司生產,包括野外數據管理器和900 MHz 雷達天線兩部分。
1.2.1 測前準備
選擇樹干高度90、120 cm,用粉筆標記每層高度位置,保證掃描面在同一高度,并且測量各層高度對應的樹干周長,在檢測每棵樹之前,必須重新設置參數。
1.2.2 樹干檢測
應用TRU 樹木雷達檢測儀,從正北方向開始,360 度環(huán)繞檢測一周,得到并保存相關數據。檢測時保證測距輪在轉動,保證天線緊貼樹皮,同一高度重復2次。
應用Tree Win 分析軟件對數據進行分析處理,設置單位為米制,增益值區(qū)間為3~5。
行道樹的生長情況和TreeWin 軟件分析得到的B‐scan 數據典型分析如表1所示,其中,樹干生長情況良好的行道樹有5棵;樹干生長情況良好,截面有點線狀空腐的行道樹有16 棵;樹干有出現空腐趨勢的,屬低空腐的有4棵。圓餅圖形的最外層黑色輪廓表示樹干的外圍輪廓,中間淺粉色部分表示生長良好的區(qū)域,最內層橙色部分表示空洞區(qū)域;第一象限坐標軸圖形為B‐scan 未平滑的厚度圖(圖1~6)。
表1 行道樹樹干生長情況和B-scan 數據典型分析
圖1 正常的行道樹樹干B-scan 數據分析(注:上圖為90 cm,下圖為120 cm高度;下同)
對測得25 顆行道樹的數據分析結果表明,樹木生長情況總體為良好,圖1所列典型B‐scan 數據未顯示任何橙色區(qū)域,表示樹干生長情況良好,未出現空腐;圖2所列典型B‐scan 數據顯示出線狀或點狀橙色區(qū)域,表示這些區(qū)域的空腐可能出現擴散,但并不嚴重;圖3~圖6 所列典型B‐scan 數據顯示樹干有出現空腐現象的趨勢,所測的截面有面狀空腐,木質部受損較其他為嚴重些,躍然空腐情況屬低度,需要繼續(xù)觀察樹木生長情況。
圖2 產生點或線狀空腐的行道樹樹干B-scan 數據分析
圖3 產生點狀或面狀空腐的行道樹樹干B-scan 數據分析
圖4 產生面狀空腐的行道樹樹干B-scan 數據分析
圖5 產生面狀空腐的行道樹樹干B-scan 數據分析
圖6 產生線狀或面狀空腐的行道樹樹干B-scan 數據分析
通過觀察樹木生長狀況,出現面狀空腐的樹木樹冠有以下明顯特征:枯枝多;樹冠枝條分布不均勻;樹葉多蟲眼;樹干樹皮有明顯凹凸不平根據TRU 檢測結果,所測25 棵行道樹中,16%出現了面狀空腐,64%出現了點線狀空腐,只有20%未出現空腐(圖7)。行道樹是城市綠化的重要組成部分,其健康狀況會直接影響生命財產安全,對其健康狀況的及時評估及跟蹤也是城市綠化管理的重要工作。
圖7 行道樹空腐情況百分比分析
樹干內部的異常需要通過有損或無損的檢測方法識別,樹干無損檢測方法有應力波[3‐4]、電阻率[5]、雷達波[6]等方法。其中雷達波技術雖然有其局限性[7‐9],但能夠對目標物體進行完全無損檢測,精度比應力波法和電阻率法高。采用基于雷達波的樹木內部層位結構及異常探測成像系統(tǒng)(TRU 樹木雷達),采用環(huán)繞切向測量方法,得到樹木截面信息,并用相關軟件生成便于直接觀測的圖像,對南海校區(qū)環(huán)校北路上的25 棵芒果行道樹進行檢測,結果表明4棵有面狀空腐,16棵有點或線狀空腐,需要觀察其生長情況。本研究有助于大樹快速無損健康檢測技術的改進,并常年為檢測區(qū)域內行道樹的健康安全進行評估跟蹤,為城市綠化管理提供可靠依據。