朱炫熹?譚廣文?毛偉才

摘要：以深圳前灣片區(qū)5個公園中的50種園林樹木為調(diào)查研究對象，選取6個風(fēng)害受損特征指標(biāo)，采用層次分析法和模糊綜合評價法對園林樹木進(jìn)行風(fēng)災(zāi)后抗風(fēng)性的調(diào)研分析與評價。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，園林樹木風(fēng)害受損率與樹高、冠高、冠幅、根系狀況、抗彎強(qiáng)度和支撐條件均呈極顯著相關(guān)性，與順紋抗壓強(qiáng)度和病蟲害情況呈顯著相關(guān)性;新建項目中，抗風(fēng)表型良好的園林樹木多為小喬木，而抗風(fēng)表現(xiàn)較差的多為存在樹木“頭重腳輕”現(xiàn)象的樹木。最后，總結(jié)降低園林樹木臺風(fēng)損害的對策和樹木配置優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：園林樹木;抗風(fēng)性;新移栽;公園;深圳前灣片區(qū)

中圖分類號：S688

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1671-2641（2022）03-0080-04

收稿日期：2021-10-05

修回日期：2022-01-07

Abstract：Taking 50 kinds of garden trees in 5 parks in Qianwan District of Shenzhen as the? research object， this paper selects 6 wind damage characteristic indicators， and uses analytic hierarchy process （AHP） and fuzzy comprehensive evaluation method to investigate and evaluate the wind resistance of garden trees after wind disaster. The results show that the wind damage rate of garden trees is significantly correlated with the tree height， crown height， crown width， root system， flexural strength and support conditions， and is significantly correlated with compressive strength along the grain and pest and disease conditions. In new projects， garden trees with good wind resistance phenotype are mostly small trees， while those with poor wind resistance are mostly trees with a "top-heavy" phenomenon. Finally， the paper summarizes the countermeasures to reduce the typhoon damage to garden trees and the optimization measures of tree allocation.

Key words： Garden trees; Wind resistance; Newly Transplanted; Park; Qianwan District， Shenzhen

華南地區(qū)受熱帶氣旋影響嚴(yán)重，臺風(fēng)侵襲頻繁，濱海城市的園林植被常受到破壞，影響了城市景觀風(fēng)貌，給城市經(jīng)濟(jì)帶來難以預(yù)估的損失。2018年9月16日，超強(qiáng)臺風(fēng)“山竹”（14～15級）襲擊深圳，造成深圳前海片區(qū)喬灌木倒伏與死亡約5 000株，直接綠化損失400多萬元[1]。

近幾年，深圳樹木抗風(fēng)研究開展得如火如荼。目前較多的研究是根據(jù)樹木風(fēng)害受損情況，進(jìn)行樹木抗風(fēng)能力內(nèi)外影響因素的經(jīng)驗推測[2～4]，而新移栽或新種植園林樹木的抗風(fēng)能力，與其樹高等內(nèi)在因素和支撐條件等外在因素之間的相關(guān)聯(lián)系的研究仍缺乏。

本文以前灣片區(qū)5個公園綠地中50種移栽齡僅2～3年的園林樹木為研究對象，通過對“山竹”風(fēng)災(zāi)后的調(diào)查統(tǒng)計，分析園林樹木的11個形態(tài)性狀指標(biāo)、2個材質(zhì)性狀指標(biāo)和2個外部因素指標(biāo)對其抗風(fēng)能力的影響，并提出濱海地區(qū)公園綠地降低園林樹木臺風(fēng)損害的對策和植物配置優(yōu)化措施，以期為易受臺風(fēng)侵襲的濱海城市的園林綠化建設(shè)提供參考。

1 園林樹木風(fēng)害受損情況

調(diào)查小組在2018年9月17—20日對前灣片區(qū)的前海石公園、紫荊園、前海門戶公園、前海運動公園和前海中央公園（圖1）中胸徑（D）不小于8 cm的園林樹木進(jìn)行風(fēng)害受損情況調(diào)查和拍照記錄。截至臺風(fēng)發(fā)生時間，前灣片區(qū)公園中大多數(shù)園林樹木的移栽齡為2～3年，少部分的種植年限為5年以上。

本次調(diào)查記錄園林樹木共3 331株，隸屬于24科35屬50種（恩格勒分類系統(tǒng)）。據(jù)統(tǒng)計，受損園林樹木達(dá)2 919棵，總占比87.63%，受損情況包括主干斷裂、主干倒伏、主干傾斜、枝梢斷裂等;有12.37%的園林樹木基本沒有受到損害，數(shù)量占前三的為楊梅Morella rubra、金蒲桃Xanthostemon chrysanthus和柳葉榕Ficus binnendijkii。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，園林樹木栽植位置多為公園中空曠綠地的迎風(fēng)面，方圓百米無建筑遮擋，不同園林樹木所受到的風(fēng)害程度不一。如散植在紫荊園中的120株紅花羊蹄甲Bauhinia × blakeana都發(fā)生了主干倒伏和傾斜，群植在前海中央公園斜坡上的21株南洋楹Falcataria falcata成片主干折斷和傾斜;部分園林樹木如假蘋婆Sterculia lanceolata、小葉欖仁Terminalia neotaliala和秋楓Bischofia javanica等則發(fā)生了枝干斷裂和風(fēng)斜風(fēng)倒，災(zāi)后及時扶正和養(yǎng)護(hù)就可成活;少部分園林樹木如卵果欖仁Terminalia muelleri等僅出現(xiàn)了小規(guī)模枝梢折斷、樹木尾端輕微風(fēng)斜的現(xiàn)象，災(zāi)后修復(fù)成本較低。

2 園林樹木監(jiān)測指標(biāo)與風(fēng)害受損評價體系

2.1 指標(biāo)監(jiān)測

采用每木調(diào)查法，結(jié)合文獻(xiàn)[4～7]與實際調(diào)查，選取相對穩(wěn)定且能反映樹木抗風(fēng)能力的自身性狀和外部因素進(jìn)行調(diào)查記錄（表1）;并按照主干斷裂、主干倒伏（含連根拔起）、主干傾斜（傾斜角度≥30°且<90°）、枝條折斷（枝條直徑≥2 cm）、葉片脫落（葉片掉落量≥30%）和基本無損害（樹木保持原狀）6個風(fēng)害受損等級，記錄各園林樹木的受損情況。

2.2 風(fēng)害受損評價模型建立

運用層次分析法（AHP法）確定園林樹木風(fēng)害受損指標(biāo)權(quán)重，根據(jù)各樹種指標(biāo)間的層次關(guān)系，建立園林樹木風(fēng)害受損評價模型。第一層目標(biāo)層（A）為園林樹木受損評價，第二層準(zhǔn)則層（B）為受損程度，第三層指標(biāo)層（C）為6個風(fēng)害損傷指標(biāo)（表2）。

2.3 判斷矩陣構(gòu)建與一致性檢驗

采用1-9互反標(biāo)度法對6個指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，同層次指標(biāo)的相對重要性程度結(jié)合行業(yè)專家意見得出。根據(jù)同層各指標(biāo)間的相對重要性程度構(gòu)建互反判斷矩陣（表2），運用yaahp10.1軟件對矩陣進(jìn)行一致性檢驗，當(dāng)CR<0.1時，一般認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可接受的，從而得出園林樹木風(fēng)害受損評價模型中各指標(biāo)的權(quán)重值Wi。

表2中目標(biāo)層（A）對指標(biāo)層（C）的權(quán)重值Wi由高到低依次排列為C1 （W1=0.475 0）、C3 （W3=0.217 1）、

C2 （W2=0.158 3）、C5 （W5=0.079 7）、C4 （W4=0.043 4） 和C6 （W6=0.026 5），可見主干斷裂、主干傾斜和主干倒伏是園林樹木遭受風(fēng)害而發(fā)生折損的普遍現(xiàn)象。

2.4 風(fēng)害受損情況綜合評價

各樹種的風(fēng)害受損綜合評分總值Y：

其中，Gi為各受損指標(biāo)受損率，Wi為各受損指標(biāo)權(quán)重，Y值越小代表樹種抗風(fēng)能力越強(qiáng)。

結(jié)果得出Y值介于0.053～0.217，樹種受損情況差異大，其抗風(fēng)能力不同。其中，園林樹木抗風(fēng)表現(xiàn)良好（Y值排名前6）的園林樹木為楊梅（0.053）、木樨Osmanthus fragrans（0.058）、柳葉榕（0.063）、金蒲桃（0.065）、狐尾椰子Wodyetia bifurcata（0.069）、蒲桃Syzygium jambos（0.069），抗風(fēng)表現(xiàn)較差（Y值排名末6）的園林樹木為藍(lán)花楹Jacaranda mimosifolia（0.174）、紅花羊蹄甲（0.176）、龍牙花Erythrina corallodendron（0.180）、南洋楹（0.181）、雞冠刺桐Erythrina crista-galli（0.212）、羊蹄甲Bauhinia purpurea（0.217）。

3 抗風(fēng)性相關(guān)性狀對不同樹種抗風(fēng)能力的影響

3.1 抗風(fēng)性相關(guān)性狀與Y值的相關(guān)性分析

由相關(guān)文獻(xiàn)可知[4，7]，園林樹木的抗風(fēng)能力與其形態(tài)性狀和材質(zhì)性狀相關(guān)。在SPSS26.0軟件中對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，故樹高、冠高、冠幅、抗彎強(qiáng)度和順紋抗壓強(qiáng)度采用皮爾遜相關(guān)性分析檢驗，對其余指標(biāo)采用肯德爾相關(guān)性分析檢驗（表3），發(fā)現(xiàn)Y值與樹高、冠高、冠幅、根系狀況、抗彎強(qiáng)度和支撐條件均有極顯著相關(guān)性（P<0.01），與順紋抗壓強(qiáng)度和病蟲害情況顯著相關(guān)性（P<0.05），而與胸徑、枝下高、分枝角、冠形、葉層狀況、主干通直度和枝條柔韌性均無顯著相關(guān)性（P>0.05）。

3.2 關(guān)鍵性指標(biāo)對園林樹木抗風(fēng)能力的影響

3.2.1 關(guān)鍵性指標(biāo)相對權(quán)重賦值

結(jié)合表3中的相關(guān)性與相關(guān)系數(shù)，運用層次分析法得出關(guān)鍵性指標(biāo)的相對權(quán)重值Wt，從大到小依次為抗彎強(qiáng)度（0.303 6）、冠幅（0.199 5）、支撐條件

（0.150 0）、 冠高（0.129 5）、 樹高（0.084 0）、根系狀況 （0.055 4）、 病蟲害情況 （0.050 0）和順紋抗壓強(qiáng)度（0.028 0），其中園林樹木抗風(fēng)能力強(qiáng)弱與根系狀況、抗彎強(qiáng)度、順紋抗壓強(qiáng)度、支撐條件和病蟲害情況呈正相關(guān)，與樹高、冠高和冠幅指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)。

3.2.2 抗風(fēng)性隸屬函數(shù)綜合評分與排序

采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)值法[8]對園林樹木進(jìn)行抗風(fēng)性綜合評價，計算i樹種j指標(biāo)的抗風(fēng)性隸屬函數(shù)值Zij：

其中，Xij為i樹種j指標(biāo)的測定值;Xi max和Xi min分別為各樹種指標(biāo)最大和最小的測定值。

再對每個樹種各項指標(biāo)的Zij進(jìn)行累加計算，得到該樹種的抗風(fēng)性隸屬函數(shù)綜合評分總值Z：

一般Z值越大，風(fēng)害受損率就越小，抗風(fēng)能力就越強(qiáng)。

結(jié)果得出Z值介于0.265～0.903，差異明顯，樹種抗風(fēng)性不同。其中，抗風(fēng)表現(xiàn)良好（Z值排名前6）的樹種為木樨（0.903）、金蒲桃（0.867）、香欖Mimusops elengi（0.858）、楊梅（0.839）、柳葉榕（0.763）、卵果欖仁（0.752），抗風(fēng)表現(xiàn)較差（Z值排名末6）的樹種為高山榕Ficus altissima（0.421）、樟Cinnamomum camphora（0.411）、樸樹Celtis sinensis（0.367）、南洋楹（0.354）、木棉Bombax ceiba（0.333）、美麗異木棉Ceiba speciosa（0.265）。

3.3 關(guān)鍵性指標(biāo)對園林樹木抗風(fēng)性的影響

3.3.1 內(nèi)在因素

新移栽的園林樹木抗風(fēng)性強(qiáng)弱受樹高、冠幅、根系狀況和木材物理性質(zhì)等內(nèi)在因素影響。由祖笑艷[9]的FLUENT對風(fēng)環(huán)境模擬實驗得出，高度4 m及以下的小型喬木幾乎不會對臺風(fēng)形成阻滯，在本研究中Z值大于0.7和Y值小于0.1的園林樹木生活型幾乎都為小喬木，樹高、冠高和冠幅分別為3～4 m、1.5～2.5 m和1.8～2.8 m，說明樹高較小的園林樹木可在大風(fēng)中表現(xiàn)良好。此外，抗風(fēng)表現(xiàn)良好的園林樹木多為根系發(fā)達(dá)、固土能力好的樹種，其抗彎強(qiáng)度和順紋抗壓強(qiáng)度亦較高，能夠抵擋強(qiáng)大風(fēng)力。

3.3.2 外在因素

相關(guān)研究表明，大部分樹木難以抵御9級以上風(fēng)力，當(dāng)風(fēng)力達(dá)8級時會發(fā)生枝條折斷，達(dá)10級時會被連根拔起[10]。樹木支撐保護(hù)設(shè)施能避免樹干被大風(fēng)吹刮至搖擺松動，保護(hù)樹木根系穩(wěn)定生長，同時也可以防止樹體受力不均而倒伏。植物病蟲害部位常容易成為風(fēng)災(zāi)中樹木枝干的斷裂口，導(dǎo)致枝條折斷或植株死亡。實地調(diào)研中發(fā)現(xiàn)部分園林樹木有少量病蟲害的情況，后續(xù)風(fēng)災(zāi)后修復(fù)時要加強(qiáng)園林樹木的病蟲害管理。

4 結(jié)論與討論

4.1 新移栽園林樹木的關(guān)鍵抗風(fēng)性指標(biāo)

風(fēng)害受損綜合評分得出的抗風(fēng)表現(xiàn)良好的前6種園林樹木與關(guān)鍵抗風(fēng)性指標(biāo)隸屬函數(shù)綜合評分得出的結(jié)果大致相同，而表現(xiàn)較差的卻不盡相同，且園林樹木的風(fēng)害受損率與樹高、冠高、冠幅、根系狀況、抗彎強(qiáng)度和支撐條件均有極顯著相關(guān)性，與順紋抗壓強(qiáng)度和病蟲害情況有顯著相關(guān)性，這與祖若川[11]、劉瑞雪[4]等人的研究結(jié)果不完全一致。這是因為抗風(fēng)表現(xiàn)良好的園林樹木多為小喬木，受風(fēng)災(zāi)影響小，而表現(xiàn)較差的樹木多為移植時全冠種植、支撐不牢固、根系生長不穩(wěn)定的大喬木，多數(shù)存在“頭重腳輕”現(xiàn)象，在大風(fēng)中極容易受損。由此可見，在新建項目中，移栽時間較短的園林樹木相較于生長穩(wěn)定的樹木更具特殊性，可通過對各樹種風(fēng)害影響因素進(jìn)行相關(guān)性分析，得出關(guān)鍵性指標(biāo)后進(jìn)行層次分析法與模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)值法相結(jié)合的綜合分析，用得出的結(jié)果來判斷新移栽或新種植的園林樹木抵御大風(fēng)的能力，最大程度減少風(fēng)災(zāi)后的綠化經(jīng)濟(jì)損失。

4.2 園林樹木臺風(fēng)受損程度降低對策

城市綠地合理布局，立地條件有效改善，綠化樹種科學(xué)選擇和綠地養(yǎng)護(hù)管理到位等措施，在城市“規(guī)劃設(shè)計-工程施工-綠化養(yǎng)護(hù)”階段能積極落實，可精準(zhǔn)降低臺風(fēng)給園林綠化帶來的破壞。如可通過“增肥透氣、改土適樹”等土壤改良方法，營造良好植物生長環(huán)境;濱海綠地宜采用多株陣列種植或群落層次種植的整體抗風(fēng)種植形式，形成抗風(fēng)綠地結(jié)構(gòu);在臺風(fēng)季來臨前加強(qiáng)防御措施，修繁枝、剪殘枝，加固護(hù)樹設(shè)施，以增強(qiáng)樹木抵御臺風(fēng)的能力。

4.3 抗風(fēng)性園林樹木配置優(yōu)化措施

濱海綠地在植物造景時遵循“堅持因地制宜選擇樹種，防護(hù)性能與景觀要求相結(jié)合，長壽樹種與速生樹種相兼顧”的原則。如濱海大草坪宜群植高大觀賞棕櫚類植物形成疏林景觀，也可選擇鄉(xiāng)土樹種配以馴化的外來樹種，采取抗風(fēng)性樹木與遮陰觀賞性樹木套種的喬灌搭配方式進(jìn)行布局。長壽樹種與短壽樹種、速生樹種與慢生樹種的合理搭配，不僅充分考慮了各樹種生態(tài)及生理特征和防護(hù)能力的結(jié)合，還避免了多個樹種同時期衰老的情況發(fā)生。

注：圖1為作者自繪。

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