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        園林樹木高效抗風(fēng)關(guān)鍵技術(shù)在城市公園的應(yīng)用
        ——以廣州市荔灣區(qū)公園應(yīng)用實(shí)踐為例

        2022-08-12 13:41:28毛偉才譚廣文朱炫熹
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年15期
        關(guān)鍵詞:抗風(fēng)性荔灣區(qū)抗風(fēng)

        毛偉才,譚廣文,朱炫熹

        (1.廣州文化公園,廣東廣州 510130;2.廣州普邦園林股份有限公司,廣東廣州 510600)

        我國(guó)是風(fēng)災(zāi)活動(dòng)頻繁且受風(fēng)災(zāi)影響較大的國(guó)家之一,其中臺(tái)風(fēng)是影響我國(guó)沿海地區(qū)及部分內(nèi)陸地區(qū)重要的天氣系統(tǒng),是極具破壞力的熱帶氣旋。作為城市景觀的重要組成部分,沿海地區(qū)的城市園林樹木常因臺(tái)風(fēng)侵襲而遭受重大損失。2018年第22號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“山竹”于9月16日17:00在臺(tái)山市海宴鎮(zhèn)登陸?!吧街瘛迸c1713號(hào)“天鴿”、6416號(hào)“SALLY”并列為1951年以來(lái)登陸珠江三角洲風(fēng)速最大的臺(tái)風(fēng)。據(jù)廣東省各地民政部門匯報(bào)統(tǒng)計(jì),“山竹”致使458個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi),農(nóng)作物受災(zāi)面積5.32萬(wàn)hm,倒塌房屋121間,直接經(jīng)濟(jì)總損失42.49億元。筆者以廣州市荔灣區(qū)公園為例,探討了園林樹木高效抗風(fēng)關(guān)鍵技術(shù)在城市公園的應(yīng)用。

        1 臺(tái)風(fēng)災(zāi)害背景下廣州城市公園綠化抗風(fēng)性研究的意義

        “山竹”臺(tái)風(fēng)對(duì)廣州市的市容市貌乃至園林樹木影響甚大,據(jù)中國(guó)氣象局報(bào)道,2018年16—17日廣州市普遍出現(xiàn)了8~11級(jí)熱帶風(fēng)暴與強(qiáng)熱帶風(fēng)暴,局部地區(qū)有12~14級(jí)臺(tái)風(fēng)與強(qiáng)臺(tái)風(fēng),最大陣風(fēng)高達(dá)45.9 m/s(14級(jí)),風(fēng)速自東南向西北逐漸減??;據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),全市11區(qū)道路共倒伏樹木7 280余宗,倒伏樹木阻擋道路,壓毀車輛,破壞市政設(shè)施;9月16—30日,廣州市共出動(dòng)園林綠化搶險(xiǎn)人員38 116人次,車輛8 411班。廣州市內(nèi)各區(qū)公園的樹木也受損嚴(yán)重,其中因南沙區(qū)和番禺區(qū)靠近海灣,故臺(tái)風(fēng)影響相較于其他區(qū)嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),廣州市主要公園樹木倒伏5 356株、傾斜2 764株、斷枝7 032株(表1),這給城市公園管理工作敲響了警鐘,強(qiáng)臺(tái)風(fēng)或超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)襲擊下,公園管理應(yīng)積極提升公園綠化的抗風(fēng)能力。

        在城市眾多綠化單元中公園地位特殊,園林綠化面積大、樹木品種繁多,不僅承擔(dān)了生態(tài)、景觀的功能,而且為城市居民提供休息、游覽、鍛煉、交往,以及舉辦各種集體文化活動(dòng)的場(chǎng)所,與市民日常生活密切相關(guān),臺(tái)風(fēng)災(zāi)害帶來(lái)的影響十分顯著。因此,以城市公園作為抗風(fēng)性提升的研究對(duì)象,對(duì)城市綠化抗風(fēng)性研究及園林工程實(shí)踐具有良好的借鑒意義。

        2 荔灣區(qū)公園中樹木風(fēng)害受損調(diào)查與分析

        荔灣區(qū)地處廣州西部,位于北回歸線南側(cè),南亞熱帶,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,具有溫暖多雨、陽(yáng)光充足、夏季長(zhǎng)、霜期短等氣候特征。常年平均氣溫21.4~21.8 ℃,平均降雨量1 650.33 mm。該研究的調(diào)查范圍均為老城區(qū)公園,涉及廣州文化公園、醉觀公園、雙橋公園、兒童公園、青年公園、增埗公園、西焦公園共7個(gè)公園,是較典型的城市公園且具有較高的研究?jī)r(jià)值。據(jù)統(tǒng)計(jì),荔灣區(qū)主要公園,在2018年臺(tái)風(fēng)“山竹”中受損害樹木總計(jì)537株,其中倒伏大樹152株,主要分布在人行道、道路交匯口、綠化坡地底部和綠化平地邊緣,傾斜97株,斷枝木288株(表1);壓砸屋頂3宗,圍墻倒塌1宗。荔灣區(qū)整體受災(zāi)情況見(jiàn)表2。

        外在因素。荔灣區(qū)公園樹木受損嚴(yán)重與臺(tái)風(fēng)威力巨大、持續(xù)性降雨有密切關(guān)系,臺(tái)風(fēng)“山竹”過(guò)境時(shí)廣州市區(qū)普遍出現(xiàn)了8~11級(jí)熱帶風(fēng)暴與強(qiáng)熱帶風(fēng)暴,局部地區(qū)有12~14級(jí)臺(tái)風(fēng)與強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。伴隨臺(tái)風(fēng)而來(lái)的長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)降雨使土壤水分短時(shí)間積聚,導(dǎo)致土壤松軟,樹木根系吸附力下降,加劇了樹木倒伏。

        內(nèi)在因素。

        立地環(huán)境。

        (1)硬質(zhì)環(huán)境,主要指公園道路、廣場(chǎng)鋪裝壓實(shí)導(dǎo)致樹木生存土壤強(qiáng)度、密度和孔隙度等性質(zhì)改變。主要代表為文化公園的行道樹,調(diào)查中發(fā)現(xiàn)由于展覽及文化活動(dòng)的需要,園內(nèi)硬質(zhì)鋪裝較多,道路兩旁樹池普遍狹小,嚴(yán)重影響了根芽生長(zhǎng);另外對(duì)于樹池的排水設(shè)施也考慮不足,暴雨來(lái)臨時(shí)地表徑流被引入樹池,滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易導(dǎo)致根部惡化。根部生長(zhǎng)受限,與周邊土壤缺乏足夠的錨固,該類型的種植結(jié)構(gòu)通??癸L(fēng)表現(xiàn)差。

        表1 臺(tái)風(fēng)“山竹”后廣州市各區(qū)主要公園樹木受損情況統(tǒng)計(jì)

        表2 臺(tái)風(fēng)“山竹”后荔灣區(qū)主要公園樹木受災(zāi)情況

        (2)軟質(zhì)環(huán)境,主要指綠地中的樹木,排水是關(guān)鍵因素。調(diào)查中的公園綠地存在一定的地形起伏變化,使得土壤含水量情況復(fù)雜,地勢(shì)高處易水土流失,低處又易積水爛根,倒伏樹木中多數(shù)位于地勢(shì)較低地段。在較平坦的地段,倒伏樹木則多位于與道路交界的邊緣地帶,直接接收道路徑流匯水,雨水在平坦的地形流動(dòng)性較差,從而積滲。

        樹種類型。不同類型樹種的抗風(fēng)力有明顯差異,這與根系類型、木材性質(zhì)和樹冠形狀等有關(guān)。

        (1)根系狀況:根總數(shù)多、粗壯,且分布均勻,板根發(fā)達(dá)的側(cè)根類樹種抗風(fēng)性強(qiáng),如人面子、高山榕等倒伏較少。

        (2)樹木材質(zhì):材質(zhì)韌性好的樹木抗風(fēng)性較好,主干和枝條不易折斷,如樟樹和秋楓等;相反,枝干韌性差的材質(zhì)易折枝,如白蘭、大花紫薇、刺桐、紅花羊蹄甲、海南蒲桃等。

        (3)樹冠形狀:研究表明,樹冠大小與樹木的抗風(fēng)能力直接相關(guān)。有些樹木樹冠大,迎風(fēng)面積大,受損較大,如美麗異木棉、大花紫薇、紅花羊蹄甲等,棕櫚科植物迎風(fēng)面積小,受損較小,如銀海棗、大王椰子等。

        樹木管養(yǎng)。研究表明,合理的修剪對(duì)樹木抵御臺(tái)風(fēng)有很大幫助??癸L(fēng)性差的樹種經(jīng)過(guò)合理修剪會(huì)增強(qiáng),其抗風(fēng)性,抗風(fēng)性好的樹種不重視修剪其抗風(fēng)性會(huì)嚴(yán)重降低。如在西焦公園調(diào)查中發(fā)現(xiàn),深根系、抗風(fēng)性較好的小葉欖仁在這次臺(tái)風(fēng)中倒伏嚴(yán)重,因長(zhǎng)期缺乏修剪導(dǎo)致樹木冠層濃密,透風(fēng)性差。此外,樹木的健康狀況也至關(guān)重要。樹體健康的樹木受損較小,健康狀況較差的樹木受損嚴(yán)重。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有倒伏的木棉樹樹體出現(xiàn)了空洞,經(jīng)查看是由白蟻侵蝕形成的。如果樹木日常的病蟲害防治不到位,遇上風(fēng)災(zāi)抗風(fēng)表現(xiàn)差,受損不可避免。

        3 城市公園應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)難的對(duì)策及實(shí)踐

        根據(jù)臺(tái)風(fēng)“山竹”吹襲后公園樹木的受損情況及受損原因分析,廣州文化公園(荔灣區(qū)公園管理中心)果斷采取措施,從樹種選擇、栽培養(yǎng)護(hù)、群落構(gòu)建等角度,進(jìn)行園林樹木高效抗風(fēng)技術(shù)的研究與實(shí)踐,為指導(dǎo)珠三角地區(qū)抗風(fēng)型城市綠化建設(shè)及有效減少臺(tái)風(fēng)危害提供科學(xué)依據(jù)。

        從園林樹木抗風(fēng)機(jī)理、樹種及苗木篩選、抗風(fēng)性苗木養(yǎng)護(hù)技術(shù)、抗風(fēng)性植物群落構(gòu)建等方面著手,結(jié)合公園樹木現(xiàn)實(shí)狀況,開(kāi)展相關(guān)實(shí)踐,力求形成園林樹木高效抗風(fēng)性關(guān)鍵技術(shù)體系,減少臺(tái)風(fēng)危害,降低風(fēng)災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失,保護(hù)城市公園公共安全,提升公園綠地系統(tǒng)的生態(tài)穩(wěn)定性。

        規(guī)劃設(shè)計(jì)先行,科學(xué)選擇公園抗風(fēng)樹種。由于公園的特殊性,老城區(qū)公園樹種的選擇除了要考慮抗風(fēng)的安全性外,還要兼顧景觀性、生態(tài)性、地域性。筆者充分根據(jù)城市公園的實(shí)際情況,綜合各方面考慮,初步建立適應(yīng)公園的抗風(fēng)性園林樹木篩選評(píng)價(jià)體系,優(yōu)選出不同抗風(fēng)等級(jí)樹種45種(表3)。

        表3 城市公園抗風(fēng)性園林樹種推薦

        接下表

        建立適應(yīng)城市公園的抗風(fēng)樹木推薦表(表3),為公園的綠地改造、苗木更新等提供了可靠的保障。根據(jù)公園不同的位置,因地制宜選擇合適的樹種。對(duì)于行道樹,除了樹冠形狀、抗風(fēng)樹種的選育外,還應(yīng)以深根系、枝干柔韌性高為原則。而在公園綠地中,樹種的選擇要求可以適度降低,可采用叢植、群植等復(fù)層配置手法,有效降低臺(tái)風(fēng)穿過(guò)時(shí)的速度和強(qiáng)度,從而減少樹木受害。

        認(rèn)真梳理不足,有序優(yōu)化調(diào)整現(xiàn)有植物群落。針對(duì)區(qū)內(nèi)公園植物群落存在的抗風(fēng)性不足(如樹木冠徑比例不協(xié)調(diào),郁閉度過(guò)疏遠(yuǎn)或過(guò)密等),種植模式單一等問(wèn)題,通過(guò)修正樹木冠徑比,調(diào)整植物群落樹木株數(shù),優(yōu)化種植單元等方式,構(gòu)建了抗風(fēng)性植物群落,形成水平與垂直方向的群落結(jié)構(gòu),利用等邊三角形的種植單元(分為下部防風(fēng)層、中部防風(fēng)層和上部防風(fēng)層),提高防風(fēng)固沙效果,且比單一防風(fēng)林高40%,植物多樣性比自然恢復(fù)情況高出30%,可有效降低風(fēng)害造成的影響。

        立足日常管養(yǎng),不斷提升抗風(fēng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

        移栽。在公園日常樹木移栽中,巧妙運(yùn)用聚氨基酸和脫落酸等根系生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,以及2種三唑啉酮類化合物樹冠生長(zhǎng)抑制調(diào)節(jié)劑,應(yīng)用1種根系通氣裝置,引導(dǎo)樹木根系更深、更寬生長(zhǎng),增加樹木根冠比,結(jié)合樹冠修剪,減小冠層密度,有效提升樹木抗風(fēng)能力。經(jīng)過(guò)參照對(duì)比,運(yùn)用新技術(shù)移栽完成后可節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本20%。

        修剪。研究表明,定期修剪對(duì)樹木抵御臺(tái)風(fēng)有很大幫助,肖潔舒等采用SPSS 18.0對(duì)各倒伏原因重要性進(jìn)行排序,得到修剪養(yǎng)護(hù)之后樹種抗風(fēng)性排序,說(shuō)明修剪管理是樹木抗臺(tái)風(fēng)的重要措施。對(duì)于生長(zhǎng)速度極快的樹木(如紅花羊蹄甲、非洲桃花心木等)應(yīng)注重樹冠透風(fēng)性修剪,培養(yǎng)良好的樹干骨架、樹枝結(jié)構(gòu)以及樹冠形狀,從而提高樹木自身的抗風(fēng)性。對(duì)于黃槐決明、黃槿、小葉榕等樹冠濃密、根淺的樹種,要加強(qiáng)修剪,重點(diǎn)關(guān)注樹木自身承受力,減少樹冠內(nèi)過(guò)多分枝,合理調(diào)整根冠比,避免樹大招風(fēng),達(dá)到抗臺(tái)風(fēng)的目的。

        支護(hù)。支護(hù)對(duì)新栽、老弱、材質(zhì)脆弱、生長(zhǎng)傾斜的樹木起著加強(qiáng)抗風(fēng)性能的作用。尤其是新樹因根系尚未與周圍土壤形成較強(qiáng)的吸附力,極易發(fā)生搖晃。應(yīng)用樹木支護(hù),防護(hù)效果明顯,主要表現(xiàn)在:①可以穩(wěn)定樹木,使根系與土壤保持穩(wěn)定接觸,利于新根良好生長(zhǎng);②可以減緩臺(tái)風(fēng)對(duì)樹干的破壞,減少樹木發(fā)生風(fēng)折、傾斜、位移、倒伏等情況。公園管理方針對(duì)不同類型的樹種,分別運(yùn)用了二腳支撐、三腳支撐、四腳支撐以及抗風(fēng)連體支架等不同形式的支護(hù),有效提升了樹木的抗風(fēng)能力。

        其他技術(shù)措施。

        土壤環(huán)境改良。對(duì)于排水性不好,出現(xiàn)樹木倒伏的綠地,采取改良土壤性質(zhì)的手段,如填入壤土、陶粒等,降低沙土含量,同時(shí)防止土壤短時(shí)間積水過(guò)多,破壞樹木地下結(jié)構(gòu)。硬質(zhì)環(huán)境中,條件允許的情況下盡量給樹木預(yù)留足夠大的樹池,沒(méi)有條件的樹木,其周邊的鋪裝上應(yīng)盡量使用疏水、透氣的鋪裝磚,以改善路面的透水、透氣性,給樹木根部創(chuàng)造良好的生長(zhǎng)條件。

        樹木抗風(fēng)性評(píng)估。日常做好清理枯枝老葉,修剪低垂枝葉,清除樹木寄生,檢查樹木支護(hù),確保將可見(jiàn)的安全隱患排除在外,加強(qiáng)隱性危樹的排查工作也相當(dāng)重要。委托專業(yè)公司或利用先進(jìn)檢測(cè)儀器、實(shí)驗(yàn)手段開(kāi)展病蟲害防治及危樹檢測(cè)工作。在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨前加強(qiáng)巡視,及時(shí)排查樹木安全隱患,做好樹木的抗風(fēng)性評(píng)估,制訂合理的抗風(fēng)措施以及應(yīng)急處置方案。

        4 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

        自應(yīng)用園林樹木高效抗風(fēng)技術(shù)以來(lái),相關(guān)公園積極落實(shí)管理措施,鞏固應(yīng)用成果,并嚴(yán)密注意區(qū)內(nèi)極端天氣的動(dòng)向。經(jīng)統(tǒng)計(jì),自2019年以來(lái)入境廣州的臺(tái)風(fēng)共有3起,分別是2019年的韋帕WIPHA,2020年的海高斯HIGOS以及2021年的雷伊RAI(表4)。臺(tái)風(fēng)過(guò)后,管理部門對(duì)園內(nèi)樹木情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(表5)。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),各公園未出現(xiàn)樹木倒伏,傾斜樹木2株,斷枝樹木10株,且受損情況均為輕微。統(tǒng)計(jì)表明,園林樹木高效抗風(fēng)技術(shù)應(yīng)用效果顯著,園內(nèi)樹木抗風(fēng)性能大幅提升。

        表4 2019年以來(lái)入境廣州的臺(tái)風(fēng)統(tǒng)計(jì)

        表5 2019年以來(lái)臺(tái)風(fēng)入境荔灣區(qū)主要公園樹木受損情況統(tǒng)計(jì)

        在應(yīng)用園林樹種關(guān)鍵抗風(fēng)技術(shù)過(guò)程中,在養(yǎng)護(hù)方面特別應(yīng)用三唑啉酮類化合物控制樹木冠幅生長(zhǎng),減小冠根比,有效降低修剪頻次,尤其是中小型綠籬灌木修剪頻次每年可減少3~5次,這不僅有效提高了樹木的抗風(fēng)性,還大大節(jié)省了養(yǎng)護(hù)成本(表6)。

        表6 部分植物使用三唑啉酮類化合物前后修剪情況統(tǒng)計(jì)

        5 結(jié)語(yǔ)

        城市公園的抗風(fēng)性提升是建設(shè)更穩(wěn)定、低維護(hù)的韌性城市園林綠化的必備條件。城市公園抗風(fēng)性的提升是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要城市公園管理者嚴(yán)密審視現(xiàn)狀綠化背后潛藏的抗風(fēng)危機(jī),對(duì)樹木的抗風(fēng)機(jī)制有全面清晰的認(rèn)知,并在日常工作中長(zhǎng)期積累,才能有效提高公園園林樹木的抗風(fēng)性。事實(shí)證明,園林樹木高效抗風(fēng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用,能有效減少臺(tái)風(fēng)造成的危害,對(duì)降低風(fēng)災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失,保護(hù)城市公園公共安全及提升公園綠地系統(tǒng)的生態(tài)穩(wěn)定性有著重要意義。

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