吳松成，李玲莉，田 中，朱自林

（1.重慶市風(fēng)景園林科學(xué)研究院，重慶 401329；2.重慶市城市園林綠化工程技術(shù)研究中心，重慶 401329）

懸鈴木（PlatanusSpp.）為懸鈴木科懸鈴木屬落葉喬木，自引入中國(guó)之后，被廣泛用于行道樹栽植，享有“行道樹之王”的美譽(yù)［1］。南京市于1928年為迎接孫中山靈柩辟建道路時(shí)，將懸鈴木用作行道樹［2］。作為懸鈴木（法桐）是南京市市街綠化的重要樹種，2006年懸鈴木在行道樹應(yīng)用總株樹中占比為56.5%，現(xiàn)栽植數(shù)量近9萬(wàn)株，懸鈴木已然成為南京的一張名片［2］。其中，熱河路、北京西路的懸鈴木胸徑達(dá)1 m以上，是南京最漂亮的林陰大道之一。

行道樹在城市綠化景觀中受多種脅迫影響，如高溫輻射、汽車尾氣和夜間照明等都屬于地上部分可以直接觀察到的脅迫［3，4］，而道路硬化路面、人行道硬質(zhì)鋪裝等對(duì)行道樹根系造成的脅迫研究，尚未報(bào)道。川山茶根系的生長(zhǎng)狀況與地上部分枝葉的繁茂程度密切相關(guān)［5-7］。本研究利用樹木雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)（Tree radar unit，以下簡(jiǎn)稱TRU）對(duì)不同鋪裝條件下懸鈴木直徑≥3 cm的根系空間分布進(jìn)行探測(cè)，以探索鋪裝對(duì)懸鈴木根系生長(zhǎng)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)對(duì)象

從南京市區(qū)熱河路、北京西路、市政府大院中選擇不同鋪裝條件下栽植的懸鈴木，包括鋪裝類型Ⅰ：樹池栽植，樹池外為硬化路面；鋪裝類型Ⅱ：樹池栽植，樹池外一邊為透水磚鋪裝，一邊為硬化路面；鋪裝類型Ⅲ：連通槽栽植，連通槽外一邊為大理石鋪裝，一邊為硬化路面；對(duì)照：草地內(nèi)臨路栽植。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)測(cè)定方法 試驗(yàn)采用產(chǎn)自美國(guó)的樹木雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)（400 MHz雷達(dá)天線，可分辨最小根系直徑3 cm），探測(cè)掃描以樹為圓心，半徑為0.5、1.0和1.5 m圓斷面上，0～150 cm土層中直徑≥3 cm的根系分布情況。

1.2.2 單株選擇方法 選擇距樹干5 m以內(nèi)無(wú)灌木和大型雜草生長(zhǎng)，且植株長(zhǎng)勢(shì)良好、胸徑大于1 m的懸鈴木植株，每種鋪裝條件不少于5棵。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS 19.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 鋪裝類型Ⅰ下懸鈴木根系空間分布規(guī)律

2.1.1 直徑≥3 cm根系縱向分布 在樹池栽植，樹池外為硬化路面的鋪裝條件下，供試懸鈴木直徑≥3 cm粗的根數(shù)多重比較結(jié)果見表1。由表1可知，隨著土壤深度的增加，距樹干0.5、1.0和1.5 m處，懸鈴木的根數(shù)呈逐漸增加趨勢(shì)，但差異均未達(dá)到顯著水平。距樹干0.5 m處，直徑≥3 cm根數(shù)從8條增至11條；距樹干1.0 m處，直徑≥3 cm根數(shù)從10條增至21條；距樹干1.5 m處，直徑≥3 cm根數(shù)從10條增至43條。根數(shù)的增加倍數(shù)為0.4～3.3倍不等。

表1 鋪裝類型Ⅰ下不同土壤深度中直徑≥3 cm根數(shù)的多重比較結(jié)果

隨著距樹干距離的增加，深度0～40 cm的土壤中，直徑≥3 cm根數(shù)占比從62.83%逐漸降至34.62%。由此可見，距樹干1.0 m內(nèi)，懸鈴木直徑≥3 cm的根分布較淺，50%以上分布在深度0～40 cm的土壤中；距樹干1.0 m外，根系逐漸向40 cm以下深層土壤生長(zhǎng)。

2.1.2 直徑≥3 cm根系橫向分布 在樹池栽植，樹池外為硬化路面的鋪裝條件下，隨著距樹干距離的增加，直徑≥3 cm根數(shù)逐漸增加，根系逐漸向深層土壤延伸，結(jié)果見圖1。其中，直徑≥3 cm根數(shù)從28條增至65條，根系最深分布深度從82.76 cm增至148.07 cm，根系最淺分布深度從6.57 cm增至13.09 cm。這與樹池四周為硬化路面的鋪裝條件有關(guān)，當(dāng)?shù)厣喜糠值乃趾宛B(yǎng)分被硬化路面阻隔之后，環(huán)境脅迫導(dǎo)致懸鈴木必須向深層土壤生長(zhǎng)，以獲得生長(zhǎng)所需的水分和養(yǎng)分。

圖1 鋪裝類型Ⅰ下距樹干1.5 m內(nèi)直徑≥3 cm根系分布的變化趨勢(shì)

2.2 鋪裝類型Ⅱ下懸鈴木根系空間分布規(guī)律

2.2.1 直徑≥3 cm根系縱向分布 在樹池栽植，樹池外一邊為透水磚，一邊為硬化路面的鋪裝條件下，供試懸鈴木直徑≥3 cm粗的根數(shù)多重比較結(jié)果見表2。隨著土壤深度的增加，距樹干0.5、1.0和1.5 m處，懸鈴木的根數(shù)呈增加趨勢(shì)，且0～20 cm、20～40 cm和40～150 cm土層之間的根數(shù)均達(dá)到極顯著水平。距樹干0.5 m處，直徑≥3 cm根數(shù)從5條增至25條；距樹干1.0 m處，直徑≥3 cm根數(shù)從8條增至30條；距樹干1.5 m處，直徑≥3 cm根數(shù)從10條增至37條。根數(shù)的增加倍數(shù)為2.7～4.0倍不等。

表2 鋪裝類型Ⅱ下不同土壤深度中直徑≥3 cm根數(shù)的多重比較結(jié)果

隨著距樹干距離的增加，深度0～40 cm的土壤中，直徑≥3 cm根數(shù)占比從35.51%逐漸增至50.15%。由此可見，距樹干1.5 m內(nèi)，懸鈴木直徑≥3 cm的根分布較深，50%以上分布在深度40～150 cm的土壤中。

2.2.2 直徑≥3 cm根系橫向分布 在樹池栽植，樹池外一邊為透水磚，一邊為硬化路面的鋪裝條件下，隨著距樹干距離的增加，供試懸鈴木直徑≥3 cm根數(shù)從40條增至75條，根系最深分布深度從137.08 cm降至133.01 cm，根系最淺分布深度維持在6.3 cm左右，結(jié)果見圖2。由此可見，透水鋪裝能夠部分滿足懸鈴木淺層根系的水分和養(yǎng)分需求，因此，直徑≥3 cm的淺層根系未向深層土壤延伸。

圖2 鋪裝類型Ⅱ下距樹干1.5 m內(nèi)直徑≥3 cm根系分布的變化趨勢(shì)

2.3 鋪裝類型Ⅲ下懸鈴木根系空間分布規(guī)律

2.3.1 直徑≥3 cm根系縱向分布 在連通槽栽植，連通槽外一邊為大理石鋪裝，一邊為硬化路面的鋪裝條件下，供試懸鈴木直徑≥3 cm根數(shù)多重比較結(jié)果見表3。隨著土壤深度的增加，距樹干0.5、1.0和1.5 m處，懸鈴木的根數(shù)呈增加趨勢(shì)；在距樹干0.5和1.0 m處，40～150 cm比0～20 cm土層內(nèi)的根數(shù)有顯著增加。距樹干0.5 m處，直徑≥3 cm根數(shù)從8條增至17條；距樹干1.0 m處，直徑≥3 cm根數(shù)從11條增至24條；距樹干1.5 m處，直徑≥3 cm根數(shù)從15條增至28條。根數(shù)的增加倍數(shù)為0.9～1.2倍不等。

表3 鋪裝類型Ⅲ下不同土壤深度中直徑≥3 cm根數(shù)的多重比較結(jié)果

隨著距樹干距離的增加，深度0～40 cm的土壤中，直徑≥3 cm根數(shù)占比從52.08%增至57.09%。由此可見，距樹干1.5 m內(nèi)，懸鈴木直徑≥3 cm的根分布較淺，50%以上分布在深度0～40 cm的土壤中。

2.3.2 直徑≥3 cm根系橫向分布 在連通槽栽植，連通槽外一邊為大理石鋪裝，一邊為硬化路面的鋪裝條件下，隨著距樹干距離的增加，供試懸鈴木直徑≥3 cm根數(shù)從36條增至65條，根系最深分布深度維持在119.02～123.70 cm，根系最淺分布深度維持在2.71～4.45 cm，結(jié)果見圖3。

圖3 鋪裝類型Ⅲ下距樹干1.5 m內(nèi)直徑≥3 cm根系分布的變化趨勢(shì)

2.4 對(duì)照中懸鈴木根系空間分布規(guī)律

2.4.1 直徑≥3 cm根系縱向分布 在草地內(nèi)臨路栽植的生長(zhǎng)條件下，供試懸鈴木直徑≥3 cm粗的根數(shù)多重比較結(jié)果見表4。隨著土壤深度的增加，距樹干0.5、1.0和1.5 m處，懸鈴木的根數(shù)呈增加趨勢(shì)；在距樹干1.0 m和1.5 m處，20～40 cm和40～150 cm土層較0～20 cm土層內(nèi)的根數(shù)有極顯著增加。距樹干0.5 m處，直徑≥3 cm根數(shù)從3條增至10條；距樹干1.0 m處，直徑≥3 cm根數(shù)從4條增至14條；距樹干1.5 m處，直徑≥3 cm根數(shù)從5條增至21條。根數(shù)的增加倍數(shù)為2.3～3.2倍不等。

表4 鋪裝類型Ⅳ下不同土壤深度中直徑≥3 cm根數(shù)的多重比較結(jié)果

隨著距樹干距離的增加，深度0～40 cm的土壤中，直徑≥3 cm根數(shù)占比呈先增后降的趨勢(shì)，從45.63%增至57.73%，然后降至52.13%，在距樹干1.0 m處根數(shù)占比達(dá)到最高（57.73%）。由此可見，距樹干1.5 m內(nèi)，直徑≥3 cm的根分布較淺，近50%分布在深度0～40 cm的土壤中。

2.4.2 直徑≥3 cm根系橫向分布 在草坪中臨路栽植的懸鈴木，隨著距樹干距離的增加，其直徑≥3 cm根數(shù)從19條增至45條，根系最深分布深度維持在110.48～120.00 cm，根系最淺分布深度從16.15 cm降至12.35 cm，結(jié)果見圖4。草坪覆蓋不會(huì)阻礙地上部分水分和養(yǎng)分在土壤中的下滲，當(dāng)懸鈴木可以從地上部分和土壤兩條途徑中獲得生長(zhǎng)所需的水分和養(yǎng)分時(shí)［8］，懸鈴木直徑≥3 cm根系最淺分布不小于10 cm，根系最深分布也降至120 cm。

圖4 鋪裝類型Ⅳ下距樹干1.5 m內(nèi)直徑≥3 cm根系分布的變化趨勢(shì)

2.5 不同鋪裝條件下懸鈴木根系空間分布對(duì)比

以草坪覆蓋臨路栽植的懸鈴木為對(duì)照，對(duì)比不同鋪裝條件下懸鈴木直徑≥3 cm根系空間分布，結(jié)果見表5。在距樹干0.5 m和1.0 m處，鋪裝條件下直徑≥3 cm根數(shù)高于草坪覆蓋，根系的最淺分布深度小于草坪覆蓋，其中鋪裝類型Ⅱ和Ⅲ與對(duì)照相比均達(dá)到極顯著水平；但在根系分布最深深度上四者無(wú)顯著差異。

表5 不同鋪裝條件下距樹干不同距離直徑≥3 cm根系分布的多重比較結(jié)果

在距樹干1.5 m處，鋪裝條件下直徑≥3 cm根數(shù)高于草坪覆蓋，其中鋪裝類型Ⅱ和Ⅲ中直徑≥3 cm的根數(shù)與對(duì)照相比達(dá)到極顯著和顯著水平；在根系分布最淺深度方面，鋪裝類型Ⅱ和Ⅲ根系的最淺分布深度小于草坪覆蓋和樹池外硬化路面鋪裝，并達(dá)到極顯著水平；在根系分布最深深度方面，鋪裝條件下根系分布較草坪覆蓋深，其中鋪裝類型Ⅰ和Ⅱ與對(duì)照相比達(dá)到顯著水平。

3 小結(jié)與討論

以草坪中臨路栽植的懸鈴木為對(duì)照，對(duì)比3種鋪裝條件下，距樹干0.5、1.0和1.5 m圓形斷面處懸鈴木直徑≥3 cm根系空間分布，總結(jié)如下。

1）隨著距樹干距離的增加，懸鈴木直徑≥3 cm的根數(shù)逐漸增多。鋪裝條件下懸鈴木的根數(shù)高于草坪覆蓋，特別是在樹池或種植槽外，一邊為透水磚或大理石鋪裝，一邊為硬化路面的栽植環(huán)境中，差異達(dá)到顯著或極顯著水平。這與地面鋪裝類型對(duì)源自地上部分的水分和養(yǎng)分的阻隔程度有關(guān)，當(dāng)鋪裝限制了地上部分水分和養(yǎng)分的下滲時(shí)，懸鈴木為了獲取生長(zhǎng)所需的水分和養(yǎng)分，通過(guò)發(fā)育出更多的根系來(lái)擴(kuò)大水分和養(yǎng)分的吸收面積。

2）同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在距樹干0.5、1.0和1.5 m處，隨著土壤深度的增加，3個(gè)土層中直徑≥3 cm的根數(shù)逐漸增多，40～150 cm土層中的根數(shù)為0～20 cm土層中的1.4～5.0倍不等。其中，0～40 cm深的土層中，當(dāng)?shù)孛鏋橥杆u、大理石和草坪覆蓋時(shí)，直徑≥3 cm的根數(shù)占比為35.51%～57.73%，隨距樹干距離的增加呈上升趨勢(shì)；而樹池外全部為硬化路面鋪裝時(shí)，直徑≥3 cm的根數(shù)占比隨距樹干距離的增加呈下降趨勢(shì)，在距樹干1.5 m處根數(shù)占比從62.83%降至34.62%。這與鋪裝類型密不可分，當(dāng)樹池外全部為硬化道路鋪裝時(shí)，地上部分水分和養(yǎng)分供給基本被切斷，因此在距樹干1.5 m處深度40～150 cm土層中，直徑≥3 cm的根數(shù)占比（65.83%）遠(yuǎn)高于草坪覆蓋（47.72%）。懸鈴木根系向深層土壤延伸，以獲取生長(zhǎng)所需的水分和養(yǎng)分。

3）草坪覆蓋下，懸鈴木直徑≥3 cm的根系分布范圍為12.35～120.00 cm。硬化路面覆蓋下為6.57～148.07 cm，透水磚覆蓋下為6.30～137.08 cm，大理石覆蓋下為2.71～123.70 cm。相對(duì)而言，草坪覆蓋下懸鈴木直徑≥3 cm的根系分布范圍較窄。結(jié)合日常觀察發(fā)現(xiàn)，在鋪裝面磚下的墊層中便有直徑≥3 cm的根分布，甚至導(dǎo)致鋪裝面磚凸翹。由此可見，鋪裝條件下，懸鈴木直徑≥3 cm根系分布的最淺深度與鋪裝面磚的厚度相關(guān)，最深深度不僅與土壤質(zhì)地和有效土層厚度有關(guān)，還與鋪裝類型對(duì)源自地上部分的水分和養(yǎng)分的阻隔程度密不可分。

綜上所述，本研究?jī)H在距樹干1.5 m內(nèi)不同鋪裝類型對(duì)懸鈴木根系生長(zhǎng)的影響進(jìn)行探討，城市立地環(huán)境下，園林綠化植物與市政設(shè)施之間的關(guān)系仍需進(jìn)一步深入研究。