第11章-园林树木的安全性管理(扬州大学).doc

第十一章 园林树木的安全性管理第十一章 园林树木的安全性管理 纲要第一节　园林树木的安全性问题　一、树木的不安全因素　二、造成树木弱势的非感染和传播性因素　三、树木安全性的管理　四、树木生物力学的数学方法第二节 树木腐朽及其危险影响　一、树木的腐朽　二、树木腐朽的类型　三、树木腐朽的探测与诊断　四、树干腐朽后强度的损失第一节　园林树木的安全性问题一、树木的不安全因素　　1、定义　　在人们居住的环境中总有许多大树、老树、古树，以及不健康的树木，由于种种原因而表现生长缓慢、树势衰弱，根系受损、树体倾斜，出现断枝、枯枝等情况，这些树木如遇到大风、暴雨等异常天气就容易折断、倒伏，树枝垂落而危及建筑设施，并构成对人群安全的威胁事实上几乎所有的树木多少都具有潜在的不安全因素，即使健康生长的树木，有的因生长过速枝干强度降低也容易发生以外情况而成为城市的不安全因素有人曾说，城市树木经营中的一个重要方面，就是确保树木不会构成对设施与财产的损伤因此城市树木的经营者不仅要注意已经受损、发现问题的树木，而且要密切关注被暂时看作是健康的树木，并建立确保树木安全的管理体系 　　一般把具有危险的树木（hazardous）定义为，树体结构发生异常并且有可能危及目标的树木。

1）树体结构异常　　如病虫害引起的枝干缺损、腐朽、溃烂，各种损伤造成树干劈裂、折断，一些大根损伤、腐朽，树冠偏斜、树干过度弯曲、倾斜等　　树木结构方面的因素主要包括以下几个方面　　树干部分：树干的尖削度不合理，树冠比例过大、严重偏冠，具有多个直径几乎相同的主干，木质部发生腐朽、空洞，树体倾斜等　　树枝部分；大枝（一级或二级分支）上的枝叶分布不均匀，大枝呈水平延伸、过长，前端枝叶过多、下垂，侧枝基部与树干或主枝连接处腐朽、连接脆弱；树枝木质部纹理扭曲，腐朽等　　根系部分：根系浅、根系缺损、裸出地表、腐朽，侧根环绕主根影响及抑制其它根系的生长　　在上述这些潜在的危险是可以预测和预防的必须强调的是，有些树种由于生长速度快，树体高大，树冠幅度大，但枝干强度低、脆弱，也很容易在异常的气候情况发生树倒或折断现象2）危及目标　　定义为不安全的树木，除了树木本身外还必须具有其危及的目标，如树木生长在旷野不会构成对财产或生命的威胁，因此不用判断为安全性有问题的树木，但在城区就要慎重处理城市树木危及的目标包括，各类建筑、设施、车辆、人群等对人群经常活动的地方，如人行道、公园、街头绿地、广场等，以及重要的建筑附近的树木应是主要的监管对象。

也应注意树木对地面和地下部分城市基础设施的影响　　另外一种特殊的情况是，树木生长的位置以及树冠结构等方面交通的影响，也是树木造成不安全的因素例如，十字路口的大树行道树，过大的树冠或向路中伸展的枝叶可能会遮挡司机的视线；行道树的枝下高过低也可能造成对行人的以外伤害，这类问题在树木修剪规程、配置要求等有关介绍中已有阐述　　2、具危险性树木的评测　　对树木具有潜在危险性的评测，包括3个方面　　1、对具有潜在危险的树木的检查与评测　　一般通过观察或测量树木的各种表现，例如树木的生长、各部形状是否正常，树体平衡性及机械结构是否合理等，并与正常生长的树木进行比较作出诊断这个方法称为望诊法VTS 方法（Visual tree assessment），即通过对树木的表现来判断　　德国的树木学家Claus Mattheck 认为该方法主要是建立在以下几个基础上　　① 树干、树枝的机械强度与树木的结构有关，每一种树木都在长期的进化过程中形成了独特的生长特性，以维持其树体机械结构的合理性，因此正常情况下树木均能承受其树冠本身的重量造成的应力、及外界风雪的压力　　② 树木是生命体，它能通过调整树体的各部分来平衡生长与支撑之间的关系，因此树木的生长使各方面的压力、应力均衡的分布在其表面。

树木适应这类经常性的应力分布规律，但一旦在某一位置发生应力的变化，该处就成为脆弱点　　③ 虽然我们一般认为整个树干起着支撑的作用，但事实上树木的边材才起着主要的支撑作用，这为我们推断树干强度时提供了依据　　④ 正常的树木一般情况下不会在某个部位负载过大、或失去负荷的情况但当大风、雪冰等异常天气发生时会使树木的某个部位负荷加重，破坏了原先的平衡造成该处脆弱另外如果生长的立地条件发生变化，例如周围的树木被伐去，留下的树木生长节律发生变化，然而在一段时间内生长平衡发生改变、在重新调整结构趋向新的平衡点之前，树木成为脆弱点　　⑤树木在某处表现对外界压力反映的生长变化例如当发生机械性的损伤时，促使形成层活动加快来修复损伤，我们看到的生长旺盛处可能就是机械强度减低的位置，称为因修复生长产生的症状　　⑥树木内部的解剖特征，例如木质部纤维素的长度、排列，纤丝角等木材的超微结构都直接关系到树木的机械强度　　因此，树干外表的一些异常变化往往预示其强度上的变化，这是观察评估树木是否存在安全问题的关键例如树干部位有隆突、肿胀,一般是内部发生腐烂或有空洞；条肋状的突起指示树干内部有裂缝；树皮表面局部的横向裂缝表示该处受轴向的张力，而纵向的裂缝或变形则表示该处受轴向的压力。

　　（2） 对可能造成树木不安全的影响因素的评估　　树木可能存在的潜在危险取决于树种、生长的位置、树龄、立地特点、危及的目标等，我们这些因子有了充分的了解，就能够知道应该注意哪些问题，并及时避免不必要的损失　　①树种 不同的树种在构成上述可能的危险方面表现极大的差异，例如有的树种枝的髓心比例大、脆弱，如泡桐、复叶槭、薄壳山核桃等，树枝表现的弱点要远大于树干和根系，对于这类树种而言，外界恶劣的天气因素也许不是主要的一般情况下，阔叶树种具有比较开展的树冠和延伸的侧枝，树枝容易出现负重过度、损伤或断裂；阔叶树多数为阳性，树冠因强趋阳性易成偏冠而造成雪压等伤害；另外，树干心腐也较易向主枝蔓延针叶树种就不同，其根系及根颈部位易成为衰弱点；而树干的心腐一般不易向主枝延伸；树冠相对较小，因冰雪造成损害的机会也少　　②树体的大小和树龄 一般情况大树、老树总是要比小树、幼树容易发生问题，老树对于生长环境改变的适应性较差，因此发生腐朽、受病菌感染的机会就多但一些速生树种的木质部强度较低，即使在幼龄阶段也容易损伤或断裂，这是必须注意的而相同树种、特别是分枝部位强度低的树种，树木个体之间具有明显的差异，树势生长旺盛的树木因承受的重量大，受伤、折断的机会要高于生长较弱的树木。

　　③ 树木培育与养护过程的不当处理： 树木栽培与养护过程中的各个环节，同样是致使树木受损、造成隐患的重要因素　　A苗圃阶段，目前我国大部分苗圃中的小树一般不采用树干支撑，树干弯曲、树干折断后由萌生枝代替原来的主枝现象常有发生，这些苗木成在为成年大树后树干的应力分布就有别于其它树木，构成隐患的可能性高于其它树木　　B树木栽种方法不当，如造成根系环绕，这一现象一般不易发现，但却是风倒的主要原因(图 2)　　C 栽植时采用截干苗木，截口下萌发若干侧枝形成新的树冠，这些侧枝距离十分接近，与主干的连接牢固性差，如果树冠修剪不当容易发生劈裂　　D修剪不当，例如过度修剪造成不必要的伤口、如果不能很好的愈合增加了感染病菌的机会而腐朽；疏剪树冠内部的枝条后，使树冠失去平衡　　E灌溉不当，如对耐干旱的树木过多的灌溉，容易造成根系感病及腐烂　　F未及时开展病虫害防治，致使树木生长衰退、引发腐朽真菌的侵入造成树干腐朽等　　④立地环境：应考虑的立地环境因素包括　　A气候因素，主要是异常的天气如大风、暴雨的出现频度，季节性的降雨分布、集中程度、冰雪积压等暴风雨、特别是台风暴风雨通常是造成树木威胁城市居民生命财产安全的主要因素之一，特别是对哪些已有着各种隐患的树木。

例如1985年杭州台风吹倒了许多二球悬铃木的行道树，1987年伦敦有5500株树木被风吹倒，2002年夏蚌埠市因暴风雨袭击而损失了近千株树木，同年连续降雨是上海市区树木倒伏的现象时有发生冰雪积压可以使树枝的负重超过正常条件的30倍，因此常是冬季树枝折断的主要原因　　B土壤性质以及灌溉条件，生长在土层浅，土壤干燥、粘重、排水不良立地条件的树木一般根系较浅，这些树木容易受风害，特别是当土壤水分饱和时更是如此，如美国北加州的一项调查风倒的树木表明，几乎2/3以上是由于土壤水分饱和的原因城市的土壤情况十分复杂，特别是在建筑区的环境，由于建筑及其它各种人为活动，如土壤被经常踩踏或机械压实，表面铺装，在树干周围回填土壤，地表整平等，这些都会降低土壤的通透性，影响土壤的气体交换与有机物的分解而影响树木根系的生长；另外树木生长位置的土壤常伴有建筑垃圾，有的栽植坑过小树木根系的生长受严重影响，导致根系生长衰退而逐渐死亡、腐朽，从而发生根系与树冠生长不平衡　　C树木生长立地环境的改变，如树木生长立地周围的变化，特别是根系部位土壤条件的改变情况，如是否有施工损坏根系现象，有否曾取土使根系暴露等　　对树木可能伤害的目标的评估，如上所述，树木可能危及的目标应包括人和物，当然人是首位的。

因此在人群活动频繁处的树木是首先要认真检查与评测的，另外包括建筑、地表铺装、地下部分的基础设施等　　3、检查周期 城市树木的安全性检查应成为制度，进行定期检查与及时处理，一般间隔1—2年我国在这方面还没有明确的规定，一般视具体情况；但在其它一些国家均制订具体的要求，例如美国林务局要求每年需检查一次，最好是一年2次，分别在夏季和冬季进行；美国加州的规定每2年一次，常绿树种在春季检查，落叶树种则在落叶以后应该注意的是，检查周期的确定还需根据树种及其生长的位置来决定，树木的重要性以及可能危及目标的重要程度来决定 　　二、造成树木弱势的非感染和传播性因素　　1、树木的结构，乔木树种的树冠构成基本为两种类型，一种具有明显的主干、顶端生长优势显著；另一种相反，无明显的主干　　(1)有主干的树木，如果中央主干发生如虫蛀、损伤、腐朽，则其上部的树冠就会受影响；如果中央主干折断或严重损伤，有可能形成一个或几个新的主干，其基部的分枝处的连接强度较弱；有的树木具有双主干，两主干在直径生长过程中逐渐相接，相连处夹嵌树皮（included bark），其木质部的年轮组织只有一部分相连，结果在两端形成突起，使树干成为椭圆状、橄榄状，随着直径生长这两个主干交叉的外侧树皮出现褶皱，然后交叉的连接处产生劈裂，这类情况危险性极大，必须采取修补措施来加固。

图）　　(2)无主干类型，这类树木通常由多个直径和长度相近的侧枝构成树冠，它们的排列是否合理是树冠结构稳定性的重要因素　　以下几种情况构成潜在危险的可能性要大　　几个一级侧枝的直径与主干直径相似　　几个直径相近的一级侧枝几乎着生在树干的同一位置　　古树、老树树冠继续有较旺盛的生长　　上述第一、二两点在苗圃育苗的过程中就发生了，为了促使萌发更多的分枝及早形成树冠、提前出圃，采取截干截枝的办法，结果分枝位置降低，侧枝过多、过密，且直径大致相同、集中在一起，而这些问题在栽植后不可能再得以改正，因此要格外注意在苗圃期间的管理另外经常促成这方面问题的是，采用截干大苗、甚或大树栽植的结果　　例如直径在20—30cm左右的树木采取截干移植是近年来城市绿化中的流行做法，其对树木结构产生的不利影响至少在3个方面　　A 截口以下一般会有多个隐芽同时萌发，而为了促使迅速形成树冠基本不会在栽植后1-2年内进行修剪，侧枝形成轮状的排列　　B 由于树干积累充足养分，促使萌发枝生长十分旺盛、木质部的强度要低于正常状态的枝；另外萌发枝之间的距离过近、直。