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古树健康监测与评价研究进展

2020-06-04李琳

现代农业科技 2020年10期
关键词:古树健康研究进展

李琳

摘要    古树是具有极高保护价值的不可再生自然遗产和文化遗产。因此,对于保护古树而言,古树的健康至关重要。进一步确定古树的健康评价体系,对古树的健康状况进行跟踪调查和正确评估具有重要意义。本文阐述了古树的定义和分级标准,分析了古树健康生长的影响因素,归纳了古树健康评价的研究现状,对古树健康监测与评价进行了展望,以期为更好地监测和评价古树健康提供参考。

关键词    古树;健康;监测;评价;研究进展

古树是重要的物产资源,素有“古文化”“活化石”“古文物”等称号。古树是长期以来适应自然生态环境的结果,是具有重要的科研价值和人文价值、具有极高保护价值的不可再生的自然遗产和文化遗产。

如果古树名木存活、长势良好,则古树名木资源具有广阔的旅游前景。然而,由于树龄较大、生长势衰弱、根系扩张能力明显减弱和病虫害发生严重等,古树的健康状况存在较多问题。从古树名木的保护现状来看,古树名木保护不容乐观,刻字、焚香和攀爬等人为伤害古树名木的行为屡禁不止,人们对古树名木的保护意识较低,加上干旱、水涝和病虫害等自然环境的影响,造成古树名木的处境较为严峻,严重者甚至会造成古树名木植株死亡,从而致使古树景观消失。同时,随着古树名木的树龄增加,其自身会出现衰老、水分和养分吸收能力越来越差以及生理机能逐渐下降等现象。此外,生长环境和人为干扰等许多外部因素也会影响古树名木的健康,进而不利于古树名木的修复与保护性开发。本文旨在综合分析国内外古树研究现状,并且基于我国古树保护管理工作的具体内容,寻找我国古树健康监测与评价体系的薄弱环节,探讨古树资源的生态监测与健康评价技术,以期为古树的基础养护与管理提供一定建议和参考。

1    古树的定义及分级标准

古树名木是指树龄达到100年以上,稀有、珍贵的树木和具有一定纪念意义、历史价值的树木[1]。根据《城市古树名木保护管理办法》《全国古树名木普查建档技术规定》等相关规定,按照树龄将古树名木划分为3个级别,即国家一级、国家二级和国家三级古树。其中,国家一级古树指树齡等于或超过500年,国家二级古树指树龄在300~499年之间,国家三级古树指树龄在100~299年之间。国家级名木不受树龄限制,同时也不进行分级。

2    古树健康的影响因素

树木的健康与否能够体现树木生长状况,树木健康则主要是指树木具有良好的生长状态[2]。树木均要经过生长、发育、衰老和死亡等过程。古树名木健康的影响因素较多,成因复杂。除了古树自身衰老造成树木生理失去平衡,甚至死亡以外,还与其他因素有关。

2.1    古树自身衰老

古树自身衰老是影响古树健康的主要内部因素。随着树龄增加,古树名木会出现自身衰老、生理机能逐渐下降、水分和养分吸收能力越来越差等现象。随着树体的衰老,古树根的吸收能力降低,进而无法完全满足地上部分对水分和养分的需求,造成内部生理失去平衡[3],导致部分枝叶逐渐枯萎死亡[4-6]。在植物衰老过程中,还表现出一定的缺素状态,叶绿素含量降低,树叶变黄,因而叶绿素含量的高低可以作为衡量古树衰老的一项指标[7]。

国外关于古树生理研究方面文献较多。有研究人员发现,在全球变暖大环境的影响下,大气温度逐渐增高,土壤中水分不断流失,与此同时古树的蒸腾作用逐渐增强,而古树从土壤中吸收的水量下降,无法完全满足地上部分对水分的需求,进而影响古树的生长速率和光合作用[8]。冬季温度升高破坏了古树原有的休眠节奏,减缓了古树生长势,扰乱了古树的生命周期,造成古树无法完成生长[9]。随着汽车尾气和工业生产废气等污染气体的排放,空气中的污染物不断增加。如果二氧化硫、氟化氢和粉尘等大气污染物超过古树的承受能力,就会致使古树的正常生长发育受阻[10]。由于空气中二氧化硫气体的增加,导致酸雨出现的几率增大。古树的嫩叶和嫩枝等幼嫩组织会遭受酸雨的腐蚀,进而致使古树出现整体退化的现象,造成古树生长变弱[11]。

2.2    古树生长的土壤条件恶化

古树生长的立地条件恶化主要表现为土壤紧实、土壤密实度过高、土壤理化性质恶化、土壤通气性差和土壤肥分不足等方面[12]。城市公园游人密集,地面经受长期踩踏,造成土壤板结和土壤的密实度高[13-14]。此外,土壤的透气性降低,机械阻力增加,均十分不利于树木的生长[15]。风景区内的各种文化和商业活动等急剧增加,设置临时厕所以及倾倒污水等人为因素致使土壤中的含盐量过高、重金属离子含量增加,进而导致某些局部地段的古树名木出现死亡[16]。很多古树树干周围铺装过大,留有的树池较小,进而阻碍了地下部分与地上部分进行气体交换[17],造成古树名木的根系处于透气性极差的环境中[18]。古树名木生长衰弱的主要原因之一是养分不足。人为活动能够导致土壤中磷、氮和钾等营养元素不足[19],致使古树名木生长缓慢,不能满足树体正常生长发育的需要[20],树叶稀疏,抗性减弱,甚至死亡[21]。

在西方国家,如美国、德国等国家,树龄≥50年的树木便作为古树进行保护。20世纪90年代,西方学者更注重于古树复壮、保护以及古树价值评价等方面。比如,美国运用出肥料气钉解决古树表层土壤供肥问题;英国着重研究了空气质量、土壤坚实程度等因素对古树生长发育的影响;德国重点探讨了在土壤中运用气筒打气、埋管和埋陶粒等方式来解决土壤的通气问题,通过土钻法对古树灌溉液态肥,同时利用修补和支撑等外科手术达到修复与保护古树的目的[22]。

2.3    自然灾害与病虫害

古树的树体高大、树冠较大,因而容易成为雷击的目标,应对古树加设避雷针。一般来说,古树的树干及组织中会出现腐朽或中空的现象。当古树遇到冰雹、强风、大雪和暴雨等恶劣天气,极易出现老枝断折的现象,严重时会造成整株倒伏,甚至古树死亡[23]。长期处于自然灾害条件下生长的古树,生长势减弱,容易受到各种病虫害的侵袭[24],如枝枯病、腐朽菌、小蠢虫和白蚁等[25-26],加剧了古树的衰弱和死亡,造成经济损失。

5    参考文献

[1] 米锋,李吉跃,张大红,等.北京地区林木损失额的价值计量研究:有关古树名木科学文化价值损失额计量方法的探讨[J].北京林业大学学报,2006,28(增刊2):141-148.

[2] 黎彩敏,翁殊斐,林云,等.园林树木健康与安全性评价研究进展[J].广东农业科学,2009(7):186-189.

[3] 孙光明,宋瑞珍,冯少锋,等.古树名木保护及复壮措施初探[J].河南林业科技,2002,22(40):21-22.

[4] 胡坚强,夏有根,梅艳,等.古树名木研究综述[J].福建林业科技,2004,(31)3:151-154.

[5] 吴承焕,沈桦,吴晨光.庆元县古树衰退的原因及保护复壮措施[J].现代农业科技,2008(23):22.

[6] 谭丽萍.古树名木现状及保护管理规划分析[J].现代农业科技,2010(6):212-213.

[7] 李庆,马建鑫,赵风君,等.戒台寺和潭拓寺古树衰老的几个生理指标研究[J].湖北林业科技,2004(3):5-9.

[8] DRANCA I,VYAZOVKIN S.Effects of climate and management history on the distribution and growth of sycamore(Acer pseudoplatanus L.)in a southern British woodland in comparison to native competitors[J].Forestry,2008,81(1):1-16.

[9] The Woodland Trust.Tree guides NO.4:what are ancient,veteran and ot-her trees of special interest[M].London:Ancient Tree Forun,2010.

[10] BELL R L,GRAHAM A K,ROY D N.The signficance of air pollution in sugar maple decline[J].Forestry Chronicle,1998,74:530-532.

[11] DONALD H D,PAUL G,SCHABER G.Acid rain impacts on calcium nutrition and forest health[J].Bio-Science,1999,49(10):789-800.

[12] 王晓晖.北京古树生态监测与评价[D].北京:北京林业大学,2011.

[13] 刘克锋,王衍庆.北京天坛公园土壤研究:II土壤养分状况及其变化规律[J].北京农学院学报,1990,5(2):37-44.

[14] 聂立水,王登芝,王保国.北京戒台寺古油松生长衰退与土壤条件关系初步研究[J].北京林业大学学报,2005,27(5):32-36.

[15] 张鑫,束庆龙,刘兰玉,等.安徽古树衰退的原因及保护措施[J].安徽农学通报,2007,6(13):107-108.

[16] 吴竹林.城市园林古树名木复壮保护措施[J].宁夏农林科技,2010(4):79-80.

[17] 汤珧华,程敏.透气砖对古树复壮作用的探索[J].中南林学院学报,2004,24(5):120-123.

[18] 邹丽敏,丁蕴铮.硬覆盖对城市街路行道树土壤呼吸的影响[J].中国城市林业,2004,2(2):34-37.

[19] 文璐,刘晶岚,习妍,等.北京地区重要古树土壤物理性状分析[J].水土保持研究,2011,18(5):175-178.

[20] 沈全英.曲水园古松柏生长环境的土壤质量与评价[J].上海建设科技,2009(6):50-52.

[21] 徐德嘉.古树名木衰败原因调查分析[J].苏州城建环保学院学报,1995,8(4):1-5.

[22] 熊和平.南方古树名木复壮技术研究[J].武汉城市建设学院学报,1999,16(2):6-10.

[23] 王洪波,杨铁东.浅谈古树名木生长不良的原因及保护措施[J].华东森林经理,2005,19(2):27-29.

[24] 叶枝茂,吴祥青,吴盛清,等.庆元县古树名木减少原因及保护措施[J].现代農业科技,2009(17):211-214.

[25] 张中社,赵俊侠.华山古树名木衰败死亡原因及保护措施初探[J].陕西林业科技,2008(4):87-89.

[26] 梁梅,马剑英,辛转霞,等.天水古树名木复壮技术研究[J].陕西林业科技,2008(2):135-138.

[27] 薛秋华,徐炜,艾明波.古槐树的保护与复壮研究[J].园艺园林学,2006,22(2):262-266.

[28] 鲍沁星,李雄,陈楚文.杭州地区古树名木现状分析及保护重点[J].浙江林业科技,2009,29(2):77-80.

[29] 林玉美,曾岳明,陈少华,等.莲都区古树名木现状与保护措施[J].浙江林业科技,2003,23(5):69-73.

[30] 千庆兰.运用树木活力度进行城市生态环境质量评价初探:以吉林市为例[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2002,1(18):105-108.

[31] 朱丽辉,陶艳萍,曾辉,等.沈阳东陵油松古树生长状况及保护对策[J].山东林业科技,2008(3):34-35.

[32] 叶有华,虞依娜,彭少麟,等.澳门松山公园树木健康评估[J].热带亚热带植物学报,2009,17(2):131-136.

[33] 翁殊斐,黎彩敏,庞瑞君.用层次分析法构建园林树木健康评价体系[J].西北林学院学报,2009,24(1):177-181.

[34] 刘嘉,杨莉雷,陆小平.苏州城区古树名木的树势评价[J].安徽农业科学,2010,38(36):20806-20809.

[35] 黎彩敏,翁殊斐,庞瑞君.广州市种常用园林树木健康评价[J].西北林学院学报,2010,25(2):203-207.

[36] 王巧.泰山油松古树衰老机理与树势评价[D].泰安:山东农业大学,2016.

[37] 刘颂颂,叶永昌,朱纯.东莞市古树名木健康状况初步研究[J].广东园林,2008(1):55-56.

[38] 郭金玉,张忠彬,孙庆云.层次分析法的研究与应用[J].中国安全科学学报,2008(5):148-153.

[39] 梁雯斌.基于层次分析和聚类分析法的客户细分研究[D].武汉:湖北工业大学,2015.

[40] 夏萍,汪凯,李宁秀,等.层次分析法中求权重的一种改进[J].中国卫生统计,2011(2):151-154.

[41] 邓雪,李家铭,曾浩健,等.层次分析法权重计算方法分析及其应用研究[J].数学的实践与认识,2012(7):93-100.

[42] 梁善庆.古树名木应力波断层成像诊断与评价技术研究[D].北京:中国林业科学研究院,2008.

[43] 杜宾.声波在古树保护中的应用研究[J].山西林业,2015,36(6):24-25.

[44] 王毅明,韩文泉.PICUS3在南京市梧桐树干空洞探测中的应用[J].城市勘测,2015(1):119-122.

[45] 顧伟宏,闵昆龙,周秀明.探地雷达在林木无损检测应用初探[J].安徽农业科学,2015(5):345-347.

[46] 甘阳旭.树木雷达(TRU)在黄帝陵古柏骨干空腐和粗跟分布检测中的应用[D].杨凌:西北农林科技大学,2016.

[47] 蔡施泽,乐笑玮,谢长坤,等.3种上海市常见古树粗跟系分布特征及保护对策[J].上海交通大学学报(农业科学版),2017(4):7-14.

[48] 金川,申晓刚,陆萍.扬州瘦西湖景区古树健康监测与评价[J].扬州职业大学学报,2018,22(2):47-51.

[49] 王立海,王洋,高珊,等.冻结状态下应力波在长白落叶松立木中传播速度的研究[J].北京林业大学学报,2009,31(3):96-99.

[50] 徐华东,王立海.温度和含水率对红松木材中应力波传播速度的影响[J].林业科学,2011,47(9):123-128.

[51] 陈勇平,刘秀英,李华,等.不同数量传感器下云杉模拟缺陷材应力波成像规律探讨[J].林业科学,2012,48(4):97-101.

[52] 王立海,徐华东,闫在兴,等.传感器的数量与分布对应力波检测原木缺陷效果的影响[J].林业科学,2008,44(5):115-121.

[53] 刘瑜.北京市古树健康外貌特征评价研究[D].北京:北京林业大学,2013.

[54] GARY W H,CAPRLLE J,PERRY E D.Oak tree hazard evaluation[J].Journal of Arboriculture,1989,15 (8):177-184.

[55] GARY W H,PERRY E,EVENS R.Validation of a tree failure evaluat-ion system[J].Journal of Arboriculture,1995,21(5):233-234.

[56] ELIZABETH A G,THOMAS E S.PICUS Sonic tomography for the qua-ntification of dccay in whitc oak(Quercus alba)and Hickory(Carya Spp.)[J].Journal of Arboriculture,2004,30(5):277-280.

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