杭州西湖风景名胜区古树名木衰老原因及对策研究

杭州西湖风景名胜区古树名木衰老原因及对策研究

1现代城市中古树所面临的挑战古树已经有100多年的历史了，它们的增长缓慢了。此外，随着现代城市的不断发展，老树的问题越来越严重。生长环境的恶化、环境的污染、病虫害的侵蚀、恶劣天气的影响以及人为破坏，都是造成古树名木衰弱甚至死亡的原因。1.1古树名木生长特性自古以来，人类追求永生的脚步就从来没停止过，从古代的帝王炼制方士丹药，到现在进补保健，都是人类追求永恒的表现。遗憾的是，至今我们还不能破译永生的密码，所做的努力只能延缓衰老，但不能阻止衰老和死亡。对于树木而言，同样会随着树龄增加自然衰老，生理机能逐步下降，根部吸收水分及养分的能力以及叶部光合作用的能力不能满足树木自身生存的需要，使其生理代谢慢慢失去平衡，从而导致树势衰弱。古树名木的寿命首先取决于树木本身的遗传特征，有些树木寿命长达百年甚至千年，有些则非常短。据调查统计，杭州西湖风景名胜区内共有100年以上的古树名木78种，分属35科56属，其中数量较多的树种有香樟、银杏、枫香、桂花、苦槠、珊瑚朴等，其中香樟有316棵，银杏有32棵，枫香63棵，桂花23棵，苦槠31棵，珊瑚朴52棵。虽然这和栽植数量、栽植环境有很大的关系，但也反映出树种对树木寿命的影响。自然老化是古树衰老的内在因素，是人力不可控的，我们能做的是给古树名木营造一个良好的生态环境，消除或改良对古树名木生长不利的因素，最大限度地延缓古树的衰老。1.2人为保护不当立地条件恶化是加速古树名木衰弱最主要的原因之一。主要包括土壤营养状况不佳、土壤板结、过度铺装等。轮作是农业上的一项重要措施，我国早在西汉时期便开始实施轮作，北魏《齐民要术》中有“谷田必须岁易”“麻欲得良田，不用故墟”“凡谷田，绿豆、小豆底为上，麻、黍、故麻次之，芜菁、大豆为下”等记载。实施轮作的一个重要原因是不同的植物从土壤中吸收各种养分的数量和比例各不相同，在同一地点单一地种植同一种植物，会导致部分元素被片面地大量消耗，而部分元素会逐渐富集，从而影响植物的生长。而古树几百年来都在同一片土地内吸收养分，其根系土壤的营养元素比例必定存在不合理乃至缺乏。由于古树冠大荫浓，人们多喜欢在其周围活动，尤其是种植于公园绿地或村庄中的古树，往往由于游客或市民的长期频繁踩踏，土壤板结严重，土壤团粒结构遭到破坏，表层会变得密实、坚硬，从而导致土壤的渗水性、透气性和营养状况都变差，土壤中水、气、肥不能有效循环，使根系的有氧呼吸、营养运输和伸展严重受阻，直接影响根系活力，进而旧根系老化死亡，新根系萎缩变形，是造成古树树势衰弱的直接原因之一。有些城市内的古树分布于主干道两侧或公园绿地，为了方便通行或观赏，往往会在树干周围用水泥砖或其他硬质材料进行大面积铺装，仅留下较小的树池，这样就容易造成土壤通气性能的下降，根系窒息。也使在降雨时形成了大量的地面径流，使得根系无法从土壤中吸收到足够的水分。此外，大量的铺装导致古树周围无法种植植被，夏天铺装直接曝晒在阳光下，使土层温度过高，影响根系的正常代谢功能，导致根系生长缓慢或停止，最终导致根系死亡。随着城市的不断发展，人为活动造成的环境污染也会直接或间接地影响古树的生长，从而加速古树衰老的进程。比如，古树的生产环境常不同程度地遭受建筑垃圾、生活垃圾和工业垃圾等有害物质的污染，不仅影响土壤的理化学性质，使pH值增高，而且也直接毒害根系，危害树木的生长与生命。另外，在建设工程实施过程中，若保护不当，可能会损伤古树根系，对古树造成不可逆的影响。有时，部分施工单位为了贪图一时的便利，将地基挖出的土壤堆积在古树周围或有目的地给古树过度覆土，使树根周围的地面显著抬高，结果导致树木呼吸受阻，逐渐窒息枯萎。此外，个别人会在古树树体上缠铁丝、钉钉子、乱刻画等，使树体受损。1.3导致古树衰弱在杭州，基本上每年都会遭受台风、干旱、大雪等自然灾害，这些自然灾害的来临，对古树的生长产生了严重影响。古树一般树体高大、树冠浓密，容易受到大风、台风的危害，不过一般被大风整株吹倒的并不多见，但梢头或分枝折断却屡有发生，而部分遭受过病虫为害而空心的树木，其大分枝乃至主干易被大风拦腰刮断。大雪同样对古树有着严重的影响，尤其是香樟这类常绿树种，其枝条比较脆弱，往往会出现枝条被积雪压断的情况，如伤口不能及时愈合，则会导致树体腐烂等严重后果，进而影响古树生长。干旱则会造成古树生长迟缓，部分枝端枯死；如果干旱持续时间长，树叶会失水而卷曲，严重者可使古树落叶，小枝枯死；与此同时，当古树遭受干旱时，最容易遭病虫侵袭，从而导致古树衰弱。此外，因古树多为孤立木、又往往比较高大，易遭受雷击伤害。2011年9月下旬，杭州植物园灵峰笼月楼附近的1株金钱松古树（编号：742，树龄：150年）遭受雷击，导致树干顶部开裂死亡。1.4影响树势的因素根据调查发现，西湖风景名胜区的部分古树时常遭受病虫害侵入。害虫的刺吸、蚕食、蛀食等，会导致树体营养损失或树体疏导组织破坏，造成古树生长发育不良。一些真菌或细菌的入侵，会大大降低古树的光合效率，导致树势衰弱。一些生理性病害，也会降低叶片中叶绿素的含量，进而影响光合作用，导致树木衰弱。1.5古树衰弱，养护不到位。古樟生长逻辑自部分古树名木生长于自然山林中，一方面古树与周围的树木之间距离很近，彼此争夺光照、水分和营养元素，古树因为自身功能趋于老化，在竞争中处于劣势，导致树势不断下降；另一方面，周围植物众多，导致郁闭度过高，通风不良，夏季高温高湿，利于害虫及真菌滋生。有些附生或攀援性植物还会依附在古树主干上，对其主干造成损伤。生长于农村祠堂前的古樟往往会作为“神树”，并有在树旁进行烧香祭拜的风俗习惯，这些古樟终日经受烟火的熏蒸，不仅使古树的生长受到了不利的影响，还大大增加了火灾隐患。此外，养护不到位、复壮保护措施不科学也是古树衰弱的一个重要园林。调查发现，部分古树，特别是地处偏僻的古树存在大量枯枝的情况，这说明了这些古树日常养护管理不到位；还有部分古树的树洞采取水泥等硬质填充物进行补洞，时间一久水泥与树体分离，反而不利于树体恢复。2古树名木衰弱原因复壮古树名木健康状况诊断的核心是要查明古树名木衰弱的主导因子，引起古树名木生长衰弱的原因有很多，可能是一种，也有可能是几种共同作用的结果，这就需要通过现场调查、仪器检测、室内检测分析等综合评估引起古树名木衰弱的主要原因，并以此制定具有针对性的保护复壮措施。2.1景观古树名木调查表对古树名木进行实地调查，调查内容包括基本情况（古树名称、所属科属、拉丁学名、树龄、种植地点、树种编号、GPS定位坐标、管护单位等）、立地条件、树体外部形态、树体健康程度、树体病虫害种类、已采取的保护措施、健康状况评估、摄影情况及历史传说等，并填写“古树名木调查表”。2.2古树内部质部腐蚀情况检测有些古树虽然树冠饱满、树干外观完好，但其内部可能已经疏松甚至有较大的空洞。这些内部腐烂、空洞不但损蚀古树，还存在着严重的安全隐患。古树内部空洞的主要原因是树体受到人为伤害、病虫害或自然灾害造成树体破损后，伤口没有及时愈合，受到各种木腐菌以及雨水的侵蚀，导致木质部逐渐腐朽，并向内部横向及上下纵向不断扩大，最终形成空洞。为了更有效地评估古树内部健康状况，准确、直观地掌握古树内部的孔洞、腐蚀情况，必须借助先进的仪器进行检测，如匈牙利产的Fakopp声纳探测仪。该仪器运用应力波技术检测树木内部情况（如腐烂、空洞等），通过检测敲击锤产生的声波传播时间，运用高准精度的树木几何信息学软件计算声速传播率和树木密度图像，进而准确地描述树木内部结构。2011～2012年期间，使用Fakopp声纳探测仪对杭州市113株古树树干内部腐烂空洞情况进行检测。每株古树选取3个高度的截面（0.6m、1.2m、1.8m）进行无损探测，每个截面均匀设置8个传感器，每个传感器匀速敲击5次，检测结果通过数据线传输至电脑，通过ArborSonic3D软件计算分析古树空洞的形状和大小，形成树干截面图，反映该截面的缺陷、空洞情况。将3个高度的截面总面积计为S,S=S2.3及时测定、鉴定由于土壤的状况是决定古树名木生长的重要因素之一，因此需要在现场调查的基础上，取足够的土壤样本带回实验室详细检测理化性状，主要指标有：pH值、有机质、有效氮、有效磷、速效钾、容重、EC值、孔隙度等。同时，还要根据实际需要检测叶片的叶绿素。此外，对现场不能鉴定的害虫有必要时应带回实验室做成干标本，然后再根据文献鉴定；采集到的幼虫先做初步鉴定，等养至成虫再做最终鉴定；采集到的病害标本先判断是何种病害，拍摄生态照片，等病原微生物培养后再最终定名。2.4古树名木的诊断结果汇总现场调查、仪器检测、室内检测等各方面结果，对古树的衰弱原因进行分析评价，形成诊断报告，并由此查明引起古树衰弱的主导因子，确