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太原地区古树树体健康与安全评估技术研究

更新时间:2009-03-28

古树是自然和历史留给当代最有价值的活的生物资源,具有重要的社会历史、自然环境、气候资料、科学研究、人文地理等价值,堪称活着的文物。有许多古树,生存年代久远,树干从外部观察完好,没有破损。但是,每年全国都有许多古树在外界大风暴雨恶劣情况下主干或主枝发生劈裂,甚至有时在没有任何征兆的情况下,发生主干断裂,造成意想不到的生命和财产损失。古树树体健康状况风险评估目前已经成为园林行业研究的一个热点问题。如何不损伤古树并检测其树体是否存在空洞或木质部发生朽蚀是关键所在。现阶段,测定树体空洞有红外线检测法、超声波检测法、核磁共振检测法等检测方法,但是由于上述方法实验设备昂贵,操作复杂,推广难度很大。目前,使用最为广泛的就是应用应力波原理的木材无损检测仪[1]

树木无损检测又称非破坏性检测,是利用应力波在不同材料的传播速率不同的特性进行木材测试与检验,尤其是对各种缺陷的测量。无损检测的最大特点是既不破坏树木的原有状态,又能在短时间内检测树木内部存在的空洞或腐朽状态[2],分析在风力或其它外界因素的作用下产生破坏的可能性。

1 材料和方法

1.1 试验材料

根据2016年全国第五次古树名木普查太原市调查结果,太原市现有古树名木1094株,分属于23科30属34种。数量最多的古树树种为国槐(Sophora japonica Linn.)和侧柏(Platycladus orientalis(Linn.)Franco)。其中国槐共计 491 株,占总数的52.46%;侧柏共计188株,占20.09%,两种古树占全市古树总量的72.55%[3]。选取太原市城区12株主干外部观察无破损的国槐和侧柏古树进行树体健康状况评估。

1.2 试验仪器

ArborSonic检测仪(包括检测箱和工具箱)和树木缺陷成像软件。

1.3 试验方法

1.3.1 测量前准备

(1)各个传感器的距离=同一水平的树木周长÷传感器个数。

(5)分析统计。根据现场古树树洞情况、生长势、树木材质和树冠,统计和判断古树树体健康状况。

(2)提升企业规模。通过对企业规模、企业财务状况、企业存续时间、管理层的环境意识等一系列重污染企业环境行为影响因素的分析发现,企业规模越大、企业财务状况越良好、企业存续时间越长、管理层的环境意识越高的重污染企业往往更趋向于追求经济效益与环境保护的协调一致。由此看来,政府可以从控制企业规模及提升管理层素质等方向改进环境管理政策,例如,严厉查处重度污染的“小作坊”和违规排放的小型重污染企业,对大型重污染企业的管理层进行环保意识培训等,从而降低政府对重污染企业的管控难度。

(1)将传感器缚在树上,通过分析软件输入各个传感器的位置。

1.3.2 测量过程

选取2017年2月~2018年2月于我院进行治疗的偏头痛患者68例作为研究对象,根据患者的就诊时间将其分为联合组和对照组,各34例。其中,对照组男14例,女20例,年龄24~45岁,平均年龄(36.11±5.12)岁,病程1~9个月,平均病程(5.19±2.12)个月;联合组男15例,女19例,年龄25~46岁,平均年龄(36.98±4.99)岁,病程2~9个月,平均病程(5.05±1.89)个月。两组患者的一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

试验选取太原市12株古树作为研究对象,这些古树主干从外部观察都很完整,没有任何破损迹象,且这些古树地理位置特殊,位于街道、小区、寺庙等处,人流相对集中,古树主干健康状况如表1。

由于对新疆民族传统体育非物质文化遗产保护的宣传力度滞后,且目前尚未出台一套体系健全、责任明确的保护新疆体育非物质文化遗产的政策法规,社会群体普遍对新疆各民族体育非物质文化遗产名录不甚了解。从政策角度来看,相关部门尚未真正重视这一文化资源的重要性,而只有制定一套法律制度,才能进一步推进保护工作。若没有制度的约束、不借助网页、视频、广播、手机APP等多媒介宣传体育非物质文化遗产的重要性,将会导致文化遗产资源流失严重,一些经典的传统体育文化也将濒临灭绝。

(4)显示分析结果,分析结果可存储或者打印。ArborSonic检测仪的分析程序将树干横截面不同的声导特性以不同的颜色表示出来,即深色(绿色以及棕色)代表高声导速区域——即健康木质部。其它颜色(红色、紫色、蓝色至浅蓝色)代表低声导速率区域——即受损木质部或者空气。

研究组1(宫颈鳞癌患者)中MTSS1阳性表达率为 53.33%,对照组1中MTSS1阳性表达率为23.23%;研究组MTSS1阳性表达率明显高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。

(3)用锤子依次击打每个传感器,从而获得各个传感器之间的应力波传播数据。

(2)传感器数量选择要适当,小型树可能只要求较少数量,而大型树可能需要较多。

2 结果与分析

(2)通过连接缆线将传感器、电脑等相互连接起来,激活分析软件。

在经营管理上,杨宗祥要求企业不盲目欠债,也不盲目投资,有多少资金实力就做多大的事。他说,比如要做一个地产项目需要投资2亿元,那就需要实打实地准备2亿元。他不轻易找银行借贷,企业资产负债率小于0.5%,随时有充足现金作周转保障。他历来有个习惯,每个月月底都要查看公司所有的统计数据,按最新市价计算,除去欠别人的,精确地计算自己实实在在拥有的部分。

 

表1 试验对象古树情况统计

  

序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12编号B017 D051 E018 F023 F034 F035 F113 A022 E024 E004 D052 E045位 置杏花岭区三墙路省总工会门前南侧小店区体育路长风街口尖草坪区三给村沙河街晋源区晋祠镇镇花塔村关帝庙晋源区姚村镇西邵村张氏宗祠晋源区姚村镇西邵村文殊寺院中晋源区赤桥村迎泽区柳巷皇华馆尖草坪区柏板村东头街尖草坪区杜家村8号院中小店区许坦西街公路局宿舍尖草坪区南固碾村千寿寺树种国槐国槐国槐国槐国槐侧柏侧柏国槐国槐国槐侧柏侧柏长势情况该古树长势差。该树位于街道中央,树池高出路面约70cm,严重的干旱是该古树长势逐渐衰微的主因;其次,病虫害也是该古树长势衰弱的原因之一。该古树长势一般,叶色正常,只是枝叶逐渐稀少。该古树立地环境相对较好。该古树位于居民生活区平房旁边,虽有树池保护,但是周围堆有大量的垃圾及煤堆,长势不佳。该古树位于关公庙门外,目前该古树长势旺盛。该古树位于张氏祠堂西侧,紧靠墙根,周围堆有砖块及大量的生活垃圾。该古树已经严重衰微,分析主要原因是病虫害严重及立地环境差所造成。该树主干曾经由于修房被土深埋,且地下土中留有大量的煤渣及石灰。该树位于文殊寺院中,盖土垫高明显,是翻修院落堆土造成的。目前,该古树长势衰微,枝叶极其稀疏,叶色偏黄。该树长势中等,叶色基本正常,只是枝叶开始变得越来越少。该树位于居民院中,周围杂物凌乱。经过土壤剖面观察,土壤中含有大量的煤渣和石灰。立地环境差是该树逐渐衰微的主因。该古树位于城市繁华地段,紧邻树体是违章建筑和铺有沥青的街道,距树体不足1m是下水道口,污水横流。该树长势极其衰微。立地环境差是该树生长衰微的最主要原因。该国槐周围是垃圾场,污染严重,夏季国槐尺蠖严重。立地环境极差是该树长势不佳的最主要原因。该国槐古树位于居民院中,虫害严重。长势极其衰弱,枝叶逐渐回缩,叶色发黄,濒临死亡。该树主要问题是附近刚完成房屋翻修,地下环境遭到严重的破坏,根系受损严重,此外,严重的蛀干害虫是树势衰弱的另一主因。该古树长势旺盛,树干通直,暂未发现蛀干害虫。该古树长势旺盛主要是周围没有高大建筑,向阳性好,且周围地面没有硬化,土壤容重适宜侧柏古树生长。

根据ArborSonic检测仪探测结果如表2。分析表2可以得出:通过对太原市城区具有典型特点的12株国槐和侧柏古树树洞探测发现,12株古树主干全部具有空洞(图1、图2)。腐烂率为ArborSonic检测仪探测断层横截面中腐烂部分面积与总面积之间的比率,该比率越大,说明该古树树干该断层横截面腐烂程度越高。从表2可以得出,国槐古树的腐烂率明显高于侧柏古树,国槐古树的腐烂率平均值为59.79%,而侧柏古树的腐烂率平均值只有33.28%。这可能与古树木质有着直接关系,国槐和侧柏木质都属于硬质木材,质地坚硬不易磨损,但国槐木材含水量远高于侧柏,腐生菌及蛀干害虫更容易侵染国槐,造成国槐木质部,尤其是髓首先腐烂,依次波及木质部及韧皮部,直至树皮。同样,当古树某一部分破损,雨水及腐生菌也会进入树体内部,国槐朽蚀的速度也快于侧柏。腐烂程度与树龄有着密切的关系,年代越久远的古树腐烂程度越高;古树主干腐烂程度同时与周围生存环境、人类活动也有着密切的联系,具体表现在周边环境复杂的古树,空洞腐烂的程度就会相对较高,这是由于各种病虫害、光照,人为损害等加速了树体主干的朽蚀。

  

图1 B017杏花岭区三墙路省总工会门前南国槐树洞探测结果

  

图2 E045尖草坪区南固碾村千寿寺侧柏树洞探测结果

 

表2 古树树洞探测情况

  

序号1234567891 0 11 12编号B017 D051 E018 F023 F034 F035 F113 A022 E024 E004 D052 E045树种国槐国槐国槐国槐国槐侧柏侧柏国槐国槐国槐侧柏侧柏胸径/cm 128 77 106 135 118 124 49 136 109 89 97 108冠幅/m 7.2×5.8 5.7×6.9 8.5×8.1 14.2×12.8 8.3×6.1 5.7×5.2 4.6×5.5 13.3×10.8 9.2×7.5 10.3×11.8 6.2×6.3 8.4×7.8探针数量10 881 081 081 08888探测高度/cm 125 130 130 140 160 150 150 130 140 140 150 150空洞情况有有有有有有有有有有有有腐烂率/%52.4 64.8 75.9 48.9 51.3 32.8 26.7 55.2 84.4 45.4 31.2 42.4

结合ArborSonic检测仪探测断层横截面中腐烂部分的位置、腐烂率、木质性质与该古树树冠枝条分布情况以及现有保护措施等情况可以初步分析该古树是否安全[4]。如果古树树洞位置对应相同方向的树冠偏大(即该方向上树木枝叶数量过多),很可能存在大风及雷雨等恶劣天气下发生树干劈裂危及行人安全的事故隐患。依据发生事故可能性的大小,对上述12棵古树划分危险隐患等级:一级(严重安全隐患),二级(一般安全隐患),三级(轻度安全隐患)四级(近期无安全隐患)(表3)。

 

表3 古树危险隐患等级划分情况统计

  

序号1234567891 0 11 12编号B017 D051 E018 F023 F034 F035 F113 A022 E024 E004 D052 E045树种国槐国槐国槐国槐国槐侧柏侧柏国槐国槐国槐侧柏侧柏胸径/cm 128 77 106 135 118 124 49 136 109 89 97 108冠幅/m×m 7.2×5.8 5.7×6.9 8.5×8.1 14.2×12.8 8.3×6.1 5.7×5.2 4.6×5.5 13.3×10.8 9.2×7.5 10.3×11.8 6.2×6.3 8.4×7.8腐烂率/%52.4严重64.8严重75.9严重48.9较重51.3严重32.8较重26.7一般55.2严重84.4严重45.4较重31.2较重42.4较重树冠偏离状况严重严重一般严重严重一般一般严重严重严重一般一般现有保护措施无无无无有两个支撑和3股拉纤无无有3个支撑有2个支撑有2个支撑和2股拉纤无无危险隐患等级一级一级一级一级四级三级四级三级二级三级四级三级

3 讨论与建议

(1)古树生长年代久远,一般树体主干都有空洞,应注意加强古树主干的保护,加强古树主干的牢固度,例如竖立支撑和围箍。

(2)提前预留古树生长空间。目前,很多古树的生存环境不断受到人为原因的挤压,生存空间越来越小,一旦树体主干朽蚀严重发生倒伏,必将引起严重的后果。尤其道路和居民区附近需要引起注意。

(3)加强古树日常修剪工作。对于那些树冠庞大,周围缺少遮挡的古树尤其要加强日常修剪工作,不仅剪去死枝和枯枝,而且应当每年有计划的回缩树冠,减少发生树枝折断或主干倒伏等意外的可能发生。

参考文献

[1]王毅明,韩文泉.PICUS 3在南京市梧桐树干空洞探测中的应用[J].城市勘测,2015(2):26-28.

[2]夏聪,黄华枝,龚志勤,等.PICUS在华南地区古树健康状况与安全性评估中的应用研究[J].河北林业科技,2015(6)28-32.

[3]太原市园林局绿化处.2016年全国第五次古树名木普查太原市建成区调查报告[R].2017.

[4]胡兵.树洞周边愈伤木与正常木的材性比较及树杈形态结构与力学强度的研究[D].合肥:安徽农业大学,2013.

 
谢兴刚,苗峰,石红旗
《河北林业科技》 2018年第01期
《河北林业科技》2018年第01期文献

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