鄭州市城區(qū)懸鈴木生長與健康狀況調(diào)研

孫毅寧，周小娟，劉 杰

(鄭州市農(nóng)林科學(xué)研究所，河南 鄭州 450000)

懸鈴木(Platanus)為懸鈴木科落葉大喬木，原產(chǎn)歐洲東南部及亞洲西部，是世界著名的優(yōu)良庭蔭樹和行道樹，有“行道樹之王”之稱[1]。鄭州市1954年開始種植懸鈴木，至今已達60 年。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，大量的懸鈴木被廣泛應(yīng)用于城市綠化建設(shè)之中，懸鈴木已成為鄭州城區(qū)的首選行道樹種，其使用量占城區(qū)喬木行道樹總量的57.41%[2]。懸鈴木在鄭州市有“市樹”之美譽。1985年鄭州市綠化覆蓋率為35.25%，人均公共綠地4.12，居當(dāng)時全國公布317個大中城市之首，被冠于“綠城”之美名，這其中懸鈴木功不可沒[3]。近年來，鄭州市城區(qū)懸鈴木出現(xiàn)衰枯表現(xiàn)，生長緩慢，生長勢減弱。為了科學(xué)評價鄭州市城區(qū)懸鈴木的健康質(zhì)量狀況，對鄭州市城區(qū)懸鈴木的生長狀況進行深入研究，并對懸鈴木行道樹進行健康等級劃分和質(zhì)量評價，以期為提升鄭州市懸鈴木健康水平和景觀質(zhì)量提供參考。

1 研究區(qū)概況

以鄭州市8個主城區(qū)為研究范圍，鄭州市位于中國華北平原南部、黃河下游，居河南省中部偏北，地處東經(jīng)112°42′～114°14′，北緯34°16′～34°58′。屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冷暖氣團交替頻繁，春夏秋冬四季分明。冬季漫長而干冷，雨雪稀少；春季干燥少雨，多春旱，冷暖多變大風(fēng)多；夏季比較炎熱，降水高度集中；秋季氣候涼爽，時間短促。年均溫15.6℃，8月最熱月均溫25.9℃；1月最冷月均溫2.15℃。全年平均降雨量542.15 mm，無霜期209 d。全年日照時間約 1 869.7 h。1954年河南省會遷至鄭州，開始進行綠化改造，大量種植懸鈴木，截至目前鄭州全市法桐種植數(shù)量已達140.9萬棵[1]。

2 研究方法

實地調(diào)查集中在2018年8—10月進行。調(diào)查參照2018版的鄭州市交通圖，對鄭州市八大行政區(qū)以內(nèi)的主干道、次干道、支路進行調(diào)查，采用隨機抽樣的方法[4]隨機抽取132條樣帶，每個樣帶連續(xù)調(diào)查12株懸鈴木，詳細測量記錄樹高(h)、胸徑(Ф)、冠幅(P)、株行距、枝下高、道路結(jié)構(gòu)類型、垂直結(jié)構(gòu)、地表覆蓋方式和種植點形式等基本信息，并對樹高(h)、胸徑(Ф)、冠幅(P)進行分級。健康狀況評價參照吳澤民制定的樹木健康狀況計算方法，結(jié)合懸鈴木自身特點，將懸鈴木行道樹健康狀況分為6個等級(表1)，并按健康等級標(biāo)準(zhǔn)對樣本植株進行健康等級評判，歸類統(tǒng)計不同健康等級植株數(shù)量[5]。健康狀況主要考察行道樹的生長勢(長勢、生長表現(xiàn))、傾斜、枯枝、腐枝、盯梢枯枝、葉斑或變色、枝葉病蟲害、干基腐朽、樹干洞穴、樹干損傷、樹干病蟲害、樹根損傷等，采用目測法總結(jié)詳述行道樹中出現(xiàn)的健康狀況問題[6]。

表1 健康等級劃分

3 結(jié)果與分析

3.1 懸鈴木整體生長特征分析

3.1.1不同區(qū)域懸鈴木生長特征

鄭州市城區(qū)懸鈴木樹木平均高11.18 m，平均胸徑26.10 cm，株均冠幅8.55 m。平均樹高金水區(qū)最大，為13.63 m，鄭東新區(qū)最小，為9.70 m;平均胸徑金水區(qū)最大，為35.44 m，惠濟區(qū)最小，為22.71 m;平均冠幅金水區(qū)最大，為13.20 m，高新區(qū)最小，為6.39 m;平均樹穴面積高新區(qū)最大，為2.04 m2，管城區(qū)最小，為1.21 m2。全市范圍內(nèi)最大的懸鈴木植株在金水區(qū)，樹高23.20 m，胸徑81.40 cm，冠幅28.20 cm；最小的植株在鄭東新區(qū)，樹高3.80 m，胸徑8.30 cm，冠幅0.50 cm。綜合以上數(shù)據(jù)，金水區(qū)是懸鈴木生長狀況最好的區(qū)域，道路林蔭環(huán)境最好(表2)。

表2 鄭州市不同區(qū)域懸鈴木行道樹生長特征

3.1.2不同大小等級上的數(shù)量結(jié)構(gòu)分布特征

從等級分布來看，研究區(qū)內(nèi)株高7.5～12.5 m的植株最多，占比63.22%；胸徑20.0～40.0 cm的植株最多，占比57.46%；冠幅6.0～14.0 m的植株最多，占比65.79%。株高大于17.5 m的植株，金水區(qū)多于其他區(qū)域，呈現(xiàn)出金水區(qū)>中原區(qū)>二七區(qū)>管城區(qū)的趨勢，其他區(qū)域株高無大于17.5 m的植株；胸徑大于60 cm的植株，金水區(qū)>管城區(qū)>二七區(qū)，其他區(qū)域無胸徑大于60 cm的植株；冠幅大于14 m的植株，金水區(qū)多于其他區(qū)域，呈現(xiàn)出金水區(qū)>中原區(qū)>二七區(qū)>管城區(qū)的趨勢。研究區(qū)內(nèi)冠幅小于6 m的植株占樹木總株數(shù)的23.92%，其中經(jīng)開區(qū)占比最高，為37.57%，金水區(qū)占比最低，僅為9.27%。由此看出，鄭州市內(nèi)大型的懸鈴木集中在老城區(qū)，其中金水區(qū)大型懸鈴木植株最多，是道路林蔭環(huán)境最好的區(qū)域；經(jīng)開區(qū)、高新區(qū)、惠濟區(qū)均有30%以上的植株冠幅小于6 m，尚未形成良好的道路林蔭環(huán)境(圖1，圖2，圖3，表3)。

圖1 鄭州市不同區(qū)域懸鈴木樹高等級分布

圖3 鄭州市不同區(qū)域懸鈴木冠幅等級分布

表3 鄭州市懸鈴木樹高、胸徑與冠幅的等級分布

3.2 懸鈴木健康狀況與關(guān)聯(lián)因子分析

3.2.1不同城區(qū)懸鈴木健康水平的整體差異

研究區(qū)內(nèi)高新區(qū)、二七區(qū)、中原區(qū)3個城區(qū)懸鈴木的健康狀況較好，Ⅰ-Ⅲ級健康植株占比大于70%?；轁鷧^(qū)懸鈴木健康狀況最差，Ⅰ-Ⅲ級健康植株占比僅為50.63%。全市Ⅰ-Ⅲ級健康植株比例排序為二七區(qū)>中原區(qū)>高新區(qū)>經(jīng)開區(qū)>管城區(qū)>鄭東新區(qū)>金水區(qū)>惠濟區(qū)。樹干直的植株總體占比88.03%，鄭東新區(qū)的樹干情況最好，管城區(qū)的樹干情況最差，但所有區(qū)域均大于80%。結(jié)合不同區(qū)域懸鈴木植株大小狀況分析認為，在養(yǎng)護管理條件相似的情況下，植株大小可能是影響懸鈴木健康狀況的一個重要因素(表4)。

3.2.2不同栽植點形式對懸鈴木健康水平的影響

在調(diào)查的132個樣帶中，樹穴栽植占比達87.12%，綠帶栽植占比12.88%。綠帶栽植的平均樹高、平均胸徑、平均冠幅均大于樹穴栽植，但差異不顯著。Ⅰ-Ⅱ級植株比例，綠帶栽植占36.11%，樹穴栽植占28.69%；Ⅴ-Ⅵ級植株比例，綠帶(D)栽植占比8.33%，樹穴(C)栽植占比11.56%。由此可以看出，綠帶栽植的植株健康狀況比樹穴栽植的要好(表5)。

3.2.3不同樹高等級層次上的懸鈴木植株健康水平差異分析

按照不同的樹高將懸鈴木分為4個等級，對懸鈴木健康植株的比例與樹高的分析結(jié)果表明，植株越高，Ⅰ-Ⅲ級植株所占比例越大(超大型除外)。其中大型植株Ⅰ-Ⅲ級植株占比近70%。超大型懸鈴木數(shù)量很少，占比僅為5.74%。由此看出，樹高與懸鈴木健康狀況成正比(表6)。

表4 鄭州市不同城區(qū)范圍內(nèi)懸鈴木健康狀況比較

表5 鄭州市不同栽植點形式對懸鈴木健康的影響

表6 鄭州市不同樹高等級懸鈴木健康狀況比較

3.2.4不同垂直結(jié)構(gòu)類型懸鈴木健康水平差異分析

喬、灌、草3層結(jié)構(gòu)的Ⅰ級植株占比12.88%，Ⅰ級植株是喬木單層結(jié)構(gòu)的2倍，是喬、灌雙層結(jié)構(gòu)的3倍；，Ⅱ級植株占比28.41%，優(yōu)于喬木單層結(jié)構(gòu)和喬、灌雙層結(jié)構(gòu)，Ⅴ-Ⅵ級植株占比僅為4.54%，明顯低于喬木單層結(jié)構(gòu)和喬、灌雙層結(jié)構(gòu)，說明豐富的垂直結(jié)構(gòu)有利于懸鈴木的健康生長。3種垂直結(jié)構(gòu)類型相比，喬木栽植時，樹高、冠幅明顯大于其他2種類型；喬、灌組合栽植，株高、胸徑和冠幅均降低；喬、灌、草立體栽植，胸徑明顯增加。在養(yǎng)護管理條件相似的情況下，喬、灌、草3層垂直結(jié)構(gòu)的懸鈴木的健康狀況明顯好于其他2種類型，這可能與植物物種多樣性有關(guān)，適應(yīng)城市特殊的生態(tài)環(huán)境(表7)。

3.2.5不同道路結(jié)構(gòu)類型懸鈴木健康水平差異分析

三板四帶道路結(jié)構(gòu)類型的懸鈴木健康水平相對較高，Ⅰ級植株占比10.71%，Ⅰ-Ⅱ級植株累計占比36%以上，Ⅴ-Ⅵ級植株占比最小，僅為6.25%。其它道路結(jié)構(gòu)類型的懸鈴木，Ⅴ-Ⅵ級植株占比相差不大，占比均在10%以上。進一步研究發(fā)現(xiàn)，一板二帶道路結(jié)構(gòu)類型栽植的懸鈴木90%以上為樹穴栽植，三板四帶式道路結(jié)構(gòu)類型栽植的懸鈴木植株的樹高、胸徑、冠幅均大于其它道路結(jié)構(gòu)類型。由此可進一步看出，在養(yǎng)護管理條件相似的情況下，三板四帶道路結(jié)構(gòu)類型栽植的懸鈴木植株健康水平最為優(yōu)異(表8)。

表7 鄭州市不同垂直結(jié)構(gòu)類型懸鈴木行道樹健康狀況比較

表8 鄭州市不同道路結(jié)構(gòu)類型懸鈴木行道樹健康狀況比較

4 結(jié)論與討論

鄭州市城區(qū)懸鈴木以中型植株為主，大型植株集中在金水區(qū)、中原區(qū)、二七區(qū)與管城區(qū)等老城區(qū)，其中金水區(qū)大型懸鈴木植株最多，行道樹生長狀況最優(yōu)。研究區(qū)內(nèi)大部分植株處于“亞健康”和“生長維持”狀態(tài)。二七、中原、高新3個城區(qū)的懸鈴木健康狀況優(yōu)于其他城區(qū)，惠濟、金水2個城區(qū)懸鈴木的健康狀況則較差。

懸鈴木的健康狀況與植株大小、栽植點形式以及垂直結(jié)構(gòu)存在一定關(guān)系。樹體較大的植株根系發(fā)育良好，水肥吸收能力較強。小型植株移植時間短，主根較淺，側(cè)根發(fā)育不全，吸收功能弱，水肥營養(yǎng)供應(yīng)能力不足，難以形成較好的生長勢[7]。超大型植株的樹高、胸徑、冠幅增大到一定程度時，健康狀況將會下降，導(dǎo)致出現(xiàn)生長緩慢，生長勢弱等現(xiàn)象。

綠帶植株整體健康水平優(yōu)于樹穴，主要與立地土壤條件有關(guān)，綠帶的土壤質(zhì)地、保水保肥能力均強于樹穴。

不同垂直結(jié)構(gòu)類型懸鈴木健康狀況也有明顯差異，這可能與植物多樣性有關(guān)，植物種類多，可充分利用太陽輻射、熱量、水分等資源，抑制病蟲害發(fā)生，提高土壤肥力，適應(yīng)城市特殊的生態(tài)環(huán)境。

一板二帶道路綠化90%以上為樹穴栽植，樹穴栽植的植株健康狀況比其它栽植方式差；大型懸鈴木植株的健康狀況普遍優(yōu)于中小型植株，三板四帶式道路栽植的植株相對較大，健康狀況比較優(yōu)異；二板三帶和四板五帶式道路栽植的植株生長狀況相同，栽植點形式植株比例相同，二板三帶式道路栽植的植株健康狀況優(yōu)于四板五帶式的，這可能與生態(tài)環(huán)境不同有關(guān)，如環(huán)境污染、溫濕度差異[8]，道路越寬調(diào)節(jié)溫濕度功能越差。生長狀況相同，栽植點形式植株比例相同的懸鈴木，道路越寬調(diào)節(jié)溫濕度功能越差，健康狀況越差。

影響懸鈴木健康的因素很多，栽植方式、土壤密實度[9]、地下市政管線[10]、地上硬化地表鋪裝等致使植物生長面積受到影響，養(yǎng)分不足，無法滿足懸鈴木根系生長的正常需求。融雪劑[11]、交通尾氣、城市夜晚光污染[12]、建筑垃圾等環(huán)境廢物對懸鈴木生長有很大的毒害作用，破壞了葉綠體的結(jié)構(gòu)和根系的正常新陳代謝，進而影響到懸鈴木的正常生長發(fā)育過程。在調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)了一系列的問題：未對樹木進行及時修剪定型，分枝太多、樹型雜亂，兩叉分支中心開裂而遮擋信號燈；樹木與建筑間的距離或株間距過小導(dǎo)致樹木生長受限，部分明顯的偏冠現(xiàn)象存在安全隱患；落葉期長、病蟲害嚴重，飛毛飛絮污染嚴重；樹木死亡后未移除，未及時補栽；樹下硬鋪裝過多，樹根正常生長受限，且造成路面損毀。

針對現(xiàn)階段鄭州市城區(qū)懸鈴木生長健康狀況存在的問題，對懸鈴木養(yǎng)護管理現(xiàn)狀提出如下建議：

1)對于管理不到位的，根據(jù)懸鈴木的生長特點采取養(yǎng)護措施，增強樹勢。

2)改善立地條件，改良土壤，調(diào)整樹穴大小，改變樹穴結(jié)構(gòu)和鋪裝材料，聯(lián)通各樹穴建成綠化隔離帶。

3)及時修剪定型，排除安全隱患。

4)有計劃地進行病蟲害預(yù)防工作，采用更加環(huán)保的措施，減少對居民生活影響。

5)針對果毛污染進行品種改良，也可以于3—4月進行化學(xué)防治。

6)樹木死亡后及時移除，并及時進行補植。