臺風“山竹”對粵港澳大灣區(qū)城市園林樹木的影響調(diào)查*

黃頌誼 沈海岑 陳崢

HUANG Song-yi，SHEN Hai-cen＊，CHEN Zheng

粵港澳大灣區(qū)是指由香港、澳門2 個特別行政區(qū)和廣東省的廣州、深圳、珠海、佛山、中山、東莞、肇慶、江門、惠州9 市組成的大珠江三角城市群，是國家建設世界級城市群和參與全球競爭的重要空間載體[1～3]。

園林樹木作為城市空間、生態(tài)景觀的重要載體，其立地安全與城市公共安全緊密相連。每年7—10 月是華南地區(qū)的臺風多發(fā)季節(jié)，平均每年有6～8 個臺風正面襲擊粵港澳大灣區(qū)，對園林樹木造成一定的損害[4]，嚴重影響粵港澳大灣區(qū)的城市園林景觀和城市服務。

2018年9月16 日，22號臺風“山竹”在廣東臺山海晏鎮(zhèn)登陸，登陸時中心附近最大風力14 級（45 m/s），是對粵港澳大灣區(qū)7 個地區(qū)風力影響最大、風暴潮最強的臺風之一[5]。受“山竹”臺風影響，廣東省多個地區(qū)直接經(jīng)濟損失約52 億元；其強勁的風力使廣東省、香港、澳門等多地的園林樹木受損嚴重，樹木倒伏威脅人身財產(chǎn)安全，并留下安全隱患，還極大影響了城市園林景觀[5～7]。

本文通過對粵港澳大灣區(qū)6 個城市在臺風“山竹”災后的受損園林樹木進行調(diào)研，統(tǒng)計樹木倒伏、傾斜、斷折等受損情況，分析樹木受損的主要因素，并提出園林樹木抗風對策，為粵港澳大灣區(qū)城市園林防風減災規(guī)劃與建設提供參考。

1 研究對象與方法

以廣州、珠海、江門、深圳、香港和澳門6 個粵港澳大灣區(qū)城市的210 條道路（行車道和人行道）的行道樹和26 個公園和綠地內(nèi)的喬木為研究對象（圖1）進行實地調(diào)研，記錄樹木倒伏、傾斜和斷折的受損類型，同時記錄并分析受損樹種、種植立地環(huán)境、臺風氣候等影響樹木抗風性的因素。本文根據(jù)調(diào)研區(qū)域受損樹種的數(shù)量統(tǒng)計，綜合計算不同樹種在各調(diào)研道路、綠地內(nèi)的受損率[某樹種受損率=（受損數(shù)量/統(tǒng)計數(shù)量）×100%]；應用SPSS19.0對樹種綜合受損率采用Euclidean 距離進行聚類分析，并分析確定受損分級。

2 結果與分析

2.1 園林植物的抗風性

2.1.1 受損樹種的聚類分析

臺風“山竹”給6 個城市的綠化帶來巨大損害，據(jù)政府部門的統(tǒng)計，受損樹木逾25 萬株①為各城市園林管理部門提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。；本次調(diào)研記錄的受損樹木約2.5 萬株，占總受損量約10%，受損樹木涉及39 科、85 屬、132 種。

樹木受損率的聚類分析結果顯示，受損樹木可大致分為4 級（表1）：Ⅰ級聚類的樹種受損率為＜15%；Ⅱ級聚類的樹種受損率為≥15%，且＜40%；Ⅲ級聚類的樹種受損率為≥40%，且＜60%；Ⅳ級聚類的樹種受損率為≥60%，主要有臺灣相思、南洋楹、紅花羊蹄甲等具有生長迅速、木質(zhì)脆等特性的樹種。由于龍柏、圓柏樹種的調(diào)研基數(shù)較少，主要受損表現(xiàn)為風斜，統(tǒng)計綜合受損較高而被集合至Ⅳ級聚類。

同時，基于聚類分析結果，對樹種4 個不同受損表現(xiàn)（倒伏、主干斷折、分枝斷折與風斜）進行統(tǒng)計分析（圖2）：1）出現(xiàn)倒伏的樹種在Ⅲ級和Ⅳ級聚類均占90%以上，在Ⅱ級聚類占78%，在Ⅰ級聚類占50%；2）出現(xiàn)主干斷折的樹種在Ⅳ級聚類占40%，在Ⅲ級聚類占80%，在Ⅱ級聚類占56%，在Ⅰ級聚類占38%；3）出現(xiàn)分枝斷折的樹種在Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ級聚類均占90%以上，在Ⅰ級聚類占74%；4）Ⅳ級聚類樹種均出現(xiàn)風斜或土壤松動現(xiàn)象，Ⅲ級聚類中有80%的樹種出現(xiàn)此現(xiàn)象，Ⅱ級聚類有61%，Ⅰ級聚類有48%。因此，不同的樹種在臺風中的受損表現(xiàn)不同，其中Ⅲ級和Ⅳ級聚類中出現(xiàn)受損情況的樹種比例明顯高于Ⅰ級和Ⅱ級聚類；Ⅱ級聚類與Ⅰ級聚類相比，有較高比例的樹種存在倒伏及分枝斷折的受損表現(xiàn)。綜上所述，受損樹木的倒伏率、分枝斷折率及風斜率均隨著樹木受損程度的降低而降低，而主干斷折率沒有顯示出該趨勢變化。

2.1.2 樹種抗風特性分析

樹種的木質(zhì)、根系、冠幅等生物學特性決定了其抗風特性。其中易倒伏和斷折受損的多為生長迅速、木質(zhì)密度低而脆、樹冠受風面大和根系淺的樹種。綜合聚類統(tǒng)計分析結果，總結分析粵港澳大灣區(qū)園林樹木易倒伏和易斷折受損的樹種及其抗風缺陷（表2）。

2.2 臺風對樹木的影響

據(jù)觀察統(tǒng)計，大部分綠化樹木難以承受大于9 級的風力[4，8～10]。本次調(diào)研區(qū)域大多位于臺風“山竹”的10 級及以上風圈，各地區(qū)東部至東南部的樹木受損情況較其他區(qū)域嚴重，與風力影響方向垂直的道路及風口位置的樹木受損較嚴重（圖3）。

樹木受損嚴重的具體地區(qū)主要有珠海市金灣區(qū)，深圳市前海區(qū)、羅湖區(qū)和福田區(qū)的臨海側，澳門半島北部和東南部、氹仔島北部至東北部、路環(huán)島南部至東南部等。

2.3 立地環(huán)境對樹木的影響

2.3.1 種植空間

根系乃樹木之根本，生長良好的根系是樹木穩(wěn)固扎立的重要因素。調(diào)研發(fā)現(xiàn)部分路段及綠地中，樹木倒伏情況與其根系生長情況密切相關。局限的根系生長環(huán)境會導致樹木根系生長不平衡，存在嚴重的偏根現(xiàn)象，從而降低樹木個體的抗風能力，使其存在倒伏風險。城市園林樹木根系生長環(huán)境局限主要為3類：條狀種植池寬度不足、樹木種植距離過密和“硬質(zhì)”種植池限制根系生長。

2.3.2 種植土壤

城市的種植土壤多為客土，并且建筑垃圾填充較多，不利于樹木根系生長，造成樹木在臺風中易產(chǎn)生倒伏的現(xiàn)象。黏重的土壤雖然在根系較深時對根系的固結力較大，但是其本身也是限制根系生長的原因之一。沙質(zhì)土雖有利于土壤透水，但暴雨后土壤含水飽和度增加，土壤固結能力下降，樹木倒伏率大于種植于黏重土壤的樹木。

表1 樹種受損等級與比例

2.3.3 “狹管效應”與迎風口

在高樓林立的城市環(huán)境中，樓群之間極易形成過風通道，造成“狹管效應”，急劇增大了風速，加重了綠地的臺風災害；但樓群有時也會成為綠地的風障，減小臺風瞬時風速，這主要與臺風的風向有關。如香港彩虹邨高樓建筑之間，位于路口處的樹木倒伏情況嚴重，種植于1.8 m×1.8 m 樹池的榕樹，雖有鋼索牽拉支撐，但強勁的風力將樹木連根拔起，并破壞鋼索牽拉固定的地釘（圖4）。

3 結論與討論

3.1 城市園林樹木抗風性影響因素

園林樹木作為城市綠化組成的骨架，種植于道路綠化帶、交通綠島、公園綠地等區(qū)域，是城市上層空間的綠化部分。其抗風性影響因素較多，包含樹種本身抗風特性和外界環(huán)境因素。

表2 易倒伏和易斷枝的樹種及其抗風缺陷

3.1.1 樹種的抗風特性

根據(jù)6 個調(diào)研地區(qū)在臺風“山竹”災后的樹木受損情況可得，在臺風災害中較易出現(xiàn)倒伏、斷干、折枝等嚴重風害現(xiàn)象的樹種與其本身的根系特性、生長速度及木質(zhì)堅硬度有關。整體受損率≥40%的樹種的受損表現(xiàn)多為倒伏（倒伏率≥90%），其中的紅花羊蹄甲、粉葉決明、印度榕等樹種生長速度快，樹冠濃密，根系較淺；綜合文獻與調(diào)查研究，受損表現(xiàn)為分枝斷折或主干斷折的樹種中，以南洋楹、臺灣相思、非洲楝、木棉、美麗異木棉、鳳凰木等[11～16]樹種的木質(zhì)較為脆弱。

3.1.2 立地環(huán)境與養(yǎng)護管理

調(diào)研分析結果顯示，城市園林樹木的種植土壤層相對薄弱，部分種植土壤被磚渣等建筑廢棄物所替代；受道路結構層的影響，樹木根系縱向生長受阻，根系整體較淺。對于城市行道樹而言，其種植預留的種植穴小，或者種植帶太窄，無法滿足根系橫向的生長，導致樹木出現(xiàn)“窩根”現(xiàn)象，不利于樹體的安全性。同時，不合理的冠干比以及養(yǎng)護不到位引起的樹體衰弱等易減弱樹木抗風能力。

3.1.3 強風與強降雨

“山竹”臺風登陸時中心附近最大風力14 級，調(diào)研的6 個城市均在10 級風圈范圍內(nèi)，港區(qū)風力達12級，市區(qū)風力達10 級，已超出大部分綠化樹木的抗風能力范圍[8～10]。大風伴隨著強降雨，使得樹木根部土壤含水量飽和，根系固著力降低。

調(diào)查結果發(fā)現(xiàn)，同一樹種在不同位置的受損表現(xiàn)有較大差異。臺風“山竹”在登錄前影響粵港澳大灣區(qū)的主要風向依次是東北、正北、西北，登陸后的主要風向為東南[17]。因此，在城市道路交叉口、高樓之間的路口、與臺風風力方向成45°～90°夾角的道路或區(qū)域，臺風對樹木的破壞力最大，與林雙毅等[9]的研究結果基本一致。

3.2 加強城市園林樹木抗風能力的對策

粵港澳大灣區(qū)地處華南沿海地區(qū)，每年均會受多個臺風影響，應加強對提高園林樹木抗風能力對策與實踐的研究。結合本研究對樹木在臺風“山竹”中受損情況的調(diào)查分析，提出提高城市園林樹木抗風能力對策：建立完善的樹木風險評估體系以及加強園林綠化建設及管養(yǎng)管理。

3.2.1 建立完善的樹木風險評估體系

樹木風險是指由于樹木倒伏、斷折、枝條墜落等，造成不同程度人員傷亡或財產(chǎn)損失等后果的可能性[17～20]?；浉郯拇鬄硡^(qū)地處臺風高發(fā)地區(qū)，樹木的抗風、減災是一項常規(guī)化的工作。樹木管理部門應做好樹木風險評估，采取相關措施以降低風災對樹木的破壞。為此，建立起一套科學、實用的樹木安全評估體系是日常樹木管理工作的重要構成部分，也是各項抗風減災工作的基礎。

3.2.2 加強園林綠化建設及養(yǎng)護管理

與園林綠化建設相關的規(guī)劃設計、種植施工、養(yǎng)護管理等環(huán)節(jié)都應該考慮樹木的抗風需求。

1）規(guī)劃設計

從規(guī)劃設計出發(fā)，在保障景觀及功能性的前提下，應重點考慮樹種抗風性及抗風的種植形式。a）樹種選擇：在易遭受風害區(qū)域選擇樹冠疏朗透風、葉面積指數(shù)小、木質(zhì)強健、枝葉柔軟、根系發(fā)達（深根系或側根、須根發(fā)達強?。┑忍匦缘臉浞N，在根系生長空間受限的帶狀綠地選擇適宜的樹種。b）抗風種植：避免單行、過密種植，增強群落層次的豐富性，發(fā)揮樹種優(yōu)良的抗風性。c）環(huán)境優(yōu)化：根系發(fā)達的樹種周邊，采用草地或透水性鋪裝，避免硬質(zhì)鋪裝限制根系的生長。

2）種植施工與養(yǎng)護管理

健康的苗木、良好的立地環(huán)境是樹木安全的根本，應提高城市園林樹木種植施工質(zhì)量。同時，加強園林樹木日常養(yǎng)護工作，注重臺風前支護、病蟲害防治等工作，提供樹木健康生長條件；結合樹木風險評估工作，及時排除樹木風險，減少風災損害。對已密植的喬木，在后期需要適當抽疏間除，保障樹木生長空間，從而增強群落的抗風能力。

粵港澳大灣區(qū)作為受臺風影響較大的區(qū)域，宜通過科學種植和精細化管養(yǎng)，減少臺風等自然災害對園林樹木的損害。但影響城市園林樹木的抗風性的因素較多，未來的研究應全面探析各影響因素之間的相互作用，考慮采用多樹種的群落組合方式提高城市綠化的抗風能力。

致謝：感謝廣東園林學會、香港顧問園境師協(xié)會、澳門園景綠化促進會，以及江門市、珠海市、深圳市等相關園林管理部門對調(diào)研“山竹”臺風對粵港澳大灣區(qū)園林樹木影響的工作的支持。