關(guān)于南京城墻生物性病害勘察及治理措施的探討

王珊珊

摘 要：南京城墻作為南京的城市名片，是城市文明發(fā)展的重要見證。為加快推進南京城墻申遺進程，努力提升其在國內(nèi)外的知名度和影響力，近幾年南京城墻正在加大媒體宣傳，深化與主流媒體的戰(zhàn)略合作，加強自媒體推廣建設(shè)。與此同時，也增強了公眾的文物保護意識，很多市民對于城墻表面的風(fēng)化以及植被生長等情況加大了關(guān)注，建議及時清理城墻表面的雜樹雜草并加強對周邊的環(huán)境整治。在此背景下，南京城墻保護管理中心及專業(yè)安全鑒定機構(gòu)針對城墻表面所出現(xiàn)的生物性病害也陸續(xù)進行了實地勘察，采取了相關(guān)治理措施，這些舉措有效地阻止了雜樹雜草的旺盛生長和生物性病害的加劇，從而減小給城墻帶來的安全隱患。

關(guān)鍵詞：南京城墻;雜樹雜草;生物性病害;治理

650多年來，南京城墻出現(xiàn)了表面風(fēng)化、裂縫、鼓脹、剝落及城磚破損等險情，同時還有很多生物性病害的情況發(fā)生。①修復(fù)南京城墻的目的是保護人類文化遺產(chǎn)，而不是為了城防。這種價值轉(zhuǎn)變的過程，是人們逐漸認識與肯定南京城墻作為文化遺產(chǎn)的過程，是南京城墻實現(xiàn)文化轉(zhuǎn)型的重要標(biāo)志。工欲善其事，必先利其器。對南京城墻表面所出現(xiàn)的生物性病害進行研究，不僅能夠有效地防治南京城墻受到的生物破壞，更能有效延長南京城墻的壽命，使其更好地留存下來，以便后人進行保護和開發(fā)。因此，對于南京城墻生物性病害勘察及治理措施，具有舉足輕重的作用。

1 勘察生物性病害種類

為了切實加強對南京城墻的科學(xué)保護和管理，保持對城墻的敬畏之心，盡力延長南京城墻的壽命，南京城墻保護管理中心的工作人員與相關(guān)專業(yè)的鑒定機構(gòu)對南京城墻表面的生物性病害情況展開針對性的調(diào)研與勘察。經(jīng)過勘察分析，該類病害問題與南京城墻已經(jīng)歷650多年日曬雨淋、凍融循環(huán)以及酸雨侵蝕等密切有關(guān)，明確其病害根源，采取環(huán)境控制的手段延緩城墻的風(fēng)化病害是至關(guān)重要的，而生物性病害的種類主要有以下幾種。

1.1 植物根系生長引發(fā)墻體脹裂

顯而易見，城墻表面的雜樹雜草生長現(xiàn)象十分普遍（圖1、圖2）。對于人流量比較大的玄武湖公園段的城墻，即解放門至太平門段城墻、龍脖子段城墻發(fā)生病害的情況尤為明顯，城墻周邊樹木叢生、表面植物生長旺盛。其中，龍脖子段城墻的位置臨近道路，且距離較窄，道路與墻體之間的植被較為茂盛，植被的主要種類是喬木、灌木等。除此之外，一般城墻段落的兩側(cè)墻面植物以爬藤和各種小樹為主，頂部植物以雜草為主。這主要是由于城墻的表面及頂部容易積累灰塵，當(dāng)有植物種子飄落在上面時就容易落地生根，從而植物會茂密生長。城墻表面和頂部植物在生長過程中，其根系的膨脹作用對城墻有極大的危害，可能使城墻局部位置發(fā)生鼓脹、裂縫等險情，在樹根處多伴隨有剝落、起鼓現(xiàn)象，個別位置甚至導(dǎo)致墻面開裂，導(dǎo)致此類病害的植物多以灌木為主。植物根系生長引發(fā)墻體脹裂是城墻生物性病害中對城墻本體損害較為嚴重的一種，而植物的生長與繁殖十分迅速，因此要及時觀察城墻表面的植物根系，并進行定時清理。

1.2 植物產(chǎn)生的酸性物質(zhì)腐蝕城墻表面

城墻表面植物產(chǎn)生的酸性物質(zhì)對城墻本體造成了一定的腐蝕作用，使城墻表面發(fā)白的情況時有發(fā)生（圖3、圖4）。城墻表面的植物主要屬于石生植物，生命力頑強，扎根在巖石或者城墻墻體的縫隙當(dāng)中，分泌酸性物質(zhì)，并從巖石和墻體中汲取營養(yǎng)鹽，酸性物質(zhì)會和巖石的碳酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致了城墻表面的腐蝕現(xiàn)象。植物的根會排泄酸性物質(zhì)腐蝕石灰?guī)r，根系會沿著墻面的縫隙鉆入墻體中，使墻體縫隙過大，嚴重時會使城墻本體的裂縫過大直至坍塌。

除此之外，在城墻表面排水口及排水口下方的位置，會有雨水滲漏在城墻表面。很多城墻表面會有雨水的水漬，甚至城墻門洞還會發(fā)生滴水現(xiàn)象。一方面，不干燥的外界環(huán)境會加大城墻表面的濕度，更易導(dǎo)致植物的茂盛生長，主要是草本植物的茂盛生長;另一方面，會加速植物產(chǎn)生酸性物質(zhì)，使植物的繁殖形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致城墻表面城磚的破損，從而加劇對城墻表面的腐蝕作用。

1.3 周邊環(huán)境引起青苔、霉菌等損害城墻表面

仔細觀察可以看到很多城墻段落樹木叢生、青苔攀爬，形成一道亮麗的風(fēng)景線（圖5、圖6）。與此同時，周邊環(huán)境引起青苔和霉菌等會損害城墻表面，要及時控制周邊環(huán)境對城墻的影響。城墻表面是青苔青睞的生長地，青苔現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率較高，會使墻面明顯發(fā)綠，由于青苔喜歡生長在陸地的陰濕處，因此青苔的多發(fā)部位是城墻的墻角下方。

霉菌也多伴隨青苔一同出現(xiàn)在周邊區(qū)域，在城墻全線范圍內(nèi)，霉菌集中生長現(xiàn)象較少，多為零散分布。相較于青苔所覆蓋的面積，霉菌在墻面上占有的比例很小，主要是在墻面暗綠的基礎(chǔ)上使墻面進一步發(fā)白或者呈淺綠色。青苔、霉菌等物質(zhì)覆蓋在城墻表面，會導(dǎo)致城墻表面風(fēng)化加速，從而降低城墻的使用壽命。

2 客觀環(huán)境及氣候促進了生物性病害的發(fā)生

2.1 雨水加劇生物性病害的發(fā)生

南京全年降雨充足，從而創(chuàng)造了更適宜微生物與微植物的繁殖環(huán)境，不僅加速了城墻表面的風(fēng)化、泛堿現(xiàn)象，也更容易在城墻表面出現(xiàn)多種多樣的生物性病害，如果是梅雨季節(jié)，這種現(xiàn)象更加明顯。除此之外，每到汛期的時候，也就是每年的6月到9月，在接連數(shù)日暴雨之后，總會有大量的雨水從部分城墻底部縫隙中涌出。雨水有小部分是從城墻頂部匯集而來，通過排水明溝收集，然后再由吐水槽排入城墻根部。還有一大部分是因為地勢、地形的影響通過山坡匯集到低洼的城墻本體。雨水長期從墻體內(nèi)部滲透涌出后，會逐漸沖刷掉墻體的黏結(jié)材料，形成較大的孔隙，進一步降低墻體的整體性和劣化墻體的受力性能，從而更有利于城墻表面微生物與微植物的大量繁殖，進一步腐蝕城墻表面。

同時，雨水如果得不到有效疏散，會增加墻體的側(cè)壓力，從而導(dǎo)致城墻裂縫、坍塌等。因此，雨水會加劇生物性病害的發(fā)生，甚至?xí)?dǎo)致城墻發(fā)生險情。

2.2 濕度和風(fēng)速加劇生物性病害的發(fā)生

南京市的地理位置約為北緯32度、東經(jīng)118度，地處中緯度的亞熱帶地區(qū)，為大陸性季風(fēng)氣候。亞熱帶的氣候特點是冬溫夏熱、四季分明、降水豐沛、季節(jié)分配比較均勻。其夏季與熱帶相似，但冬季明顯比熱帶寒冷。除了降水的影響，氣溫、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓以及濕度等客觀因素都對南京城墻表面的生物性病害起到了一定的促進作用，其中濕度和風(fēng)速對于城墻的影響比較明顯。

根據(jù)氣象局的全年數(shù)據(jù)，南京市全年相對濕度較高、風(fēng)速較大。南京市的空氣濕度比例處于較高水平，尤其是溫度高的夏季。濕度高的客觀環(huán)境會促進城墻水分的蒸發(fā)與吸收，會使城墻表面的生物性病害情況加劇。

除此之外，因為周邊環(huán)境整治，主要包括城墻兩側(cè)的風(fēng)光帶及公園，會導(dǎo)致附近的城墻本體大多處于無遮擋狀態(tài)，更容易受到風(fēng)力的影響。在同等情況下，城墻立面風(fēng)速會加大，加劇城墻表面的風(fēng)化，這也是導(dǎo)致城墻表面生物性病害加劇的原因。

3 針對生物性病害的治理措施

3.1 加大城市管理

南京城墻保護管理中心每年對城墻全線城磚松動、墻體鼓脹、開裂、風(fēng)化等問題進行梳理與排查，對輕微損害部位進行養(yǎng)護，針對薄弱環(huán)節(jié)加強巡查，嚴重的病害提前進行保護處理，避免城墻表面病害的加重。不僅要清理城墻立面的雜樹、雜草，對于病害稍明顯的部位，還要根據(jù)文物保護“最小干預(yù)”原則進行安全監(jiān)測，及時掌握其動態(tài)變化，保障城墻本體的安全，消除安全隱患。因此，在保護和利用南京城墻時，我們要在城墻全線范圍內(nèi)加大城市管理。由于城市建設(shè)的原因，有些城墻距離道路過近，且周邊城墻內(nèi)外側(cè)土層高差大，道路及車輛等外界因素所引起的交通荷載及路面震動都對城墻的安全造成了巨大的隱患。與此同時，當(dāng)超過一定荷載容量時，也容易使根系淺的高大樹木發(fā)生倒伏，誘發(fā)安全事故。因此，應(yīng)適當(dāng)加大對城市交通的管理，例如實時管控交通流量、控制路面荷載、建議改道等措施，這也是迫在眉睫的。

3.2 清理植物

經(jīng)過相關(guān)專業(yè)機構(gòu)的鑒定與研究，早期城墻使用的是泥灰類黏結(jié)材料拌合物，其主要成分是熟石灰，其次是糯米漿。城墻內(nèi)部的黏結(jié)劑材料對于城墻表面植物的生長均有一定的輔助作用，容易導(dǎo)致生物性病害的高頻發(fā)生，所以要定期對植物進行清理。

在清除植物時，要有的放矢，采取不同的清除方法。經(jīng)過研究，城墻表面的藤本植物主要是絡(luò)石、何首烏等，而喬木主要是構(gòu)樹、欒樹等。對于頂部及墻面滋生的灌木和喬木均需去除，以避免根系引發(fā)砌體結(jié)構(gòu)的破壞;對于爬藤植物類，根系分泌的植物酸對墻體灰漿有腐蝕作用，也建議清除;而如果主根系不在墻體上，則可以適當(dāng)保留凌霄、薜荔、絡(luò)石三類爬藤植物，其葉面有遮擋作用，能降低墻體長時間暴露在陽光下，從而延緩城墻表面的風(fēng)化;同時，可以適當(dāng)保留對城墻危害較小的何首烏、牽?；ǖ炔糠种参?，它們可以增強城墻的美感，形成一道亮麗的風(fēng)景線。

3.3 控制植物生長

根據(jù)相關(guān)專業(yè)機構(gòu)的鑒定結(jié)果，早期城墻所用泥灰類黏結(jié)材料的無機物主要是方解石晶型的碳酸鈣，而有機物為尚未完全降解的糯米支鏈淀粉成分。因此，為減少生物性病害的惡化，避免對城墻造成二次傷害，要有效控制植物的生長。

對于城墻表面一般藻類、霉菌和青苔滋生的區(qū)域可不做處理，保持日常觀測，通過實時監(jiān)測城墻的變化，可利用監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進行比對分析;而對于容易發(fā)生滲水、泛潮的城墻部位，例如在城墻排水口及排水口下方的位置，藻類和青苔容易大量滋生，通過控制周邊環(huán)境就能有效改善，比如通過降低水分就能降低藻類的滋生情況，也可以對這些段落不做處理，加大對城墻的日常巡查與監(jiān)測;但如果藻類滋生嚴重，已經(jīng)達到腐蝕城磚甚至造成城墻裂縫過大、鼓脹，甚至出現(xiàn)嚴重的安全隱患時，可局部采用嚴格控制化學(xué)除草劑用量的方式進行抑制。與此同時，要堅持修舊如舊的原則，還原城墻的真實性，避免對城墻本體造成不可逆的損傷。因此，要嚴格控制城墻表面的植物生長，做針對性處理。

4 結(jié)語

城墻是世界級的文化遺產(chǎn)，要保護傳承好。而在保護與利用南京城墻時，應(yīng)符合文物保護原則，尋求城墻與生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)一。堅定文化自信，堅持保護優(yōu)先、科學(xué)開發(fā)利用。根據(jù)《南京城墻保護條例》的具體要求①，現(xiàn)存城墻兩側(cè)8米以內(nèi)不得種植喬木和危害城墻的藤蔓類植物;城墻兩側(cè)8米以外、保護范圍以內(nèi)應(yīng)當(dāng)選擇不遮擋城墻和根系不破壞城墻的樹種?，F(xiàn)有樹木影響城墻安全的應(yīng)當(dāng)遷移，遮擋城墻的應(yīng)當(dāng)修剪或者遷移。我們強調(diào)對本體保護必須要深入調(diào)查研究，以注重城墻本體原真性、歷史風(fēng)貌完整性以及技術(shù)手段的可逆性為核心目標(biāo)，不能完全以現(xiàn)代技術(shù)手段來單純的完成維修加固工程。提前對城墻表面的生物性病害進行勘察及采取積極治理措施，有利于保護南京城墻、延長南京城墻的壽命，使后人更好地利用歷史文化遺產(chǎn)。科學(xué)發(fā)掘南京城墻的歷史與特點，傳承悠久的歷史文化，努力“筑其魂、揚其韻、傳其神”。