全 文 ：第 wt卷 第 y期
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林 业 科 学
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城市树木生长质量的检测
张厚江
k北京林业大学工学院 北京 tsss{vl
关键词 }城市树木 ~生长质量 ~空洞 ~检测
中图分类号 }≥z{t1x 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlsy p st|{ p sx
收稿日期 }ussw p ts p s{ ∀
基金项目 }教育部 ussv年度留学回国人员科研启动基金资助项目 ∀
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城市绿化树木的核心功能是为城市居民的工作和生活提供一个良好的生态环境 o与此同时对它们的基
本要求就是要安全 o不能对人们造成任何形式和程度的伤害 ∀但由于城市所处环境的特殊性 o城市绿化树木
的生长质量普遍不是很好 o例如连云港市一条主干道两侧的树木有 {s h存在不同程度的树干腐朽现象k瞿
世涛等 oussvl ∀存在健康问题的树木在恶劣天气条件下k如大风 !大雪 !暴风雨等l容易折断 o从而容易给人
们生命 !财产带来危害 o是城市生活重要的安全隐患之一 ∀我国地域辽阔 !历史悠久 o各个城市几乎都有很多
古树名木 ∀这些古树名木不仅是重要的自然景观 o也是文化遗产的一部分 ∀为加强古树名木的保护 o必须对
古树的生长状况进行定期检测 o及时发现其内部出现的问题 o并给予正确的评价和解决方案k李天民 oussul ∀
以往对树木生长检测方面的研究工作主要包括立木外表生长的检测和预测k冯仲科等 oussu ~吴建华等 o
ussul o及树干内部生长应力的检测和计算k张文标等 ousstl等 ∀这些都可作为树木生长质量检测工作的一
部分 o但它们还远远不够 o城市树木生长质量的检测还应包括很多其他方面的内容 ∀本文旨在从树木生长质
量内涵 !检测技术和方法等方面对城市树木生长质量的检测进行一概要介绍和总结 ∀
1 城市树木生长质量的内涵
城市树木应当包括 u类 }绿化树木和古树名木 ∀城市树木的生长质量应当包括外部生长质量 !内部生长
质量和抗灾能力等 v个方面 ∀外部生长质量指树木外形包括树叶 !树枝 !树干等部位的健康状况 o通过对这
些部位颜色 !形状变化 !虫害等的观察可以达到对外部生长质量检测的目的 ∀千庆兰kussul提出了/树木活
力度0概念 o通过树形 !枝条枯萎情况 !着生部位枝叶密度 !叶的形状和颜色等方面指标分级判断树的健康状
况 o进而评价周围生态环境质量水平 ∀
树木的内部生长质量指立木基体内部生长的健康程度 o包括基体力学性能 !年轮 !缺陷k如腐朽 !腐烂孔
洞等l存在 !虫害k如白蚁等l发生等 ∀树木基体力学性能是指树木主干 !主枝杈等部位内部材质的力学性能 o
它关系到树木抗暴风雨等自然灾害天气的能力 o也关系到其成材的质量 ∀对树木内部生长质量的检测目前
是个正在研究中的课题 ∀对立木基体力学性能和年轮的测定可以用生长锥钻取基体的一小圆柱形样本 o通
过测定圆柱样本的力学性能来得知立木基体的力学性能 o通过统计圆柱样本表面的年轮标记来得知树木年
轮 ∀对树干腐朽空洞的检测国外有人采用冲击应力波的方法 o通过测定应力波的传播速度变化来得知树干
内腐朽的程度和大致形状k…¨·«ª¨ ετ αλqot||y ~’∏¬¶ot||| ~釜口明子等 ousstl ∀
对遭受虫害 !病害或自然灾害后的树木 o是给予保护还是伐掉 o对于生长着的立木仅靠肉眼是无法判断
的 ∀如有一种由 Υστυ λινα δευστα引起的落叶松kΛαριξ γ µελινιιl白腐病 o危害树干 o非常普遍 ∀由于受害部位
在树皮内 o很难让人察觉 o只有在危害后期 o才能从树冠上看到它的危害症状 ∀所以与外部质量检测相比 o内
部生长质量检测更重要 o很多存在健康问题的树木在外观上没有什么特殊的表现 ∀
城市树木抗灾能力是指树木抵抗大风 !大雪 !暴风雨等自然灾害天气的能力 ∀城市树木应当在这些恶劣
自然天气条件下不倾倒 !不折断 !不断枝 o做到对人们的生命 !财产无伤害 ∀树木抗灾能力与树木外部生长质
量和内部生长质量有关 o也与灾害天气的恶劣程度有关 ∀对同一棵树来讲 o其外部和内部生长质量越好 o抗
灾能力就越强 ~灾害天气的恶劣程度越厉害 o树木的抗灾能力就越弱 ∀所以对城市树木抗灾能力的评价应当
是在相关理论支持下的树木安全隐患等级的评估 ∀
2 城市树木生长质量检测方法
u1t 树根检测 一棵树通过树根与大地相连并通过树根获得养分 ∀最常见的树根形式象一个半张开的鹰
爪 o树根从土壤中吸取水分和养分 ∀当树根发生腐烂或腐朽时 o树将产生严重问题 ∀这个时候也许树仍然表
现得很健康 o树干可能完全垂直或稍许有一点倾斜 o这是因为部分树根仍可以有效地向树干和树冠提供养
分 ∀在这种树根出现问题的情形下 o甚至强度不大的风或雨作用在树冠上就可以使树突然倾倒 ∀
从树根处地面和土壤的表现可以找到一些树根出现问题的线索 ∀地面出现裂纹或上升 o且树根有拔起
倾向 o预示着树根发生了腐烂或腐朽 ∀小心观察可以看到树在开始完全倾倒前的信号 ∀
蘑菇之类的菌类植物出现在树根部或树干上 o预示着腐烂或腐朽的发生 ∀如果菌类植物较多 o则预示着
问题较严重 o因为菌类只生长在腐朽木头上 ∀为查明这种树的不安全程度 o需要首先探明腐烂或腐朽的严重
程度 ∀在这种情况下 o需要专业人员借助专门的检测仪器完成 ∀
有一种能精确检测树根和树干腐烂或腐朽的仪器称为探针探测仪 o美国一家公司的产品牌号为
• ¶¨¬¶·²ªµ¤³«∀其工作原理为 }直径小于 v °°的细小钻针以一定的速度钻入树根 o钻针在钻入过程中所遇到
的轴向阻力大小可反映树根内部出现腐烂 !腐朽等缺陷的情况 o轴向阻力信号被记录器 tΒt地记录在记录纸
上 ∀它不伤害树 o它能告诉检测者有关树根内部出现问题的严重程度 ∀
u1u 树干检测 树干连接树根和树冠 o是整棵树地面以上部分的中坚 ∀如果树干中有空洞或裂纹 o则整棵
树容易折断或劈开 ~但空洞的存在并不意味着必须将此树伐倒 ∀对该树的处置应根据空洞的大小 !树的生长
情况和树整体综合健康状况决定 ∀探针探测仪 • ¶¨¬¶·²ªµ¤³«也可以用于此处 o因为它可以精确测量腐朽或腐
烂空洞的深度 ∀根据测量结果 o人们可以利用相关数学公式计算出是否树干保留有足够的厚度来支撑整棵
树 ∀图 t为使用这种探测仪对树干检测情形和检测信号举例 ∀
图 t 探针探测仪 • ¶¨¬¶·²ªµ¤³«应用
ƒ¬ªqt „³³¯¬¦¤·¬²±¶²© • ¶¨¬¶·²ªµ¤³«
¤检测情形 ×µ¨¨¦¤µ¨ ~¥树干中空检测 × ¶¨·¬±ª«²¯ ²¯º ¤µ¨¤¶¬±·µ¨ ¶¨~¦年轮检测 × ¶¨·¬±ª¤±±∏¤¯ µ¬±ª¶q
可以对树干中空进行检测的另一种仪器是应力波检测仪 ∀它将 u个或多个电子震动传感器置于树干
上 o用脉冲锤敲击各个传感器 o通过微机分析就可以得到树干中空缺陷二维或三维数据的大致图像 ∀图 u为
应力波检测仪检测树干中空缺陷情形 ∀
如果树干的某个部位没有树皮 o意味着一个坏死部位的存在或是菌类作用结果 ∀一条沿树干长度方向
||t 第 y期 张厚江 }城市树木生长质量的检测
图 u 应力波检测仪检测树干中空缺陷
ƒ¬ªqu × ¶¨·¬±ª«²¯ ²¯º ¤µ¨¤¶¬±·«¨ ·µ¨¨º¬·«¤¶·µ¨¶¶º¤√¨¬±¶·µ∏°¨ ±·
¤传感器布置举例 „± ¬¨¤°³¯¨²©³²¶¬·¬²±¶²©·«¨ ¶¨±¶²µ¶~¥检测原理 × ¶¨·¬±ª³µ¬±¦¬³¯¨q
的长裂纹 o意味着这棵树曾
经被雷电击中过 ∀
昆虫经常攻击病树的树
干 o它们留下非常细小且与
树干颜色不同的木屑 o因而
很容易辨认 ∀蚂蚁在腐朽树
干上的洞 o留有较粗糙的木
屑 ∀松树皮甲虫攻击松树留
下/树脂球0 o是类似弹球大
小的亮颜色树体液 ∀
有时一棵树长出 u个或
多个支干 o这些支干连接处
是薄弱的部位 o最容易受到暴风雨等的损害 o所以需要给予特别注意 ∀ ˜形分叉是较强壮的连接形式 o而 ∂
形分叉通常较脆弱 ∀为保护双支干和多支干树在强风雨中不被劈开 o可以借助纤维绳等进行机械式固定 ∀
树干力学性能检测采用对树干提取样本 o然后对样本力学测定的方法进行 ∀样本的提取可用生长锥 o样
本的力学性能测定需在小型精密力学试验机上进行 o也可以利用国外公司开发的专门测试仪器进行 ∀图 v
为用于提取树干基体样本的生长锥和测试样本力学性能的专门测试仪 ∀
图 v 树干力学性能测定
ƒ¬ªqv × ¶¨·¬±ª¶·µ¨±ª·«²© º²²§¦²µ¨¶
¤生长锥提取样本 ’¥·¤¬±¬±ª¤¶¤°³¯¨ º¬·«¤±¬±¦µ¨°¨ ±·¥²µ¨µ~
¥专门测试仪器 „ ¶³¨¦¬¤¯ ¬±¶·µ∏°¨ ±·q
u1v 树冠检查 从树叶的形状和颜色 !枝条枯萎情况 !着
生部位枝叶密度等方面对树冠进行检查 ∀树冠最明显的
潜在危险是坏死的树枝会掉落 o进而对人和附近财物造
成伤害 ∀不过坏死树枝可以很容易被发现 }死树枝的叶
子呈黄色或没有树叶k死松树枝上的针叶呈棕色l o坏死
一段时间后的树枝 o其树皮会剥落 ∀刚刚被强风雨折断
的处在大树顶部的树枝 o不仔细观察很难被发现 o经常是
在树枝受伤害一个月后 o才根据树叶变黄得知这个情况 ∀
处在大树顶部的树枝发生腐朽或腐烂后 o也很难被发现 ∀
所以对高大树木树冠的检查要特别仔细 ∀
不管怎样 o为保护人和周围财物的安全 o应当将折
断 !坏死的树枝及时去掉 o将脆弱 !有折断倾向的树枝给予合理固定 ∀这样做对树木本身的健康也大有益处 ∀
3 结语
城市树木生长质量的检测是个关系到保障市民生活质量 !消除安全隐患的大问题 ∀与外部生长质量检
测相比 o内部生长质量检测和树木抗灾能力的评价显得更具深层次意义 ∀有关这方面研究工作 o发达国家作
得比我们好许多 o但同样有很多需要进一步深入研究的地方 o比如对树木抗灾能力或安全隐患等级的评价目
前还不能做到定量进行 ∀这方面研究工作不但对城市树木有益 o对普通森林树木尤其是防风林的养育同样
有重要的参考价值 ∀
参 考 文 献
冯仲科 o聂玉藻 o赵春江 o等 qussu q精准林业 q北京 }中国林业出版社
釜口明子 o中尾哲也 o中井毅尚 o等 qusst1 横打击共振法 Κ η κ | q立木 Ν心材含水率 Ν测定 q木材学会志 owzkvl }uvx p uwt
李天民 qussu1 论我国的城市化和城乡古树木保护 q华东森林经理 otykul }x| p yu
千庆兰 qussu1 运用树木活力度进行城市生态环境质量分区 q热带地理 ouuktl }|s p |u
瞿世涛 o陶佃露 o孙时宜 qussv1 城市中老龄树木的管理和保护 q山西林业科技 okvl }v| p wt
吴建华 o卢炎生 o汪 溢 qussu1 基于神经网络的树木生长预测 q长沙电力学院学报k自然科学版l otzkul }u{ p vs
张文标 o李文珠 o阮锡根 qusst1 树木的生长应力 q世界林业研究 otwkvl }u| p vw
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