古红果榆抢救复壮技术探索
作者: 许晓岗 童丽丽 徐梦寒 刘一力 黄涛
摘 要:栖霞山的红果榆古树生长势较弱,亟须进行人工干预复壮。根据该古树所处的生境及周边社会因素,采取了相应的工程技术、植物保护等手段。2022—2023年,对该古树采取勘测与诊断、后期维护等多种措施,遏制了其生长颓势,其新生长正常的叶片量占叶片总量的75%,新梢叶面积增加了25%~30%,其生长状况得到了明显改善。该案例的成功可为华东地区红果榆及同类古树复壮提供一定的技术指导。
关键词:古树;红果榆;复壮技术;栖霞山;影响因素
中图分类号:S788 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2024)9-104-4
DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.09.025
0 引言
红果榆(Ulmus szechuanica W. P. Fang)是榆科榆属落叶乔木,也是中国榆科特有树种,分布于安徽、江苏、江西、四川、浙江等地[1-3]。红果榆树体高大通直,枝叶平展细腻,树枝舒展隽秀,秋季叶色丰富,花、果也具有较高的观赏价值,被列入《中国主要栽培珍贵树种参考名录(2017年版)》。古红果榆具有重要的科研、生态、观赏价值,对其抢救复壮具有重大意义。
研究地点位于南京栖霞山风景名胜区(北纬32°9′34″、东经118°57′34″),研究对象为古红果榆(在南京地区仅存1株)[4-5]。该古红果榆树龄为118 a(编号770),位于栖霞寺般若台遗址附近。近年来,该古红果榆出现长势不良的现象(枯梢、脱皮、蛀孔洞等),亟待抢救与复壮。笔者对该古树复壮历程进行分析与总结,探索古树复壮的关键技术,以期为华东地区同类型古树的复壮提供一定的指导。
1 材料与方法
1.1 复壮对象及其生境的勘测
分别于2022年12月、2023年2月对栖霞山古红果榆及其生境进行连续勘测与诊断。采用无人机、测高仪等测量古树的树高、冠幅,用肉眼直接观测古树的顶梢枝叶大小、虫蛀情况等古树衰败的表征现象。古红果榆根系长度、宽度等均由物探仪测得。同时,观测并统计树冠垂直投影范围内的其他树木及构筑物情况。
1.2 试验工程技术措施拟定
1.2.1 改道法
改道法即整体拆除影响古树根系生长范围的硬质路面及构筑物,重新铺设新的道路并避开古树。此方法对古树复壮最有利,可避免人为因素对古树的干扰。然而,该红果榆位于半山腰的主干道旁,距栖霞寺仅百米,为上山必经之地,游客量较大。实施改道方案会对景区的经营造成较大损失。前期尝试做了改道试验[见图1(a)],但鉴于施工目标路段的道路面层宽度较小,空间有限,改道的线型呈急弯状态,存在安全风险。
1.2.2 拆除架空法
拆除架空法是在不改变原有道路布局的基础上,改变道路结构,将原来不透气的混凝土+沥青道路改为透气性良好的栅格化架空道路。建立钢结构架空栅格,可维持新型“人树共用道”的透气性。与改道法相比,拆除架空法的优点是在不改变原有道路空间的格局下,能提高红果榆根际土壤的透气性、透水性,同时也便于实时监测古红果榆根际土壤状况;其缺点是工程造价高,且对交通的影响时间较长。
1.2.3 钻孔透气法
鉴于以上2种方法的局限性,亟待寻求一种既不改变道路布局也不拆除部分道路,且基本不影响景区正常运营的方法。基于此,确定采用钻孔透气法,在原有道路上钻透气孔,在孔洞上加封不锈钢地漏。钻孔透气法的优点是费用低、工期短,施工可在夜间进行,不影响景区日常运营。打孔作业完成后,透气孔可作为红果榆根际观测点,以监测其根系生长和土壤状况。钻孔透气法的缺点是打孔位置不能完全与根系分布区契合,通气效果有待观测。
1.3 古红果榆复壮后维护管理
根据《南京市古树名木养护复壮技术规范》,可采用树体损伤处理、树冠整理、有害生物防治、树洞修补等措施保持树体平衡并消除安全隐患[6-7]。通过局部换土、改善土壤理化性质、预防保护树体、整治环境等措施,可以加快古红果榆的复壮进程[8-9]。此外,还需要依据该古树的实际情况采取针对性措施,并结合抢救复壮效果来逐步完善。
2 结果与分析
2.1 古红果榆诊断结果
截至2022年夏季,复壮前观测数据显示,该古红果榆高(28.3±0.5) m,冠幅9.6 m×6.5 m,胸径66.0 cm,地径85.3 cm。该古红果榆的正常叶片数占总叶片数的60%左右,部分枝条枯死,树干有空洞,导致输导水分及养分能力下降。这是因为榆属植物的树皮中淀粉含量较高[10],容易招引蛀茎干害虫。根据《南京市古树名木养护复壮技术规范》中古树名木生长势分级标准,判断该古红果榆的生长状况处于渐危向濒危发展的阶段。
经观测,该古红果榆存在以下问题。一是树木生长势较弱。二是树干有局部坏死、腐朽,蛀干害虫等造成的腐洞明显。虫害发生于树干部,以小蠹虫与天牛等蛀干害虫危害为主[11-12][已用药物处理过的虫洞见图1(b)]。三是根系被人造路面压迫[钻探路基剖面的物探结构见图1(c)]。该古树沿树冠投影范围约60%的部分被新修的沥青和混凝土路面覆盖,严重影响其根系的呼吸。在剩余约40%的树冠投影范围内,放有景观置石,生长有3株鸡爪槭,对该古红果榆的生长影响较小[见图1(d)]。
栖霞山古红果榆生长衰弱,是由多次道路建设及游客践踏造成的。人工构筑物路面在不同程度上改变了古红果榆根系生长范围内土壤的理化性质,使该树根际土壤板结、孔隙度变小、通气性变差、有机质含量降低,导致土壤中水分与养分传输困难,土壤养分水平降低。古红果榆的根系生长受到胁迫后,最终会影响其枝叶的生长,主要原因是古红果榆根际土壤受修建道路的多重构筑物覆盖,致使其根系呼吸困难,导致根系主动吸水能力下降和蒸腾拉力减小,进而造成顶梢枯死。
2.2 复壮技术
从以上观测结果来看,必须尽快采取工程技术措施来疏松根际土壤,增加古红果榆根际土壤的透气性,使其生境恢复到良好状态。经过多次方案比较与优化,最终采用钻孔透气法来进行古红果榆的复壮。古红果榆钻孔透气法复壮施工方案如图2所示。
采取分布点测法,先分区域预打孔探测根系深度,孔径为10 cm,由远到近探测根系分布范围,分析钻孔打出的钻探样品成分[见图3(a)、3(b)];再计算打孔密度,根据物探样品的石砾大小设定孔径,根据打孔钻头温度设定钻孔时长。方案确定后,在树冠投影内选择距树干1.5~5.5 m的范围,划定7.2 m×3.6 m的区域,在此区域内按13×6的排列方式打78个孔,用直径114 mm的钻头打孔,每次钻孔时间不超过15 min,同时加水冷却。由于每条主根距地面深浅不一,每个透气孔的深度以能打到路面下的天然土壤为宜。为维持路面强度与孔壁稳定性,在孔洞内加金属钢管加固。为保证路面的正常使用,使用不锈钢地漏对钢管封口[见图3(c)]。
2.3 后期动态监测与养护管理
2.3.1 抢救复壮效果观测
古红果榆在抢救复壮前后的生长状态对比如图4所示。经过工程抢救与养护管理,目前红果榆表观状态已有明显改善,叶片总量有显著变化,树冠部分新生长出的叶片较多,新生长正常的叶片量占叶片总量的75%,且新梢叶片面积较复壮前增加了25%~30%。
2.3.2 透气孔内部监测
栖霞山梅雨季节降水量较大,应实时动态监测孔内积水情况。由于栖霞山的地下有大量历史遗留矿区,山体已被掏空,整个山体呈渗漏状态,孔洞内的积水会自然下渗。除极端暴雨外,孔洞内不会存在大量积水。虽然不会大量积水,但要及时清除孔中沉积物,保证透气性。
2.3.3 树体及周边环境监测
虽然经抢救的古红果榆表观得到明显改善,但应对其具有输导功能的树干、枝条进行密切观察。一方面,要监测原有的孔洞腐烂得到遏制后,是否出现了反复;另一方面,要实时观察原来健康的部分是否腐烂。一旦出现病症,要及时防治。实时观测上层顶梢叶片的生长状况,观察是否出现了萎蔫、叶面积变小、枯梢等现象。红果榆为喜阳树种,复壮后应动态观测周边光照条件,若周边其他高大乔木影响了红果榆受光,则应在秋冬季适当修剪周边高大乔木。
近年来,栖霞山管理部门为增加秋季红叶效果而大量密植色叶树种,造成该古红果榆生活在一个相对“高湿”的生境中。在“湿热”条件下,古红果榆枝干易成为病虫的“培养床”。因此,应注意周边伴生树林的通风情况。
3 结束语
根据栖霞山古红果榆的生境及其他因素,采用钻孔透气法对其进行复壮。此方法对周边环境友好,施工时间较短,复壮效率高,且不影响景区的正常运营。复壮后的古红果榆新生长正常的叶片量占叶片总量的75%,新梢叶面积增加了25%~30%,且长势较好。
虽然栖霞山古红果榆的复壮成效明显,但要想维持良好生长状态,后期还需要长期养护,并加强复壮后的动态监测(如树冠生长状况的动态监测、钻孔内土壤状况监测等)。
参考文献:
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(栏目编辑:董清芝)
基金项目:2022年南京市绿化园林局科技项目“栖霞山古树(红果榆)抢救复壮技术示范”(LYKJ202204JH13)。
作者简介:许晓岗(1968—),男,博士,副教授,研究方向:植物资源开发与利用(通信作者)。