“山竹”台风对广州市滨江园林树木的影响——以临江大道及带状公园为例

黄颂谊

陈 峥

黄桂莲

何少云*

1 背景

1.1 项目背景

2018年第22号台风“山竹”(超强台风)于9月16日17时在台山市海宴镇登陆。“山竹”台风与1713号“天鸽”、6416号“SALLY”并列为1951年以来登陆珠江三角洲风速最大的台风[1]。据中国气象局报道，“山竹”对广州市的影响甚大：16—17日，广州市普遍出现了8～11级热带风暴与强热带风暴，局部地区有12～14级台风与强台风，最大阵风高达45.9m/s(14级)，风速自东南向西北逐渐减小[2]。“山竹”台风对全广州市园林树木造成了巨大损害；据有关部门统计，全市共倒伏树木9 000多株，倒伏树木阻挡道路，压毁车辆，破坏市政设施；9月16—30日，广州市共出动园林绿化抢险人员38 116人次，车辆8 411班。

华南地区受台风影响频繁，根据中国天气网统计，近10年(2009—2018年)登陆华南地区，风力≥8级的台风数量合计31个，年平均风力≥8级的台风约有3个(图1)。对近10年入境广州的台风及其影响的主要区域进行统计如表1，其中，入境广州的超强台风(≥16级)2个，强台风(14～15级)1个，台风(12～13级)2个，强热带风暴(10～11级)1个，热带风暴(8～9级)2个。

滨江道路绿化、公共绿地是广州市城市园林绿化的重要组成部分。临江大道(23.113 345°N，113.368 156°E)为广州市东西向的一条交通主干道，全长7.1km；其行道树具有遮阴、改善交通与生态环境等功能。带状公园(23.113 078°N，113.346 289°E)是并列于临江大道与珠江之间的公园，长约6km，宽约100m(图2)；其南面为广州珠江、海心沙岛的亚运公园(第十六届亚洲运动会开幕式主场馆)、广州塔(为世界第三，中国第一高塔)；北面为广东省博物馆、广州大剧院；西南侧为二沙岛的星海音乐厅、广东美术馆等。临江大道和带状公园是广州市一江两岸景观带的核心区域之一，同时也是广州珠江沿岸景观最佳观赏区域之一；其旅游观光与休闲等平常人流量约3万～4万人次/日；节假日人流量约6万～7万人次/日；灯光节等特殊活动期间人流量可逾10万人次/日。本研究选定2个区域作为长期研究对象，将有助于广州城市园林景观和生态建设可持续发展。同时，二者均建成于2010年，多年来，养护单位为广州市绿化公司，其园林绿化树木的种植和养护条件较为一致，为研究提供了可靠的条件。

图1 近10年登陆华南地区的台风数量统计

图2 临江大道与带状公园位置示意

1.2 树木安全评估及管理概况

树木安全评估及管理(Tree Risk Assessment Management，TRAM)包括树木风险的评估和风险树木的管理两部分。树木风险评估通过测量多种指标，采用多种量化体系来评估树木风险水平、确定风险评级、评级次序，以及提出合理的改善建议，并且对每株风险树木采取适当措施，从而保证周围设施和人员的安全[3]。国际常用的树木风险评估方法为德国树木学家Matttheck提出的树木风险可视化评估体系(Visual Tree Assessment，VTA)。VTA评估体系通过观察树木外部生长状况、定量测量树体结构指标来评估树体内部缺陷程度，进而评估树木风险程度[4]。目前风险树木主要的检测方法包括：可视化检测法、工具检测法、探测仪器检测法。其中探测仪器PICUS(应力波树木断层画像诊断仪)装置可利用声波技术准确检测树干内部空洞腐朽的情况[5]；TRU(树木雷达检测仪)装置可利用探地雷达技术对树木根系进行扫描，全面检测树木根系的分布情况[6-7]。

本研究通过对临江大道的行道树进行安全评估，对台风后临江大道与带状公园园林树木受损情况进行分析，探讨台风天气对滨江园林树木受损的影响因子，为城市滨江园林树木的设计、种植、养护和修复提供借鉴。

2 调研范围及方法

2.1 “山竹”台风后树木受损调查范围

本研究对象为临江大道所有行道树及带状公园区域内的所有乔木。

其中，对临江大道行道树(包括两侧行道树及中央分车带的乔木)和临江大道的带状公园所有乔木的受损类型(倒伏、风斜、断折)、受损程度的树种及数量进行统计分析[8-11]。

根据观花与观姿、观姿为主的不同园林树种类型，分别对临江大道行道和带状公园内的乔木进行分类统计，分析其在此次台风中倒伏等受损的情况。

2.2 树木的取样与安全检测评估方法

对临江大道带状公园内所有乔木进行树种及数量的统计，核对其编号；对不同树种的倒伏情况进行调查记录。

同时，对临江大道行车道两侧行道树和中央分车带行道树的区域进行分别分区、编号，并进行树木安全检测评估。本研究的树木安全检测评估分为三部分。1)对所有乔木的总体情况(倾斜度、冠幅、立地条件、胸径和健康状况等)进行初次评估。2)对初次评估结果存在明显隐患的个体进一步进行VTA视觉评估，评估内容包括树势、树冠、树干、根系及其种植环境等。参考ISA国际树木学会树木风险评估相关建议，根据树种及华南地区种植环境特性确定评估指标。其中，树势评估整体健康程度、枝叶枯黄比例、分枝干枯，以及病虫害、真菌子实体等现象；树冠部分评估分枝结构稳定性、偏冠度、分枝木质腐朽及空洞情况；树干部分评估树干及树体整体倾斜度、树干木质腐朽及空洞情况、树干树皮应激破裂等；根系评估是否存在缠绕型根系压迫根领、主要根系受损、根系拱起地面等情况；种植环境评估包括风险发生影响对象、种植池大小、种植土壤及周围构筑物等。3)对VTA检测结果进行筛选，综合评估结果为严重偏冠、树势衰弱、木质腐朽等情况的个体将应用仪器PICUS-3进行树木木质检测和TRU树木雷达(Tree Radar Unit)进行根系分布检测，根据树干和根系的检测情况对树木整体安全性进行综合性评估。

表1 近10年入境广州的台风统计

图3 临江大道行道树的种类、数量及占比情况

2.3 Logistic回归分析

依据2.1、2.2，对临江大道及带状公园倒伏严重的3种观花与观姿为主的园林树种，以及3种观姿为主的园林树种，通过SAS9.4，进行Logistic回归分析。设3种观花与观姿为主的乔木因变量y=1表示“倒伏”，y=0表示“未倒伏”。令变量X1为红花紫荆、X2为黄花风铃木、X3为木棉。同理，设3种观姿为主的乔木因变量y=1表示“倒伏”，y=0表示“未倒伏”。令变量X1为南洋楹、X2为黄葛榕、X3为小叶榄仁。采用Logistic回归模型分析，建立相关树种的倒伏评价模型，评估分析树种之间倒伏发生概率及受损程度。

3 结果与分析

3.1 临江大道行道树安全检测评估

3.1.1 临江大道行道树概况

临江大道为两板三带式(2条车行道，3条绿化带)，种植空间类型包括：1.5m×1.5m的种植池，0.6～0.8m宽的种植带，5m宽的中央分车绿化带；共有行道树2 612株(图3)。临江大道两侧行道树以杧果(Mangifera indica)、小叶榄仁(Terminalia mantaly)和樟树(Cinnamomum camphora)为主，其余还有少量的细叶榕(Ficus microcarpa)和非洲桃花心木(Khaya senegalensis)；中央分车带的主要树种为小叶榄仁和鸡冠刺桐(Erythrina crista-galli)，此外还种植少量的细叶榕、垂叶榕(F i c u s benjamina)、宫粉紫荆(Bauhinia variegata)、糖胶树(Alstonia scholaris)和黄槐(Cassia surattensis)等，树种类型多样。

3.1.2 行道树安全检测评估与分析

1)视觉检测评估结果。

根据2.2安全检测评估方法，对临江大道行道的两侧行道树及中央分车带乔木进行评估分析。根据多次调研，综合国际树木学会(ISA)及国内外的先进方法进行对比分析，从树势、树冠、树干、根系及其种植环境，对行道树进行VTA视觉检测评估。结果发现临江大道上有13种共160株树木存在安全隐患，这些树木占了临江大道树木总数的6.1%。并且发现每个树种在物种水平的安全隐患率各有差异：蝴蝶果(Cleidiocarpon cavaleriei)的安全隐患率为36.8%，鸡冠刺桐为26.7%，樟树、黄槐和美丽异木棉(Ceiba speciosa)的隐患率约为16%，尖叶杜英(Elaeocarpus apiculatus)为14.8%，杧果和宫粉紫荆约为8.6%。根据统计结果发现，蝴蝶果、鸡冠刺桐、樟树等10个树种的隐患率高于整体平均隐患率，而小叶榄仁、人面子(Dracontomelon duperreanum)和糖胶树等3个树种的隐患率则低于整体平均水平。

2)仪器检测综合评估。

基于树木视觉检测分析评估结果，综合临江大道行道树整体树势、树干木质健康情况与立地环境因素，调研小组应用PICUS-3应力波树木断层画像诊断仪与TRU树木雷达系统进行树干与根系情况检测的行道树共有50株。

PICUS-3的检测结果表明：23株行道树主干表现为空洞或木质腐朽，具体情况如下：(1)12株杧果显示为树干空洞，表现为白蚁蛀食主干，或基部被真菌侵染致木质疏松或腐烂；(2)9株樟树检测出树干空洞，其中2株表现为树干劈裂，并且中间全木质部空洞，3株表现为树干木质疏松或腐烂，这些空洞多为天牛或蚂蚁蛀食所造成；(3)2株蝴蝶果树干空洞及木质疏松，其中1株为树皮中度受损，裸露的木质部显示轻微腐烂。

图4 应用Picus-3对蝴蝶果个体树干的断层检测图

图5 应用TRU树木雷达检测不同深度的地下根系分布图

TRU树木雷达系统检测结果显示，临江大道行道树整体呈现出根系浅、根系分布不均的现象。调研小组对临江大道的杧果、小叶榄仁、蝴蝶果等41株行道树进行TRU根系检测分析，检测发现：在行车道侧的方向未检测到行道树根系分布，人行道侧的方向可检测到约半径2m范围的根系分布，并且约93%的行道树根系深度主要集中在铺装面层以下20cm处，少数较深，为30～40cm。由于植株密集种植问题，临江大道中间分车绿化带内无法进行根系检测，因此本研究仅讨论行车道侧的行道树根系问题。

3)树木安全评估案例分析。

研究发现临江大道部分倒伏的树木因其自身病害或环境因素而存在一定安全隐患。例如树木主干空洞严重、根系严重偏根、冠幅浓密、病虫害等影响致使树势衰弱、立地环境处于风口位置等，这些多为树木健康与安全的影响因素。

树木安全评估体系通常应用于日常条件下园林树木的风险性评估及排查。以临江大道北侧(自西向东)员村二横路路口—琶洲大桥底路段最后一株蝴蝶果为例，该个体在“山竹”台风灾后受损表现为倒伏，其前期的安全评估结果为：该植株存在严重倾斜，冠干比不合理，植株主干高度为150cm处的断层检测显示存在木质腐朽问题(图4)；该植株根系分布较浅，集中在20～30cm的浅土层；同时由于树木种植带一侧为透水铺装，另一侧为混凝土车行道，偏根现象明显(图5)。根据综合评估结果，建议在树木安全评估体系完善的条件下，应对该树木开展1年2次的定期检测评估；同时，台风前应对该树加强支撑固定工作。

3.2 “山竹”台风对临江大道行道树的影响

根据2.1的调研统计发现，“山竹”台风过后，临江大道有18种共93株树木出现倒伏、断折、风斜3种不同程度的受损，道路行道树的平均受损率为6.3%。总受损率较高的树种为黄槐、美丽异木棉、鸡冠刺桐、红花紫荆(Bauhinia blakeana)、宫粉紫荆等，受损率为12%～25%；黄花风铃木(Handroanthus chrysantha)、杧果、水石榕(Elaeocarpus hainanensis)、刺桐(Erythrina variegata)、棕榈(Trachycarpus fortunei)、糖胶树、柳叶榕(Ficus binnendijkii)等，受损率为3%～12%；部分树种如大花紫薇(Lagerstroemia speciosa)、木棉(Bombax ceiba)、小叶榄仁、尖叶杜英等受损率低于2%。其中，倒伏率较高的树种为宫粉紫荆、黄槐等；断折率较高的树种为红花紫荆、黄槐、黄花风铃木等；风斜率较高的树种为美丽异木棉、水石榕等。

3.3 “山竹”台风对带状公园园林树木的影响

根据2.1调研发现在临江大道的带状公园25个科49个属63种，共4 642株树木中，其中受损树木有32种共403株。据统计分析：受损树种中倒伏率最高的树木为海南菜豆树(Radermachera hainanensis)、红花紫荆、黄槐和杧果；2 0 种树木出现断折，其中杧果、宫粉紫荆、小叶榄仁断折率最高；23种树木出现风斜，其中黄槐、印度橡胶榕(Ficus elastica)、杧果、黄花风铃木风斜率较高。

3.4 几种受损树种的倒伏评价模型

为探究倒伏树木的倒伏评价模型，依据2.1、2.2、2.3，选取3种以观花与观姿为主的乔木和3种以观姿为主的乔木在“山竹”台风中倒伏受损统计，应用Logistic回归进行分析，其结果如下。

3.4.1 观花与观姿的乔木在台风中倒伏评价模型

此次“山竹”台风造成观花与观姿为主的树种倒伏有：红花紫荆、黄花风铃木和木棉。其倒伏数量和非倒伏数量如表2所示。

通过Logistic回归分析发现，因台风影响以观花与观姿为主的乔木树种的倒伏；红花紫荆与木棉的相对倒伏率OR=18.166(P＜0.000 1)，说明红花紫荆的倒伏概率大约是木棉的18.2倍；黄花风铃木与木棉的相对倒伏率OR=0.986(P＜0.000 1)，说明黄花风铃木的倒伏概率大约是木棉的1.0倍。

红花紫荆与黄花风铃木的Logistic回归模型为：

红花紫荆与黄花风铃木的相对倒伏率OR=18.424(P＜0.000 1)，说明红花紫荆的倒伏概率大约是黄花风铃木的18.4倍。

红花紫荆与木棉的Logistic回归模型为：

3.4.2 观姿的乔木在台风中倒伏评价模型

此次“山竹”台风造成观姿为主的树种倒伏有：南洋楹(Jacaranda mimosifolia)、黄葛榕(Ficus virens var.sublanceolata)、小叶榄仁，其倒伏数量和非倒伏数量如表3所示。

通过Logistic回归分析显示，因台风影响以观姿为主的乔木树种的倒伏；南洋楹与小叶榄仁的相对倒伏率OR=68.745(P＜0.000 1)，说明南洋楹的倒伏概率大约是小叶榄仁的68.8倍；黄葛榕与小叶榄仁的相对倒伏率OR=2.891(P＜0.000 1)，说明黄葛榕的倒伏概率大约是小叶榄仁的2.9倍。

南洋楹与黄葛榕的Logistic回归模型为：

南洋楹与黄葛榕的相对倒伏率OR=23.778(P＜0.000 1)，说明南洋楹的倒伏概率大约是黄葛榕的23.8倍。

南洋楹与小叶榄仁的Logistic回归模型为：

4 结论与讨论

4.1 树种选择与种植

台风为自然灾害，属于不可控因素；有关研究[12]指出，当风力达到9级以上时，已超过大部分绿化树木的抗风能力。“山竹”在广州市地区风力为8～11级，且影响时间长达12h，强劲的瞬时风力和持续的大风是造成拔根倒树的重要原因。本研究在临江大道及带状公园调研及统计分析中发现，不同树种的受损情况差异较大。其中，受损表现为倒伏和主干折断现象的树种主要有：红花紫荆、吊瓜树(Kigelia africana)、海南菜豆树(Radermachera hainanensis)等；其生物学特性为浅根系、冠幅浓密、材质硬脆等特点。受损表现为分枝折断、风斜，且整体受损率较低的树种主要有：樟树、小叶榄仁等；其生物学特性为冠幅紧凑、树冠透风、深根系或侧根系发达。受台风影响较为一致的2个区域的调查受损分析结果，揭示了树种本身的生物学特性是其受损程度的重要影响因素之一。

表2 在台风中以观花与观姿为主的乔木倒伏调查数据

表3 在台风中以观姿为主的乔木倒伏调查数据

种植空间及位置对树木表现其抗风特性有着重要的联系。在临江大道行道树种植空间为1.5m×1.5m种植池和0.6～0.8m宽的种植带种植树木多为杧果和小叶榄仁，该2种情况下检测到的树木根系浅，靠近车行道一侧树木基本无根系，偏根现象明显。同时，滨江侧的带状公园的树木在“山竹”台风中受损率为8.6%，较高于临江大道行道树整体受损率6.3%；位于临江大道滨江无带状公园绿化带遮挡的路口交叉处的受损树木多于其他区位行道树。

通过几种受损乔木在台风中的Logistic回归模型倒伏评价可知，以观花与观姿为主的乔木红花紫荆的倒伏概率大于黄花风铃木和木棉，约为18倍；以观姿为主的乔木南洋楹的倒伏概率大于小叶榄仁和黄葛榕，分别为68.8和23.8倍。因此，在设计与应用过程中应合理选择树种，减少城市园林风险发生与优化分配抢险资源；在局限种植空间及道路、滨江乃至滨海等“风口”位置种植的树木应充分考虑树种的抗风特性。

4.2 树木个体健康与风险评估

综合台风前对临江大道行道树进行的安全评估数据，部分受损的树木存在一定的安全隐患：其中10%的受损树木前期显示为严重倾斜或立地条件差；24%的树木前期显示为存在一定的健康隐患，如树干损伤、树皮损伤、断根、部分枯死和截干等；32%的树木存在偏冠现象。台风中受损的树木在日常的安全评估中，超过52%的受损树木存在安全隐患。日常的树木安全评估中13种存在隐患的树种(图3)在“山竹”台风中受损情况各有差异：如黄槐、美丽异木棉、宫粉紫荆、鸡冠刺桐等树种，风灾后受损率也较高(高于12%)；蝴蝶果的倒伏情况也较严重，为5%；杧果、小叶榄仁、人面子和糖胶树等则显示出较低的受损率。其中部分倒伏的个体在树干空洞检测及根系雷达检测的结果中显示为树干空洞和根系生长不正常。因此，应探索一套科学的城市树木安全评估体系，及时发现并处理风险隐患树木，对提高城市绿地的安全性具有重要的现实意义。

“山竹”台风对广州城市园林树木造成严重的损害，同时也引发园林工作者深思。综上分析讨论，在今后华南地区城市中滨江乃至滨海风口区域树木选择及日常树木风险评估的工作中应注重考虑以下几点：

1)华南地区城市滨江或滨海等风口位置绿地建设规划与设计阶段，应充分考虑不同树种的抗风能力，依据“适地适树”原则选择种植树种；

2)加强日常树木安全检测评估工作，建立完善的树木风险评估体系；

3)加强养护修剪工作，使树木形成抗风的结构形态；加强台风前的防护、病虫害防治工作等，保证树木健康生长，减少风灾损害。

注：文中图片均由作者绘制。