不同台风等级对珠海城市绿化树木的影响*

唐洪辉 宋 磊 李毓琦 杨 清许东先 钱万惠 唐敏聪 赵 庆

（1. 广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院，广东 广州 510520；2. 广东省龙眼洞林场，广东 广州 510520）

台风是我国东南沿海地区最主要的气象灾害，具有时间短、影响范围广、连锁灾害效应大、破坏力强等特征，对城市绿化树木的破坏极强。如2017 年和2020 年在珠海金湾区相近地点登录的台风“天鸽”和“海高斯”，其登陆时风力等级均达到12 级，强风与夹带的暴雨影响范围遍及全市，其中“天鸽”共造成全市40 多万株树木断枝、倒伏或折断[1]，而“海高斯”则造成2 万多株树木受害[2]，对该市的城市建设造成极大损失，而未来类似甚至高于该等级的台风仍会在我国东南沿海发生。为此，众多学者围绕风害树木受损特征及原因[3-7]、台风对树木的力学作用机理[8-9]、树木风害评价[10-11]、风害生态系统服务损失评估[12-15]、台风灾害监测[16]、减轻台风对城市绿化破坏措施[17]、灾后城市景观修复与重建[18]和防台风应对策略[19]等方面开展研究，并取得较多的研究成果。但在有效判断和预测城市绿化树木的抗风能力的研究上，报导不多。本研究通过调查分析不同等级台风对同一城市绿化树木侵击的受损特征，从中探讨沿海城市绿化树种选择条件，为构建沿海城市稳定的城市森林群落提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

珠海市地处广东中南部沿海，珠江入海口西偏南，为沿海低山丘陵地区，属亚热带海洋性气候，年均温22.4℃，年均降雨量1 770～2 300 mm，4—9 月为雨季，平均每年受台风影响4～5 次。区域主要植被类型有常绿季雨林、红树林、灌丛、草丛 、沼生植被和人工植被等。地带性森林植被为常绿季雨林，城市绿地树种以细叶榕Ficus microcarpa、秋枫Bischofia javanica、香樟Cinnamomum camphora 及棕榈科植物等为主。

1.2 台风“天鸽”及“海高斯”登陆概况

台风“天鸽”为 2017 年第 13 号台风，于8月23 号在广东珠海市登陆，登陆时最大风力14级，该风力的风圈半径为40 km，覆盖珠海市几乎全部辖区范围。台风“海高斯”为 2020 年第 7号台风，于8 月 18 号也在广东珠海市登陆，登陆时最大风力 12 级， 12 级风圈半径为25 km，覆盖珠海市金湾、斗门、高栏港区全域和横琴新区大部分区域以及香洲部分区域；10 级风圈半径为40 km，覆盖珠海市香洲、高新大部分区域和横琴新区小部分区域。两台风的登陆位置相邻，覆盖范围重叠（图1-2）。

图1 台风“天鸽”14 级风力影响范围调查样点分布示意Figure 1 Distribution of surveyed sample plots within the typhoon Hato’s affecting areas with wind scale at level 14

图2 台风“海高斯”12、10 级风力影响范围调查样点分布示意Figure 2 Distribution of surveyed sample plots within the typhoon Higos’s affecting areas with wind scale at level 12 and 10

1.3 研究方法

在台风“天鸽”和“海高斯”登陆后的第2天起，分别在风圈半径14 级、12 级和10 级范围内，采用无人机巡行与人工踏查相结合方式，在城市公园绿地、防护绿地、广场用地、附属绿地、区域绿地选取113 个调查样区（图1-2），采用典型抽样法，每个样区设置1 个400 m2样方，并围绕表1 的3 个受损程度、9 种受灾特征，调查记录所有径级超过5 cm 乔木树种名称、树高、胸径、枝下高、冠幅和样方地点、样方方位、绿地类型、群落结构、斑块林木郁闭度、乔木种植方式及种植年限等因子。

1.4 数据处理

调查数据采用 Excel 2010 和SPSS 20.0 软件进行处理。其中树种受害率、树木受害率和树种重要值采用公式（1）（2）（3）计算；树种的综合损害程度用风害值表示，根据树种在不同等级台风中的受害程度（表1），参考相关文献[4,10]并结合现场调查，按损害程度从重到轻分别赋于0.5、0.3、0.2 权重值，其计算采用公式（4）。不同风力等级侵击后，各树种产生的风害值差异采用系统分组的两因素方差分析。

式中：树种重度受损率（%）=100×（某个物种受害程度达到重度受损数量/该物种的总受害株数），树种中度受损率（%）=100×（某个物种受害程度达到中度受损数量/该物种的总受害株数），树种轻度受损率（%）=100×（某个物种受害程度达到轻度受损数量/该物种的总受害株数）。

2 结果与分析

2.1 不同风力等级侵击树木受灾种类和数量

从表2 的分析结果可知：侵击的风力等级越大，受害树种种类及数量越多，随着风力的减弱，受害种类和数量呈下降趋势。在14 级强风侵击下，树种的受害率达到92.65%，树木受害率则达到46.45%，明显高于12 级、10 级风力的树种受害率58.14%、44.74%和树木受害率31.29%、16.01%。

2.2 不同风力等级侵击树木受害特征分析

从表3 的分析结果可知：14 级强风作用下，重度受损树木共有978 株，占调查树木总数的26.66%，这些树木需要重栽。而中度受损的树木共有335 株，占总数的9.13%，这些树木需要通过截枝、树冠重新整形修剪后，同时加强护理，方可恢复。另调查中发现：银海枣Phoenix sylvestris、加拿利海枣Phoenix canariensis、椰子Cocos nucifera、澳洲鸭脚木Schefflera microphylla、木麻黄Casuarina equisetifolia、 荔 枝Litchi chinensis、尖叶杜英Elaeocarpus apiculatus、人面子Dracontomelon duperreanum、高山榕Ficus altissima、麻楝Chukrasia tabularis、台湾相思Acacia confusa、鸡蛋花Plumeria rubra、树菠萝Artocarpus heterophyllus 等树种具有较好抗击强风能力，表现在这些树种在14 级强风的侵击下，处于Ⅰ、Ⅱ级受损程度的数量比例较低，受损程度较轻，适宜作为珠海城市绿化树种。

表1 风害树木受灾特征及等级类型划分[20]Table 1 Disaster characteristics and classification of wind-damaged trees

表2 不同风力等级侵击后的树种受灾概况Table 2 Disaster situation of tree species under different wind scales

而12 级强风作用下，重度受损树木共有224株，占调查总数的19.92%。中度受损的共有58株，占总数的5.16%。另调查中发现：除在14 级强风下受害较轻的银海枣、加拿利海枣等树种外，大王椰子Roystonea regia、狐尾椰子Wodyetia bifurcata、老人葵Coccothrinax crinita、布迪椰子Butia capitata、蒲桃Syzygium jambos、秋枫Bischofia javanica 、香樟Cinnamomum camphora、细叶榕Ficus microcarpa、海南蒲桃Syzygium hainanense、芒果Mangifera indica、铁冬青Ilex rotunda、海南红豆Ormosia pinnata、金黄熊猫Xanthostemon chrysanthus、假苹婆Sterculia lanceolata、黄葛榕Ficus virens 等树种在12 级强风侵击下，处于Ⅰ、Ⅱ级受损程度的数量比例较低，表现出较好的抗强风能力，在有防护措施的前提下，可作为珠海城市绿化树种。

在10 级强风作用下，重度受损树木共有165株，占调查总数的13.69%，中度受损树木共有8株，占总数的0.67%。另调查中发现：除在14 级强风下受害较小及可以抵御12 级强风的大王椰子、海南红豆、金黄熊猫等树种外，细叶榄仁Terminalia amtay、盆架子Alstonia scholaris、尾叶桉Eucalyptus urophylla、菩提榕Ficus religiosa、蓝花楹Jacaranda mimosifolia、复羽叶栾树Koelreuteria bipinnata、黄花风铃木Handroanthus chrysanthus、铁 刀 木Cassia siame、 大 叶 紫 薇Lagetstroemia speciosa、凤凰木Delonix regia、美丽异木棉Ceiba speciosa 等大量树种均具有抗击10 级强风能力。但黄槿Hibiscus tiliaceus、宫粉洋蹄甲Bauhinia variegata、红花紫荆Bauhinia blakeana、羊蹄甲Bauhinia sp.、黄槐Cassia surattensis 、腊肠树Cassia fistula、印度紫檀Pterocarpus indicus、白兰Michelia alba、垂柳Salix babylonica、中华无忧树Saraca asoca、南洋楹Albizia falcataria、银叶金合欢Acacia podalyriifolia 等树种抗强风能力较差，在没有防护措施的时候，不适宜作为珠海城市绿化主要树种。

2.3 不同风力等级侵击树种风害值

比较113 个样方中重要值居前30 位的20 种相同树种在不同风力等级侵击下受损情况发现（表4）：风力越强，树木受损程度越严重，受害树木种类和数量比例越大，风害值越大，各树种之间存在差异。在14 级强风的侵击下，树木受害率≥50%的树种有18 种、占90%，其受损程度达到Ⅰ、Ⅱ级树木比例较多，达到Ⅰ级受损程度的树木数量平均比例有52.8%，风害值也较高，均值达到0.344；但随着风力等级下降到12 和10 级，受害率≥50%的树种下降至9 种和4 种，其受损程度Ⅰ、Ⅱ级树木比例及风害值明显呈下降趋势，达到Ⅰ级受损程度的树木数量比例平均下降到24.4%和8.0%，风害值均值则为0.181 和0.072。采用系统分组的两因素方差分析，对树种、风力等级和风害值进行差异性分析比较，结果表明：3 种风力侵击下，树种间的风害值存在极显著差异（F=7.195，P ＜0.01）。

表3 不同风力等级侵击下的树木受害种类与数量Table 3 Tree damage types and numbers under different wind scales

3 结论与讨论

台风对城市绿化树木影响主要以树木遭受台风侵击后其生长表现特征来反映，大多采用树木受害率或受损害程度分级进行受损统计、评价[4,7]。本研究中采用风害值作为量度指标，分析树木受害情况。因树种的风害值是物种受台风侵击后，涉及树木不同受损程度和受害数量，并且根据树木受损程度赋于受害权重值，受损程度越严重，赋于权重值越大，反之则小[4,10]。如在14 级风力侵击下，大王椰子、盆架子、凤凰木和黄槐的树木受害率均达到100%，但风害值不一，四者的风害值分别为：0.280、0.398、0.408 和0.500，风害值最小的大王椰子，Ⅰ级受害率才23.6%、Ⅱ级受害率9.1%、Ⅲ级受害率67.3%，该物种受损程度轻的数量多；而盆架子、黄槐、凤凰木3 种树种，其受损程度Ⅰ、Ⅱ级的树木数量比例多。根据树木修复与养护实践以及相关研究[18,20]，后3 种树种修复与恢复城市绿化景观的困难程度明显要大于大王椰子。因此，通过本研究分析认为，用树木的风害值指标量度城市绿化树木的风害程度，比采用单一树木风害率更全面和科学，同时也可采用该指标评价和预判树木抗击强风的能力。

表4 不同风力等级侵击下相同树种受害比较Table 4 Damage of the same tree species under different wind force

珠海城市绿化树种受台风侵击的损害与风力等级相关，风力等级越大，受害树种种类及数量越多，树木受害程度越严重，风害值越大；不同树种的风害值存在极显著差异（P ＜0.01）。通过现场调查和树木受害分析认为，风害值较小、具有较好观赏性的银海枣、加拿利海枣、椰子、澳洲鸭脚木、荔枝、尖叶杜英、人面子、高山榕、麻楝、鸡蛋花、树菠萝等抗风性较好，宜选为珠海市城市绿化树种；选择大王椰子、狐尾椰子、老人葵、布迪椰子、蒲桃、秋枫、香樟、细叶榕、海南蒲桃、芒果、铁冬青、海南红豆、金黄熊猫、假苹婆、黄葛榕等风害值中等的绿化树种，在台风季节前应做好防护措施；黄槿、宫粉洋蹄甲、红花紫荆、羊蹄甲、黄槐、腊肠树、印度紫檀、白兰、垂柳、中华无忧树、南洋楹、银叶金合欢等风害值较大的树种，建议慎用。