泰安市行道树生长对道路两侧带的影响研究

李 铮，姜 磊，谭兴来，邱庆泰

（山东农业大学水利土木工程学院，山东 泰安271018）

1 研究背景

行道树具有补充氧气、净化空气[1]、美化城市、减少噪音[2]等重要生态功能，可与其他形态的绿地共同组成完整的城市绿地生态系统[3]。伴随着气候变化及人类活动影响，城市污染现象日益加剧，提高城市绿化树木的种植面积是未来城市发展的必然趋势，这使得行道树的价值愈发重要。然而，伴随着绿化树木的生长，其根系会蔓延至道路两侧带及路面下土壤，对人行道的上部硬体结构、种植穴四周以及道路两侧缘石造成显著影响[4]。现阶段，城市道路两侧树木根系持续生长对道路两侧带造成的破坏日益严重，是我国长期以来城市绿化始终面临的严峻问题。树根的生长和路面结构之间的矛盾问题不仅严重限制了树木自身的生长发育，更对道路设施，地下管线造成了不可弥补的损失[5-6]。因此，亟需研究分析植物生长过程与道路破坏程度响应规律，并针对性的提出相应的解决意见或措施。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

以泰安市泰山区的典型街道及山东农业大学南校区家属院内常见的5 种行道树作为研究对象，调查总株数共计110 株，具体分布情况如表1 所示。

表1 行道树基本资料

2.2 研究方法

采用实地调查的方式，调查内容包括树木胸径、树木种植穴破坏情况、人行道路面破坏情况、绿化带与行车道的缘石破坏情况等。

参考章锦瑜、黄晓菊[8]等的调查方式和分级制度，以树木胸径反映树木根系的生长情况，以种植穴、人行道路面、路缘石的破坏情况反映树木根系生长对两侧带的影响。对调查过程中有代表性的几种人行道的破坏类型进行了拍照记录。

3 结果与分析

3.1 破坏情况（见表2）

表2 破坏情况调查表

3.2 破坏类型

3.2.1 地面隆起型

图1 中悬铃木的生长导致了种植穴和其四周的铺面砖隆起，且隆起的程度较大，部分铺面砖与人行道分离，不仅影响了行人的走路，还造成了整个道路的不美观。张采薇等指出不同的树种在栽种生长的过程中，对种植池边框穴和人行道铺面的破坏程度也不同[7]。在我国北方地区，主要有杨树、松树、梧桐树、槐树等，槐树和法桐对边框穴和路缘石的破坏程度最大。

续表2：

3.2.2 地面沉陷型

树木根系生长膨胀导致地表岩土体向下陷落，铺面砖被树根撑破，地面起伏较大，并形成了塌陷坑洞，地面崎岖不平整，可能会演变为一种地质破坏，地面塌陷或沉陷。甚至树根会生长延伸到非机动车或机动车道路面，崎岖不平，开裂严重，会影响到行人与车辆的正常出行。

3.2.3 种植穴隆起和路缘石边框发生水平位移破坏

图3 中悬铃木的胸径较大，根系生长很发达，种植池穴边框已被悬铃木的树根撑破，树木根系在地表土壤中延伸到人行道旁绿化带中，造成种植边框穴和路缘石破坏越来越严重，地面崎岖不平，破裂较严重，影响到了行人的正常出行。

图1 山东农业大学南校区家属院（图片来源：作者自摄）

图2 泰安汽车站三里街与天平湖北（图片来源：作者自摄）

图3 山东农业大学南校区家属院与擂鼓石大街（图片来源：作者自摄）

3.3 地表垂直抬升距离与胸径关系分析

如图4 所示，5 种树木胸径与地表垂直抬升距离之间的相关性系数分别为R2=0.8349、R2=0.7923、R2=0.6958、R2=0.8643、R2=0.7923，胸径与地表垂直抬升距离之间的关系均为正相关，且随着胸径的增大，杨树、泡桐、悬铃木与楝树对地表的破坏呈指数型增长，且增长速率依次降低；槐树对地表的破坏呈线性增长。

图4 地表垂直抬升距离与胸径之间的关系

5 种树木造成的地表最大隆起分别为：6.5 cm、8.4 cm、1.5 cm、6.5 cm、3.6 cm，最小隆起分别为2 cm、3.9 cm、0 cm、0 cm、1.1 cm，平均破坏值分别为3.9 cm、5.1 cm、0.6 cm、3.3 cm、1.7 cm，由此可见，悬铃木对地表的破坏程度最大，均值为5.1 cm 最大可达8.4 cm,而杨树对地表的破坏程度最小，平均0.6 cm; 泡桐、槐树、楝树对地表破坏程度依次降低。

3.4 种植穴边框水平位移与胸径关系分析

如图5 所示，泡桐、悬铃木、槐树胸径与种植穴边框水平位移之间的相关性系数分别为R2=0.8752、R2=0.7836、R2=0.8665，而所测杨树、楝树数据无明显相关性。随着胸径的增大，泡桐、悬铃木对种植穴的破坏呈指数型增长，且泡桐增长速率高于悬铃木；槐树生长对种植穴的破坏呈线性增长。

图5 种植穴边框水平位移与胸径之间的关系

泡桐、悬铃木、杨树、槐树、楝树造成的种植穴最大位移分别为：2.5 cm、5.0 cm、3.5 cm、5.5 cm、2.0 cm； 最小位移分别为：0.5 cm、0.6 cm、1.0 cm、0 cm、0 cm。平均破坏值分别1.28 cm、2.01 cm、2.17 cm、2.14 cm、1.03 cm，可知杨树与槐树对种植穴的破坏程度比其他树木大，破坏均值为2 cm 左右；而楝树对种植穴的破坏最小，均值为1.03 cm。但楝树、杨树对种植穴破坏无明显规律，可以认为树木本身生长对种植穴的影响不大，排除其生长对种植穴产生破坏的影响。

3.5 路缘石水平位移与胸径关系分析

如图6 所示，泡桐、槐树、楝树胸径与路缘石水平位移之间的相关性系数分别为R2=0.8827、R2=0.9247、R2=0.9205、R2=0.871，具有较强的正相关性；所测悬铃木数据无明显相关性。随着胸径的增大，槐树、泡桐、楝树对路缘石的破坏均呈线性增长，增长速率依次降低。4 种树木均对道路两侧缘石造成了一定程度的水平位移。

图6 路缘石水平位移与胸径之间的关系

泡桐、悬铃木、槐树、楝树造成的路缘石最大位移分别为4.0 cm、4.0 cm、3.5 cm、2.2 cm，平均破坏值分别为1.79 cm、2.12 cm、1.58 cm、1 cm，可知悬铃木对路缘石造成的破坏程度最大均值为2.12 cm，楝树对路缘石造成的破坏最小，仅为1 cm。

结果表明，5 种树木生长均会对人行道路面、种植穴以及道路两侧缘石造成不同程度的破坏。随着树木的生长，泡桐对两侧带的影响趋势最为明显，多数情况下呈指数型增长； 悬铃木对两侧带的破坏程度最大，多呈指数型增长；而杨树对两侧带的破坏程度最小，但随着胸径增大，其对地表的破坏速率最大；槐树对3 种结构物的破坏均呈线性增长，其规律性强于其他4 种树木；楝树平均胸径虽大，但对3 种结构物的破坏小于其他树木平均破坏值。

4 结论与建议

树木胸径越大，需要从土壤中汲取的水分、养分量越多，其根系也越发达，在地表中造成的破坏也越大[8]。通过对比各种树木对两侧带的破坏影响，道路路边的树木种植可选择一些根系呈竖向生长且胸径较小的树种，如杨树、楝树、银杏树等，可较好的降低根系生长对地表结构的影响。同时，合理增加根系的埋深可平衡生态保护与根系危害之间的矛盾。

针对根系生长速度较快，破坏性较大的树种，应搭配种植草本植物，可有效降低根系的裸露程度。对于胸径、破坏性大的树木，如泡桐、悬铃木，可与根系破坏性较弱的开花小乔木间隔种植，可保证树木荫蔽作用，同时提高了景观的丰富度。如果树木根系过大或者当地的环境条件较为复杂，原地治理难度较大，建议遵循国家相关规范的前提下，对树木进行异地移植。

对人行道铺面物的破坏，可以通过扩大树木种植穴的面积以扩大根系的生长环境，减少破坏；通过对树木侧向枝干的修理[9-10]，可以减缓水平根系径向的生长速度，使树木大部分的养分向上供给，向高处生长，有效的减缓粗根系的水平方向增长趋势，以减小树木根系对人行道路面结构、种植池边框以及路缘石的破坏。或将行道树种植在城市道路快速路或主干路的机动车道与非机动车道分隔带当中，可以有效避免树木根系对道路两侧人行道的影响。在调查中发现，对于道路两侧缘石外移，通过对路边缘石进行倾斜安放，施工时与路面成一定的倾角，来减少根系在地表土壤中盘根错节造成的缘石外移； 而绿化带一侧缘石对行人出行影响较小，可以忽略其影响。

对已经发生破坏的两侧带进行维修养护也是不可或缺的。市政部门要及时发现并处理已破损的道路两侧带，例如更换图7 所示铺面材料，加固种植穴等。同时要对落叶进行及时清理，否则会引起下水道堵塞，路面积水，道路翻浆、坑槽等病害[11]，致使破坏进一步加剧。