河南科技大学周山校区园林树木健康状况评价与分析.docx
《河南科技大学周山校区园林树木健康状况评价与分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河南科技大学周山校区园林树木健康状况评价与分析.docx（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
河南科技大学周山校区园林树木健康状况评价与分析
摘要
Abstract
1前言
河南科技大学周山校区位于河南省洛阳市涧西区天津路70号，南侧与周山森林公园毗邻，向北侧望去可看到洛阳市的面貌，环境幽静，风景怡人。
洛阳处于北温带，属大陆性气候，春季干旱，夏热多雨，秋季温和，冬季寒冷。
良好的校园绿化不仅对美化校园环境、改善校园小气候有至关重要的作用，而且还能愉悦师生的心情，为学生的健康成长和发展提供良好的科学文化氛围。
校园绿化通常会用到生长良好的树木，那么“树木健康”一词主要是对树木良好的生长状态的描述。
当树木生长茁壮并具有良好的结构时，它们具有更高的生态、景观和社会价值，而且能够更好地忍耐胁迫、抵抗病虫的危害[1]。
萎黄的叶片、布满昆虫的枝叶和破落的树冠等不健康的表现，不仅影响着人们欣赏美景的心情，而且树木不健康的结构威胁着人民的生命与财产安全。
及时地调查、正确地评估园林树木健康状况，因树制宜地采取相应的养护管理措施，不仅有助于园林树木生态功能的发挥以及园林植物景观的可持续发展，更可确保树木不会对居民、设施与财产安全构成威胁。
1.1园林树木健康调查的目的
准确、及时地评估园林树木的健康状况，可让管理者了解树木的生长状况，及早发现园林树木潜在的危险，制定和调整与之相适应的养护措施，使园林树木发挥最佳的生态、社会及景观效益。
1.2园林树木健康调查的意义
园林树木是构成植物群落的重要组成部分，其生长情况就能反映该地区的绿化状况。
它在园林绿化中是骨干材料，具有不可替代的景观效应、生态效应，对校园绿地景观生态系统的发展有着长远的影响。
从平面绿化到里面绿化，园林树木都起着主导作用。
园林树木在校园中的作用
园林树木能改善温度条件。
众所周知，树荫下会感到凉爽宜人，这主要是树冠遮挡了阳光，减少了阳光的辐射热并降低了小气候的温度所致。
不同的树种有不同的降温能力，这主要取决于树冠大小、树叶密度等因素。
园林树木能提高空气湿度。
杨树等树种具有很强的增加空气湿度的能力。
如用各树木或树丛进行大面积种植，则提高小环境湿度的效果尤为显著，数据测定，一般树林中的空气湿度要比空旷地高7％～14％。
园林树木能自然净化空气。
由干树木吸收二氧化碳放出氧气，而人呼出的二氧化碳只占树木吸收二氧化碳的1／20，这样大量的二氧化碳被树木吸收，又放出氧气，具有积极恢复并维持生态自然循环和自然净化的能力[13]。
园林树木能吸收有害气体。
园林树木具有吸收不同有害气体的能力，可在环境保护方面发挥相当大的作用。
园林树木能滞尘、杀菌．消除噪声。
树木可以阻滞空气中的烟尘，起滤尘作用，又可以分泌杀菌素，杀死空气中的细菌、病毒，还可以减弱噪声[14]。
1.3国内外同类研究的进展
1.3.1国外
国外对树木健康及安全性评价进行较系统的研究始于20世纪60年代，美国农业部林务局要求每年都要对城市树木的安全性进行检查[2],近20年来，这方面研究的重点从侧重于树木的安全性方面逐渐转向探寻树木健康与生态环境之间关系方面，探讨了树木健康的评价体系，对树木健康及安全性进行了系统评价[3]。
20世纪80年代，最详细的树木危害等级系统是由旧金山市公园与康乐局提出的，该系统包括树木位置、根区、树干和枝条等大类共85个指标，能全面地反映树木的生活状况，但具有耗时的缺点。
在此基础上，Gary等提出树木健康评价体系必须具有可预见危险，能指导养护、电脑化、利于栽培、视觉检查并尽量减少使用工具、减少负面因素影响、快速及定量检查等8个特点，据此建立了包括树木生长环境、树木结构、树势和目标评价等四大类共11个指标的评价体系，并根据存在问题的轻重分成1～5个等级，于1987年对1400株本土栎树（Quercuslobata，Q．wislizenii）进行了评价：
其后于1994年重新利用该体系对该批树木进行评价，证明树势、树干状况和倾斜状况等3个指标能够正确地预测树木衰败。
其中通过叶色及覆盖程度反映的树势是最重要的指标。
为了更有效地进行森林生态系统的健康评估，美国农业部林务局和环境保护局在环境监控及评估项目中发展了森林健康监控项目，并从1990年开始在主要地区进行自然森林健康的监控，在项目实践过程中形成了较为系统的评价指标，其中包括树冠状况、地衣群落、臭氧伤害、下层木质骸、树木损伤、植被多样性与结构、树木死亡率和土壤状况等。
近年美国农业部林务局开始对城市中的林木进行健康监控记录的数据包括树木的胸径、高度、树冠状况、损伤等内容[3]。
1.3.2国内
森林生态系统健康评价[4-5]是国内近年来的热点。
随着3S技术的发展，城市绿化部门开始利用这些技术对大范围内的绿地如森林植物的生长状况进行监测[6]，但定量评价园林树木健康状况的系统模式与方法的相关文献还不多见[1]。
有研究者通过行道树的存活情况、生长状况、病虫害控制和保护管理措施等因子探讨养护管理与树木生长状况的关系[7]，也有通过生理生化指标、电指标评价树势及树木健康状况[3]，但大部分与树木健康相关的研究通常是在对城市植被结构或树应用情况等调查时进行，而较少专门针对城市园林树木健康或安全性进行调查。
有时树木生长状况是研究中的一个部分，但所得数据并未能及时建立起数据库供树木健康动态监控和管理。
与一般的园林树木相比，对古树名木健康方面的研究更为细致，如胡月玲等[8]根据树种特性、维量特征、结构、状态、位置及特殊特征等6个项目对广州城市古树名木的现状进行了评价。
也有利用仪器对古树名木健康进行直接诊断的，如广州、东莞、深圳等地的园林工作者使用PICUS弹性波树木断层画像诊断装置检测古树的健康状况[9-10]。
然而PICUS弹性波树木断层画像诊断装置需
要将钢针刺入树干，对树木会造成损伤，而且此设备较为昂贵，因而仅适合重点树木的检查，对于大范围的普查则选用外观上的指标进行评价比较适宜。
1.4展望
运用科学的方法和现代的仪器设备与技术，对城市、学校中园林绿地中的树木进行系统的管理是未来相当长的一段时间内园林树木养护管理科研与实践需重点关注的领域。
然而，影响园林树木生长的因素众多，如何构建和完善园林树木健康或安全性评价体系是首先值得思考的问题。
我们认为，首先应学习国外在树木健康与安全性研究方面的成果，并通过对比各地区常用园林树种在不同生长环境中的表现，了解树种在不同年龄阶段的特性和生境对园林树木生长的影响，在此基础上构建评价体系。
大量的、基础性的树木生长数据对评价体系中指标的选择、各指标等级的划分以及最终树木健康等级的划分等都起着很重要的作用。
只有采用科学方法构建的评价体系，其评价结果才可能真实地反映园林树木的生长状况。
与此同时，一个通用的园林树木评价体系还需要具备操作简单、便推广的特点。
另外，还需要思考的是，如何使园林树木健康与安全性评价制度化和科学化，并与各地区现行的园林植物养护管理体系和规范相衔接。
Bernatzky[11]指出在树木定植后的最初几年，有必要对其生长状况加以评定，以后对约25年生的大树更应及时探测并预防危害，国内在这方面还没明确的规定。
由于园林树木的人工养护管理措施对树木的生长既具有正面的效应也可能有负面的效应[3]，故养护管理者应在对树木健康评测的基础上，决定是否采取如修剪、加固树干等措施。
此外，园林树木健康与安全性评价的成果如何用以指导园林植物的种植设计和施工等问题，也是园林植物工作者需要思考并不断实践的课题。
2园林树木健康状况调查
2.1调查的方法
本文通过实地调查、实例分析、资料收集等途径对河南科技大学周山校区的园林树木进行调查[12]，初步了解了园林树木的现状，调查时是根据园林树木整体状况、树冠、树干、根部等四个方面着手，从中选择了14个直观综合性指标构建园林树木健康评价体系；利用模糊数学中层次分析的方法确定各指标的相对权重。
2.2调查的对象
根据河南科技大学周山校区校园里的自然分区，选择了13种有代表性的树种进行实地调查，实例分析，对校园里的广玉兰、雪松、大叶女贞、桂花、石楠、马尾松、枇杷、垂柳、泡桐、毛白杨、珊瑚树、刺柏、丁香进行调查，并初步了解他们的生长情况，病虫害情况等。
2.3调查的内容
本调查是从树木的整体状况、树冠、树干、根部4个方面着手，选择14个直观综合性指标构建园林树木健康评价体系，通过参考翁殊斐[1]等人制定的园林树木健康评价模型表，利用模糊数学的方法对这14个指标分别划分为5个等级进行打分，根据观察到的园林树木特征状况分值定为1分、2分、3分、4分、5分。
根据14个指标权重值的总得分将树木健康状况划分为4个等级，1-2分（濒临死亡）、2-3分（生长较弱）、3-4分（生长正常）、4-5分（生长良好）。
表1园林树木健康评价模型[1]
Table1Landscapingtreehealthassessmentmodel
结构层
指标层
权重
特征编码情况
整体状况B1
树势C1
倾斜C2
0.201
0.025
1：
植株受不良环境的影响，全株干枯，濒临死亡；2：
植株受不良环境因素的影响，包括受其它树木的严重压迫，树体矮小，生长很弱，树体很难恢复正常；3：
植株受不良环境因素的影响，包括受不良环境的压迫，其长势弱，但树体有恢复正常的趋势；4：
植株受不良环境的影响，包括受其它树木轻微的压迫，但其长势正常；5：
植株没有受不良环境因素的影响，长势良好。
1：
>40度;2:
≤30度;3:
≤30度;4:
≤20度;5:
≤10度
园
林
树
木
健
康
程
度
A
树冠B2
枯枝、腐枝C3
顶梢枯死C4/%
叶斑或变色C5/%
病害C6/%
虫害C7/%
寄生C8/%
0.040
0.140
0.039
0.095
0.062
0.017
1:
多于1主枝；2：
主枝或多于1大枝；3：
大枝，或较多中级枝；4：
少数中级枝；5：
少数小枝
1：
＞75；2：
≤75；3：
≤50；4：
≤25；5：
无顶梢枯死
1：
＞75的枝叶受害；2：
≤75的枝叶受害；3：
≤50的枝叶受害；4：
≤25的枝叶受害；5：
≤5的枝叶受害
1：
＞75体积的树体受寄生植物危害；2：
≤75体积的树体受寄生植物危害；3：
≤50体积的树体受寄生植物危害；4：
≤25体积的树体受寄生植物危害；5：
≤5无寄生
树干B3
干基腐朽C9
洞穴C10
损伤C11
病虫害C12
0.143
0.095
0.039
0.062
1：
＞1/2树干周长；2：
≤1/3树干周长；3：
≤1/4树干周长；4：
≤1/8树干周长；5：
无干基腐朽/洞穴
1：
＞2/3树干周长；2：
≤2/3树干周长；3：
≤1/3树干周长；4：
≤1/8树干周长；5：
无损伤/病虫害
根部B4
根部损伤C13
根部通气透水性C14
0.025
0.017
1：
整个根区；2：
2/3根区；3：
1/3根区；4：
1/4根区；5：
无（在根区范围无裸露或硬地覆盖）（根区：
树冠垂直投影线以内，以面积计算）
注：
%为单位是指整体数量的百分比;依据上表得出的结果
3结果与分析
3.1调查结果
3.1.1广玉兰的健康状况调查得分表
表2广玉兰的健康状况调查得分
Table2Magnoliagrandiflorahealthsurveyscores
结构层
指标层
分数
各指标得分
总得分
A
B
C
A
B
C
整体状况B1
树势C1
3
1
5
0.603
0.201
1.005
A:
4.214
倾斜C2/°
5
5
5
0.125
0.125
0.125
B:
1.803
树冠B2
枯枝、腐枝C3
4
1
5
0.16
0.04
0.2
C:
4.793
顶梢枯死C4/%
5
1
5
0.7
0.14
0.7
平均：
叶斑或变色C5/%
2
2
3
0.078
0.078
0.117
3.603
病害C6/%
4
1
4
0.38
0.095
0.38
虫害C7/%
5
4
5
0.31
0.248
0.31
寄生C8/%
5
2
5
0.085
0.034
0.085
树干B3
干基腐朽C9
5
1
5
0.715
0.143
0.715
洞穴C10
5
4
5
0.475
0.38
0.475
损伤C11
4
2
5
0.156
0.078
0.195
病虫害C12
5
2
5
0.31
0.124
0.31
根部B4
根部损伤C13
4
4
5
0.1
0.1
0.125
根部通气透水性C14
1
1
3
0.017
0.017
0.051
3.1.2雪松的健康状况调查得分表
表3雪松的健康状况调查得分
Table3Cedarhealthsurveyscores
结构层
指标层
分数
各指标得分
总得分
A
B
C
A
B
C
整体状况B1
树势C1
4
4
5
0.804
0.804
1.005
A:
4.723
倾斜C2/°
5
5
5
0.125
0.125
0.125
B:
4.55
树冠B2
枯枝、腐枝C3
5
5
5
0.2
0.2
0.2
C:
4.608
顶梢枯死C4/%
5
5
5
0.7
0.7
0.7
平均：
4.627
叶斑或变色C5/%
5
4
4
0.195
0.156
0.156
病害C6/%
5
4
4
0.475
0.38
0.38
虫害C7/%
5
5
5
0.31
0.31
0.31
寄生C8/%
5
5
5
0.085
0.085
0.085
树干B3
干基腐朽C9
5
5
4
0.715
0.715
0.572
洞穴C10
5
5
5
0.475
0.475
0.475
损伤C11
5
4
4
0.195
0.156
0.156
病虫害C12
5
5
5
0.31
0.31
0.31
根部B4
根部损伤C13
4
4
4
0.1
0.1
0.1
根部通气透水性C14
2
2
2
0.034
0.034
0.034
3.1.3大叶女贞的健康状况调查得分表
表4大叶女贞的健康状况调查得分
Table4Ligustrumhealthsurveyscores
结构层
指标层
分数
各指标得分
总得分
A
B
C
A
B
C
整体状况B1
树势C1
4
3
5
0.804
0.603
1.005
A:
4.627
倾斜C2/°
5
5
5
0.125
0.125
0.125
B:
4.192
树冠B2
枯枝、腐枝C3
4
1
5
0.16
0.04
0.2
C:
4.734
顶梢枯死C4/%
5
5
5
0.7
0.7
0.7
平均：
叶斑或变色C5/%
4
4
4
0.156
0.156
0.156
4.518
病害C6/%
5
4
4
0.475
0.38
0.38
虫害C7/%
5
5
5
0.31
0.31
0.31
寄生C8/%
5
5
5
0.085
0.085
0.085
树干B3
干基腐朽C9
5
5
5
0.715
0.715
0.715
洞穴C10
5
5
5
0.475
0.475
0.475
损伤C11
5
3
4
0.195
0.117
0.156
病虫害C12
5
5
5
0.31
0.31
0.31
根部B4
根部损伤C13
4
5
4
0.1
0.125
0.1
根部通气透水性C14
1
3
1
0.017
0.051
0.017
3.1.4桂花1的健康状况调查得分表
表5桂花1的健康状况调查得分
Table5Osmanthusfragrans1healthsurveyscores
结构层
指标层
分数
各指标得分
总得分
A
B
C
A
B
C
整体状况B1
树势C1
4
4
2
0.804
0.804
0.402
A:
4.428
倾斜C2/°
5
5
5
0.125
0.125
0.125
B:
4.332
树冠B2
枯枝、腐枝C3
4
3
1
0.16
0.12
0.04
C:
2.883
顶梢枯死C4/%
5
5
1
0.7
0.7
0.14
平均：
叶斑或变色C5/%
4
3
1
0.156
0.117
0.039
3.881
病害C6/%
4
4
2
0.38
0.38
0.095
虫害C7/%
4
4
5
0.248
0.248
0.31
寄生C8/%
5
4
5
0.085
0.068
0.085
树干B3
干基腐朽C9
5
5
5
0.715
0.715
0.715
洞穴C10
5
5
5
0.475
0.475
0.475
损伤C11
4
4
3
0.156
0.156
0.117
病虫害C12
4
4
4
0.248
0.248
0.248
根部B4
根部损伤C13
5
5
3
0.125
0.125
0.075
根部通气透水性C14
3
3
1
0.051
0.051
0.017
3.1.5桂花2的健康状况调查得分表
表6桂花2的健康状况调查得分
Table6Osmanthusfragrans2healthsurveyscores
结构层
指标层
分数
各指标得分
总得分
A
B
C
A
B
C
整体状况B1
树势C1
1
1
1
0.201
0.201
0.201
A:
1.724
倾斜C2/°
5
5
5
0.125
0.125
0.125
B:
1.879
树冠B2
枯枝、腐枝C3
1
1
2
0.04
0.04
0.08
C:
2.361
顶梢枯死C4/%
1
1
2
0.14
0.14
0.28
平均：
叶斑或变色C5/%
1
1
2
0.039
0.039
0.078
1.988
病害C6/%
1
1
3
0.095
0.095
0.285
虫害C7/%
2
3
3
0.124
0.186
0.186
寄生C8/%
2
3
3
0.034
0.051
0.051
树干B3
干基腐朽C9
1
1
2
0.143
0.143
0.286
洞穴C10
5
5
4
0.475
0.475
0.38
损伤C11
3
4
4
0.117
0.156
0.156
病虫害C12
2
3
3
0.124
0.186
0.186
根部B4
根部损伤C13
2
1
2
0.05
0.025
0.05
根部通气透水性C14
1
1
1
0.017
0.017
0.017
3.1.6石楠的健康状况调查得分表
表7石楠的健康状况调查得分
Table7Photiniahealthsurveyscores
结构层
指标层
分数
各指标得分
总得分
A
B
C
A
B
C
整体状况B1
树势C1
5
4
3
1.005
0.804
0.603
A:
4.921
倾斜C2/°
5
5
5
0.125
0.125
0.125
B:
4.521
树冠B2
枯枝、腐枝C3
4
5
3
0.16
0.2
0.12
C:
3.835
顶梢枯死C4/%
5
5
4
0.7
0.7
0.56
平均：
叶斑或变色C5/%
4
4
2
0.156
0.156
0.078
4.426
病害C6/%
5
5
3
0.475
0.475
0.285
虫害C7/%
5
4
4
0.31
0.248
0.248
寄生C8/%
5
4
5
0.085
0.068
0.085
树干B3
干基腐朽C9
5
5
5
0.715
0.715
0.715
洞穴C10
5
5
5
0.475
0.475
0.475
损伤C11
5
4
3
0.195
0.156
0.117
病虫害C12
5
4
4
0.31
0.248
0.248
根部B4
根部损伤C13
5
4
5
0.125
0.1
0.125
根部通气透水性C14
5
3
3
0.085
0.051
0.051
3.1.7马尾松的健康状况调查得分表
表8马尾松的健康状况调查得分
Table8Pinushealthsurveyscores
结构层
指标层
分数
各指标得分
总得分
A
B
C
A
B
C
整体状况B1
树势C1
1
4
3
0.201
0.804
0.603
A:
1.874
倾斜C2/°
5
5
5
0.125
0.125
0.125
B:
4.187
树冠B2
枯枝、腐枝C3
1
3
4
0.04
0.12
0.16
C:
3.808
顶梢枯死C4/%
1
5
4
0.14
0.7
0.56
平均：
叶斑或变色C5/%
1
3
3
0.039
0.117
0.117
3.290
病害C6/%
1
4
4
0.095
0.38
0.38
虫害C7/%
5
5
5
0.31
0.31
0.31
寄生C8/%
3
5
5
0.051
0.085
0.085
树干B3
干基腐朽C9
1
4
4
0.143
0.572
0.572
洞穴C10
5
5
4
0.475
0.475
0.38
损伤C11
1
3
3
0.039
0.117
0.117
病虫害C12
2
4
4
0.124
0.248
0.248
根部B4
根部损伤C13
3
4
4
0.075
0.1
0.1
根部通气透水性C14
1
2
3
0.017
0.034
0.051
3.1.8枇杷的健康状况调查得分表
表9枇杷的健康状况调查得分
Table9Loquathealthsurveyscores
结构层
指标
升级会员 