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杭州古树树干空洞状况调查研究

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西北林学院学报2014,29(2):178~183 Journal of Northwest Forestry University 杭州古树树干空洞状况调查研究 于 炜,余金良,钱江波,刘 锦 (杭州植物园,浙江杭州310013) 摘 要:使用Fakopp声纳探测仪对杭州市113株古树树干的内部腐烂空洞情况进行检测。按树干内 部空洞的比例大小,将古树空洞程度分划为无空洞、轻度空洞、中度空洞、重度空洞4个等级,检测结 果显示,古树空洞程度各个等级所占比例分别为25.7%、15.9 、30.1 9/6、28.3%。在此基础上对古 树空洞形成的原因进行分析,并提出了保护措施。 关键词:古树;空洞;无损探测;应力波 中图分类号:S718 文献标志码:A 文章编号:1001—746l(2013)一06—0178—06 Health Status of Old Trees in Hangzhou YU Wei,YU Jin—liang,QIAN Jiang-bo,LIU Jin (HangzhouBotanical Garden,Hangzhou.Z^ejiang 310013,China) Abstract:Based on the investigation on 1 1 3 old trees in Hangzhou,this paper detected the conditions of in— ternal rotten holes by Fakopp sonar detector.According to ratio of the rotten sections to the total area of the sections,these trees were classified into 4 levels,including nil,light,moderate,and heavy hollows. The proportion of the 4 levels accounted for 25.7 ,15.9%,30.1 V0,and 28.3%,respectively of 113 trees surveyed.Main factors of forming hollows in the trees were discussed,countermeasures were put forward. Key words:old trees;rotten hollow;nondestructive detection;stress wave 古树是珍贵的自然、历史文化遗产,有些古树虽 然树冠饱满、树干外观完好,但其内部可能已经疏松, 甚至有较大的空洞。这些内部腐烂、空洞不但损蚀古 树,还存在着严重的安全隐患。为了更有效地对古树 内部健康状况进行评估,准确、直观地掌握古树内部 1 杭州古树概况 杭州历史悠久,古树数量众多,共有古树1 917 株,分属36属65种。其中千年以上古树17株,树 龄最高的达1 430余a,500 a以上古树152株、300 a以上古树303株、100株以上古树1 445株。 的孔洞、腐蚀情况,为古树管理部门科学保护古树提 供有力的技术支撑口],研究从匈牙利引进Fakopp声 纳探测仪对杭州113株古树树干进行应力波无损探 测。应力波技术是一种准确、快捷的无损检测方法, 利用应力波对原木或木材进行应力分等的技术已经 日趋成熟l2],并已广泛应用于木材物理性质及缺陷检 2 材料与方法 2.1 调查对象 在对全市古树全面普查的基础上,确定以主城 区内长势衰弱、有明显蛀干类害虫为害或树干明显 倾斜有倒伏折断可能的古树为检测对象,并剔除其 中一些无必要或不适合做检测的古树:有开放式的 测、木结构建筑评价及古树名木诊断等领域口 ]。近 年来随着计算机层析及断层成像技术的成熟,使得应 力波检测对象的内部缺陷能以图像方式直观地表现 出来,成为古树检测的关键技术l_7]。 收稿日期:2013 08—22 修回日期:2013 10-10 空洞,可以看到其内部空洞情况的;树干使用水泥修 补面积达30 以上的;主干分枝点过低,无法测量 基金项目:杭州西湖风景名胜区管委会科技发展计划项目(2009—001)。 作者简介:于炜,男,工程师,研究方向:园林植物保护。Email:fishl158@163.corn 第2期 于炜等:杭州古树树干空洞状况调查研究 179 多个截面的;周边地形条件复杂或场地狭小不适合 检测的。最终筛选出ll3株古树进行检测,其中香 樟(Cinnamomum camphora)101株,银杏(Ginkgo 计为S ,S 一S +S +S。 ;空洞率P—S /S* 100 ,P一0为无空洞, ≤25 为轻度空洞,25 < ≤5O 为中度空洞,p>50 为重度空洞。 同时结合生境调查,对受检测古树的病虫害及 biloba)7株,枫香(Liquidambar formosana)、广玉 兰(Magnolia grandiflora)、榉树(Zelkova schnei— 树干受损情况进行详细的检查,判断检测空洞的准 确性,并分析其形成的原因。采集到的病虫害样本 带回实验室制成标本,并根据有关文献资料[8-12]进 行鉴定。 deriana)、沙朴(Celtis sinensis)、黄连木(Pistacia chinensis)各1株。 2.2调查方法 2011年7月至2012年12月使用Fakopp声纳 探测仪对古树树干内部腐烂空洞情况进行检测。其 3 结果与分析 3.1调查结果 原理如图1所示 ],敲击传感器产生的应力波在缺 陷处的传播速度会降低,通过计算应力波在各传感 器问的传播时间来确定缺陷的具体情况。每株古树 选取3个高度的截面(O.6 rn、1.2 rfl、1.8 m)进行无 损探测,每个截面均匀设置8个传感器,每个传感器 l13株受检古树中无空洞的古树29株,占总数 的25.7 。此类古树木质部健康,无空洞或腐蚀, 没有突然折断的安全隐患。轻度空洞的古树18株, 占总数的15.9 。此类古树木质部比较健康,有少 匀速敲击5次,检测结果通过数据线传输至电脑,通 过ArborSonic3D软件计算分析古树空洞的形状和 大小,形成树干截面图,反映该截面的缺陷、空洞情 况,其中红蓝色表示空洞或腐烂,绿色表示疏松、淡 部分空洞或腐烂,突然折断的风险较小。中度空洞 的古树34株,占总数的30.1 。 此类古树木质部疏松,已有较大面积的空洞,存 在一定的安全隐患。重度空洞的古树32株,占总数 的28.3 。此类古树内部空洞已占截面面积1/2 上,折断、倒伏的安全隐患较大。各古树空洞情况见 表1。此外,通过调查发现部分古树在养护过程中 褐色表示处于渐变状态,褐色表示健康。然后使用 Fakopp Multilayer View软件根据3个高度的检测 数据经矩阵计算、数据重构,生成所测树干缺陷空洞 的立体图形(图2),其中蓝紫色表示空洞,红黄色表 示渐变状态,绿色表示健康。通过对树干立体图形 的归纳整理可以发现树干整体内部情况与3个截面 的空洞率高度正相关,因此可以根据3个截面的空 还存在一些问题:古树标牌丢失或字迹模糊不清;病 虫害特别是蛀干类病虫害发生较多;树池过小或行 人踩踏过多造成土壤板结,导致透气、透水性差;未 对树体伤口进行消毒防腐处理;使用水泥填补树洞 和表皮等。 洞率来综合评估古树树干的空洞等级:将3个高度 的截面总面积计为S,S—S +S +S。;总空洞面积 图1 Fakopp应力波技术测定内部空洞原理 Fig.1 Principle of detect internal decayed with Fakopp 第2期 于炜等:杭州古树树干空洞状况调查研究 表1各古树空洞内部情况 181 Table 1 Internal rotten hole for ancient trees 古树编号 12 种类 香樟 树龄 725 空洞率/ 47.1 空洞等级 中 古树编号 省卫生厅 种类 银杏 树龄 一空洞率/ 47.2 空洞等级 中 13 14 15 16 17 18 19 20 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 725 725 722 722 722 722 51 9 309 56.2 58.0 61.5 62.2 48.9 59.7 24.0 42.0 重 重 重 重 中 重 轻 中 耶稣堂弄 儿保医院 流水苑东 木庵新村 197 199 200 203 榉树 沙朴 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 一一一 一一 266 166 166 0 0 54.6 0 21.2 50.5 46.1 46.6 无 无 重 无 轻 重 中 中 31 32 38 39 46 47 48 49 5O 51 52 74 75 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟香樟 黄连木 香樟 香樟香樟香樟 银杏 722 722 722 722 329 469 319 31 9 469 469 469 519 569 36.2 46.8 0 48.1 47.3 44.5 0 38.6 0 54.2 52.7 60.2 6O.4 中 中 无 中 中 中 无 中 无 重 重 重 重 204 2l1 212 213 214 215 216 217 218 219 220 二院北1 二院北2 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 166 166 166 166 166 166 166 116 166 116 726 ~一 5.9 0 0.1 1.7 0 0 0 0 16.8 0 32.9 0 5.0 轻 无 轻 轻 无 无 无 无 轻 无 中 无 轻 76 77 银杏 银杏 569 739 47.1 6O.6 中 重 二院北3 二院北4 香樟 香樟 一 一47.2 41.2 中 中 8O 81 香樟香樟429 429 6O.4 51.7 重 重 二院卧樟 234 香樟 香樟 一 516 1.0 48.1 轻 中 82 83 香樟 香樟 366 366 9.4 32.8 轻 中 235 237 香樟 香樟 216 716 37.9 4.3 中 轻 100 102 103 107 香樟 香樟 香樟 香樟 322 322 326 322 54.3 9.6 35.8 55.3 重 轻 中 重 机场路里街 皋亭山河道 山羊坞1 山羊坞2 香樟 香樟 香樟 香樟 一 一一一 44.1 0 0 42.7 中 无 无 中 109 110 l11 112 117 119 120 聚贤亭 聚贤亭2 六公园 130 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 326 326 322 326 331 322 322 一 一一515 0.75 60.8 0 28.3 0 59.6 45.0 35.O5 0 0 33.1 轻 重 无 中 无 重 中 中 无 无 中 沿山山庄路 天鹅路67 天鹅路63 临丁路河道 281 282 284 344 404 567 587 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 枫香 香樟 香樟 香樟一一 一一1060 206 176 526 315 ~ 828 0.5 52.6 0 46.0 45.9 50.3 0 35.9 54.0 2.6 66.4 轻 重 无 中 中 重 无 中 重 轻 重 135北 137 158 162 163 169 179 香樟 香樟 广玉兰 银杏 银杏 香樟 香樟 316 116 136 116 116 716 136 0 34.1 5.0 0 0 47.7 0 无 中 轻 无 无 中 无 610 611 619 632 650 744 745 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 625 616 625 528 528 328 728 58.8 52.6 53.1 0 58.2 51.8 51.1 重 重 重 无 重 重 重 182 184 185 186 191 192 工人新村 香樟 香樟 香樟 香樟 银杏 香樟 香樟166 116 316 516 161 316 416 11.0 0 1.4 49.0 4.1 57.2 0 轻 无 轻 中 轻 重 无 753 944 946 947 凌家桥 西溪 香樟香樟 香樟 香樟 香樟 香樟 428 616 一 一319 319 57.9 53.0 44.4 0 46.6 61.3 重 重 中 无 中 重 注:只有地点无编号或无树龄的古树,一般为标牌缺失或字迹模糊不清。 182 西北林学院学报 表2古树主要蛀干类病虫害 Table 2 Main boring diseases and insect pests on ancient trees 29卷 注:为害程度:“+”表示轻,“++”表示中等,“+++”表示重。 4 古树空洞预防保护措施 4.1加强养护增强古树生长势 及时补充缺失的古树标识牌,加强养护管理,根 据古树的具体情况及立地条件,采取施肥、吊营养 液、挖复壮沟、埋置通气井、更换透气铺装、设置支撑 用70%甲基托布津可湿性粉剂或其他杀菌剂100倍 液涂抹伤口,最后涂抹松香清油合剂等防腐保护剂。 4.4树洞修补 控制树洞内部的水分是防止空洞扩大的关键, 因此需要根据树洞的实际情况和周围的环境综合判 断是否要修补树洞。若古树的稳定性及排水性均良 好,且不会造成积水,则不必进行修补,只需定期进 等措施,改善生长环境,增强古树的生长势,提高其 自身抗性。 行树洞排水检查以及表面消毒、防虫、防腐处理。另 外一些排水不良的树洞,洞内积水仅靠蒸发和自身 吸收难以排除干净,这就需要及时修补树洞了。树 洞修补禁止使用水泥、砖头等刚性填充材料,修补时 先用刮刀将树洞中腐烂、疏松的部分刮干净,再用杀 菌剂、杀虫剂进行除虫除菌处理,待树洞内干燥后涂 4.2避免及正确处理树体损伤 地处在人流、车流较为密集区域的古树应增设 防护栏,防止行人及车辆对树体造成损害。对孤立 的高大古树安装避雷针,避免雷击。对修剪、风折或 其他人为、自然因素造成的树体损伤及时处理,水平 枝条的锯口应与地面垂直,避免雨水滞留口 ;竖直 抹桐油或香清油合剂等防腐保护剂。然后使用水溶 性聚氨酯填充树洞,边缝及洞口要严实密封,必要时 枝条的锯口要平滑,除了常规的杀菌防腐剂外,还需 用桐油和液态蜡封闭伤口,防止积水后木腐菌侵染。 4.3蛀干类病虫害防治 4.3.1 白蚁防治 利用繁殖蚁的趋光性,在分群 时使用黑光灯诱杀有翅繁殖蚁;在白蚁为害高峰前 还应对洞口进行整形或使用仿真树皮进行美化。最 后,每年雨季前要对填补的树洞特别是边缝及洞口 部位进行详细的检查,若有裂缝需及时补修。 参考文献: [1]孙明巡.上海主要古树树干腐烂状况检测研究口].安徽农业科 学,2012,40(1 7):9367—9369,9502. SUN M X.Study On the health status of typical aged trees in 使用20 氰戊菊酯乳油20~40倍液喷淋古树主干 及周围土壤,然后再覆土,对白蚁有显著的趋避效 果;白蚁发生盛期时,在受害古树周围挖浅坑,于坑 内埋置松木、枯死枝等诱饵引诱白蚁,待引诱到大量 白蚁时向坑内喷施3%伊维菌素粉剂,使白蚁携药 粉回巢,达到灭巢的目的。 4.3.2天牛防治 在天牛羽化、产卵期,于清晨人 工捕捉成虫或根据天牛产卵部位及刻槽形状,用小 Shanghai City[J].Journal of Anhui Agri.Sci.,2012,40(17): 9367-9369,9502.(in Chinese) [2]管殉,赵茂程.北美基于应力波技术的木材测试及应力分等的 研究进展[J].西北林学院学报,2O13,28(2):178—181. GUAN X,ZHAO M C.Advances in the researches of the wood quality testing and stress grading based on the acoustic tech— 锤敲击刻槽杀死虫卵;成虫发生期使用8 氯氰菊 酯微胶囊剂200--400倍液喷雾防治;幼虫孵化期或 幼虫尚未蛀人木质部时使用75 灭蝇胺可湿性粉 剂100倍液喷洒树干防治;幼虫蛀人木质部后可使 nology in North Anaeriea[J].Journal of Northwest Forestry University,2013,28(2):1 78-181.(in Chinese) E3]孙燕良,张厚江,朱磊,等.木构件材料力学性能快速检测研究 [J].西北林学院学报,2O12,27(2):245—248. 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