莫兰蒂台风对厦门市主要道路绿化树种的影响
关键词：园林植物；莫兰蒂；台风；行道树；倒伏；绿带
文章编号：1000-6664(2018)05-0083-05
中图分类号：S 688
文献标志码：A
收稿日期：2017-01-26
修回日期：2017-11-18
基金项目：林业公益性行业科研专项经费项目“美丽城镇森林景观的构建技术研究与示范”(编号2014040301)资助
Abstract: This paper studies the damages of greening tree species in different types, greenbelts, sections and road space structures by investigating the damage degree of greening tree species in the main urban areas of Xiamen after the super typhoon Meranti. The results show that: the wind resistance of palm trees such as Roystonea regia is stronger than many other kinds of trees; however, the harm of its large leaves should be paid attention to. The wind resistance of Tabebuia chrysantha, Delonix regia, Cinnamomum camphora and Terminalia mantaly is at a certain level. However, the damages of Ficus benjamina, Spathodea campanulata, Cassia fistula , Ceiba speciosa , Swietenia mahagoni , Lagerstroemia speciosa and Bauhinia blakeanaare serious, so these kinds of trees are recommended to reduce usage in those cities with typhoon high incidence. The results also show that the damage degree of typhoon trees is not only related to the tree species type, but also related to the greenbelt location and the road space structures. The damages of the street trees differ according to different greenbelt positions; the different road space structures have different effect on the trees; the degree of damage to the tree species is also positively correlated with the width of the road. This study has a value for the screening and optimization of greening street species affected by typhoon.
Key words: landscape plant; Meranti; typhoon; street tree; lodging; greenbelt
台风是发生在海洋洋面的热带气旋，主要影响世界各地沿海地区，尤其对农林牧渔等行业的影响最为严重[1-2]。城市内绿化植物不仅对改善环境具有重要作用[3]，而且在台风侵袭时受害较为直接，因此各地对于城市绿化树种的研究越来越深入。2000年以前由于设备相对落后，监测方法单一，因此我国对于台风的研究报道相对较少[4-6]。进入21世纪随着科技发展，我国沿海主要城市先后就台风对绿化树种影响进行了研究。通过调查“9710”号台风袭击深圳后的园林绿化树种的折损情况，王勇进[7]对深圳市现有园林绿化树种进行了详细评估，随后吴显坤[8]对深圳市49种园林树木的风害程度进行分析，并依据风害度指数将其进行分级。而对超强台风“威马逊”过后的海口市96种42 396株园林树木开展风害调查后，杨东梅[9]将海口市园林树种按抗风情况进行了详细分类，其结果对于之后热带亚热带沿海城市绿化树种的选择具有重要的借鉴意义。
厦门市地处福建东南沿海，属于典型的南亚热带海洋性季风气候，是我国重要的海滨城市之一[10]。近些年屡遭台风侵袭，对厦门市城市园林绿化带来了严峻的考验。1999年14号台风对厦门市行道树的破坏严重，城区近3万株行道树受损率达到75%，其中倒伏1.3万株，倒伏率45%[11]。随后柳振誉[12]等研究了多目标决策在行道树选择评价中的应用，将厦门市行道树种分为3级。除此之外肖明华[13]、陈水龙[14]和黄延安[15]也分别就厦门市行道树种选择和抗风情况进行了研究。
2016年9月15日，“莫兰蒂”台风正面袭击厦门，登陆时中心最大风力达到15级，最大阵风达17级，台风对厦门园林绿化造成了严重破坏，其中对城区主要道路绿化的破坏尤为突出。本研究选取厦门市主要路段的道路绿地，对其主要乔木受损情况进行统计和分析，并在此基础上提出建议，以期对今后城市道路绿地的建设、提升改造和防台应急等提供参考和借鉴。
1 研究对象与范围
研究选取湖滨东路、湖滨北路、厦禾路、莲前东西路、嘉禾路南段(莲坂跨线桥—SM段)、仙岳路西段(东渡路—嘉禾路段)以及市府大道(由白鹭洲路、公园东路、同安路、镇海路等组成)等相对集中且较具代表性的12个主要路段为研究对象(表1)。
道路绿地指道路及广场用地范围内的可进行绿化的用地，分为道路绿带、交通岛绿地、广场绿地和停车场绿地[16]。其中道路绿带指道路红线范围内的带状绿地，分为分车绿带、行道树绿带和路侧绿带。本次调查主要涉及分车绿带和行道树绿带，其中位于上下行机动车道之间的为中间分车绿带，下文简称“中分绿带”；位于机动车道与非机动车道之间或同方向机动车道之间的为两侧分车绿带，下文简称“侧分绿带”；人行道与车行道之间以种植行道树为主的绿带为“行道树绿带”。
2 调查时间与方法
2016年9月28日—10月12日，每条道路按上下行2个方向来回踏查；对行道树的受损程度进行等级划分，主要分为I级(倒伏-清运)、Ⅱ级(倒伏-扶正)、Ⅲ级(未倒伏-断折枝干叶)和Ⅳ级(未倒伏-轻微影响)4个受损等级[17]；对道路上不同种类、位置的行道树按上述受损等级进行分类记录，并以此计算各级受损比率等。
3 结果与分析
3.1 调查统计
经统计，所调查的1 2个主要路段道路绿带主要乔木有菩提树(Ficus religiosa )、大叶榕(F. virens var. sublanceolata )、小叶榕(F. concinna )、垂榕(F. benjamina)、高山榕(F.altissima )、皇后葵(S y a g r u s romanzoffiablm )、大王椰子(Roystonea regia)、加拿利海枣(Phoenix canariensis)、银海枣(P . sylvestris )、羊蹄甲(B auhinia blakeana )、凤凰木(Delonix regia )、腊肠树(Cassia fistula )、香樟(Cinnamomum camphora )、阴香(C.burmannii)、火焰木(Spathodea campanulata)、风铃木(Tabebuia chrysantha )、杧果(Mangifera indica )、小叶榄仁(Terminalia mantaly )、桃花心木(Swietenia mahagoni )、大花紫薇(Lagerstroemia speciosa )、海南蒲桃(Syzygium cumini)、美丽异木棉(Ceiba speciosa)，共11科，22种，其中桑科5种，棕榈科4种，豆科3种，樟科和紫葳科各2种，漆树科、使君子科、楝科、千屈菜科、木棉科和桃金娘科各1种；调查的12个主要路段道路绿带乔木共11 647株，其中I级受损517株、Ⅱ级受损2 834株、Ⅲ级受损3 411株、Ⅳ级受损4 885株，I~Ⅳ级受损率分别为4.44%、24.33%、29.29%和41.94%(表2)。
3.2 台风对不同树种的影响
对22个树种的保存情况进行调查(图1)，不同树种对于台风的耐受能力差异较大。树木I级受损情况，腊肠树受损率达到23.08%，表明其在台风中受损最为严重；其余树种受损率均低于10%，其中大王椰子、香樟、小叶榄仁及银海枣受损率为0。树木Ⅱ级受损率最高的树种为火焰木，受损率达52.07%，除此之外，受损率较高的美丽异木棉、羊蹄甲、桃花心木、垂榕和大花紫薇分别为43.40%、35.92%、3.84%、32.14%和32.06%；而大王椰子、皇后葵、加拿利海枣、小叶榄仁和银海枣的受损率均为0。树木Ⅲ级受损情况，大部分树种在台风中有断折枝干叶现象，其中大王椰子最严重，受损率为93.38%，桃花心木、阴香、小叶榕、菩提树、腊肠树、高山榕、火焰木及垂榕受损率均较高；仅有风铃木、皇后葵、加拿利海枣和香樟受损率低于10%。整体影响情况而言，此次台风对大王椰子、火焰木、腊肠树、桃花心木和小叶榕影响最大，影响率超过90%；而风铃木、凤凰木、皇后葵、加拿利海枣、香樟、小叶榄仁和银海枣影响相对较小，整体影响率≤20%。
3.3 台风对不同绿带位置树种的影响
对12条主干道路不同绿带位置树种受破坏情况进行调查(图2)。I级受损方面，行道树绿带和侧分绿带受损相对较高，分别为4 . 3 5 %和4.84%，中分绿带受损较小，仅为1.82%；Ⅱ级受损方面，行道树绿带受损率最高，为28.57%，侧分绿带和中分绿带受损率相近，分别为16.63%和16.73%；而Ⅲ级受损与I级受损情况类似，以行道树绿带和侧分绿带相对较高，分别为30.97%和28.99%，中分绿带为10.55%。整体影响情况而言，台风对厦门1 2条主干道行道树绿带影响最大，影响率为63.89%；中分绿带相对较小，为29.10%。
3.4 台风对不同路段树种的影响
由于市府大道涉及路段较多，因此对除市府大道以外的11条路段进行分析(图3)，整体影响率来说，湖滨东路、厦禾路、莲前东路、莲前西路和嘉禾路相对较高，分别为69.06%、82.07%、75.25%、72.30%和73.78%；湖滨西路和湖滨北路较小，为36.71%和29.10%。I级受损率则以莲前东路最高，达到10.03%，其余路段除厦禾路之外均低于5%。Ⅱ级受损率＞30%的路段包括湖滨南路、厦禾路、莲前东路和莲前西路；仅有湖滨东路低于10%。Ⅲ级受损率以湖滨东路和嘉禾路较高，分别达到58.20%和52.60%；低于20%路段有湖滨南路、湖滨北路和仙岳路。
将11个路段按照其道路走向进行分类，其中：第一组：湖滨东路、湖滨西路、湖滨中路及鹭江道，大致走向：西北偏北-东南偏南；第二组：湖滨南路、湖滨北路、厦禾路、仙岳路，大致走向：东北偏东-西南偏西；第三组：莲前东路、莲前西路，大致走向：正东西；第四组：嘉禾路，大致走向：东北偏北-西南偏西。相似走向路段之间树木受到台风影响结果有一定相似之处(图3、4)。整体受损率而言，第三四组受损率最大，均高于70%，其中第三组I级和Ⅱ级受损率均最高，分别达到8.20%和33.95%，而第一组的I级和Ⅱ级受损率均最低，为2.83%和11.19% 。
3.5 台风对不同行车道数量道路绿化树种的影响
调查的12条主干道涉及四车道(湖滨东路、湖滨西路、湖滨南路、湖滨北路、湖滨中路、市府大道)、六车道(鹭江道、嘉禾路)和八车道(厦禾路、莲前东路、莲前西路、仙岳路)3种类型。结果显示(图5)：六车道和八车道受台风影响情况较为严重，整体影响率分别为77.53%和77.08%；四车道影响较小，整体影响率为48.58%。六车道和八车道I级受损率分别为6.19%和7.31%，四车道为3.01%；六车道和八车道Ⅱ级受损率达到39.23%和34.83%，四车道为17.27%；树木Ⅲ级受损率相差较小，四车道、六车道和八车道分别为28.30%、32.11%和34.93%。
4 结论与讨论
城市道路是现代社会城市高速运行的重要保障，道路绿化带则是城市道路的重要组成部分之一，而乔木作为道路绿化带中上层空间部分，受台风危害最大，急需加强树木抗风性研究[18-19]。
1)台风对不同树种的影响，统计台风过后不同绿化乔木的受损情况可知，大王椰子、皇后葵、加拿利海枣以及银海枣等单子叶类植物受破坏程度较小，表明其对于台风的耐受能力较强，这和祖若川[20]和杨东梅[9]等研究结果相似，但大王椰子受台风侵袭后落叶严重，具有一定安全隐患。除此之外，风铃木、凤凰木、香樟和小叶榄仁受破坏程度也较小。叶功富[10]等研究表明凤凰木具有很强的抗风性，其他学者研究也显示凤凰木[9，21]、小叶榄仁[8，22]和香樟[9，21]在厦门、海口、三亚和深圳等地台风中表现良好。而垂榕、火焰木、腊肠树、菩提树、桃花心木和小叶榕等树种受破坏较为严重，吴显坤[8]、王良睦[11]和柳振誉[12]均将桃花心木列为尽量少用园林树种，而菩提树在厦门抗风能力也较差，尤其是在9914#台风中倒伏率达到80%，其余树种损失较大可能与修剪不足有关[23]。垂榕、大花紫薇、火焰木、腊肠树、桃花心木和羊蹄甲的倒伏率较高，表明其抗风能力较弱，特别是大花紫薇和羊蹄甲为浅根性树种，已在多个城市被证明不适合作为行道树种植，尤其是在厦门的几次台风中受灾尤为严重[8-9，11-13，24]，但大花紫薇在不同路段表现有一定差异，其中在仙岳路受损较轻，主要是由于该路段大花紫薇在台风登陆前15d左右进行了疏枝修剪，有效提升了其抗风能力。
2)台风对不同绿带位置树种的影响，分析显示行道树绿带受到台风影响最大，主要是由于一是行道树绿带土层相对较薄，树木根系生长较浅；二是市政道路在规划设计时预留树穴太小，种植带太窄，导致行道树绿带上树种窝根现象明显[7，11，23，25]；除此之外，地下土壤返盐也是影响树木根系生长的重要原因之一。城市道路绿地土壤总体较差，多有建筑垃圾混入，且侧分绿带下方一般为路基(素土碾压夯实)+垫层(级配碎石)+基层(水稳层)的一体成型结构层，部分树穴开挖过程中未对水稳层等进行破除，阻碍了根系向下生长。而中分绿带整体受破坏程度较小，主要原因是中分绿带树种中加拿利海枣和银海枣等单子叶植物以及凤凰木比例较高，而上述3种树种在此次台风中均表现出较强的抗风能力。
注：1~22分别表示垂榕、大花紫薇、大王椰子、大叶榕、风铃木、凤凰木、高山榕、海南蒲桃、皇后葵、火焰木、加拿利海枣、腊肠树、杧果、美丽异木棉、菩提树、桃花心木、阴香、香樟、小叶榄仁、小叶榕、羊蹄甲、银海枣。图1 不同树种的受损伤程度比较
图2 台风对不同绿带位置树种的损伤程度比较
图3 台风对不同路段树种的损伤程度比较
图4 台风对不同走向道路树种的损伤程度比较
图5 台风对不同道路空间结构绿化树种的损伤程度比较3)台风对不同路段树种的影响，此次台风中同一树种在不同路段的表现也有较大差异，不仅与不同路段环境条件和走向相关，而且修剪程度不同也是造成差异的重要因素。我国台风为北半球气旋，旋转方向是逆时针，“莫兰蒂”自2016年9月14日19时于厦门市东南方380km处7级风圈开始影响厦门，9月15日登陆后由厦门东南方向内陆移动，风力达到最强并开始逐渐减弱。因此，整个过程厦门岛内台风风向变化为东北→东北偏北→北→西北偏北→西北→西→西南，其中最大风力(风力＞10级)时风向主要为东北偏北→北→西北偏北段，此段风向对树木破坏力最大[26]。而统计结果显示，东北偏东-西南偏西和正东西走向树木倒伏率最高，推测可能当风向与道路方向呈45°~90°时，台风对行道树破坏力最大。同一道路不同地段土壤环境往往也不同，王良睦[11]研究也表示厦门市厦禾路、湖滨北路、湖滨东路的种植带仅为1.2m宽，严重影响了树木根系生长，9914#台风时调查发现树穴大多数仅有0.6~0.7m，导致莲前路杧果倒伏严重。
4)台风对不同道路空间结构的绿化树种的影响，道路不同行车道数量差别主要在机动车道宽度不同，道路开阔面积和绿化面积比不同，其面积比随着机动车道数量增加而增加，而道路开阔面积越大对于台风阻滞能力越弱，局部风力越大，台风破坏力也越强，通过分析可知本次台风六车道和八车道树木受损害程度要明显高于四车道，这一结果与上述观点相符。
厦门市近些年在屡遭台风侵袭之后，在城市园林绿化过程中已经做出重要调整和部署，并且取得了较为明显的效果。整体而言，此次台风风力强劲，已经超过绝大多数树木所能承受的最大风力，是造成本次行道树受损严重的最重要因素之一，但是调查可以发现厦门市园林绿化在规划种植、树种选择、日常管养以及灾害应对方面仍存在一定不足。因此之后建议从以下几个方面综合防治，以期在新一轮台风灾害中将损失降至最低：1)在规划设计层面尽可能地预留出足够的绿化发展空间，依地依势采用科学合理的配置方式和形式；2)施工实施中严格按照设计和相关规范执行，避免出现侵占绿地以及规划种植不合理、不达标现象；3)加强科学研究，优化树种选择，以多样性为原则，兼顾树种抗风性，增加树种种类，提升生态系统功能[27]，适当增加单子叶棕榈科植物、风铃木、凤凰木、香樟和小叶榄仁等表现良好树种比例，降低使用抗风力较差树种；4)加强日常管养，保证树木良好的生长环境，强化水肥管控，适时适法修剪，提升树种健康度和抗风能力[28]；5)持续探索园林枝叶粉碎物的循环利用，推进粉碎物堆场的市场化运营[29]；6)建立灾害应对预案，面对灾害能够及时做出反应，制定出有效的后期处理和应对措施。
注：文中图片均由作者绘制。
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(编辑/金花)
作者简介：
林双毅
1987年生/男/福建厦门人/厦门市绿化管理中心工程师/研究方向为风景园林规划设计与园林绿化养护管理(厦门 361004)
周锦业
1987年生/男/安徽明光人/广西农业科学院花卉研究所助理研究员/研究方向为园林植物生物技术与园林植物应用(南宁 530007)
秦一芳
1988年生/女/江苏金坛人/厦门市市政工程设计院有限公司工程师/研究方向为风景园林规划与设计(厦门 361008)
董建文
1968年生/男/福建长汀人/福建农林大学园林学院院长，教授，博士生导师/研究方向为风景园林学(福州 350002)