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人为因素的危害及其防治

时间:2022-11-21 百科知识 版权反馈
【摘要】:一般用挖方的土壤或生活垃圾及建筑垃圾进行填平,因为挖方的土壤大部分为未风化的底土,通气透水性不良,基本上没有土壤微生物的活动,致使肥力很低。挖方不会像填方那样给树木造成灾难性的影响,但也因挖掉含有大量营养物质和土壤微生物的表土层,使吸收根群裸露而干枯,表层根系易受夏季高温炙烤和冬季低温的伤害、根系被切伤和折断以及地下水位提高等,都会破坏根系与土壤之间的平衡,降低树木的稳定性和生长势。

园林树木在为城镇居民创造优良环境的同时,不可避免地要受到一些人为因素引起的危害,如环境污染、市政工程和其他建筑的施工、人为的践踏和机械的碾压、错误的养护管理措施等引起的伤害。

市政工程和建筑施工对树木的伤害主要表现在土壤的填挖、地面铺装、夯实、地下与空中管线的设置与维护、煤气的泄漏及化冰盐的处理等方面。园林树木长期生长在一定的土壤条件下,其根系与土壤已经形成稳定而协调的关系。根系的分布也相对集中在一定深度的土层内,从中获得氧气、水分和营养,并能得到土壤微生物活动的有利帮助,使它们能正常地生长和发育。一旦其生长的土壤环境变坏,就会给树木根系造成严重的伤害。俗话说“人怕伤心,树怕伤根”,这种伤害对整个树木的影响是显而易见的。

7.1.1 填方对树木生长的危害及防治

植物的根系在土壤中生长,对土层厚度是有一定要求的,过深与过浅对树木生长均不利。根据调查,植物生长需要的土壤厚度见表7-1。

表7-1 植物生长土层及栽培土层的最低限度

由于市政或其他建设工程的需要,在树木的生长地填土,致使土层加厚,就会对原来生长在此处的树木造成危害。其原因主要是填充物阻滞了大气与土壤中气体的交换以及水分的正常运动,根系与根际微生物的生理功能因窒息而受到干扰,甚至完全丧失。在此情况下,厌氧菌大量繁衍,产生有毒物质,使树木根系中毒,中毒可能比缺氧窒息所造成的危害更大。此外,填方对土壤的温度变幅也有影响,这种影响对树木生长也不利。

填方对树木危害的程度与树种、年龄、生长状况、填土厦地、深度等因素有关。现有的研究成果表明,槭树、山毛榉、榇木、栎类、鹅掌楸、松树和云杉、毛白杨、河北杨、响杨等树种如果填土10cm以上,其生长量就会明显降低,并永远不能恢复;桦木、山核桃和铁杉等受害较轻;榆树、柳树、榕树、二球悬铃木和刺槐等由于能在填土中发出不定根,受影响较小。幼树比老树、生长势强的树比弱树受害较轻;疏松多孔的填土树木受害小;通透性差的黏土危害最严重,甚至只要铺填3~5cm黏土就可以使树木造成严重的损害甚至死亡。如果填方土壤中混有石砾会减小对树木的伤害。此外,填方越深越紧,对树木的根系干扰越明显、危害越大。在树木周围长时间堆放大量的建筑用沙或水泥石灰等对树木生长非常有害,一定注意绝不能在树干基部堆放此类物质。

关于填方对树木危害的防治问题,首先开始设计时就要权衡利弊、区别情况,采取不同的处理方式和方法。如果必须在树木栽植地进行填方,且填土较薄,可以采取一定的技术措施,如填沙质土或安装通气设施等解决。如填土很厚,只有将树移走。如果计划填方的地点栽植的是珍贵的、有研究价值或观赏价值极高的古树和大树,则绝不能进行移栽,也不能填方,只有更改设计方案,别无他法。

关于低洼地填平后种树的问题也应注意,不可随便进行。首先要分析填土的质地,质地不同对树木的影响也不同。一般用挖方的土壤或生活垃圾及建筑垃圾进行填平,因为挖方的土壤大部分为未风化的底土,通气透水性不良,基本上没有土壤微生物的活动,致使肥力很低。如果不经过一段时间的风化,立即种树,其结果不是树木生长不良,就是树木很快死亡。对这类土质,应放置1~2年,在其上最好种植紫花苜蓿等绿肥作物,令其尽快进行风化,增加通气透水性与肥力。如果工期紧,时间不能耽搁,也可采用在其中掺入一定量的腐质土、沙子及有机肥,或在种植穴内换土等措施。

一般来讲,生活垃圾中有煤灰土、动植物的残骸及人们生活丢弃的无用杂物,这些对树木生长没有多大害处,但也需要加入好土和有机肥,经过沉降后,方可栽植。要注意的是,其中有废塑料袋和有毒物质,应该捡出处理。建筑垃圾就不同了,因为建筑垃圾中有石灰和水泥及其混合物的残渣等,这类物质对树木生长有害,必须清理出去;如果含量过多,就必须进行换土。建筑垃圾中的砖头、石块、木块、锯末等对树木生长有利无害,不用捡出去,但也不能过量。

7.1.2 挖方对树木生长的危害及防治

挖方不会像填方那样给树木造成灾难性的影响,但也因挖掉含有大量营养物质和土壤微生物的表土层,使吸收根群裸露而干枯,表层根系易受夏季高温炙烤和冬季低温的伤害、根系被切伤和折断以及地下水位提高等,都会破坏根系与土壤之间的平衡,降低树木的稳定性和生长势。这种影响对浅根性树种更大,有时甚至会造成树木死亡。如果挖掉的土层较薄,几厘米或十几厘米,大多数树木受到的威胁不明显。如挖掉的土层较厚,就必须采取相应的措施,最大限度地减少挖方对树木根系的伤害。通常采取移植、根系保湿、施肥、修剪、留土台等措施。

(1)移栽:如果树体较小,条件又许可,最好移植到合适的地方栽植。

(2)根系保湿:挖方暴露出来和切断的根系,应经过消毒涂漆,或用泥炭藓或其他保湿材料覆盖,以防根系干枯。

(3)施肥:在保留的土壤中施入腐叶土、泥炭藓或农家肥料,以改良土壤结构,提高其保湿能力。

(4)修剪:为保持根系吸收与枝叶蒸腾水分相对的平衡,在大根被切断或损伤较严重的情况下,应对地上部分进行合理、适度的修剪,以减少枝叶的水分蒸腾。

(5)做土台:对于古树和较珍贵的树木,在挖方时应在其干基周围留有一定大小的土台。土台不能太小。如果太小,特别是在取土较深时,不但伤根太多,而且会限制根系生长发育。由于根系分布是近树干处浅、远离树干处深,因此留的土台最好是内高外低,还可以修筑成台阶式。土台的四周应砌石头挡墙,以增加观赏性(见图7-1)。

图7-1 土台示意图

7.1.3 土壤紧实度和地面铺装对树木的危害及防治

7.1.3.1 紧实度对树木的影响

人为的践踏、车辆的碾压、市政工程和建筑施工时地基的夯实及低洼地长期积水等,均是造成土壤紧实度增高的原因。

在城市绿地中,由于人流的践踏和车辆的碾压等使土壤紧实度增加的现象是经常发生的,但机械组成不同的土壤压缩性也各异:在一定的外界压力下,粒径越小的颗粒组成的土壤体积变化越大,因而通气孔隙的减少也越多;一般砾石受压时几乎无变化;沙性强的土壤变化很小;壤土变化较大;变化最大的是黏土。土壤受压后,通气孔隙度减少,容重增加,当土壤孔隙度达到15%、容重达到1.5~1.8g/cm3时,土壤密实板结,树木的根系常生长畸形,并因得不到足够的氧气而根系霉烂,树势衰弱,以致死亡。一般情况下,树木的根系必须在土壤的孔隙度高于20%、容重低于1.5g/cm3时,才能正常生长。

市政和建筑工程在施工中将底土翻到上面,底土通气孔隙度很低,微生物的活动很差或根本没有,所以在这样的土壤中树木生长不良或不能生长。加之,施工中用压路机不断地压实土壤,致使土壤更紧实、孔隙度更低、容重更大。在夯实的地段上栽植树木时,大多数只将栽植穴内的土壤刨松,所以树木可以暂时成活生长。但因栽植时穴外的土壤没有刨松,这样种植穴内外的土壤紧实度不同,加之栽植穴外经常有人来往踩踏土壤,更使紧实度增加。由于穴外的密实度明显大于穴内(表7-2),树木长大以后,穴内已经不能容纳如此多的根系,但因穴外土壤太紧实,根系不能向穴外扩展,最后树木根系因穴内营养不足而死亡。如北京体育馆前栽植的油松,最初两年存活得不错,可接下来几年后就逐渐地全部死亡了,就是此种情况造成的。

表7-2 油松种植穴内、外土壤物理指标比较(北京)

因紧实度高对树木危害的防治:

(1)做好绿地规划,合理开辟道路,合理地组织人流,使游人不乱穿行,以免践踏绿地。

(2)做好维护工作,在人们易穿行的地段,贴出告示或示意图,引导行人的走向;也可以做栅栏将树木围护起来,以免人流踩踏(见图7-2)。

图7-2 保护树木的围栏

(3)耕翻:将压实地段的土壤用机械或人工耕翻,将土壤疏松。耕翻的深度,根据压实的原因和程度决定。通常因人为的践踏使土壤紧实度增高,压得不太坚实,耕翻的深度较浅;夯实和车辆碾压使土壤非常坚实,耕翻要深。根据耕翻进行的时间又分为春耕、夏耕和秋耕。还可在翻耕时适当加入有机肥,既可增加土壤松软度,还能为土壤微生物提供营养来源,增大土壤肥力

(4)低洼地填平改土后才能进行栽植。

7.1.3.2 地面铺装对树木的危害及其防治

用水泥、沥青和砖石等材料铺装地面是市政建设经常进行的工程,但是有的铺装做得很不合理,也不得法。如不该铺装的地段为求所谓的美观,也硬用各种材料进行铺装;在有树木的地方铺装时,不给树木保留树池,或即使有保留树池,也非常小,对树木生长发育造成严重的影响,同时还会把铺砌物挤压破坏,增加养护与维修的费用。因为铺装地面阻碍土壤与大气的气体交换,铺装面下形成潮湿不透气的环境,并使雨水从地表流失,减少对树木根系氧气与水分的供应,在这种情况下根系代谢失常、功能减弱,而且会减少土壤微生物及其活动,破坏了树木地上与地下的代谢平衡,降低树木的生长势,严重时根系会因缺氧窒息而死亡。地面铺装对树木的危害表现,不是使其突然死亡,而是经过一定的时间,使得树木的生长势逐渐衰弱,最后走向死亡。

在夏季,铺装地面的温度相当高,有时可达50~60℃,树木表层根系和根颈附近的形成层易遭受极端高温的伤害。根据调查,在空旷的铺装地段栽植的树木,主干西面和南面的日灼现象明显高于未铺装的裸露地。铺装材料越密实,比热越小,颜色越浅,导热率越高,危害越严重,甚至导致树木死亡。

如果铺装材料有一定的通气和透水性,但在铺装时没有留出树池,其结果是随着树木的长大、根颈的增粗,干基越来越接近铺装面,如果铺装材料薄而脆弱,会随着干基的加粗导致铺装圈的破碎、错位和隆起;如果铺装材料厚而结实,则树木根颈部分的韧皮部和形成层受到铺装物的挤伤和环切,造成生长势下降,最后因韧皮部中的输导组织及形成层的彻底损坏而死亡。

为了减少因铺装造成对树木的伤害,一方面要合理设计,不该铺装的地段决不铺装;如果铺装,在种植树木的地方,一定给树木留出足够大小的树池。另一方面选用各种透气性能好的优质铺装材料,并改进铺装技术,不用水泥整体浇注,而采用具有通透性的混合石料或块料,如各类型的灰砖、倒梯形砖、彩色异型砖、带孔的水泥预制砖等,在砖的下面用1∶1∶0.5的锯末、白灰和细沙混合物做垫层,既有透性,又可以稳定铺装砖块。

对于用水泥新铺装的地段,在铺装前,应按一定距离留出通气孔洞,洞中装填有机质或粗沙、砾石、炭末或锯末等混合物,不但有利于渗水通气,而且可以作为施肥、灌水的孔道,其上应加带孔的铸铁盖,既可以保护通气孔洞不被淤塞,又不妨碍通气孔洞的通气透水。

近年来,北京园林部门在此方面做了大量研究。经过多种实验,成功地应用了嵌草砖、梯形砖、多空砖、塑料网格栅等铺装,既保证了地面铺装的观赏性和实用性,又给园林树木提供了必要的生长环境。

为解决地面铺装的通透性问题,我们的祖先早在七八百年前就做出了优良的典范。20世纪80年代初,北京园林科研所在给北海团城的油松和白皮松进行古树复壮时发现,铺装地砖为上大下小的倒梯形,砖的上表面为43.6cm×21.5cm,下表面为41.5cm×18.5cm,厚为10cm,砖缝也未粘合封闭,砖与砖之间形成了纵横交错的楔形气室,以利气体进行交换和雨水渗透。地砖的下面是采用孔多、透水、通气较好的轻灰土,以承载和稳定上面的地砖。经测定,轻灰土含有机质为2.16%,容重为1.047g/cm3,孔隙度为56%,具有良好的通气透水性。轻灰土下面为黑色的沃土,内有兽骨头、螺壳等粗颗粒有机物,有机质含量达3.32%,容重为1.24g/cm3,孔隙度48.9%,也具有良好的通气透水性。再下面为很厚的黄色沙土,有机质为0.317%,容重为1.695g/cm3,孔隙度为31.1%,这种土壤既能保肥保水,又不会导致积水现象发生。

这种方法解决了因地面铺装而影响土壤通气和雨水流失的问题,不仅保水、保肥,而且能承受踩踏,使树木生长不受影响。一旦需要进行养护,可以把地砖撬开,施工完成后复原地砖,几乎不留痕迹。在学习古人经验的基础上,园林部门在对北京的故宫、中山公园、颐和园、北海等古树林地进行铺装时,就采用了这种梯形砖,并在衬砌的水泥砂浆中混入了30%的粗锯末,综合效果非常良好。

7.1.4 天然气(煤气)与土壤侵入体对树木的危害及防治

7.1.4.1 天然气对树木的危害

1.天然气泄露的原因及危害

现在城市中已经大规模地使用天然气,由于各种各样的原因,造成天然气泄漏,如不合理的管道结构和不良的管道材料,因震动使管道破裂或管道接头松动等,必然会对园林树木造成伤害。在天然气轻微泄漏的地方,树木受害轻,表现为叶片逐渐发黄或脱落,部分枝梢逐渐枯死。在天然气大量或突然严重泄漏的地方,树木受害严重,一夜之间几乎所有的叶片可能全部变黄、枝条大量枯死。如果不及时采取措施,其危害就会扩展到树干及整个植株,使树皮松散、真菌侵入,直至死亡。

2.天然气对树木危害的机理

天然气中的主要成分是甲烷,泄漏的甲烷被土壤中的某些细菌氧化,就会变成二氧化碳和水。细菌可使每一个被氧化的甲烷分子从土壤的空气中吸收两个氧分子,同时释放出二氧化碳(CH4+2O →—2 CO2+2H2O)。这就使树木生长地的土壤里二氧化碳浓度增加,氧气含量下降,根系的呼吸条件恶化。泄漏的天然气可以沿着地下的各种管道(如地下电缆管道等)传播和扩散很远,往往使其周围的树木受到危害。据报道,1968~1972年间,荷兰每年因天然气伤害致死的街道绿化树木高达20%以上。土壤被天然气污染后,必须经过一定时间的恢复才能重新栽植树木。也就是说,要使土壤氧气恢复到12%~14%时才能栽树。这一过程对于不同质地或疏松程度的土壤有所差异:疏松的沙质土壤,在泄漏的天然气管道修好后,保持通风透气5天左右就可以栽树;如果是紧实的黏土,又不进行松土散气处理的话,至少需要间隔一年时间才能重新植树。

3.减少天然气危害的措施

如果发现天然气渗漏对树木造成的伤害不太严重,立即修好渗漏的地方,同时在离渗漏点最近的树木一侧挖沟排气,并尽快换掉被污染的土壤。也可以用空气压缩机以700~1000k Pa(7~10个大气压)将空气压入0.6~1.0m深的土层内,持续1小时即可收到良好的效果。在危害严重的地方,要按50~60cm间隔在土壤里打垂直的透气孔,以改善土壤的通气状况。此外,给树木灌水有助于冲走有毒物质;合理的修剪、科学的施肥,对于增强树木的抵抗能力、减轻天然气的伤害都有一定的积极作用。

7.1.4.2 土壤侵入体对树木生长的影响

土壤侵入体是指土壤中不是由成土过程所产生,而是由外界进入土壤的特殊物质,常见的如碎砖、石块、瓦砾、动物尸骨等。其来源有多个方面,有的是战争或地震,引起房屋倒塌;有的因老城区的道路和建筑物的变迁;有的是因为市政工程的施工;有的是因兴修各种工程、建筑或填挖方等。其中有的土壤侵入体对树木有利无害,如少量的碎砖头、石块、瓦砾、木块等,但体积不能太大,数量也要适度。如果太大太多,致使土壤减少,会影响树木的成活与生长。有的土壤侵入体对树木生长非常有害,如被埋在土壤里面的大石块、老路面、经人工夯实过的老地基以及建筑垃圾等,所有这些都会对种植在其中的树木生长不利,有的阻碍树木根系的伸展和生长;有的影响渗水与排水,导致下雨或灌水太多造成积水,影响土壤通气,致使树木生长不良,甚至死亡。有的如石灰、水泥等建筑垃圾本身对树木生长就有伤害作用,轻者使树木生长不良,重者很快使树木致死。为防止此类事件的发生,必须将大的石块、建筑垃圾等有害物质清除,并换入好土;还要将老路面、老地基打穿或打碎,或部分清除换土,才能解决根系生长空间与排水的问题。

7.1.5 污水与化雪盐对树木的影响

7.1.5.1 污水的危害

城市内人们生活中排出的污水如洗脸水、洗衣水、洗碗水以及厕所排水等,对树木的生长都有一定的危害。这些污水中含有盐碱成分,进入土壤后会提高土壤含盐量,使土壤含盐量达到0.3%以上(低于0.1%时树木才能正常生长)。土壤水分含盐量加大后会导致根系难以吸收,这时树木不但得不到适量的水分补充,反而使根部的水分渗出,致使树木缺水而生长不良,甚至干枯死亡。

特别要注意地是,有些工厂排出的废水,不但污染环境,而且对树木生长都有危害。为了防治污染、改善环境,同时利用废水、污水以扩大水源,污水处理是必须的,也是唯一的途径。但污水经过处理以后,必须经过相应的实验,确实证明对树木无害了,方可应用,万不可想当然地贸然行事。

7.1.5.2 化雪盐的危害

在我国北方和南方高海拔地区,冬季下雪是常有的事,在路上的积雪被碾压结冰后会影响交通安全,所以常常用盐促进冰雪融化。目前,使用最多的化雪盐是氯化钠(Na Cl),约占95%;少量使用的是氯化钙(Ca Cl2),约占5%。冰雪融化后的盐水无论是溅到树木的干、枝、叶上,还是渗入土壤,侵入根系,都会对树木造成必然的危害。不同树种对盐的敏感性不同:常绿针叶树大于落叶树;浅根性的树种大于深根性树种。此外,据报道,对盐最敏感的树种有松类、椴树属、七叶树属、柠檬、李、杏、桃、苹果等。

受盐危害的树木春天萌动晚、发芽迟、叶片变小、叶缘和叶片有棕褐色的枯斑,甚至脱落、秋季落叶早、枯梢,甚至整枝或整株死亡。

化雪盐水渗入土壤后,造成土壤溶液浓度升高,树木根系从土壤溶液中吸收的水分就会减少。因为0.5%氯化钠溶液对水的牵引力为4.2Pa,1%的浓度则可达20Pa,树木根系要从这样的土壤溶液中吸收水分就必须有更高的气压,否则就会发生体内水分的反向渗透,导致树木失水、萎蔫,甚至死亡。此外,氯化钠中的氯离子(Cl-)和钠离子(Na+)对树木生长均有显著的不良影响,它们对树木的危害往往要经过多年才能逐渐恢复。

防治化雪盐危害树木的主要方法如下:

(1)将融化过冰雪的盐和水连同冰雪一起运走,远离树木,免其受害。

(2)在树池周围筑起高出地面的围堰,阻挡融雪盐溶液流入树池。

(3)严格控制化雪盐的喷洒量和喷洒范围,一般15~25g/m2就够了,喷洒范围也不能超越车行道地面。

(4)开发对植物无毒害作用的化雪制剂来替代化雪盐。

7.1.6 粉尘对树木的影响

粉尘污染对人类的危害是显而易见的:一方面,粉尘中有各种有机物、无机物、微生物和病原菌,人体吸入后容易引起各种疾病;另一方面,粉尘可降低太阳照明度和辐射强度,特别是减少紫外线辐射,对人体健康也有不良影响。

为了减轻甚至是消除粉尘污染对人类的危害,利用园林树木来进行防尘和减尘是我国现阶段以及将来很长一段时间里最经济、最有效,同时也是最环保的一种途径。树木之所以能减尘和防尘,一方面由于树冠茂密,具有降低风速的作用,随着风速降低,空气中携带的大颗粒粉尘便下降;另一方面,由于叶子表面一般都不平滑,有些还多绒毛,有的还能分泌黏性油脂或汁液,对粉尘能起到吸附和过滤作用;再有,蒙尘的树木经过雨、水的冲洗,又能恢复其吸尘的能力。

不同树种的滞尘能力是不同的,这与叶片形态结构、叶面粗糙程度、叶片着生角度以及树冠大小、疏密程度等因素有关。吸滞粉尘能力强的树种有榆树、朴树、梧桐、泡桐、臭椿、龙柏、桧柏、夹竹桃、枸树、槐树、桑树、紫薇、楸树、刺槐、丝棉木等。

不难看出,一方面人们利用树木来减尘和防尘,保护和改善了人们的生活环境;另一方面,树木本身也是有生命活动的有机体,它们在为人类减尘和防尘的同时,必然会受到粉尘带来的危害。这种危险主要表现为以下几个方面。

1.堵塞气孔

当空气中的粉尘不断地飘落到树木的叶片上达到一定程度时,必然会造成气孔的堵塞。而气孔是树木进行气体交换和水分蒸发最为重要的通道。这一通道的堵塞,就会导致树木呼吸困难和根系吸水能力降低,对树木生长的不利影响显而易见。

2.减弱光照

由于粉尘在叶片表面沉积成层,这样的粉尘层又不可能是完全透明的,所以就会对叶片的光照有明显的阻碍作用。而光照的减弱,直接影响的就是叶片的光合作用,当然也就影响了树木正常的生长发育。

3.引起病害

一方面,由于粉尘里往往含有一些有毒有害物质,它们会直接造成树木的病害;另一方面,粉尘堵塞气孔、阻碍光照,导致树木的生命活力明显减弱,随之而来的就是抗病力减弱,树木容易感染得病。

4.污染土壤和水源

不管空气中的粉尘是否经过树木的阻滞作用,它们最终的“归宿”都是土壤和水分,而土壤和水分又是树木赖以生存的基本条件,它们被粉尘污染后,生长其上的树木自然也逃脱不了被其影响的命运。

防止粉尘对树木的危害,首先就是要尽量减少粉尘的来源,如建筑工地的喷水降尘、减少煤炭的直接燃烧、禁止城市周围的秸秆焚烧等;其次是要选择抗尘能力强的园林树种,如樟树、油樟、榕树类、枸树、银杏、悬铃木、刺槐、圆柏、国槐、紫薇、蒲葵、木槿、乌桕、皂荚、白蜡树、夹竹桃等;第三就是要对树体上沉积的粉尘进行及时的喷水清洗,尽可能把粉尘对树木的不利影响减小到最低限度。

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