泰安市行道樹生長對道路兩側帶的影響研究

李 錚，姜 磊，譚興來，邱慶泰

（山東農業大學水利土木工程學院，山東 泰安271018）

1 研究背景

行道樹具有補充氧氣、凈化空氣[1]、美化城市、減少噪音[2]等重要生態功能，可與其他形態的綠地共同組成完整的城市綠地生態系統[3]。伴隨著氣候變化及人類活動影響，城市污染現象日益加劇，提高城市綠化樹木的種植面積是未來城市發展的必然趨勢，這使得行道樹的價值愈發重要。然而，伴隨著綠化樹木的生長，其根系會蔓延至道路兩側帶及路面下土壤，對人行道的上部硬體結構、種植穴四周以及道路兩側緣石造成顯著影響[4]。現階段，城市道路兩側樹木根系持續生長對道路兩側帶造成的破壞日益嚴重，是我國長期以來城市綠化始終面臨的嚴峻問題。樹根的生長和路面結構之間的矛盾問題不僅嚴重限制了樹木自身的生長發育，更對道路設施，地下管線造成了不可彌補的損失[5-6]。因此，亟需研究分析植物生長過程與道路破壞程度響應規律，并針對性的提出相應的解決意見或措施。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

以泰安市泰山區的典型街道及山東農業大學南校區家屬院內常見的5 種行道樹作為研究對象，調查總株數共計110 株，具體分布情況如表1 所示。

表1 行道樹基本資料

2.2 研究方法

采用實地調查的方式，調查內容包括樹木胸徑、樹木種植穴破壞情況、人行道路面破壞情況、綠化帶與行車道的緣石破壞情況等。

參考章錦瑜、黃曉菊[8]等的調查方式和分級制度，以樹木胸徑反映樹木根系的生長情況，以種植穴、人行道路面、路緣石的破壞情況反映樹木根系生長對兩側帶的影響。對調查過程中有代表性的幾種人行道的破壞類型進行了拍照記錄。

3 結果與分析

3.1 破壞情況（見表2）

表2 破壞情況調查表

3.2 破壞類型

3.2.1 地面隆起型

圖1 中懸鈴木的生長導致了種植穴和其四周的鋪面磚隆起，且隆起的程度較大，部分鋪面磚與人行道分離，不僅影響了行人的走路，還造成了整個道路的不美觀。張采薇等指出不同的樹種在栽種生長的過程中，對種植池邊框穴和人行道鋪面的破壞程度也不同[7]。在我國北方地區，主要有楊樹、松樹、梧桐樹、槐樹等，槐樹和法桐對邊框穴和路緣石的破壞程度最大。

續表2：

3.2.2 地面沉陷型

樹木根系生長膨脹導致地表巖土體向下陷落，鋪面磚被樹根撐破，地面起伏較大，并形成了塌陷坑洞，地面崎嶇不平整，可能會演變為一種地質破壞，地面塌陷或沉陷。甚至樹根會生長延伸到非機動車或機動車道路面，崎嶇不平，開裂嚴重，會影響到行人與車輛的正常出行。

3.2.3 種植穴隆起和路緣石邊框發生水平位移破壞

圖3 中懸鈴木的胸徑較大，根系生長很發達，種植池穴邊框已被懸鈴木的樹根撐破，樹木根系在地表土壤中延伸到人行道旁綠化帶中，造成種植邊框穴和路緣石破壞越來越嚴重，地面崎嶇不平，破裂較嚴重，影響到了行人的正常出行。

圖1 山東農業大學南校區家屬院（圖片來源：作者自攝）

圖2 泰安汽車站三里街與天平湖北（圖片來源：作者自攝）

圖3 山東農業大學南校區家屬院與擂鼓石大街（圖片來源：作者自攝）

3.3 地表垂直抬升距離與胸徑關系分析

如圖4 所示，5 種樹木胸徑與地表垂直抬升距離之間的相關性系數分別為R2=0.8349、R2=0.7923、R2=0.6958、R2=0.8643、R2=0.7923，胸徑與地表垂直抬升距離之間的關系均為正相關，且隨著胸徑的增大，楊樹、泡桐、懸鈴木與楝樹對地表的破壞呈指數型增長，且增長速率依次降低；槐樹對地表的破壞呈線性增長。

圖4 地表垂直抬升距離與胸徑之間的關系

5 種樹木造成的地表最大隆起分別為：6.5 cm、8.4 cm、1.5 cm、6.5 cm、3.6 cm，最小隆起分別為2 cm、3.9 cm、0 cm、0 cm、1.1 cm，平均破壞值分別為3.9 cm、5.1 cm、0.6 cm、3.3 cm、1.7 cm，由此可見，懸鈴木對地表的破壞程度最大，均值為5.1 cm 最大可達8.4 cm,而楊樹對地表的破壞程度最小，平均0.6 cm; 泡桐、槐樹、楝樹對地表破壞程度依次降低。

3.4 種植穴邊框水平位移與胸徑關系分析

如圖5 所示，泡桐、懸鈴木、槐樹胸徑與種植穴邊框水平位移之間的相關性系數分別為R2=0.8752、R2=0.7836、R2=0.8665，而所測楊樹、楝樹數據無明顯相關性。隨著胸徑的增大，泡桐、懸鈴木對種植穴的破壞呈指數型增長，且泡桐增長速率高于懸鈴木；槐樹生長對種植穴的破壞呈線性增長。

圖5 種植穴邊框水平位移與胸徑之間的關系

泡桐、懸鈴木、楊樹、槐樹、楝樹造成的種植穴最大位移分別為：2.5 cm、5.0 cm、3.5 cm、5.5 cm、2.0 cm； 最小位移分別為：0.5 cm、0.6 cm、1.0 cm、0 cm、0 cm。平均破壞值分別1.28 cm、2.01 cm、2.17 cm、2.14 cm、1.03 cm，可知楊樹與槐樹對種植穴的破壞程度比其他樹木大，破壞均值為2 cm 左右；而楝樹對種植穴的破壞最小，均值為1.03 cm。但楝樹、楊樹對種植穴破壞無明顯規律，可以認為樹木本身生長對種植穴的影響不大，排除其生長對種植穴產生破壞的影響。

3.5 路緣石水平位移與胸徑關系分析

如圖6 所示，泡桐、槐樹、楝樹胸徑與路緣石水平位移之間的相關性系數分別為R2=0.8827、R2=0.9247、R2=0.9205、R2=0.871，具有較強的正相關性；所測懸鈴木數據無明顯相關性。隨著胸徑的增大，槐樹、泡桐、楝樹對路緣石的破壞均呈線性增長，增長速率依次降低。4 種樹木均對道路兩側緣石造成了一定程度的水平位移。

圖6 路緣石水平位移與胸徑之間的關系

泡桐、懸鈴木、槐樹、楝樹造成的路緣石最大位移分別為4.0 cm、4.0 cm、3.5 cm、2.2 cm，平均破壞值分別為1.79 cm、2.12 cm、1.58 cm、1 cm，可知懸鈴木對路緣石造成的破壞程度最大均值為2.12 cm，楝樹對路緣石造成的破壞最小，僅為1 cm。

結果表明，5 種樹木生長均會對人行道路面、種植穴以及道路兩側緣石造成不同程度的破壞。隨著樹木的生長，泡桐對兩側帶的影響趨勢最為明顯，多數情況下呈指數型增長； 懸鈴木對兩側帶的破壞程度最大，多呈指數型增長；而楊樹對兩側帶的破壞程度最小，但隨著胸徑增大，其對地表的破壞速率最大；槐樹對3 種結構物的破壞均呈線性增長，其規律性強于其他4 種樹木；楝樹平均胸徑雖大，但對3 種結構物的破壞小于其他樹木平均破壞值。

4 結論與建議

樹木胸徑越大，需要從土壤中汲取的水分、養分量越多，其根系也越發達，在地表中造成的破壞也越大[8]。通過對比各種樹木對兩側帶的破壞影響，道路路邊的樹木種植可選擇一些根系呈豎向生長且胸徑較小的樹種，如楊樹、楝樹、銀杏樹等，可較好的降低根系生長對地表結構的影響。同時，合理增加根系的埋深可平衡生態保護與根系危害之間的矛盾。

針對根系生長速度較快，破壞性較大的樹種，應搭配種植草本植物，可有效降低根系的裸露程度。對于胸徑、破壞性大的樹木，如泡桐、懸鈴木，可與根系破壞性較弱的開花小喬木間隔種植，可保證樹木蔭蔽作用，同時提高了景觀的豐富度。如果樹木根系過大或者當地的環境條件較為復雜，原地治理難度較大，建議遵循國家相關規范的前提下，對樹木進行異地移植。

對人行道鋪面物的破壞，可以通過擴大樹木種植穴的面積以擴大根系的生長環境，減少破壞；通過對樹木側向枝干的修理[9-10]，可以減緩水平根系徑向的生長速度，使樹木大部分的養分向上供給，向高處生長，有效的減緩粗根系的水平方向增長趨勢，以減小樹木根系對人行道路面結構、種植池邊框以及路緣石的破壞。或將行道樹種植在城市道路快速路或主干路的機動車道與非機動車道分隔帶當中，可以有效避免樹木根系對道路兩側人行道的影響。在調查中發現，對于道路兩側緣石外移，通過對路邊緣石進行傾斜安放，施工時與路面成一定的傾角，來減少根系在地表土壤中盤根錯節造成的緣石外移； 而綠化帶一側緣石對行人出行影響較小，可以忽略其影響。

對已經發生破壞的兩側帶進行維修養護也是不可或缺的。市政部門要及時發現并處理已破損的道路兩側帶，例如更換圖7 所示鋪面材料，加固種植穴等。同時要對落葉進行及時清理，否則會引起下水道堵塞，路面積水，道路翻漿、坑槽等病害[11]，致使破壞進一步加劇。