廣州市環(huán)市路行道樹樹木安全風險評估與管理探析

賈益興　雷杰　黃頌誼

摘要：環(huán)市路是廣州市重要主干道路，其道路綠化的安全性是城市綠化管理工作的的重要內容之一。采用視覺評估法（Visual Tree Assessment，VTA）以及無損檢測法對環(huán)市路行道樹樹木風險進行綜合評估，并分析樹木形態(tài)因子與風險因子間的相關性。結果發(fā)現(xiàn)，環(huán)市路11.2%的行道樹存在安全風險，不同樹種的安全隱患率差異較大，且樹木形態(tài)因子與風險因子間存在顯著的相關性。并從樹木安全風險評估與管理角度探討行道樹種植設計、施工及日常管養(yǎng)，推動城市綠化精細化管理。

關鍵詞：行道樹;樹木安全風險評估;形態(tài)因子;風險因子

中圖分類號：S688

文獻標志碼：A

文章編號：1671-2641（2021）04-0093-04

收稿日期：2021-01-12

修回日期：2021-03-28

Abstract： Huanshi Road is an important trunk road in Guangzhou， and the safety of its road greening is one of the important contents of urban greening management. In this study， methods of Visual Tree Assessment （VTA） and non-destructive testing are used to comprehensively assess the risk of trees along Huanshi Road， and the correlation between tree morphology factors and risk factors is analyzed. The results show that 11.2% of street trees in Huanshi Road have safety risks， and the safety risk rates of different tree species are significantly different. Meanwhile， there is a significant correlation between tree morphology factors and risk factors. Finally， from the perspective of tree safety risk assessment and management， the planting design， construction and daily management and maintenance of street trees are discussed to promote the refined management of urban greening.

Key words： Street tree; Tree safety risk assessment; Morphology factor; Risk factor

廣州市城市綠化一直處于全國領先水平，尤其是2010年前后，以舉辦亞運會為契機，廣州市全面推進城市綠化工作，增加城市綠量，提升綠化質量。近些年，在“十二五發(fā)展規(guī)劃”的指導下，廣州市實施“花城”工程，強化“花城”形象。行道樹作為城市綠化的骨架，對廣州市塑造城市形象，改善生態(tài)環(huán)境，建設“宜居花園城市”具有不可代替的作用。

城市樹木在帶來眾多正面效益的同時，也存在著一些潛在的不安全因素。特別是行道樹，受復雜城市環(huán)境的影響，易出現(xiàn)樹冠偏斜、樹體傾斜、樹干腐朽、根系受損等不健康狀況[1～2]，在強風、臺風等惡劣天氣時易產生枝條墜落、樹干斷折、樹體倒伏等風險，給市政設施、城市交通以及市民人身財產安全帶來嚴重的威脅。通過樹木安全風險評估，提早發(fā)現(xiàn)行道樹存在的風險隱患，并及時采取針對性的管理措施來消除或降低樹木安全風險，能夠增強城市環(huán)境的安全性，對城市綠化精細化管理，提高城市防范和抵御安全風險能力具有重要作用，對推進建設“韌性城市”“宜居城市”具有重要意義。

樹木安全風險評估的研究始于20世紀60年代，分為“Paine評估系統(tǒng)[3～4]”“可視化評估體系（Visual Tree Assessment，VTA）[5～6]”等多個評估系統(tǒng)，主要通過視覺以及簡單工具測量并量化多種指標，從而確定樹木風險評級，提出合理的改善建議。

隨著科學技術的進步，雷達波、超聲波、應力波、紅外線等無損探測技術逐漸運用于樹木評估領域，彌補了傳統(tǒng)評估方式無法準確獲取樹木根系、樹干內部信息，僅依靠經驗判斷內部狀態(tài)的缺陷，完善了樹木風險評估體系[7]。目前使用較多的有PICUS應力波樹木斷層畫像診斷技術和TRU樹木雷達檢測技術，前者能夠比較準確地定位樹木外部可見的樹洞和內部的空洞，為樹木健康狀況與安全性評估提供重要的參考數(shù)據(jù)[8];后者能夠在不破壞原有地形的前提下探測出樹木主要根系的大小、分布深度與范圍，為樹木根系評估提供可靠的方法[9]。

本研究通過對廣州市重要交通路段環(huán)市路的行道樹進行調查與安全風險評估，分析樹木形態(tài)因子與風險因子的相關性，探討城市行道樹的設計、施工與養(yǎng)護過程中安全風險評估工作的重要性以及降低風險的針對性措施，為城市行道樹精細化管理，消除安全風險隱患，增強城市綠化安全性提供借鑒。

1研究方法

于2018年9月—2019年5月對環(huán)市路兩側行道樹進行樹木安全風險評估，檢測段長約8.4 km。

本研究采用VTA評估體系、PICUS應力波樹木斷層畫像診斷技術和TRU樹木雷達檢測技術，對行道樹的整體風險狀況和安全性進行綜合評估，內容包括：

1）對所有行道樹進行分段編號以及總體情況調查，主要包括樹高、胸徑、冠幅、傾斜度、立地條件、樹勢狀況等指標。

2）根據(jù)初步調查結果，篩選出樹體結構存在明顯隱患及健康情況較差的樹木個體，對其進行VTA視覺評估。評估指標主要參考ISA國際樹木學會樹木風險評估相關建議，并結合實際環(huán)境，選取科學合理、可操作性強的指標。指標涉及樹勢、樹冠、樹干、根系及種植環(huán)境5個部分，主要包括枝葉枯黃比例、枝葉密度、病蟲害程度、偏冠度、不穩(wěn)定枝條比例、樹干傾斜度、樹干木質腐朽及空洞情況、是否存在纏繞型根系、根系是否拱起地面、種植池規(guī)格、周圍構筑物及潛在威脅目標等情況[10]。評估標準參考廣州市地方標準《園林樹木安全性評價技術規(guī)范》（DB4401/T 17-2019）。

3）根據(jù)VTA評估結果，篩選樹體結構較差，尤其是存在嚴重病蟲害、樹體傾斜、嚴重偏冠、樹勢衰弱、樹干存在機械損傷等情況的個體，應用PICUS-3應力波樹木斷層畫像診斷裝置和TRU樹木根系雷達進行樹木樹干檢測以及根系分布檢測。

采用EXCEL軟件對樹木風險評估數(shù)據(jù)進行初步整理，再利用SPSS軟件分析樹木形態(tài)因子和風險因子間的相關性。

2結果與分析

2.1行道樹初步調查概況

環(huán)市路為三板四帶式（3條車行道，4條綠化帶），種植空間類型包括1.5 m×1.5 m的種植池以及1.8 m寬的中央分車綠化帶。環(huán)市路行道樹涉及12個樹種，共計1 335株，其中榕樹Ficus microcarpa有371株，占總數(shù)的27.8%;黃葛樹Ficus virens有361株，占27%;紅花羊蹄甲Bauhinia × blakeana有132株，占9.9%（圖1）。兩條中央分車帶種植樹木為黃葛樹Ficus virens，有356株;兩側行道樹有979株，以榕樹、臘腸樹Cassia fistula、非洲楝Khaya senegalensis、紅花羊蹄甲為主，還有少量麻楝Chukrasia tabularis、海南蒲桃Syzygium hainanense、垂葉榕Ficus benjamina、秋楓Bischofia javanica等。

環(huán)市路行道樹栽植多年，體量普遍較大，平均胸徑為33.8 cm，平均樹高為11.4 m，平均冠幅為8.7 m。在所有行道樹中，發(fā)現(xiàn)樹體缺陷項目755項，包括樹體傾斜、立地條件差、樹體損傷和樹冠偏斜，涉及行道樹557株，占行道樹總數(shù)的41.7%（表1）。

2.2安全風險檢測評估與分析

2.2.1 VTA樹木視覺檢測評估

對具有樹體缺陷項目的行道樹進行VTA視覺評估。結果顯示，8種共149株行道樹存在安全風險，占環(huán)市路行道樹總數(shù)的11.2%，并且不同樹種的安全風險率（存在安全風險的個體數(shù)量占該種類總數(shù)的比例）存在差異。其中，紅花羊蹄甲的安全風險率為39.4%，臘腸樹為34.7%，麻楝為16.5%，非洲楝為12.6%，海南蒲桃、榕樹和黃葛樹分別為4.8%、4.1%和1.7%，秋楓因樣本數(shù)量較少，不參與此部分討論。統(tǒng)計結果發(fā)現(xiàn)，紅花羊蹄甲和臘腸樹的安全風險率遠高于整體水平，麻楝和非洲楝的安全風險率略高于整體水平，而海南蒲桃、榕樹和黃葛樹的安全風險率較低。

2.2.2儀器檢測綜合評估

基于VTA樹木視覺評估結果，選取49株存在安全風險且樹體存在損傷的行道樹，應用PICUS-3應力波樹木斷層畫像診斷儀與TRU樹木雷達系統(tǒng)，進行樹干空腐情況和根系分布情況的檢測。其中，紅花羊蹄甲21株，臘腸樹10株，麻楝9株，榕樹5株，海南蒲桃2株，秋楓1株，黃葛榕1株。

樹干空腐情況檢測結果表明，有25株行道樹主干表現(xiàn)為空洞或木質腐朽。其中23株樹木（10株紅花羊蹄甲、7株麻楝以及6株臘腸樹）主干外表存在不同程度的機械創(chuàng)口，因未被及時處理，而向主干內部逐漸產生空洞腐朽;2株紅花羊蹄甲主干外表存在白蟻蛀食或真菌侵染跡象，導致內部木質疏松或腐爛。

根系分布情況檢測結果顯示，49株行道樹的根系整體呈現(xiàn)出分布淺而不均的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為行車道側檢測到的根系較少，而人行道側的根系相對較多，并且整體根系深度集中在鋪裝面層以下20～30 cm處，少數(shù)較深為30～40 cm。鑒于環(huán)市路道路環(huán)境較為一致，行道樹的立地條件、種植技術也具有一致性，所選用的49株樹木包含了行道樹主要種類，所以認為環(huán)市路行道樹根系整體也符合上述特性。

2.3形態(tài)因子與安全隱患因子的相關性分析

以環(huán)市路1 335株行道樹為樣本，利用SPSS軟件分析樹木形態(tài)因子與風險因子間的相關性（表2）。分析結果顯示，行道樹風險因子與形態(tài)因子間具有顯著相關性。其中偏冠度與樹高呈顯著正相關，與冠幅呈顯著負相關;傾斜度與胸徑呈顯著正相關。

利用SPSS軟件，分別分析樣本數(shù)量較大且在廣州應用較多的榕樹、紅花羊蹄甲、非洲楝3個樹種的形態(tài)因子與風險因子間的相關性，樣本數(shù)量分別為371、131①、95株。結果（表3）顯示：榕樹的偏冠度和傾斜度均與樹高呈顯著正相關，而偏冠度與冠幅呈顯著負相關;紅花羊蹄甲的偏冠度與樹高和胸徑均呈顯著正相關，傾斜度與冠幅呈顯著正相關;非洲楝的偏冠度與冠幅呈顯著負相關。

相關性分析結果表明，環(huán)市路行道樹的風險因子隨著樹木體量的增長而增長，不同樹種的形態(tài)因子與風險因子相關性存在一定差異。因此，在行道樹的養(yǎng)護工作中，要注意控制樹木的體量，尤其是樹木高度，避免樹木因過高而產生樹體傾斜、樹冠偏斜等風險。

3結論與討論

3.1應開展城市樹木風險評估

本研究通過對環(huán)市路上的1 335株行道樹進行樹木安全風險評估，發(fā)現(xiàn)其中41.7%的樹木存在不同程度的樹體缺陷，如樹體傾斜、樹冠偏斜、樹體損傷等;有11.2%的樹木存在安全風險。由此可見，行道樹受城市環(huán)境、自然災害、施工技術以及自身生長特性等多種因素影響，易出現(xiàn)不同類型的樹體結構缺陷，從而可能導致樹體失衡，抗風能力降低，在臺風等極端天氣下存在樹體倒伏、枝干斷折等安全風險。這與劉合香[11]、肖毅強[12]、郭子燕[13]的研究結論具有較高的一致性。因此，建立科學、完善的樹木安全風險評估體系，定期開展評估工作，對降低樹木風險事件的發(fā)生概率，保障城市環(huán)境安全具有重要意義。

本研究建構的VTA評估體系的指標主要涉及樹勢、樹冠、樹干、根系及種植環(huán)境5個部分，而該評估方法的細化指標較為多樣，應根據(jù)實際情況選取不同指標，并無統(tǒng)一標準。但VTA評估法的部分指標如樹冠密度、不穩(wěn)定枝條比例等通常采取定性評估，無法定量評估，存在一定的主觀性，且該法無法準確判斷樹干內部空腐情況及地下根系生長情況，存在一定盲區(qū)。因此，本研究在VTA評估結果的基礎上，引入PICUS-3應力波樹木斷層畫像診斷裝置和TRU樹木根系雷達等先進的無損檢測技術，對研究方法進行補充完善，以提高評估的準確性與科學性。

3.2有針對性地設計、施工與管養(yǎng)

對環(huán)市路行道樹存在的樹體缺陷進行統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，立地環(huán)境差導致根系范圍受限，以及生長空間不足導致樹冠偏斜的出現(xiàn)概率較高，分別為26.9%和15.4%，說明不良的栽植環(huán)境是產生樹木安全風險的重要因素。因此，在行道樹樹種規(guī)劃時，應盡量減少選用榕樹等側根發(fā)達、根系較淺的樹種;栽植施工時，應與周邊建筑物和道路保持一定距離，為行道樹后續(xù)生長提供充足的空間，包括地下根系生長空間與地上樹冠生長空間，以促進樹木健康生長，降低安全風險。

行道樹形態(tài)因子與風險因子的相關性分析結果顯示，偏冠度、傾斜度分別與樹高、胸徑呈顯著正相關，表明隨著行道樹體量增長，其存在的安全風險也隨之增加。不同樹種的形態(tài)因子與風險因子相關性存在一定的差異性，可能是不同樹種的生長特性差異所導致。由此可見，行道樹栽植后的養(yǎng)護管理工作十分重要及必要。在保持合理冠幅，滿足遮蔭功能基礎上，通過日常修剪控制行道樹樹高、冠幅，避免行道樹因體量過大而產生安全隱患;對紅花羊蹄甲等安全風險率較高的樹種加強巡查，及時發(fā)現(xiàn)隱患并采取有效措施。應推動行道樹的精細化管理，不僅要注重行道樹的健康狀況，更要注重安全風險狀況，根據(jù)不同樹種的生長特性和安全風險狀況，采取科學合理、具有針對性的處理措施。

4結語

行道樹是城市綠化的基本骨架，是重要的綠色基礎設施，對改善城市生態(tài)環(huán)境，提升城市景觀效果具有重要作用。行道樹受到復雜城市環(huán)境的影響，易產生風險隱患，影響城市環(huán)境安全性。樹木風險評估有助于及時發(fā)現(xiàn)并排除樹木風險，增強城市環(huán)境安全性，保障人民群眾生命財產安全，促進城市綠化精細化管理，更好地建設“韌性城市”“宜居城市”。

注：本文圖片均由作者自繪。

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作者簡介：

賈益興/1994年生/男/廣東廣州人/碩士/廣州市綠化有限公司（廣州 510440）/助理工程師/專業(yè)方向為風景園林

雷杰/1972年生/男/廣東四會人/本科/廣州市綠化有限公司（廣州 510440）/高級工程師/專業(yè)方向為果樹學

（通信作者）黃頌誼/1982年生/女/廣東廣州人/在讀博士/廣州市綠化有限公司（廣州 510440）、華南理工大學建筑學院（廣州 510610）/風景園林高級工程師/研究方向為風景園林工程與技術、園林植物與應用