古樹健康診斷及復(fù)壯措施

郭保平，張樹民，高旭珍

(太原市文物保護(hù)研究院 晉祠博物館，山西 太原 030025)

古樹是歷史文化遺產(chǎn)的重要組成部分，對(duì)于研究一個(gè)地區(qū)的歷史、文化、生態(tài)、氣象等具有較高價(jià)值，堪稱“活的文物”、“國(guó)之瑰寶”。晉祠景區(qū)古木參天、資源豐富，現(xiàn)有古樹名木357株。其中，樹齡1 000年以上的特級(jí)古樹30株，300年以上的1級(jí)古樹70株，300年以下的2級(jí)古樹257株，是太原市最大的古樹群。目前，古樹生長(zhǎng)勢(shì)已趨衰弱。

無損檢測(cè)，又稱非破壞性檢測(cè)，是利用材料的不同物理力學(xué)或化學(xué)性質(zhì)，在不破壞目標(biāo)物體內(nèi)部及外觀結(jié)構(gòu)與特性的前提下，對(duì)目標(biāo)物體相關(guān)特性進(jìn)行測(cè)試與檢驗(yàn)。近年來，超聲波、雷達(dá)波等無損檢測(cè)技術(shù)已在古樹診斷方面取得了一定的成果。

1 調(diào)查對(duì)象與方法

1.1 調(diào)查對(duì)象

在對(duì)晉祠博物館古樹全面普查的基礎(chǔ)上，確定以樹齡大、長(zhǎng)勢(shì)衰弱的5株古樹為調(diào)查對(duì)象，其基本情況見表1。

表1 5株古樹基本情況

1.2 調(diào)查方法

采用PICUS彈性波樹木斷層畫像診斷裝置檢測(cè)古樹主干內(nèi)部空洞情況，該儀器的檢測(cè)原理是基于樹木健康與腐爛木質(zhì)部對(duì)聲音不同的傳導(dǎo)特性。樹干橫截面不同的聲波傳導(dǎo)特性以不同的顏色表示出來,深色代表高聲導(dǎo)速率區(qū)域，即健康木質(zhì)部；較深色區(qū)域是介于健康(實(shí)心)木質(zhì)部和腐爛木質(zhì)部之間的過渡區(qū)域，并且不被認(rèn)為是腐爛；淺色區(qū)域表示受損木質(zhì)部。腐爛定義為木質(zhì)部缺失或松軟程度能被手指壓力壓下陷。同時(shí)，根據(jù)《古樹名木普查技術(shù)規(guī)范》對(duì)古樹生長(zhǎng)的正常或衰弱程度劃分等級(jí),見第57表2。

表2 古樹生長(zhǎng)勢(shì)分級(jí)

3 結(jié)果與分析

3.1 5株古樹樹干檢測(cè)

利用PICUS彈性波樹木斷層畫像診斷裝置檢測(cè)5株古樹樹干生長(zhǎng)情況，結(jié)果如圖1。

圖1 5株古樹樹干檢測(cè)3D模型圖

從圖1可以得出，5株古樹主干全部具有空洞。受損面積越大，說明古樹樹干該斷層橫截面腐爛程度越高。周柏靠近建筑的一側(cè)，分枝距離基部2.4 m處內(nèi)部受損明顯，受損面積約占20%，同時(shí)結(jié)合3D模型(距基部2.4 m～3.4 m范圍內(nèi))結(jié)果顯示，其內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)大面積空洞，但有受損木質(zhì)部；遠(yuǎn)離建筑的一側(cè)，分枝距離基部3.3 m處內(nèi)部受損明顯，受損面積約占43%。螺旋柏在距離基部0.5 m處內(nèi)部受損明顯，受損面積約占51%；結(jié)合3D模型(距離基部0.5 m～2.0 m范圍內(nèi))結(jié)果顯示，其基部受損相對(duì)較嚴(yán)重。隋槐在距離樹基部2.0 m處內(nèi)部受損明顯，受損面積約占70%；同時(shí)結(jié)合3D模型(距離基部0.5 m～2.0 m范圍內(nèi))結(jié)果顯示，其基部受損十分嚴(yán)重。長(zhǎng)齡柏在距離基部0.8 m處內(nèi)部受損明顯，受損面積約占52%；同時(shí)結(jié)合3D模型(距離基部0.8 m～1.8 m范圍內(nèi))結(jié)果顯示，其內(nèi)部受損十分嚴(yán)重。將軍柏在距離樹基部1.9 m處內(nèi)部受損不明顯，受損面積僅占5%；同時(shí)結(jié)合3D模型(距離基部0.75 m～1.90 m范圍內(nèi))結(jié)果顯示，內(nèi)部沒有明顯受損。

隋槐受損面積達(dá)70%，明顯高于其它4株古樹，這可能與古樹木質(zhì)有直接關(guān)系。國(guó)槐木材含水量比側(cè)柏高，更容易被腐生菌和蟲害侵染，造成樹干受損；而柏樹木質(zhì)堅(jiān)硬，不易受損。

3.2 5株古樹健康診斷結(jié)果

結(jié)合檢測(cè)結(jié)果，并根據(jù)《古樹名木普查技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)5株古樹進(jìn)行健康診斷，結(jié)果見表3。

表3 5株古樹健康診斷結(jié)果

由表3可知，周柏、隋槐、長(zhǎng)齡柏、將軍柏4株古樹正常葉片量占葉片總量均高于50%，新梢生長(zhǎng)較弱，枝條有枯死現(xiàn)象，樹干有空洞，生長(zhǎng)勢(shì)存在不同程度衰弱。螺旋柏除3個(gè)小枝存活外，其余枝條均已枯死，正常葉片量占葉片總量小于50%，樹干多壞死，生長(zhǎng)勢(shì)瀕危。

造成古樹衰弱的原因比較復(fù)雜，晉祠5株古樹隨著氣候變遷及樹齡的增大，自身生理機(jī)能下降，再生長(zhǎng)能力減弱，遭病蟲害侵襲的概率增大。尤其是樹體破損后，若傷口沒有及時(shí)愈合，易受到各種木腐菌及雨水侵蝕，感染病菌，造成樹體潰爛，木質(zhì)部逐漸腐朽，并向內(nèi)部橫向、縱向不斷擴(kuò)大，最終形成樹體空腐。此外，由于古樹周圍鋪裝硬化，游客在其周圍踩踏，壓實(shí)了鋪裝下方的土體，極大地阻礙了樹木根系的正常生長(zhǎng)，根系吸水、吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力越來越差，無法滿足上部枝干生長(zhǎng)所需養(yǎng)分，導(dǎo)致生理失衡、枝干萎蔫、葉片脫落。

4 保護(hù)復(fù)壯措施

4.1 地上保護(hù)措施

4.1.1 樹洞修補(bǔ)

清除樹洞內(nèi)所有腐爛的、已變色的木質(zhì)部(至硬木即可)，使用高錳酸鉀、季氨銅溶液或鉻砷銅溶液進(jìn)行消毒，再用環(huán)保樹洞修補(bǔ)材料進(jìn)行修補(bǔ)，直到填滿為止。用已消毒的利刀將活組織削至形成層以下露出白色木質(zhì)部為止，用毛刷清除殘?jiān)螅脗谕垦a(bǔ)劑、蜂膠或紫蟲膠將邊縫封嚴(yán)，制作仿真樹皮，進(jìn)行美飾。

4.1.2 支撐加固

由于年代久遠(yuǎn)，古樹主干存在空腐現(xiàn)象，部分主枝死亡，使樹冠失去均衡，樹體傾斜。再加上樹體衰老，枝條容易下垂。為了加固古樹，可設(shè)置支撐牽拉設(shè)施，必要時(shí)可采用高分子材料進(jìn)行固化處理。

4.1.3 修剪

在古樹生長(zhǎng)管理過程中，一旦發(fā)現(xiàn)枝條衰弱，應(yīng)立即剪掉，并加強(qiáng)水肥管理。

4.1.4 病蟲害防治

古樹病蟲害防治要堅(jiān)持預(yù)防為主、綜合防治的原則。從提高樹體自身抗性入手，綜合運(yùn)用物理措施、生物措施、化學(xué)措施，優(yōu)先采用低毒無公害農(nóng)藥，定期檢查，適時(shí)防治。注意保護(hù)天敵，減少環(huán)境污染。

4.2 地下保護(hù)措施

晉祠古樹地下環(huán)境復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)古樹所處的生境，及時(shí)對(duì)土壤板結(jié)的地面進(jìn)行深翻，清除根部周圍鋪裝和硬物。開挖復(fù)壯溝、設(shè)置通氣管和滲水井，以增加土壤透氣、透水、蓄水能力。復(fù)壯溝內(nèi)增補(bǔ)營(yíng)養(yǎng)元素、復(fù)壯菌根材料、各種樹條等，以改善土壤營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤微生物活性，促進(jìn)根系生長(zhǎng)。