古槐遷地保護(hù)移植關(guān)鍵技術(shù)及復(fù)壯研究

何軍，劉寶強(qiáng)，聶亞芳，湯毅，程國兵，趙海明，李振星，高發(fā)明

（北京金都園林綠化有限責(zé)任公司，北京 100140）

古樹是不可再生的、珍貴的自然資源，是研究自然與人類歷史文化的活標(biāo)本、活文物[1,3]，是悠久歷史和燦爛文化的佐證，有著極高的科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價值。隨著城市規(guī)劃的發(fā)展和變化，古樹保護(hù)過程中遇到一些新問題，如古樹生境發(fā)生不良改變、道路擴(kuò)寬、重大項(xiàng)目建設(shè)等難以抗拒的客觀因素，導(dǎo)致少數(shù)古樹名木不得不進(jìn)行遷地移植[1-2]。如此，古樹遷地保護(hù)移植技術(shù)就直接影響了后續(xù)古樹的生存和發(fā)展。

古樹移植成本大、技術(shù)要求高，如果操作不當(dāng)會造成成活率偏低，甚至死亡，進(jìn)而造成古樹種質(zhì)資源浪費(fèi)，古樹移植技術(shù)及復(fù)壯措施研究的必要性和迫切性不言而喻[2-4]。2022 年12 月中旬至2023 年1 月中旬對北京市東城區(qū)需要遷地保護(hù)移植的兩株古槐Sophorajaponica（代號分別為780、784）進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研，創(chuàng)新采用樹木雷達(dá)波探根、應(yīng)力波空洞檢測等先進(jìn)技術(shù)對古槐進(jìn)行一系列的診斷，結(jié)合得出的診斷報告，編制移植方案，在此基礎(chǔ)上，經(jīng)專家論證，形成一樹一策的移植方案，最終通過依法審批實(shí)施遷地保護(hù)移植。通過兩株古槐遷地保護(hù)移植的成功案例，以期為國家重點(diǎn)工程涉及的古樹遷地保護(hù)提供技術(shù)參考。

1 古槐原狀及新植地環(huán)境

古槐780 位于北京東城區(qū)，樹干東側(cè)距通行道路（瀝青路）3.9 m。古樹樹冠垂直投影下，共有喬木3 株、灌木9 株。新栽植地位置距離原位置西側(cè)26 m，古樹遷地保護(hù)種植在綠地內(nèi)，新栽植位置綠地內(nèi)的樹木外移，樹冠下無其他樹木。

古槐784 位于北京東城區(qū)，生長于狹長綠帶中，綠帶寬度為2.4 m。新栽植地位置距原位置西北側(cè)85 m，古樹遷地保護(hù)種植在綠地內(nèi)，樹冠距離新建南樓12.4 m，距離新建道路4.2 m。古槐的現(xiàn)狀調(diào)查信息如表1。

表1 古槐現(xiàn)狀調(diào)查信息Tab. 1 Information of two ancient S. japonica trees

2 遷地保護(hù)難點(diǎn)分析

2.1 樹齡、規(guī)格、移植木箱超大

古槐780 樹齡約380 年，枝干伸展長，樹冠內(nèi)枝葉密集。從施工難度和技術(shù)層面來講，此次遷地保護(hù)古槐樹齡、木箱規(guī)格創(chuàng)下現(xiàn)有文獻(xiàn)記載的移植新記錄，實(shí)際木箱規(guī)格為580 cm×580 cm×188 cm，箱底面積為530 cm×530 cm。

古槐784 樹齡約140 年，枝干伸展長且向南傾斜，樹冠內(nèi)枝葉密集，加上地下管道等影響，實(shí)際木箱規(guī)格為446 cm×346 cm×186 cm，箱底面積為430 cm×330 cm。

2.2 枝干存在空洞，折斷風(fēng)險高

古槐780 干基部從下往上50 cm、100 cm 和130 cm處的樹干空洞率分別為56%（圖1）、25%、4%，表明空洞率隨著樹干向上有逐漸降低的趨勢。按照《城市樹木健康診斷技術(shù)規(guī)程》（DB11/T 1692）樹干空洞率判定依據(jù)，表明該株古槐樹干基部空洞程度達(dá)到重度風(fēng)險，在移植吊運(yùn)過程中存在干基部折斷的風(fēng)險。

圖1 樹干空洞檢測結(jié)果Fig. 1 Detection and result of hollow in trunk

2.3 施工成本高、難度大

木箱移植工程造價高，尤其超大規(guī)格的箱體移植。古槐780掏底過程中遇到三七灰土層等建筑垃圾（圖2A），占箱底總面積的2/3，致使掏底難度加大。古槐784 南北兩側(cè)、西側(cè)均有廢棄的地下管網(wǎng)和磚砌結(jié)構(gòu)（圖2B），導(dǎo)致木箱移植掘苗及包裝的難度加大。

圖2 根部的土壤環(huán)境Fig. 2 Soil environment of root of the two ancient trees

項(xiàng)目工期較緊。古槐移植在冬季，大量的動土作業(yè)都使用機(jī)械開挖，同時針對裸露的根系及回填的土壤采取必要的防寒措施，增加了施工的成本。

2.4 勞務(wù)人員緊缺

春節(jié)將至，勞務(wù)人員返鄉(xiāng)過年，用工緊缺。提前安排勞務(wù)人員，提高勞務(wù)薪酬，加強(qiáng)對勞務(wù)人員的關(guān)心關(guān)愛，確保古樹遷地保護(hù)的順利進(jìn)行。

3 遷地保護(hù)移植技術(shù)體系構(gòu)建

參考《古樹名木保護(hù)復(fù)壯技術(shù)規(guī)程》（DB11/T 632）和《大規(guī)格苗木移植技術(shù)規(guī)程》（DB11/T 748）的技術(shù)要求，結(jié)合古槐的現(xiàn)狀生長特點(diǎn)，歸納整合國內(nèi)外大規(guī)格樹木及古樹移植現(xiàn)有技術(shù)與方法，構(gòu)建移植前準(zhǔn)備→掘苗、包裝及吊運(yùn)→栽植→移植后復(fù)壯等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)體系[5-7]，以保證古槐移植成活及施工安全，還原古樹風(fēng)貌。

3.1 移植前準(zhǔn)備

3.1.1 枝干空洞及地下根系分布檢測 兩株古槐枝干從外觀觀察：整體良好，無損傷、無明顯空洞。根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn)，古槐通常“十槐九空”，為確定古槐樹干空洞情況，利用應(yīng)力波檢測儀對兩株古槐進(jìn)行空洞檢測分析，發(fā)現(xiàn)兩株古槐樹干和側(cè)枝均存在不同程度的空洞情況。采取方木保護(hù)支撐樹體主干、修剪減重等措施防止干基部折斷。

為最大程度地保護(hù)古槐根系，運(yùn)用TRU 樹木雷達(dá)檢測儀（美國）對古槐地下根系分布情況進(jìn)行圓圈和直線掃描檢測。對古槐780 檢測結(jié)果表明：距離主干半徑3.9 m 范圍內(nèi)根系分布集中（圖3A）。對古槐784 檢測結(jié)果表明：距離主干北側(cè)1 m、2 m 處根系分布密集，在北側(cè)樹冠投影4.5 m 處根系仍有分布；南側(cè)距離主干3.2 m 處根系分布較為均勻，6 m 處根系分布稀少（圖3B）。結(jié)合兩株古槐根系數(shù)量分布的探測結(jié)果（圖3A、3B），加上古槐根部土壤環(huán)境現(xiàn)狀（圖2），確定木箱的規(guī)格尺寸。

圖3 地下根系分布俯視圖、密度圖Fig. 3 Top view and density of root system distribution

3.1.2 樹冠整理 因兩株古槐均高達(dá)20 多米，故采用高車進(jìn)行修剪，邀請樹木修剪專家進(jìn)行現(xiàn)場全程指導(dǎo)。按照專家論證意見，在保證施工安全和遷地保護(hù)成活的基礎(chǔ)上，采用高空作業(yè)車進(jìn)行樹冠整理減重，修剪量不能超過樹冠的1/4，保留1 級至4 級分枝，修剪5 級及以上分枝。所有剪鋸口應(yīng)修剪光滑，并安排1 人涂抹傷口保護(hù)劑。

3.1.3 樹干保護(hù) 經(jīng)應(yīng)力波檢測到古槐780 主干內(nèi)有較嚴(yán)重的空洞現(xiàn)象，安排2 人在主干外側(cè)使用35 根長300 cm、橫截面積為10 cm×10 cm 的方木保護(hù)，在方木上、中、下位置用三道寬5 cm、厚0.5 cm 鐵箍箍緊進(jìn)行主干保護(hù)。為防止在施工過程中碰傷樹木枝干，用草繩、扎綁繩和無紡布纏繞裹干。

3.1.4 木箱移植模型及材料 為保證吊運(yùn)的安全性和穩(wěn)定性，在專家論證意見的指導(dǎo)下，制作了兩株古槐的移植木箱及吊裝模型（圖4）。由于古槐780 移植木箱經(jīng)測算達(dá)到近百噸，為防止吊裝箱體變形，創(chuàng)新研發(fā)了井字形工字鋼托架（長×寬=580 cm×300 cm）（圖5）。

圖4 移植木箱及吊裝模型Fig. 4 Wooden box and lifting model

圖5 井字形工字鋼托架平面圖及制作Fig. 5 Plan and preparation of cross I-beam bracket

3.1.5 復(fù)壯材料準(zhǔn)備 針對園區(qū)土壤密實(shí)度大、透氣性差、有機(jī)質(zhì)含量低、pH 接近強(qiáng)堿性（pH＞8.5）等問題，通過測土配方研制了古槐土壤改良基質(zhì)；精心定制竹筒透氣管代替塑料透氣管；采用通氣透水施工工藝，改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)古槐根系活力快速恢復(fù)。

3.2 掘苗及包裝

3.2.1 去寶蓋土 將距離樹中心700 cm×700 cm 的范圍表面覆蓋的浮土清理干凈，深度為10～30 cm，以接近表層樹根為止，最后做成表面四角在同一水平面上。

3.2.2 放線 以樹干為中心，劃出560 cm×560 cm 的正方形土臺范圍線，然后在土臺范圍外100～150 cm 處再劃出正方形白灰線，560～760 cm 位置為操作溝范圍。

3.2.3 樹木支撐 支撐管選用直徑15 cm、壁厚0.5 cm 的鍍鋅鋼管，鍍鋅鋼管長度為900 cm。采用5 根進(jìn)行支撐，支撐管之間采用6 根長500 cm 鋼管做可靠連接，使5 根支撐管連接成一個整體結(jié)構(gòu)，支撐管上端捆在第一主分支點(diǎn)的基部。

3.2.4 開挖邊溝 沿白灰線向下開挖工作溝，采用機(jī)械配合人工挖土，沿560～760 cm 范圍內(nèi)下挖，先挖至160 cm 深，遇粗根時，應(yīng)用手鋸鋸斷，并涂抹傷口愈合劑，不可用鐵鍬硬切，以免散坨。將工作溝邊的土及時清理到工作溝2 m 以外區(qū)域，不得讓溝邊的土壤下落到工作溝中。

3.2.5 修整土臺 在工作溝開挖達(dá)到120 cm 深時進(jìn)行土臺的修整工作，按擬定土臺規(guī)格將土臺四周修整齊，突出土臺的根系應(yīng)使用手鋸將其鋸斷并涂抹傷口愈合劑。土臺形狀與邊板形狀一致，呈倒梯形，尺寸應(yīng)稍大于邊板規(guī)格，四周均應(yīng)較箱板大5 cm，土臺面平滑，以保證箱板與土臺緊密靠近。

3.2.6 上邊板 土臺修好后，使用厚度10 cm 木箱側(cè)板，貼立邊板時靠緊，如有不緊實(shí)之處應(yīng)隨之修平，邊板中心要與樹干成一條直線，不得偏斜。首先土臺四周用蒲包片包嚴(yán)，然后用預(yù)制好的厚10 cm 的木箱側(cè)板進(jìn)行包裝，邊板上口應(yīng)比土臺上頂?shù)? cm，邊板靠緊對齊后用支撐管將箱板臨時緊固住。

邊板靠緊后分別在距離上下沿15～20 cm 處用兩道鋼絲繩捆緊。兩道鋼絲繩接口分別置于箱板的兩個相對的方向（東對西或南對北），鋼絲繩接口處套入緊線器掛鉤內(nèi)，緊線器應(yīng)穩(wěn)定在箱板中間的帶板上。

3.2.7 釘箱板 將鋼絲繩收緊后，在箱板四角交接處釘鐵板條，最上、最下兩道鐵板條各距箱板上下口5 cm，中間每隔8 cm 釘一道鐵板條，釘箱板時應(yīng)釘牢，釘子稍向外傾斜釘入，以增強(qiáng)拉力；釘子不能彎曲，彎曲的釘子應(yīng)拔掉重新釘。每條鐵板條應(yīng)有2 對以上的釘子釘在帶板上。箱板與帶板之間的鐵板條應(yīng)拉緊。

3.2.8 掏底、上底板 掏底上底板為重中之重，危險系數(shù)極高。在掏底施工前，使用挖掘機(jī)將南、北及西側(cè)邊坡中心位置分別挖一條寬為100 cm 的通道，便于施工人員作業(yè)。現(xiàn)場安排一臺100 t 的吊車，用數(shù)根吊帶拴住樹體的中上部或者箱體中部，用以牽引樹體本身，保持樹體的平衡，防止掏底時出現(xiàn)土壤局部塌陷，造成不必要的安全隱患。安排25 t 的吊車輔助配合吊運(yùn)厚1 cm 長600 cm 底板安裝。

加深邊溝：釘完箱板以后沿木箱四周繼續(xù)將邊溝挖深60 cm，從相對兩側(cè)同時向土臺內(nèi)進(jìn)行掏底。

橫木支撐邊坡支護(hù)：在掏挖底之前，為保障操作人員安全，應(yīng)將四面箱板上部，用四根橫木（400 cm×30 cm×20 cm）支撐，橫木一頭頂住坑邊，坑邊先挖一小槽，槽內(nèi)立一塊小木板做支墊，將橫木頂住支墊，橫木的另一頭頂住木箱帶板上，用釘子釘牢，邊坡支護(hù)安全后，檢查無誤后再掏底。

掏底：每次掏底寬度要和底板寬度相等，掏完一塊板的寬度后應(yīng)立即釘上一塊底板。底板間距基本一致，宜在10～15 cm 范圍以內(nèi)。冬季施工時應(yīng)對已完成的掏底及未完成的部分采取保溫措施。

掏中央底板：掏中心底時需要先挖坑道，以保證遇危險時掏底人員可以躲避在坑道中，保證掏底人員的人身安全。掏中央底板時，底面中間應(yīng)稍向下突出，便于收得更緊，掏底時如遇粗根時，用手鋸鋸斷，樹根斷口凹陷于土內(nèi)，以免影響底板收緊。

3.2.9 上蓋板 先將表土鏟、墊平整，使中間部分稍高于四周2 cm，表層有缺土處用潮濕細(xì)土填實(shí)，土臺應(yīng)高出邊板上口1～2 cm，土臺表面鋪一層蒲包后，上板長度應(yīng)與邊板外沿相等，不得超出，上板放置的方向與底板交叉，依次在上面釘蓋板，上板間距一般為15 cm，且分布均勻。蓋板完成后，木箱底部穿2 根鋼絲繩，用緊線器繃緊，緊緊固定好木箱的地板和蓋板，與水平方向的兩條鋼絲繩呈井字形布置，牢牢地捆住木箱。

3.3 吊裝及運(yùn)輸

古槐780 新位置距離原位置西側(cè)26 m，經(jīng)測算吊裝質(zhì)量約104.0 t，采用500 t 吊車。古槐784 樹木遷地保護(hù)距離約85 m，經(jīng)測算吊裝質(zhì)量約49.1 t，采用300 t 吊車。考慮到現(xiàn)場土壤的密實(shí)度無法滿足吊車的工作需求，需提前租用厚2 cm，長×寬為600 cm×220 cm 的鋼板鋪墊施工現(xiàn)場，吊車提前進(jìn)入鋪設(shè)好的鋼板區(qū)域進(jìn)行碾壓，保證吊車車身平衡。

吊栽古槐780 時，根據(jù)吊車自身位置、吊臂的長度，將吊車與樹的位置與將要新栽植位置三點(diǎn)大約成一等腰三角形，一次性將樹木吊運(yùn)到指定的位置，使用500 t 吊車用4 根高噸位的鋼絲繩（定制）兜住工字鋼吊環(huán)。將鋼絲繩的另一頭扣在吊鉤上，起吊過程中注意吊鉤不要碰傷樹木枝干，同時利用100 t 吊車吊住樹頭，防止樹頭傾斜。2 吊車同時指揮作業(yè)，注意不要扭動，減少古樹折斷的安全隱患。500 t 吊車采用井字形工字鋼托架1 次吊運(yùn)古槐780 至新栽植位置（圖6A）。古槐784 吊運(yùn)至平板拖車上，運(yùn)輸至西北側(cè)85 m 處新栽植區(qū)域（圖6B）。

圖6 吊裝及運(yùn)輸Fig. 6 Lifting and transportation

3.4 栽植

栽植方木箱樹，定植種植穴為正方形，每邊比木箱寬200 cm，土質(zhì)不好的地方還要加大。栽植時回填至坑內(nèi)及土球四周，坑的深度應(yīng)比木箱深50 cm，坑內(nèi)中間位置400 cm×400 cm 范圍內(nèi)首先回填厚20 cm 級配碎石（粒徑4～6 cm），碎石上鋪設(shè)土工布濾水層，濾水層上鋪設(shè)混合好的每立方10%的凱茵古樹復(fù)壯改良基質(zhì)作底肥，坑中央堆一個高50 cm、寬350 cm 的正方形土臺，以便拆除底板和工字鋼井字架。在吊樹入坑時，起吊過程中注意吊鉤不要碰傷樹木枝干，起吊入穴，慢慢放在坑內(nèi)土臺上。按照樹干已標(biāo)定的南北方向，使其移栽后仍能保持原方位。

3.5 支撐

古樹落穩(wěn)后，100 t 吊車的吊繩暫時不撤，安排5 個技工和5 個普工快速拆除工字鋼井字架，同時用8 個支撐木墩支在木箱底板上。

栽植后先扎綁6～8 根長600 cm 的杉篙做臨時支護(hù)，樹木支撐穩(wěn)定后，即可拆除木箱的上板及所覆蓋的蒲包，底板能拆除的盡量拆除。待澆第一遍水前，將支撐管改用直徑15 cm 壁厚0.5 cm 的鍍鋅鋼管支撐，鍍鋅鋼管長度要達(dá)到900 cm。用5 根鍍鋅鋼管進(jìn)行永久支撐，支撐穩(wěn)固后，迅速澆灌水，因?yàn)槎臼┕ぃ笠淮涡詽沧銤餐福乐雇寥浪纸Y(jié)冰形成凍層。

3.6 復(fù)壯

“三分種，七分養(yǎng)”，栽植中的復(fù)壯措施及栽后養(yǎng)護(hù)管理是后期古樹活力快速恢復(fù)的關(guān)鍵[7-8]。古槐復(fù)壯及后期養(yǎng)護(hù)按照《古樹名木日常養(yǎng)護(hù)管理規(guī)范》（DB11/T 767）技術(shù)要求執(zhí)行，移植后的養(yǎng)護(hù)期為22 個月。

3.6.1 施用土壤改良基質(zhì) 按古槐土壤改良基質(zhì)與生境土體積比1∶10 進(jìn)行分層（厚度50 cm 左右）回填，回填種植土?xí)r每填20～30 cm 一層，進(jìn)行層層夯實(shí)，保證栽植牢固，填土夯實(shí)至地平為止。

3.6.2 通氣透水 在古槐土臺外圍螺旋狀埋設(shè)通氣滲灌管（φ8 cm 的軟式透水管）2 圈，螺旋滲灌管的間距以40～50 cm 為宜。根據(jù)古槐土臺的大小，每個土臺外側(cè)面設(shè)置4～6 根空型竹筒透氣管（φ10 cm），外包無紡布，管壁有孔，透氣管內(nèi)填充適量有機(jī)覆蓋物。在地勢低的一側(cè)設(shè)置2 根長200 cm 的中空形下端30 cm 帶滲水孔的PVC 管（φ20 cm）。

在種植完成后，沿種植穴邊開雙堰并澆水。冬季遷地保護(hù)施工后在12:00—14:00 澆第一遍水，澆足澆透。澆水應(yīng)緩澆，不得大水沖灌。遇到堰內(nèi)土壤塌陷及時回填。

4 結(jié)論與討論

古樹移植是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，移植前準(zhǔn)備、掘苗、包裝、吊運(yùn)、栽植及栽植后復(fù)壯等各工序應(yīng)按施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制，才能保證古樹移植成功[7]。因市級以上重點(diǎn)工程建設(shè)等特殊情況經(jīng)依法批準(zhǔn)確需遷移古樹名木的，采用傳統(tǒng)的平移法存在耗時長、投入大，安全性低的弊端。本研究對兩株古槐的生境及其枝干空洞和地下根系分布狀況的系統(tǒng)分析，建立了移植前準(zhǔn)備→掘苗、包裝及吊運(yùn)→栽植→栽植后復(fù)壯等全過程移植技術(shù)體系。創(chuàng)新采用樹木雷達(dá)波、應(yīng)力波等先進(jìn)診斷技術(shù)，盡可能保護(hù)古槐根系，降低枝干折斷風(fēng)險；研發(fā)了新型井字形工字鋼托架吊運(yùn)技術(shù)；應(yīng)用自主研發(fā)的古槐土壤改良基質(zhì)及通氣透水系統(tǒng)集成技術(shù)，有效解決了古樹移植成活率低，移植后生長勢弱的難題。

本研究提出的古槐遷地保護(hù)移植方法克服了建筑平移法的缺陷，其移植技術(shù)可操作性強(qiáng)，復(fù)壯工藝先進(jìn)，兼具成本低、耗時短、安全性高的特點(diǎn)；在確保移植成活的同時，新生枝條數(shù)量多，葉片深綠，移植9 個月后長勢良好（圖7）。

圖7 移植后的成活效果（2023 年10 月拍攝）Fig. 7 Growth after transplantation