馬春花,宋尚文,張建國(guó),楊成利,殷秋燕,曹加鳳,楚蘭英
(1.濟(jì)寧市林業(yè)場(chǎng)圃種苗站,山東 濟(jì)寧272000;2.濟(jì)寧市林業(yè)科學(xué)研究所,山東 濟(jì)寧272000;3.北京名木成森古樹名木養(yǎng)護(hù)工程有限公司,北京100083;4.泗水縣林業(yè)局,山東 泗水273200)
古樹是先人留給我們的自然和文化遺產(chǎn)瑰寶,尤其是一級(jí)古樹,歷時(shí)500年以上,乃至數(shù)千年,承載著生態(tài)、文化、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等多方面的價(jià)值,是當(dāng)?shù)貧v史的見證和文化的象征。山東省濟(jì)寧市是儒文化發(fā)祥地,歷史文化悠久,古樹名木繁多,僅一級(jí)古樹達(dá)10669 株[1]。這些古樹年代久遠(yuǎn),歷經(jīng)滄桑,大部分已進(jìn)入衰老期,生長(zhǎng)勢(shì)較差,加之人為因素的負(fù)面干擾,有些已經(jīng)瀕臨死亡[2]。古樹具有不可再生性,失去了這些古樹名木將是歷史的遺憾,目前濟(jì)寧市有瀕危古樹368 株,亟待保護(hù)。自2015年起濟(jì)寧市實(shí)施了瀕危古樹生態(tài)修復(fù)與保護(hù)工程,修復(fù)保護(hù)瀕危古樹66 株,取得良好成效?,F(xiàn)以泗水縣安山寺“孔子手植銀杏”為例,將瀕危古樹生態(tài)修復(fù)與保護(hù)工程技術(shù)介紹如下。
1.1 試驗(yàn)材料
本研究對(duì)象為濟(jì)寧泗水縣安山寺古銀杏,又稱“孔子手植銀杏”,位于泗水縣山東泉林國(guó)家森林公園安山寺景區(qū),樹高21.5 m,胸徑260 cm,冠幅南北19 m,東西21 m,樹冠覆蓋428 m2,樹圍最粗處800 cm,樹齡2500 余年,相傳為孔子所植,是泗水縣現(xiàn)存樹齡最大的古樹名木,山東省第三大古銀杏樹。
1.2 方法
1.2.1 現(xiàn)狀調(diào)查
2016年3月-5月對(duì)安山寺古銀杏樹體健康狀況進(jìn)行調(diào)查。
1.2.1.1 樹體健康狀況調(diào)查 調(diào)查內(nèi)容為:銀杏古樹的樹高、胸徑、冠幅、根系、樹勢(shì)、樹洞、樹體損傷、病蟲危害程度等。地上生長(zhǎng)量指標(biāo)用實(shí)測(cè)法調(diào)查,根系用定點(diǎn)樣地縱向剖面法調(diào)查,病蟲害危害用專業(yè)調(diào)查方法,樹洞、樹體損傷用應(yīng)力波斷層成像法探查。
1.2.1.2 生長(zhǎng)環(huán)境調(diào)查
①地上周圍環(huán)境。觀察古樹的生存環(huán)境與威脅因素,調(diào)查內(nèi)容為:周圍建筑物、搭建物、硬化地面、堆放物,人為因素干擾情況等。用目測(cè)與實(shí)際丈量法調(diào)查。
②地下環(huán)境。調(diào)查內(nèi)容為:根系埋深、土壤理化狀況、營(yíng)養(yǎng)狀況、地下水情況等。根系埋深用縱向剖面法調(diào)查,土壤理化狀況、營(yíng)養(yǎng)狀況用土壤物理、化學(xué)分析法測(cè)定。
1.2.1.3 形成調(diào)查報(bào)告 對(duì)古樹調(diào)查情況進(jìn)行分析,找出古樹保護(hù)與生態(tài)修復(fù)面臨的主要問(wèn)題和其他全部問(wèn)題。
1.2.2 生態(tài)修復(fù)與保護(hù)方案制定
針對(duì)古樹調(diào)查分析存在的問(wèn)題,制定生態(tài)修復(fù)與保護(hù)措施方案,內(nèi)容包括生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施、保護(hù)技術(shù)措施、工程量、施工進(jìn)度安排、技術(shù)保障等內(nèi)容。
1.2.3 瀕危古樹生態(tài)修復(fù)技術(shù)方法
1.2.3.1 樹體生態(tài)修復(fù)措施 去除捆綁障礙物、整理枯死枝條、安裝避雷針、清除腐朽樹體、樹體殺菌防腐處理。
1.2.3.2 地面生態(tài)環(huán)境修復(fù) 拆除硬化地面、鋪裝、占?jí)簢鷫Γ孛嫒牡?,去除影響古樹生長(zhǎng)的樹木、雜草。
1.2.3.3 地下生態(tài)環(huán)境修復(fù) 清除埋深土壤,置換生長(zhǎng)土壤,開挖復(fù)壯溝,砌筑復(fù)壯井。
1.2.3.4 樹體病蟲害防治 安裝太陽(yáng)能殺蟲燈,保護(hù)古銀杏周邊的胡蜂、土蜂、寄生蜂、鳥類等蟲害天敵,針對(duì)古樹現(xiàn)有的病蟲害進(jìn)行有針對(duì)性的防治。
1.2.4 瀕危古樹生態(tài)保護(hù)方法
1.2.4.1 樹體支撐 對(duì)傾斜主干、主枝及樹洞進(jìn)行支撐,以硬支撐為主,兼用軟支撐、鐵箍加固等方式,支撐材料涂防銹漆處理。
1.2.4.2 設(shè)立古樹圍欄 以樹冠向外延伸1-5 m 范圍設(shè)置高1.2 m 圍欄,設(shè)置木架,圍欄外種植地被植物及鋪設(shè)木棧道。
1.2.4.3 設(shè)立古樹保護(hù)標(biāo)志牌 標(biāo)志牌內(nèi)容包括名稱、別名、拉丁名、科屬、統(tǒng)一規(guī)范編號(hào)、保護(hù)級(jí)別、管護(hù)單位,編制二維碼,載入古樹全部信息。并設(shè)置在與樹干高度適中且位置醒目處。
2.1 “孔子手植銀杏”現(xiàn)狀調(diào)查
2.1.1 樹體健康狀況
(1)調(diào)查發(fā)現(xiàn),“孔子手植銀杏” 生長(zhǎng)勢(shì)極度衰弱,多處創(chuàng)傷、腐朽嚴(yán)重。枝干朝天向上的一側(cè)均有創(chuàng)傷,腐朽枯枝干杈多,安全隱患大。古樹枝條上掛滿了兩端系綁石塊的紅絲帶,給古樹造成重負(fù)和傷害。
(2)應(yīng)力波無(wú)損樹洞檢測(cè)技術(shù)斷層成像和現(xiàn)場(chǎng)勘查的結(jié)果表明,古樹主干中空腐朽嚴(yán)重,腐朽的面積和范圍較大。但通過(guò)攀爬至主干頂部,并沒發(fā)現(xiàn)主干有完全開口的中空朝天洞。
2.1.2 地上周圍環(huán)境
(1)寺廟圍墻占?jí)汗陪y杏地面生長(zhǎng)空間;
(2)混凝土硬化地面和鋪裝石板影響古樹根呼吸;
(3)地面泉水半環(huán)繞古樹,地下根系長(zhǎng)期浸潤(rùn)于飽和水份土壤中。
2.1.3 地下環(huán)境
(1)古樹被深埋嚴(yán)重,土層分界線明顯,尤其是南側(cè)和西側(cè),被填埋了厚度約40~200 cm 含建筑垃圾的渣土。
(2)生長(zhǎng)范圍內(nèi)土壤的水解氮平均含量為46.47 mg/kg,偏低,養(yǎng)分缺乏;土壤PH 平均值8.52,偏堿性;土壤容重偏高,含水率大,透氣透水性差。
(3)挖開土壤后,發(fā)現(xiàn)排水不良,積水極為嚴(yán)重。
(4)根系腐爛嚴(yán)重。古樹南側(cè)和西側(cè)的根系被嚴(yán)重深埋,導(dǎo)致土壤通氣、透水性嚴(yán)重下降,古樹根系對(duì)水氣的吸收利用嚴(yán)重受阻。根系被迫長(zhǎng)期進(jìn)行無(wú)氧呼吸,根系不斷漚爛。
2.1.4 其他人為因素
因古銀杏為當(dāng)?shù)刂坝^,絡(luò)繹不絕的游客長(zhǎng)期頻繁的人為踐踏造成根部土壤板結(jié);不合理的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng),樹下有許多香爐,常有香客燒紙焚香,終日飽受煙熏火燎,其生存環(huán)境極差。這是造成古樹生長(zhǎng)環(huán)境發(fā)生變化,影響其生長(zhǎng)一重要因素。
2.2 生態(tài)修復(fù)與保護(hù)工程實(shí)施2016年5月-2017年9月實(shí)施生態(tài)修復(fù)與保護(hù)工程。實(shí)施項(xiàng)目主要有:整理枝條及清理樹洞、地上生長(zhǎng)環(huán)境整治與改良、地下土壤生態(tài)環(huán)境改良、病蟲害防治、樹體加固、設(shè)置保護(hù)標(biāo)牌與圍欄等工程。
2.2.1 整理枝條,清理樹洞,保護(hù)樹體
在保持古樹原風(fēng)貌的原則下,將嚴(yán)重腐朽的樹體組織及樹洞謹(jǐn)慎仔細(xì)地清掃、清理、刮除干凈[4],噴施殺菌劑進(jìn)行殺菌消毒處理,待殺菌劑風(fēng)干后,涂刷或高壓噴施防腐劑進(jìn)行防腐處理3遍。
2.2.2 地上生長(zhǎng)環(huán)境整治與改良
拆除寺廟圍墻、混凝土硬化地面和鋪裝石板,為古樹騰出了大約1200 m2的地面生長(zhǎng)空間;泉水改道,改善根系水環(huán)境;清除古樹樹冠投影下生長(zhǎng)的喬、灌木和雜草,從2016年-2018年(按每年完成1/3)分3年對(duì)古銀杏生長(zhǎng)范圍的土壤進(jìn)行客土置換,以保證古樹生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)空間。
2.2.3 地下土壤生態(tài)環(huán)境改良
開挖復(fù)壯溝,砌筑復(fù)壯井。在距樹干4~5 m的垂直方向砌筑8個(gè)直徑為120 cm,深150 cm的復(fù)壯井;設(shè)置通氣透水網(wǎng)管,在根部四周不同方向設(shè)置6個(gè)通氣透水網(wǎng)管,改善土壤密實(shí)度和解決土壤通氣透水性的問(wèn)題。
2.2.4 病蟲害防治
在銀杏樹生長(zhǎng)過(guò)程中,最常見的病害為葉枯病[3]、干腐病,這兩種病害都是真菌性病害。對(duì)于葉枯病的防治,在苗木生長(zhǎng)前期使用25%多菌靈500 倍液、70%甲基托布津600 倍液均勻噴灑2~3次,并及時(shí)清除掉落葉。對(duì)于干腐病,全樹噴灑靚果安800 倍液。對(duì)于每年均會(huì)發(fā)生干腐病的銀杏樹來(lái)說(shuō),需將病毒Ⅱ號(hào)300~400 倍液稀釋后進(jìn)行整株噴施和灌根。
2.2.5 樹體加固
保證古樹的穩(wěn)固性,對(duì)樹體中空、樹體劈裂的古樹進(jìn)行樹體硬支撐和軟支撐。以硬支撐為主,采用114的鍍鋅鋼管作為支撐主材,對(duì)古樹主干設(shè)立4個(gè)硬支撐,在樹體開裂的部位進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量,安裝鍍鋅抱箍,抱箍?jī)?nèi)放置橡膠墊片,以保護(hù)樹體,調(diào)節(jié)抱箍的緊箍度正好,不對(duì)樹體造成傷害。軟拉纖主材選用Φ10 mm的鋼絲繩,合理選取兩側(cè)的樹枝作為連接受力點(diǎn)安裝鍍鋅抱箍,抱箍?jī)?nèi)放置橡膠墊片,以保護(hù)樹體。
2.2.6 設(shè)置保護(hù)標(biāo)牌與圍欄
根據(jù)銀杏所生長(zhǎng)的具體位置確定圍欄的為八邊形,圍欄與樹干距離5 m,高度1.2 m。圍欄四角立柱采用10×10×140 cm3原木,地下用水泥埋置20 cm,標(biāo)志牌規(guī)格為長(zhǎng)×寬(30×45 cm)的標(biāo)牌,設(shè)置在樹干高度適中且位置醒目處。
2.3 生態(tài)修復(fù)與保護(hù)結(jié)果對(duì)比分析
2.3.1 生長(zhǎng)環(huán)境顯著改善
實(shí)施生態(tài)修復(fù)后,銀杏古樹四周地面種植了地被植物,圍欄為木質(zhì)構(gòu)造,沿圍欄建有木棧道,便于游人行走。在圍欄邊建有木架,便于信士祈福。通過(guò)開挖復(fù)壯溝、砌筑復(fù)壯井、客土等措施,提高了土壤的透氣、透水性,拆除廟門及圍墻等建筑物擴(kuò)大并改善了古樹地上生長(zhǎng)環(huán)境。
2.3.2 根系恢復(fù)情況
對(duì)生長(zhǎng)衰弱的古樹在其生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)范圍非鋪磚地面內(nèi)埋設(shè)通氣、透水網(wǎng)管,有效增強(qiáng)古樹根部土壤的通氣透水性。于2019年10月份挖出通氣、透水網(wǎng)管觀察,在網(wǎng)管內(nèi)生長(zhǎng)有大量側(cè)根,經(jīng)測(cè)量,粗度0.3~0.5cm 側(cè)根達(dá)15條,須根許多,說(shuō)明根系生長(zhǎng)恢復(fù)。與單純實(shí)施復(fù)壯溝措施的復(fù)壯技術(shù)相比較,增加了土壤氧氣含量。
2.3.3 生長(zhǎng)勢(shì)對(duì)比
實(shí)施生態(tài)修復(fù)前,古樹生長(zhǎng)勢(shì)弱,很多新梢生長(zhǎng)量小于10 cm;樹體頂端葉片僅有1~2 cm2,且主要集中在主干生長(zhǎng),古樹枯枝量大。
實(shí)施生態(tài)修復(fù)后,古樹生長(zhǎng)勢(shì)漸好,銀杏古樹葉色表現(xiàn)深綠,葉片大小5.5~8 cm2,2019年新梢生長(zhǎng)量達(dá)到40~60 cm,生長(zhǎng)勢(shì)基本恢復(fù)。
3.1 以“孔子手植銀杏”為對(duì)象,開展瀕危古樹生態(tài)修復(fù)與保護(hù)工程技術(shù)研究,在全面調(diào)查古樹樹體狀況、地上地下生長(zhǎng)環(huán)境的基礎(chǔ)上,深入細(xì)致分析了造成古樹瀕危狀況影響因素;
3.2 有針對(duì)性地制定了包括古樹樹體生態(tài)修復(fù)、地上地下生態(tài)環(huán)境改良、病蟲害防治、樹體加固、設(shè)立圍欄與保護(hù)標(biāo)志牌為內(nèi)容的瀕危古樹生態(tài)修復(fù)與保護(hù)技術(shù)方案,并組織實(shí)施;
3.3 古樹修復(fù)與保護(hù)技術(shù)實(shí)施前后對(duì)比調(diào)查結(jié)果顯示,修復(fù)后古樹生態(tài)環(huán)境顯著改善,地上地下生長(zhǎng)勢(shì)顯著增強(qiáng),古樹的瀕危狀況得到扭轉(zhuǎn);
3.4 “孔子手植銀杏”生態(tài)修復(fù)與保護(hù)技術(shù)對(duì)于古樹的修復(fù)保護(hù)具有示范意義,可在古樹保護(hù)中進(jìn)行借鑒推廣。