城市行道樹根系對道路的影響分析與再設計

黃敏 祝遵崚

摘要：文章主要針對南京市人行道上栽種的常見6種樹種，共計396株進行實地調查，從不同樹種、不同植栽環境、不同人行道設計方式3個方面探討與分析行道樹根系對道路平整度產生的負面影響。在樹種選擇、植栽環境、硬質鋪裝的設計等方面對人行道優化設計提出建議。以期能為未來行道樹減緩根害的選種、規劃布局、維護管理等提供參考。

關鍵詞：行道樹;樹種;根系;道路平整度;再設計

中圖分類號：TU985.18 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2020）22-00-02

0 引言

都市中的行道樹常具備多種機能，不僅能美化景觀，更具遮陰、滯塵、降低噪音、減緩風速、改善小氣候環境、調節碳氧平衡、防災等作用，為城市帶來經濟、生態和社會效益。城市中的行道樹以“線”的形式連接城市中“點”和“面”的綠地斑塊，承擔著綠色廊道的功能，從而構成城市中完整的綠地系統。同時，它還承擔展現城市風貌、傳遞城市文化內涵的作用[1]。近年來各城市為了美化市容，于是便廣植行道樹或開辟林蔭大道，但行道樹樹種若選取不當，常會引發許多的問題，不僅會對道路設施、地下管線等造成一定程度的破壞，同時還會帶來復雜的維護管理工作，增加各縣市政府管理單位的負擔。而且，行道樹栽植位置或方式不當，常會遮擋交通視線、商店入口等，影響道路正常秩序，或對人行道路鋪面造成損毀，不僅影響市容市貌，同時還會威脅到行人的出行安全。行道樹根系對于城市的危害已經引起了有關部門和學術界的高度關注。

研究以南京市為例，通過實地調研，對目前南京市區的行道樹根系對道路平整度的影響以及破壞程度作出整體評估;探討不同樹種、不同植栽環境、不同人行道設計方式對道路影響程度之間的關系;并對誘發行道樹根系對道路平整度破壞的因素進行分析，以期能夠探索出比較適宜的南京市行道樹種選擇，改善南京市道路環境，進而能最大限度地發揮行道樹的生態正效應[2]。

1 南京市行道樹基本情況

南京屬亞熱帶季風氣候，植物種類繁多，資源豐富，是中國四大園林城市之一。南京栽種行道樹歷史悠久，南京主城區的重要道路和軸線上以懸鈴木為主要行道樹，特有的懸鈴木林蔭道文化和民國建筑成為南京的象征。近年來，南京市行道樹栽植樹種正在不斷更新調整，不斷優化其林木結構，引進適生樹種，形成樹種多元化、層次更豐富的景觀道路。

正是因為南京行道樹栽植歷史悠久，部分行道樹隨著樹齡和胸徑的增加，在快速的城市化進程中逐漸暴露出許多問題，如行道樹根系對城市道路鋪裝帶來了許多負面影響。因此，本文選擇了南京市6種比較有代表性的行道樹——香樟（Cinnamomum camphora（L.） Presl.）、銀杏（Ginkgobiloba L.）、懸鈴木（Platanus orientalis L.）、國槐（SophorajaponicaLinn.）、女貞（Ligustrum lucidum）和楓楊（Pterocarya stenoptera C. DC）作為研究對象，探討其根系對城市道路帶來的負面影響，并提出科學有效的優化設計建議。

2 行道樹根系對道路平整度的影響

2.1 不同樹種對道路平整度的影響

香樟、懸鈴木、楓楊對道路鋪面的破壞程度屬于嚴重破壞，而銀杏、國槐、女貞對道路鋪面的破壞程度屬于輕微破壞，樹木根系對道路鋪裝造成的破壞力會因樹種而異[3]。

2.1.1 不同根型對道路平整度的影響

銀杏、國槐和女貞的根型為深根性，主根明顯，對道路平整度的破壞程度屬于輕微破壞。懸鈴木的根型為淺根性，主要的粗根都貼近鋪面生長，無主根，有水平根及垂下根，容易對道路的平整度造成嚴重破壞[4]。香樟的根型為干基擴張型，無主根，具有粗大水平根或斜出根，而且根群多集生于地表上層面，香樟在胸徑超過30cm時甚至會形成環根，樹干基部被纏勒，此根型樹木會對道路平整度造成嚴重破壞[5]。楓楊的根型為深根性，但是其側根發達，楓楊在胸徑超過50cm時，會對植穴邊框及道路鋪面造成嚴重破壞。

2.1.2 不同胸徑對道路平整度的破壞

胸徑是指喬木離地表面高度130cm處樹干的直徑，即胸高直徑。都市行道樹隨樹齡增加胸徑也逐漸增長。一般而言，喬木的胸徑越大，其根系會越發達，盤根錯節在地表土壤中對種植邊框和道路鋪面造成的破壞力也越強[6]。調查發現，樹木的胸徑與道路鋪面平整度的破壞均呈線性正相關，隨著胸徑增加，對道路平整度的破壞率也明顯增加。當懸鈴木的胸徑達到30cm以上，隨著胸徑的增加，對種植邊框以及道路鋪面造成破壞的嚴重程度也隨之增加;而香樟不論胸徑大小均可對道路鋪面造成一定程度的破壞，胸徑越大時對道路平整度的損毀程度也會越嚴重。

2.2 不同植栽環境對道路平整度的影響

2.2.1 植穴面積對道路平整度的影響

同一樹種（如香樟）在3種不同植穴面積：80cm*80cm、90cm*90cm、120cm*120cm對道路平整度的破壞程度有所不同。植穴面積為80cm*80cm時，植穴邊框及道路鋪面的破壞程度最為嚴重;而在植穴面積為120cm*120cm時，植穴與道路鋪面的破壞程度有所下降。因此，當植穴面積增大，行道樹根系對道路平整度的破壞程度會隨之下降。

2.2.2 種植基地對道路平整度的影響

種植基地主要有直接栽植于鋪面上、種植于植栽穴內、種植于植栽槽內及種植于植栽帶上等形式。直接栽植于道路鋪面的行道樹根系幾乎全都對道路平整度有不同程度的影響。對于種植于植栽穴內的行道樹，植穴有邊框比無邊框對鄰近道路鋪面的破壞力更小。而種植于植栽槽內的行道樹，因種植槽高于道路平面，且樹木生長空間更大，其對道路平整度的破壞程度相比植栽穴更輕。調查的植栽帶寬度為110cm、120cm、130cm和150cm，一般植栽帶的寬度越寬樹木根系對人行道的破壞越小，且其也與人行道鋪面與路緣石之破壞呈線性相關。

2.3 不同人行道設計方式對道路平整度的影響分析

2.3.1 鋪面種類不同

城市人行道鋪面以磚鋪路面（面包磚、路面磚、青石板等）和整鋪路面（水泥、透水混凝土、瀝青等）最為常見，因鋪面不同根系對道路的破壞形式也有所差異[7]，磚鋪路面被破壞的形式一般為水平位移、垂直抬升、翹起甚至破碎;整鋪路面中最常見的破壞方式是路面隆起或裂縫，且裂縫方向與根系蔓延方向一致[8]。調查發現，隨著根系的蔓延和擴張，磚鋪路面的破壞大多從磚材或板材接縫處發生，包括植穴邊框與道路鋪面接縫，這些部分因聯結強度不夠或因施工過程中技術的不規范，讓根群容易從縫中插入，形成位移、抬升、裂縫，因此，行道樹根系對磚鋪路面的破壞更為常見，程度也更為嚴重[9]。調查發現，栽植于不透水路面的行道樹根系對道路鋪裝的破壞力比透水路面更強，不透水鋪裝材料使行道樹周圍的水分及養分減少，導致其根系橫向生長，對路面造成破壞。

2.3.2 鋪設方式差異

行道樹根系在植穴內不同鋪設方式下對植穴邊框及道路鋪面的破壞程度有所差異。國槐栽植于植穴內并覆蓋玻璃鋼樹池篦子格柵時對道路鋪面屬于輕微破壞或者無破壞，但是當國槐直接栽植于瀝青路面時，即對道路鋪面產生了較為嚴重的破壞;女貞栽植于植穴表面覆蓋堅固的鵝卵石混凝土時其根系對道路鋪面的破壞程度較輕，女貞栽植于植穴表面覆蓋樹池篦子時其根系對植穴邊框及道路鋪面產生了較為嚴重的破壞。調查結果顯示，根系對人行道鋪面產生破壞較嚴重的植穴邊框都是較為簡單的設計與鋪設——直接栽于道路鋪面或沒有植穴邊框，或者只具有造型功能，不夠厚實堅固，因此不具備阻擋樹木根系入侵和破壞路面的功能。植栽穴四周的硬質邊框如果厚度以及施工足夠堅固，將足以阻擋部分根系的入侵以及對道路的破壞。人行道的施工質量以及規范的施工技術也會直接或間接影響人行道路的平整度。

3 人行道優化設計建議

3.1 樹種選擇

行道樹根系對道路的破壞問題應該以前期預防為主，日后選擇行道樹時，在以本地樹種為優先考慮的情況下，選擇更適宜的樹種，亦應注意樹種的根系形態與特性，種植時應盡量避免使用淺根性樹種，建議選擇深根性喬木;對于生長快速、短時間內胸徑會迅速增粗的行道樹，也應該盡量避免種植[10]。景觀設計師需要仔細選擇樹種，確保樹木能在特定的地點和為其提供的空間條件下對周邊基礎設施盡可能做到無損害的生長，可以在保持南京“綠色隧道”特色的同時適當增加欒樹、櫸樹、樸樹等適生樹種的應用。

3.2 植栽環境

3.2.1 植栽穴大小

對于根系已經對道路平整度產生破壞的情況，應根據實地情況擴大植穴面積，改善植穴環境。因此在日后都市人行道設計之初，應充分考慮其生長特性和需求，盡可能增加植穴的面積，給予其較大的種植空間，以減輕行道樹根系對道路平整度的破壞程度，否則根系的破壞程度將難以避免。人行道上行道樹植穴的大小，建議大喬木為150cm*150cm*150cm，小喬木為90cm*90cm*90cm。

3.2.2 植栽基質

增加行道樹的種植深度也能夠降低破壞可能性，在種植之初，規范行道樹的種植深度，挖坑深度不小于1m。在有條件或人行道寬度許可的情況下，盡量采用帶狀的行道樹種植池，植栽帶比樹池式的種植方式更有利于雨水滲透和收集[11]。在植栽帶上種植行道樹要比在人行道植栽穴中種植的生存機會更大。因此，為降低對鋪面的破壞，胸徑較大或根系具有較大破壞力的喬木最好種植在植栽帶內，植栽帶的寬度則是越寬越好。

3.3 硬質鋪裝的設計

行道樹的植穴邊框如果不夠堅固，不能為行道樹根系提供阻擋與抑制作用時，就盡量不要采用，以免對道路及硬質鋪裝造成更大的破壞，防止粗糙簡單的道路硬化。在保護環境和經濟適用的前提下，盡量采用透水鋪裝材料，如透水混凝土、透水磚等，為樹木根系提供更好的地下生長空間。行道樹植栽穴內可以搭配灌木或草本植物，減少樹木根系或土壤的裸露程度，起到綠化及美化作用，喬灌草的組合配置還可以提升對土壤的固水保肥作用[12]。道路的鋪裝以及路緣石的設計應該精心考慮，施工過程也需要更加精良，以減輕對道路平整度的破壞程度。

4 結語

為減少城市行道樹根系對道路平整度的破壞需要從兩方面入手，以前期預防為主，后期治理維護為輔。人行道路平整度破壞程度的影響因素相當復雜而且多元，除本文所探討的因素之外，還包括道路鋪面材料、土壤特性等，甚至后期維護管理方式也會對道路平整度的破壞造成一定影響。為解決都市行道樹對道路平整度的破壞問題，應從多方面著手，還必須整體綜合考量才能奏效。

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作者簡介：黃敏（1995—），女，山西臨汾人，碩士在讀，研究方向：城市景觀設計。

祝遵崚（1968—），男，河南固始人，博士，教授，系本文通訊作者，研究方向：園林植物栽培理論與實踐。