郑州市城区悬铃木生长与健康状况调研

孙毅宁，周小娟，刘 杰

(郑州市农林科学研究所，河南 郑州 450000)

悬铃木(Platanus)为悬铃木科落叶大乔木，原产欧洲东南部及亚洲西部，是世界著名的优良庭荫树和行道树，有“行道树之王”之称[1]。郑州市1954年开始种植悬铃木，至今已达60 年。随着城市建设的不断发展，大量的悬铃木被广泛应用于城市绿化建设之中，悬铃木已成为郑州城区的首选行道树种，其使用量占城区乔木行道树总量的57.41%[2]。悬铃木在郑州市有“市树”之美誉。1985年郑州市绿化覆盖率为35.25%，人均公共绿地4.12，居当时全国公布317个大中城市之首，被冠于“绿城”之美名，这其中悬铃木功不可没[3]。近年来，郑州市城区悬铃木出现衰枯表现，生长缓慢，生长势减弱。为了科学评价郑州市城区悬铃木的健康质量状况，对郑州市城区悬铃木的生长状况进行深入研究，并对悬铃木行道树进行健康等级划分和质量评价，以期为提升郑州市悬铃木健康水平和景观质量提供参考。

1 研究区概况

以郑州市8个主城区为研究范围，郑州市位于中国华北平原南部、黄河下游，居河南省中部偏北，地处东经112°42′～114°14′，北纬34°16′～34°58′。属北温带大陆性季风气候，冷暖气团交替频繁，春夏秋冬四季分明。冬季漫长而干冷，雨雪稀少；春季干燥少雨，多春旱，冷暖多变大风多；夏季比较炎热，降水高度集中；秋季气候凉爽，时间短促。年均温15.6℃，8月最热月均温25.9℃；1月最冷月均温2.15℃。全年平均降雨量542.15 mm，无霜期209 d。全年日照时间约 1 869.7 h。1954年河南省会迁至郑州，开始进行绿化改造，大量种植悬铃木，截至目前郑州全市法桐种植数量已达140.9万棵[1]。

2 研究方法

实地调查集中在2018年8—10月进行。调查参照2018版的郑州市交通图，对郑州市八大行政区以内的主干道、次干道、支路进行调查，采用随机抽样的方法[4]随机抽取132条样带，每个样带连续调查12株悬铃木，详细测量记录树高(h)、胸径(Ф)、冠幅(P)、株行距、枝下高、道路结构类型、垂直结构、地表覆盖方式和种植点形式等基本信息，并对树高(h)、胸径(Ф)、冠幅(P)进行分级。健康状况评价参照吴泽民制定的树木健康状况计算方法，结合悬铃木自身特点，将悬铃木行道树健康状况分为6个等级(表1)，并按健康等级标准对样本植株进行健康等级评判，归类统计不同健康等级植株数量[5]。健康状况主要考察行道树的生长势(长势、生长表现)、倾斜、枯枝、腐枝、盯梢枯枝、叶斑或变色、枝叶病虫害、干基腐朽、树干洞穴、树干损伤、树干病虫害、树根损伤等，采用目测法总结详述行道树中出现的健康状况问题[6]。

表1 健康等级划分

3 结果与分析

3.1 悬铃木整体生长特征分析

3.1.1不同区域悬铃木生长特征

郑州市城区悬铃木树木平均高11.18 m，平均胸径26.10 cm，株均冠幅8.55 m。平均树高金水区最大，为13.63 m，郑东新区最小，为9.70 m;平均胸径金水区最大，为35.44 m，惠济区最小，为22.71 m;平均冠幅金水区最大，为13.20 m，高新区最小，为6.39 m;平均树穴面积高新区最大，为2.04 m2，管城区最小，为1.21 m2。全市范围内最大的悬铃木植株在金水区，树高23.20 m，胸径81.40 cm，冠幅28.20 cm；最小的植株在郑东新区，树高3.80 m，胸径8.30 cm，冠幅0.50 cm。综合以上数据，金水区是悬铃木生长状况最好的区域，道路林荫环境最好(表2)。

表2 郑州市不同区域悬铃木行道树生长特征

3.1.2不同大小等级上的数量结构分布特征

从等级分布来看，研究区内株高7.5～12.5 m的植株最多，占比63.22%；胸径20.0～40.0 cm的植株最多，占比57.46%；冠幅6.0～14.0 m的植株最多，占比65.79%。株高大于17.5 m的植株，金水区多于其他区域，呈现出金水区>中原区>二七区>管城区的趋势，其他区域株高无大于17.5 m的植株；胸径大于60 cm的植株，金水区>管城区>二七区，其他区域无胸径大于60 cm的植株；冠幅大于14 m的植株，金水区多于其他区域，呈现出金水区>中原区>二七区>管城区的趋势。研究区内冠幅小于6 m的植株占树木总株数的23.92%，其中经开区占比最高，为37.57%，金水区占比最低，仅为9.27%。由此看出，郑州市内大型的悬铃木集中在老城区，其中金水区大型悬铃木植株最多，是道路林荫环境最好的区域；经开区、高新区、惠济区均有30%以上的植株冠幅小于6 m，尚未形成良好的道路林荫环境(图1，图2，图3，表3)。

图1 郑州市不同区域悬铃木树高等级分布

图3 郑州市不同区域悬铃木冠幅等级分布

表3 郑州市悬铃木树高、胸径与冠幅的等级分布

3.2 悬铃木健康状况与关联因子分析

3.2.1不同城区悬铃木健康水平的整体差异

研究区内高新区、二七区、中原区3个城区悬铃木的健康状况较好，Ⅰ-Ⅲ级健康植株占比大于70%。惠济区悬铃木健康状况最差，Ⅰ-Ⅲ级健康植株占比仅为50.63%。全市Ⅰ-Ⅲ级健康植株比例排序为二七区>中原区>高新区>经开区>管城区>郑东新区>金水区>惠济区。树干直的植株总体占比88.03%，郑东新区的树干情况最好，管城区的树干情况最差，但所有区域均大于80%。结合不同区域悬铃木植株大小状况分析认为，在养护管理条件相似的情况下，植株大小可能是影响悬铃木健康状况的一个重要因素(表4)。

3.2.2不同栽植点形式对悬铃木健康水平的影响

在调查的132个样带中，树穴栽植占比达87.12%，绿带栽植占比12.88%。绿带栽植的平均树高、平均胸径、平均冠幅均大于树穴栽植，但差异不显著。Ⅰ-Ⅱ级植株比例，绿带栽植占36.11%，树穴栽植占28.69%；Ⅴ-Ⅵ级植株比例，绿带(D)栽植占比8.33%，树穴(C)栽植占比11.56%。由此可以看出，绿带栽植的植株健康状况比树穴栽植的要好(表5)。

3.2.3不同树高等级层次上的悬铃木植株健康水平差异分析

按照不同的树高将悬铃木分为4个等级，对悬铃木健康植株的比例与树高的分析结果表明，植株越高，Ⅰ-Ⅲ级植株所占比例越大(超大型除外)。其中大型植株Ⅰ-Ⅲ级植株占比近70%。超大型悬铃木数量很少，占比仅为5.74%。由此看出，树高与悬铃木健康状况成正比(表6)。

表4 郑州市不同城区范围内悬铃木健康状况比较

表5 郑州市不同栽植点形式对悬铃木健康的影响

表6 郑州市不同树高等级悬铃木健康状况比较

3.2.4不同垂直结构类型悬铃木健康水平差异分析

乔、灌、草3层结构的Ⅰ级植株占比12.88%，Ⅰ级植株是乔木单层结构的2倍，是乔、灌双层结构的3倍；，Ⅱ级植株占比28.41%，优于乔木单层结构和乔、灌双层结构，Ⅴ-Ⅵ级植株占比仅为4.54%，明显低于乔木单层结构和乔、灌双层结构，说明丰富的垂直结构有利于悬铃木的健康生长。3种垂直结构类型相比，乔木栽植时，树高、冠幅明显大于其他2种类型；乔、灌组合栽植，株高、胸径和冠幅均降低；乔、灌、草立体栽植，胸径明显增加。在养护管理条件相似的情况下，乔、灌、草3层垂直结构的悬铃木的健康状况明显好于其他2种类型，这可能与植物物种多样性有关，适应城市特殊的生态环境(表7)。

3.2.5不同道路结构类型悬铃木健康水平差异分析

三板四带道路结构类型的悬铃木健康水平相对较高，Ⅰ级植株占比10.71%，Ⅰ-Ⅱ级植株累计占比36%以上，Ⅴ-Ⅵ级植株占比最小，仅为6.25%。其它道路结构类型的悬铃木，Ⅴ-Ⅵ级植株占比相差不大，占比均在10%以上。进一步研究发现，一板二带道路结构类型栽植的悬铃木90%以上为树穴栽植，三板四带式道路结构类型栽植的悬铃木植株的树高、胸径、冠幅均大于其它道路结构类型。由此可进一步看出，在养护管理条件相似的情况下，三板四带道路结构类型栽植的悬铃木植株健康水平最为优异(表8)。

表7 郑州市不同垂直结构类型悬铃木行道树健康状况比较

表8 郑州市不同道路结构类型悬铃木行道树健康状况比较

4 结论与讨论

郑州市城区悬铃木以中型植株为主，大型植株集中在金水区、中原区、二七区与管城区等老城区，其中金水区大型悬铃木植株最多，行道树生长状况最优。研究区内大部分植株处于“亚健康”和“生长维持”状态。二七、中原、高新3个城区的悬铃木健康状况优于其他城区，惠济、金水2个城区悬铃木的健康状况则较差。

悬铃木的健康状况与植株大小、栽植点形式以及垂直结构存在一定关系。树体较大的植株根系发育良好，水肥吸收能力较强。小型植株移植时间短，主根较浅，侧根发育不全，吸收功能弱，水肥营养供应能力不足，难以形成较好的生长势[7]。超大型植株的树高、胸径、冠幅增大到一定程度时，健康状况将会下降，导致出现生长缓慢，生长势弱等现象。

绿带植株整体健康水平优于树穴，主要与立地土壤条件有关，绿带的土壤质地、保水保肥能力均强于树穴。

不同垂直结构类型悬铃木健康状况也有明显差异，这可能与植物多样性有关，植物种类多，可充分利用太阳辐射、热量、水分等资源，抑制病虫害发生，提高土壤肥力，适应城市特殊的生态环境。

一板二带道路绿化90%以上为树穴栽植，树穴栽植的植株健康状况比其它栽植方式差；大型悬铃木植株的健康状况普遍优于中小型植株，三板四带式道路栽植的植株相对较大，健康状况比较优异；二板三带和四板五带式道路栽植的植株生长状况相同，栽植点形式植株比例相同，二板三带式道路栽植的植株健康状况优于四板五带式的，这可能与生态环境不同有关，如环境污染、温湿度差异[8]，道路越宽调节温湿度功能越差。生长状况相同，栽植点形式植株比例相同的悬铃木，道路越宽调节温湿度功能越差，健康状况越差。

影响悬铃木健康的因素很多，栽植方式、土壤密实度[9]、地下市政管线[10]、地上硬化地表铺装等致使植物生长面积受到影响，养分不足，无法满足悬铃木根系生长的正常需求。融雪剂[11]、交通尾气、城市夜晚光污染[12]、建筑垃圾等环境废物对悬铃木生长有很大的毒害作用，破坏了叶绿体的结构和根系的正常新陈代谢，进而影响到悬铃木的正常生长发育过程。在调查中也发现了一系列的问题：未对树木进行及时修剪定型，分枝太多、树型杂乱，两叉分支中心开裂而遮挡信号灯；树木与建筑间的距离或株间距过小导致树木生长受限，部分明显的偏冠现象存在安全隐患；落叶期长、病虫害严重，飞毛飞絮污染严重；树木死亡后未移除，未及时补栽；树下硬铺装过多，树根正常生长受限，且造成路面损毁。

针对现阶段郑州市城区悬铃木生长健康状况存在的问题，对悬铃木养护管理现状提出如下建议：

1)对于管理不到位的，根据悬铃木的生长特点采取养护措施，增强树势。

2)改善立地条件，改良土壤，调整树穴大小，改变树穴结构和铺装材料，联通各树穴建成绿化隔离带。

3)及时修剪定型，排除安全隐患。

4)有计划地进行病虫害预防工作，采用更加环保的措施，减少对居民生活影响。

5)针对果毛污染进行品种改良，也可以于3—4月进行化学防治。

6)树木死亡后及时移除，并及时进行补植。