濒危古树生态修复与保护工程技术研究<br/>——以孔子手植银杏为例

濒危古树生态修复与保护工程技术研究
——以孔子手植银杏为例

2020-06-08马春花宋尚文张建国杨成利殷秋燕曹加凤楚兰英

山东林业科技 2020年2期

马春花，宋尚文，张建国，杨成利，殷秋燕，曹加凤，楚兰英

（1.济宁市林业场圃种苗站，山东济宁272000；2.济宁市林业科学研究所，山东济宁272000；3.北京名木成森古树名木养护工程有限公司，北京100083；4.泗水县林业局，山东泗水273200）

古树是先人留给我们的自然和文化遗产瑰宝，尤其是一级古树，历时500年以上，乃至数千年，承载着生态、文化、社会和经济等多方面的价值，是当地历史的见证和文化的象征。山东省济宁市是儒文化发祥地，历史文化悠久，古树名木繁多，仅一级古树达10669 株[1]。这些古树年代久远，历经沧桑，大部分已进入衰老期，生长势较差，加之人为因素的负面干扰，有些已经濒临死亡[2]。古树具有不可再生性，失去了这些古树名木将是历史的遗憾，目前济宁市有濒危古树368 株，亟待保护。自2015年起济宁市实施了濒危古树生态修复与保护工程，修复保护濒危古树66 株，取得良好成效。现以泗水县安山寺“孔子手植银杏”为例，将濒危古树生态修复与保护工程技术介绍如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本研究对象为济宁泗水县安山寺古银杏，又称“孔子手植银杏”，位于泗水县山东泉林国家森林公园安山寺景区，树高21.5 m，胸径260 cm，冠幅南北19 m，东西21 m，树冠覆盖428 m2，树围最粗处800 cm，树龄2500 余年，相传为孔子所植，是泗水县现存树龄最大的古树名木，山东省第三大古银杏树。

1.2 方法

1.2.1 现状调查

2016年3月－5月对安山寺古银杏树体健康状况进行调查。

1.2.1.1 树体健康状况调查调查内容为：银杏古树的树高、胸径、冠幅、根系、树势、树洞、树体损伤、病虫危害程度等。地上生长量指标用实测法调查，根系用定点样地纵向剖面法调查，病虫害危害用专业调查方法，树洞、树体损伤用应力波断层成像法探查。

1.2.1.2 生长环境调查

①地上周围环境。观察古树的生存环境与威胁因素，调查内容为：周围建筑物、搭建物、硬化地面、堆放物，人为因素干扰情况等。用目测与实际丈量法调查。

②地下环境。调查内容为：根系埋深、土壤理化状况、营养状况、地下水情况等。根系埋深用纵向剖面法调查，土壤理化状况、营养状况用土壤物理、化学分析法测定。

1.2.1.3 形成调查报告对古树调查情况进行分析，找出古树保护与生态修复面临的主要问题和其他全部问题。

1.2.2 生态修复与保护方案制定

针对古树调查分析存在的问题，制定生态修复与保护措施方案，内容包括生态修复技术措施、保护技术措施、工程量、施工进度安排、技术保障等内容。

1.2.3 濒危古树生态修复技术方法

1.2.3.1 树体生态修复措施去除捆绑障碍物、整理枯死枝条、安装避雷针、清除腐朽树体、树体杀菌防腐处理。

1.2.3.2 地面生态环境修复拆除硬化地面、铺装、占压围墙，地面泉水改道，去除影响古树生长的树木、杂草。

1.2.3.3 地下生态环境修复清除埋深土壤，置换生长土壤，开挖复壮沟，砌筑复壮井。

1.2.3.4 树体病虫害防治安装太阳能杀虫灯，保护古银杏周边的胡蜂、土蜂、寄生蜂、鸟类等虫害天敌，针对古树现有的病虫害进行有针对性的防治。

1.2.4 濒危古树生态保护方法

1.2.4.1 树体支撑对倾斜主干、主枝及树洞进行支撑，以硬支撑为主，兼用软支撑、铁箍加固等方式，支撑材料涂防锈漆处理。

1.2.4.2 设立古树围栏以树冠向外延伸1-5 m 范围设置高1.2 m 围栏，设置木架，围栏外种植地被植物及铺设木栈道。

1.2.4.3 设立古树保护标志牌标志牌内容包括名称、别名、拉丁名、科属、统一规范编号、保护级别、管护单位，编制二维码，载入古树全部信息。并设置在与树干高度适中且位置醒目处。

2 结果与分析

2.1 “孔子手植银杏”现状调查

2.1.1 树体健康状况

（1）调查发现，“孔子手植银杏” 生长势极度衰弱，多处创伤、腐朽严重。枝干朝天向上的一侧均有创伤，腐朽枯枝干杈多，安全隐患大。古树枝条上挂满了两端系绑石块的红丝带，给古树造成重负和伤害。

（2）应力波无损树洞检测技术断层成像和现场勘查的结果表明，古树主干中空腐朽严重，腐朽的面积和范围较大。但通过攀爬至主干顶部，并没发现主干有完全开口的中空朝天洞。

2.1.2 地上周围环境

（1）寺庙围墙占压古银杏地面生长空间；

（2）混凝土硬化地面和铺装石板影响古树根呼吸；

（3）地面泉水半环绕古树，地下根系长期浸润于饱和水份土壤中。

2.1.3 地下环境

（1）古树被深埋严重，土层分界线明显，尤其是南侧和西侧，被填埋了厚度约40～200 cm 含建筑垃圾的渣土。

（2）生长范围内土壤的水解氮平均含量为46.47 mg/kg，偏低，养分缺乏；土壤PH 平均值8.52，偏碱性；土壤容重偏高，含水率大，透气透水性差。

（3）挖开土壤后，发现排水不良，积水极为严重。

（4）根系腐烂严重。古树南侧和西侧的根系被严重深埋，导致土壤通气、透水性严重下降，古树根系对水气的吸收利用严重受阻。根系被迫长期进行无氧呼吸，根系不断沤烂。

2.1.4 其他人为因素

因古银杏为当地著名景观，络绎不绝的游客长期频繁的人为践踏造成根部土壤板结；不合理的生产经营活动，树下有许多香炉，常有香客烧纸焚香，终日饱受烟熏火燎，其生存环境极差。这是造成古树生长环境发生变化，影响其生长一重要因素。

2.2 生态修复与保护工程实施2016年5月－2017年9月实施生态修复与保护工程。实施项目主要有：整理枝条及清理树洞、地上生长环境整治与改良、地下土壤生态环境改良、病虫害防治、树体加固、设置保护标牌与围栏等工程。

2.2.1 整理枝条，清理树洞，保护树体

在保持古树原风貌的原则下，将严重腐朽的树体组织及树洞谨慎仔细地清扫、清理、刮除干净[4]，喷施杀菌剂进行杀菌消毒处理，待杀菌剂风干后，涂刷或高压喷施防腐剂进行防腐处理3遍。

2.2.2 地上生长环境整治与改良

拆除寺庙围墙、混凝土硬化地面和铺装石板，为古树腾出了大约1200 m2的地面生长空间；泉水改道，改善根系水环境；清除古树树冠投影下生长的乔、灌木和杂草，从2016年－2018年（按每年完成1/3）分3年对古银杏生长范围的土壤进行客土置换，以保证古树生长所需的营养空间。

2.2.3 地下土壤生态环境改良

开挖复壮沟，砌筑复壮井。在距树干4～5 m的垂直方向砌筑8个直径为120 cm，深150 cm的复壮井；设置通气透水网管，在根部四周不同方向设置6个通气透水网管，改善土壤密实度和解决土壤通气透水性的问题。

2.2.4 病虫害防治

在银杏树生长过程中，最常见的病害为叶枯病[3]、干腐病，这两种病害都是真菌性病害。对于叶枯病的防治，在苗木生长前期使用25%多菌灵500 倍液、70%甲基托布津600 倍液均匀喷洒2～3次，并及时清除掉落叶。对于干腐病，全树喷洒靓果安800 倍液。对于每年均会发生干腐病的银杏树来说，需将病毒Ⅱ号300～400 倍液稀释后进行整株喷施和灌根。

2.2.5 树体加固

保证古树的稳固性，对树体中空、树体劈裂的古树进行树体硬支撑和软支撑。以硬支撑为主，采用114的镀锌钢管作为支撑主材，对古树主干设立4个硬支撑，在树体开裂的部位进行精准测量，安装镀锌抱箍，抱箍内放置橡胶垫片，以保护树体，调节抱箍的紧箍度正好，不对树体造成伤害。软拉纤主材选用Φ10 mm的钢丝绳，合理选取两侧的树枝作为连接受力点安装镀锌抱箍，抱箍内放置橡胶垫片，以保护树体。

2.2.6 设置保护标牌与围栏

根据银杏所生长的具体位置确定围栏的为八边形，围栏与树干距离5 m，高度1.2 m。围栏四角立柱采用10×10×140 cm3原木，地下用水泥埋置20 cm，标志牌规格为长×宽（30×45 cm）的标牌，设置在树干高度适中且位置醒目处。

2.3 生态修复与保护结果对比分析

2.3.1 生长环境显著改善

实施生态修复后，银杏古树四周地面种植了地被植物，围栏为木质构造，沿围栏建有木栈道，便于游人行走。在围栏边建有木架，便于信士祈福。通过开挖复壮沟、砌筑复壮井、客土等措施，提高了土壤的透气、透水性，拆除庙门及围墙等建筑物扩大并改善了古树地上生长环境。

2.3.2 根系恢复情况

对生长衰弱的古树在其生长的营养范围非铺砖地面内埋设通气、透水网管，有效增强古树根部土壤的通气透水性。于2019年10月份挖出通气、透水网管观察，在网管内生长有大量侧根，经测量，粗度0.3～0.5cm 侧根达15条，须根许多，说明根系生长恢复。与单纯实施复壮沟措施的复壮技术相比较，增加了土壤氧气含量。

2.3.3 生长势对比

实施生态修复前，古树生长势弱，很多新梢生长量小于10 cm；树体顶端叶片仅有1～2 cm2，且主要集中在主干生长，古树枯枝量大。

实施生态修复后，古树生长势渐好，银杏古树叶色表现深绿，叶片大小5.5～8 cm2，2019年新梢生长量达到40～60 cm，生长势基本恢复。