陳文靜，曹雨秋，張慧會(huì)，盛 晨，王寧濤，祝遵凌，圣倩倩

（1.南京林業(yè)大學(xué) a.風(fēng)景園林學(xué)院；b.藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 南京 210018；2.南京開林園林綠化工程有限公司，江蘇 南京 210012）

城市園林綠化在城市建設(shè)中是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其中道路綠化是關(guān)鍵的組成部分之一，而行道樹作為構(gòu)成道路綠化的骨干樹種，在美化城市和改善生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮著不可替代的作用。在南京市，法桐是最具有代表性的行道樹樹種之一，代表著南京的城市印象，對(duì)于南京市民有著特別的情感記憶，在經(jīng)濟(jì)、歷史、文化、社會(huì)和生態(tài)等方面都體現(xiàn)著其重要價(jià)值。

南京法桐屬于懸鈴木科懸鈴木屬。目前我國常見栽培的有3 種懸鈴木：即一球懸鈴木Platanus occidentalis、三球懸鈴木P.orientalis、二球懸鈴木P.acerifolia，根據(jù)產(chǎn)地又可將其分別稱為美國梧桐、法國梧桐和英國梧桐[1]。現(xiàn)在，我們通常將以上三種懸鈴木統(tǒng)稱為“法桐”[2]，而南京市的法桐主要為二球懸鈴木，也是本次研究的對(duì)象。

法桐為落葉大喬木，樹皮有薄片脫落，呈斑塊狀，葉大掌狀，具有很強(qiáng)的觀賞特性[3]。法桐樹型高大、冠大蔭濃、生長迅速、耐修剪、易繁殖、適應(yīng)環(huán)境的能力強(qiáng)，具有凈化空氣的能力，抗光化學(xué)煙霧和有害氣體，樹葉能夠吸附塵埃、隔離噪音，遮陰度高，能夠有效降低樹下環(huán)境溫度，起到降溫納涼的效果，具有十分優(yōu)良的生態(tài)效益和觀賞效益，是優(yōu)良的行道樹種之一[4-5]。但隨著城市更新發(fā)展，道路空間越來越閉塞緊張，行道樹結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及健康狀況受到了一定的影響，阻礙了其生態(tài)功能的發(fā)揮。如何對(duì)法桐行道樹進(jìn)行有效的健康評(píng)價(jià)，進(jìn)而針對(duì)性地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理工作，促進(jìn)法桐行道樹的良好生長，對(duì)構(gòu)建城市美麗環(huán)境具有重要推動(dòng)作用。

“樹木健康”描述的是樹木良好的生長狀態(tài)，反映出樹木的生長狀況[6]。樹木不健康的癥狀一般會(huì)表現(xiàn)在樹冠、樹干及根部區(qū)域，所以在樹木評(píng)價(jià)研究中常選擇枝葉長勢(shì)、樹干狀況、根部情況等相關(guān)指標(biāo)通過等進(jìn)行調(diào)查研究[7]，采用層次分析法[8]、主成分分析法[9]等建立評(píng)價(jià)體系。本研究參考同行研究，以南京市熱河路的法桐行道樹為對(duì)象，對(duì)其健康狀況評(píng)價(jià)進(jìn)行研究，旨在為法桐行道樹的養(yǎng)護(hù)管理提供健康狀況等基礎(chǔ)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

南京市位于江蘇省西南部，地處長江下游中心，屬亞熱帶季風(fēng)氣候；四季分明，氣候環(huán)境溫和，自然條件優(yōu)越，山丘、河湖兼?zhèn)?；冬季天氣晴朗、寒冷干燥，夏季天氣炎熱、雨水充沛；南京地區(qū)年降水量充沛，年平均溫度15.4℃，十分適合落葉闊葉樹種的生長[10]。南京有著近2 480年的歷史，是一座富含人文底蘊(yùn)的歷史名城。正因?yàn)槠湄S富的歷史遺存和文化發(fā)展，形成了獨(dú)特的人文環(huán)境氣質(zhì)。法國梧桐大多于民國時(shí)期在南京城就作為行道樹栽植，目前，梧桐大道已成為南京的城市景觀特色，是一道亮麗的城市風(fēng)景線。

研究選取道路為南京市熱河路（圖1～2），位于南京市鼓樓區(qū)。熱河路在民國七年竣工，在后期發(fā)展成為最繁華的商業(yè)街之一，法桐作為其行道樹也有近百年的歷史。熱河路全長約800 m，道路為一板二帶式，以交通護(hù)欄分隔機(jī)動(dòng)車道和非機(jī)動(dòng)車道。據(jù)《南京園林志》記載，到1993年為止，南京市鼓樓區(qū)共有20 條道路栽植法桐，熱河路則為其中之一[11]。

圖1 研究區(qū)域示意圖Fig.1 Research area diagram

目前熱河路所種植的法桐主要為中大型規(guī)格的法桐，胸徑主要分布在50～80 cm，小規(guī)格和超大型規(guī)格的法桐較少。法桐種植在人行道樹池中，樹池大小主要為1.5 m×1.5 m 和2 m×2 m，根據(jù)樹體規(guī)格大小有所不同。由于道路法桐的栽植時(shí)間較長，樹體均存在不同程度的受害情況，樹干存在輕微的天牛及白蟻蟲害，樹冠內(nèi)有直立枝、下垂枝等不良枝生長，分叉部位有輕到中度的腐爛情況。

圖2 熱河路環(huán)境手繪圖Fig.2 The environment of Rehe road

2 研究方法

2.1 樣樹選擇

在熱河路兩側(cè)選擇70 株樣樹進(jìn)行后期外觀性狀、樹干健康、生長指標(biāo)等因素的調(diào)查。參考同行研究[12]，在樣樹選擇時(shí)，遵循以下原則：1）活立木，在調(diào)查當(dāng)年生長旺盛期間有葉片即可判定為活立木；2）隨機(jī)性，在道路兩側(cè)隨機(jī)選擇70 株樣樹（防止主觀因素下法桐的受害情況對(duì)取樣產(chǎn)生顯著影響）；3）環(huán)境相似，選擇的樣樹環(huán)境盡可能保持相似，保證外界條件得到一定控制。

取樣依據(jù)主要為兩點(diǎn)：1）樹體周邊環(huán)境狀態(tài)適合進(jìn)行探地雷達(dá)根系掃描（基部無其他植被、兩旁無較多干擾如電線桿、標(biāo)識(shí)牌等）；2）在前期調(diào)查的基礎(chǔ)上，從胸徑大小為30～40、40～50、50～60、60～70 以及70 cm 以上這5 個(gè)規(guī)格范圍內(nèi)分別隨機(jī)選擇一定數(shù)量的樣樹。

2.2 外觀性狀評(píng)價(jià)

2.2.1 調(diào)查因子選擇

結(jié)合調(diào)查區(qū)域?qū)嶋H情況，通過查閱文獻(xiàn)，確定了能夠反映出樹木當(dāng)前外觀層面的生長情況的5個(gè)調(diào)查因子，分別為樹形、枝條伸張、大枝或樹干傷損、樹皮損傷及樹皮新陳代謝。其中，樹形和枝條伸張反映了法桐樹冠的生長態(tài)勢(shì)，樹干、樹皮損傷及樹皮新陳代謝則反映了法桐樹干的生長態(tài)勢(shì)。

2.2.2 調(diào)查因子分級(jí)

參考田凌鴻[13]建立古側(cè)柏健康評(píng)價(jià)體系的方法，經(jīng)過調(diào)查因子選擇后，通過對(duì)每個(gè)調(diào)查因子的觀察，將其生長情況分為0、1、2、3、4 共5級(jí)進(jìn)行描述，建立外觀性狀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表1）。

表1 法桐外觀性狀指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Evaluation criteria for the appearance traits of P.acerifolia

2.2.3 評(píng)價(jià)方法

為選定的因子賦值，根據(jù)外觀打分。然后將其外觀表現(xiàn)分為五個(gè)等級(jí)：Ⅰ瀕臨枯死、Ⅱ衰弱、Ⅲ一般、Ⅳ良好、Ⅴ優(yōu)秀（表2）。根據(jù)表1的調(diào)查因子賦值，按照以下公式計(jì)算，即可得到法桐外觀性狀的分值（D）。

表2 法桐外觀性狀評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Evaluation criteria for the appearance traits of P.acerifolia

式（1）中：D為法桐地上狀況分值，di為各因子的得分。

2.3 樹干空腐情況檢測

本次法桐樹干空腐情況測定采用PICUS-3 電阻抗斷層診斷儀，診斷儀由操作主機(jī)、電子鐵錘、傳感器電纜及多枚測釘?shù)裙ぞ呓M成（圖3）。由于應(yīng)力波在木材中的傳播時(shí)間與木材具體情況有關(guān)，在有腐爛的木材中的傳播時(shí)間較慢，而在實(shí)木中的傳播時(shí)間較快[14]，在活立木的大型枝干空洞檢測中，主要通過電子鐵錘給予沖擊，使應(yīng)力波產(chǎn)生振動(dòng)，測量應(yīng)力波在木質(zhì)結(jié)構(gòu)中的傳播時(shí)間，進(jìn)而得出傳播速度，從而得出木質(zhì)結(jié)構(gòu)的外部輪廓并判斷其內(nèi)部具體空腐情況[15]。

圖3 樹干內(nèi)部腐爛分布圖Fig.3 Internal decay distribution of tree trunk

現(xiàn)場檢測時(shí)，選擇合適的斷面高度（根據(jù)樹干腐爛位置選擇），每株樹選擇2 個(gè)斷面進(jìn)行檢測，檢測的二維圖像包含斷面電阻值大小范圍、異常組織方位、異常組織電阻值大小范圍及偏離正常范圍程度等數(shù)據(jù)，可分析異常組織所占面積比、異常組織類型及電阻值異常區(qū)域方位等數(shù)據(jù)，根據(jù)2 個(gè)斷面的異常組織所占面積比可知樹干空腐程度，以百分比形式表示，從而反映樹干健康程度。

2.4 根系分布異常情況檢測

本次根系分布情況檢測采用400 Mhz 探地雷達(dá)掃描法，探地雷達(dá)通過特定儀器向地下發(fā)送脈沖形式的高頻電磁波。電磁波在介質(zhì)中傳播，當(dāng)遇到存在介電常數(shù)差異的地下目標(biāo)體，如空洞、分界面等時(shí)，電磁波便發(fā)生反射，返回到地面時(shí)由接收天線所接收，被轉(zhuǎn)換成波形的數(shù)字圖像，而掃描根系時(shí)所形成的回波近似一個(gè)光滑的雙曲線（圖4），經(jīng)過處理后的雷達(dá)圖像可進(jìn)行根系數(shù)量的統(tǒng)計(jì)[16]。

圖4 雷達(dá)波形數(shù)字圖像Fig.4 Digital image of radar waveform

現(xiàn)場檢測時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場地面情況和周邊植物情況,分別以0.5、1、1.5、2 m（范圍內(nèi)無障礙物）為半徑，繞樹一周進(jìn)行掃描，在數(shù)據(jù)處理時(shí)，繞圓周的掃描方式，可制成三維圖，以三維圖的形式顯示結(jié)果（圖5）。根據(jù)三維圖顯示可以得到地下根系分布是否存在異常情況。

圖5 根系分布Fig.5 Image of root distribution

2.5 法桐健康評(píng)價(jià)體系建立

通過查閱大量文獻(xiàn)與調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前對(duì)于樹木健康狀況評(píng)估的方法主要有層次分析法、加權(quán)主成分分析法以及因子分析法等，其中層次分析法十分常見，但由于其指標(biāo)選擇時(shí)主觀性的成分較多，后期分析時(shí)權(quán)重值難以確定、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作量大且人工評(píng)分的主觀性不可忽視等問題，易導(dǎo)致結(jié)果的可信度不高[17]，結(jié)合參考以往關(guān)于行道樹、園林樹木及古樹名木等的樹木健康評(píng)價(jià)研究[12-14,17-19]，本研究采用因子分析及主成分分析法進(jìn)行法桐健康評(píng)價(jià)指標(biāo)的分析及綜合模型的建立，采用系統(tǒng)聚類法進(jìn)行健康等級(jí)劃分。

2.5.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇

參考大量文獻(xiàn)資料[12-13,20-27]后，本次研究選擇樹高、胸徑、平均冠幅、樹池土壤含水量、高徑比、冠高比、冠徑比、樹干健康程度、外觀性狀分值、枝葉茂密度、樹勢(shì)共11 個(gè)指標(biāo)構(gòu)建法桐行道樹健康評(píng)價(jià)體系，在研究中，枝葉茂密度和樹勢(shì)以定性賦值量化，其余指標(biāo)數(shù)據(jù)根據(jù)調(diào)查實(shí)測及計(jì)算得出，具體測定方法見表3。

表3 調(diào)查指標(biāo)及測定方法Table 3 Survey indicators and determination methods

2.5.2 因子分析及主成分分析

作為一種多元統(tǒng)計(jì)方法，因子分析和主成分分析通過降維處理，能將大量彼此可能存在相關(guān)的變量，重新組合成一組新的相互無關(guān)的綜合指標(biāo)。利用這種方法，將上述所選指標(biāo)轉(zhuǎn)化為幾項(xiàng)綜合指標(biāo)，進(jìn)而通過綜合指標(biāo)對(duì)法桐行道樹的健康狀況進(jìn)行綜合評(píng)分，構(gòu)建健康評(píng)價(jià)體系。

2.5.3 系統(tǒng)聚類分析

系統(tǒng)聚類分析法是一種將分類對(duì)象的特征按照一定規(guī)則分為若干類的現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)分析方法，在其分析過程中，每個(gè)個(gè)體視作一類，將相似度最高的兩類組合成一個(gè)新類，再將該新類與相近程度最高的類進(jìn)行合并，不斷重復(fù)直到所有的個(gè)體歸為一類，并形成聚類圖，通過聚類圖能夠十分方便地進(jìn)行分類[28]。本次研究運(yùn)用平方歐式距離、Ward 法對(duì)法桐行道樹綜合評(píng)分結(jié)果進(jìn)行聚類，將法桐根據(jù)其健康狀況分為健康、亞健康、不健康三大類。

2.5.4 數(shù)據(jù)分析處理

由SPSS 26 軟件對(duì)調(diào)查指標(biāo)進(jìn)行因子分析和主成分分析，得出綜合評(píng)價(jià)，再對(duì)綜合評(píng)分結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，從而進(jìn)行健康等級(jí)評(píng)定。

3 結(jié)果與分析

3.1 外觀性狀調(diào)查結(jié)果

根據(jù)法桐外觀性狀調(diào)查及評(píng)分（表4）可知，選取的70 株樣樹中，僅存在一株瀕臨枯死的法桐，外觀性狀優(yōu)秀的樣樹占12.86%，外觀性狀衰弱的樣樹占10.00%，一般占21.43%，良好占54.29%，從外觀層面看，熱河路的法桐生長情況居于良好。

表4 外觀性狀調(diào)查結(jié)果Table 4 Survey results of the appearance traits

續(xù)表4Continuation of table 4

選取的樣樹部分在樹形方面有不同程度的損壞，在枝條伸張方面大部分樣樹受到一定影響，枝條較短且細(xì)，說明其中大部分樣樹樹冠的生長態(tài)勢(shì)受到一定影響，在外觀上呈現(xiàn)出一定不良后果，但形勢(shì)可觀。選取的樣樹在大枝或樹干上大部分有較為明顯的損傷，樹皮損傷大多以空洞或舊傷痕的形式存在，對(duì)樹木的生長無較大影響。在樹皮新陳代謝方面，大多數(shù)樣樹的樹皮活力并不旺盛，有衰弱的趨勢(shì)或已衰弱。以上情況說明其中大部分樣樹樹干的生長態(tài)勢(shì)情況一般，需加以養(yǎng)護(hù)修復(fù)。

3.2 樹干空腐情況檢測結(jié)果

根據(jù)PICUS-3 電阻抗斷層診斷儀工作原理，在每株樣樹樹干選擇了兩個(gè)斷面（一般為80 cm處和140 cm 處）進(jìn)行檢測，結(jié)果見表5。由表5可知，選取的70 株樣樹在80 cm 斷面處的異常組織平均占比即空腐程度為34.60%，在140 cm斷面處為34.79%，整體上異常組織平均占比為34.70%，說明法桐樹干的健康程度一般，與外觀性狀調(diào)查得出的結(jié)果一致，兩個(gè)斷面的樹干空腐情況嚴(yán)重程度相差不大。

表5 樹干空腐情況檢測結(jié)果Table 5 Test results of empty rot of tree trunk

3.3 法桐健康狀況綜合評(píng)價(jià)及等級(jí)分類結(jié)果

3.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

對(duì)健康評(píng)價(jià)體系中所采用的樹高、胸徑、平均冠幅、樹池土壤含水量、高徑比、冠高比、冠徑比、樹干傾斜情況、樹干健康程度、根系分布異常情況、外觀性狀分值、枝葉茂密度、樹勢(shì)共13 個(gè)指標(biāo)的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理。將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)前，需通過SPSS 軟件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，后進(jìn)行KMO和Bartlett 球形度檢驗(yàn)，KMO 是比較變量之間相關(guān)系數(shù)的統(tǒng)計(jì)量，KMO 值越大越趨向于1，說明變量間相關(guān)系數(shù)性越強(qiáng)，因子分析越適用于本組數(shù)據(jù)，當(dāng)KMO 值大于0.5 時(shí)，可采用因子分析處理數(shù)據(jù)。由表6的檢驗(yàn)結(jié)果可知，KMO 值為0.523，大于0.5，Bartlett 球形度檢驗(yàn)在自由度為78 時(shí)顯著性為0.000，已達(dá)到顯著水平，因此本次研究數(shù)據(jù)可通過因子分析進(jìn)行處理。

表6 KMO 和Bartlett 檢驗(yàn)Table 6 KMO and Bartlett tests

公因子方差是所有公因子對(duì)原有變量總方差的解釋說明，反映了其占比，值越大，說明公因子對(duì)原有變量解釋的信息越多，丟失的信息越少，因子分析的效果越好。本次采用主成分分析法提取公因子，結(jié)果如表7所示，絕大部分公因子方差都大于0.6，僅有一個(gè)指標(biāo)小于0.6，說明丟失的信息少，因子分析的效果較為理想。

表7 公因子方差Table 7 Common factor variance

因子分析一般按照特征值大于1 的標(biāo)準(zhǔn)提取公因子，從輸出結(jié)果（表8）顯示，特征值大于1的因子有5 個(gè)，累計(jì)貢獻(xiàn)率為77.652%，可以解釋所有指標(biāo)的大部分信息，因此本次研究共提取5個(gè)主因子。

表8 總方差解釋Table 8 Total variance explanation

通過主成分分析法得到表9中所提取的5 個(gè)主成分，表示為F1、F2、F3、F4及F5。第一主成分F1在樹高（X1）、胸徑（X2）、外觀性狀評(píng)分（X11）、枝葉茂密度（X12）、樹勢(shì)（X13）上的載荷較大于其他變量，綜合反映這5 個(gè)變量，該主成分F1的方差貢獻(xiàn)率為24.111%；第二主成分F2在高徑比（X4）上的載荷較大于其他變量，主要反映這一變量，該主成分F2的方差貢獻(xiàn)率為21.341%；第三主成分因子F3在平均冠幅（X3）、冠高比（X5）、冠徑比（X6）以及樹干健康程度（X9）上的載荷較大于其他變量，綜合反映這4 個(gè)變量，該主成分F3的方差貢獻(xiàn)率為14.312%；第四主成分F4在樹干傾斜情況（X8）上的載荷較大于其他變量，主要反映這一變量，該主成分F4的方差貢獻(xiàn)率為9.773%；第五主成分F5在樹池土壤含水量（X7）和根系分布異常情況（X10）上的載荷大于其他變量，主要反映這兩個(gè)變量，該主成分F5的方差貢獻(xiàn)率為8.115%。

表9 成分矩陣Table 9 Component matrix

按照特征向量矩陣（表10）計(jì)算各主成分得分，計(jì)算公式如下：

表10 特征向量矩陣Table 10 Eigenvector matrix

式（1）～（5） 中，ZX1、ZX2、ZX3,…,ZX10、ZX11、ZX12、ZX13為指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)。

以表9中5 個(gè)主成分所對(duì)應(yīng)的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權(quán)重，建立主成分綜合模型，即法桐行道樹綜合健康得分模型：

3.3.2 健康等級(jí)劃分及健康狀況分析

以上述構(gòu)建的綜合得分模型計(jì)算的健康綜合得分作為法桐行道樹健康等級(jí)分類的指標(biāo)，采用平方歐式距離來衡量法桐行道樹指標(biāo)的差異，通過Ward 法對(duì)法桐行道樹進(jìn)行系統(tǒng)聚類，將其分為3 類，分別為健康、亞健康、不健康3 大類（圖6）。

圖6 法桐行道樹健康等級(jí)聚類Fig.6 Cluster diagram of the health grade of P.acerifolia

熱河路中選擇樣樹的健康綜合得分及分級(jí)如表11 所示，70 株樣樹中，不健康的法桐有5 株，占7.1%，綜合得分范圍為-2.19～-1.67；亞健康的法桐有13 株，占18.6%，綜合得分范圍為-1.13～-0.38；健康的法桐有52 株，占74.3%，綜合得分范圍為-0.27～1.18。熱河路法桐健康狀態(tài)整體良好，與外觀性狀評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致。

表11 法桐行道樹健康評(píng)價(jià)結(jié)果Table 11 Health evaluation results of P.acerifolia

續(xù)表11Continuation of table 4

具體調(diào)查指標(biāo)的健康情況如表12 所示，樹高、胸徑、平均冠幅等基礎(chǔ)指標(biāo)上，健康法桐和亞健康法桐的數(shù)據(jù)相較于不健康法桐的數(shù)據(jù)偏高一些，從結(jié)果來看，這3 個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)并不能絕對(duì)衡量法桐的健康狀況。3 類法桐行道樹的樹池土壤含水量在10%～12%；健康和亞健康法桐中絕大部分樹木不存在樹干傾斜及根系根部異常的情況，樹干傾斜和有異常根系的樹木多屬于不健康法桐；健康法桐的高徑比較大，冠高比趨近于1，冠徑比較大，樹干健康程度高、樹干內(nèi)空腐情況較少，外觀性狀分值高、樹體長勢(shì)好，枝葉生長茂密，樹勢(shì)旺盛；亞健康法桐的高徑比大，冠高比趨近于1，冠徑比大，樹干健康程度較高，部分存在樹干空腐情況，外觀性狀分值較低、樹體長勢(shì)較差，枝葉生長較為茂密，樹勢(shì)一般；不健康法桐的高徑比較小，冠高比超過1，冠徑比較小，樹干健康程度低，樹干多空腐，外觀性狀分值低、樹體長勢(shì)差，枝葉生長較為稀疏，樹勢(shì)較弱。在13 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中，健康、亞健康及不健康法桐的樹干健康情況和外觀狀態(tài)存在較為顯著的優(yōu)劣區(qū)別，健康法桐明顯高于亞健康和不健康法桐。

表12 法桐行道樹健康指標(biāo)分析?Table 12 Analysis of the health indicators of P.acerifolia

4 法桐生長健康狀況與胸徑的關(guān)系

本次研究中選擇的70 株樣樹中，胸徑大小范圍主要為30～80 cm，30 cm 以下的法桐為2 株，30～40 cm 為7 株，40～50 cm 為8 株，50～60 cm 為20 株，60～70 cm 為18 株，70 cm 以上的法桐則為15 株。

將表11 中70 株法桐的生長健康綜合評(píng)分與其胸徑大小做相關(guān)性分析，結(jié)果（表13）顯示，胸徑大小與生長健康綜合評(píng)分存在顯著的正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），說明熱河路內(nèi)胸徑越大的法桐，呈現(xiàn)出健康狀況越好的規(guī)律趨勢(shì)，可能與規(guī)格較大的法桐經(jīng)過較為完整的修剪養(yǎng)護(hù)與病蟲害防治等措施有關(guān)。

表13 法桐生長健康綜合評(píng)分與胸徑大小的相關(guān)性分析?Tab.13 Correlation analysis of the comprehensive health score of P.acerifolia growth and breast diameter size

5 討論與結(jié)論

5.1 討 論

在對(duì)法桐行道樹進(jìn)行健康評(píng)價(jià)的過程中，指標(biāo)體系的建立是十分關(guān)鍵的第一步驟，指標(biāo)體系的優(yōu)劣緊密聯(lián)系著評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性及準(zhǔn)確性，挑選出合理的指標(biāo)才能為法桐健康狀況評(píng)價(jià)提供有效的信息基礎(chǔ)，為進(jìn)一步法桐行道樹的養(yǎng)護(hù)管理提供科學(xué)依據(jù)[29]。

本研究對(duì)于指標(biāo)選擇方面，僅考慮了樹木自身方面的指標(biāo)，且多為外觀測量數(shù)據(jù)，并沒有綜合土壤理化性質(zhì)、病蟲害情況、空氣、人類活動(dòng)等環(huán)境因子的影響，并缺少葉綠素、光合速率、營養(yǎng)元素等生理指標(biāo)的分析；由于調(diào)查儀器及時(shí)間的限制，調(diào)查指標(biāo)的數(shù)量偏少；在外觀性狀調(diào)查、枝葉茂密度及樹勢(shì)分級(jí)上采用目測的方法，存在一定的主觀性，可能導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差。因此，本研究在綜合評(píng)價(jià)結(jié)果上存在一定的不足之處，需要加以完善。對(duì)調(diào)查指標(biāo)的因子分析結(jié)果顯示，第一主成分的方差貢獻(xiàn)率較高，即高徑比、外觀性狀分值、樹干健康程度、枝葉茂密度、樹勢(shì)這幾個(gè)指標(biāo)能夠在一定程度上反映法桐的健康狀況，在后期研究指標(biāo)體系的建立中需要加大關(guān)注。

本次研究采用因子分析和主成分分析法建立健康評(píng)價(jià)模型，通過分析在調(diào)查指標(biāo)中篩選出最能反映出法桐健康狀況的指標(biāo)，消除評(píng)價(jià)指標(biāo)間的相關(guān)影響，從而有效得出準(zhǔn)確的綜合評(píng)價(jià)模型。朱宇等[30]采用主成分分析法進(jìn)行單木健康評(píng)價(jià)指標(biāo)，得到落葉松單木健康評(píng)價(jià)及預(yù)測模型，同樣將林木分為健康、亞健康、不健康三個(gè)類別；孫鵬[31]通過因子分析和聚類分析建立人工黃櫨風(fēng)景林的健康評(píng)價(jià)模型，將黃櫨分為1～4 個(gè)健康級(jí)別；谷鑫鑫等[32]采用層次分析法對(duì)西寧市油松人工林進(jìn)行健康評(píng)價(jià)，朱祎珍[25]采用確立指標(biāo)權(quán)重的方法進(jìn)行福建省古樹名木的健康診斷，同樣是對(duì)代表性的指標(biāo)進(jìn)行篩選，進(jìn)而從整體上評(píng)價(jià)樹木健康。

從前人的多方面研究中可以發(fā)現(xiàn)，樹木健康與地面鋪裝[27]、樹干狀況[33]、水肥養(yǎng)護(hù)及病蟲害治理[34]等方面存在緊密聯(lián)系。熱河路調(diào)查結(jié)果顯示部分法桐處于亞健康及不健康狀態(tài)，其主要原因可能有：1）熱河路由于人文因素影響，樹體上存在十分嚴(yán)重的人為涂鴉、刻畫的現(xiàn)象，對(duì)法桐樹干的生長狀況產(chǎn)生嚴(yán)重影響；2）熱河路所處地段風(fēng)勢(shì)較大，對(duì)樹冠及枝葉生長產(chǎn)生影響；3）法桐樹池鋪裝材料透水性較差，人為踩踏現(xiàn)象嚴(yán)重，土壤緊實(shí)，透氣性差；4）相關(guān)部門對(duì)熱河路后期養(yǎng)護(hù)管理不到位，據(jù)調(diào)查，此路段的養(yǎng)護(hù)管理僅限于冬季定期修剪與春季通過人工吹毛、高壓水槍噴射等措施定期進(jìn)行果毛防控。

針對(duì)熱河路法桐行道樹健康狀況提出以下幾點(diǎn)建議：1）明確禁止樹體涂鴉、刻畫等不文明行為，采取標(biāo)牌告示，必要時(shí)采用罰款制度；2）定期關(guān)注行道樹的生長態(tài)勢(shì)，對(duì)偏冠、傾斜度大的法桐采用支撐架等保護(hù)措施，對(duì)規(guī)格較大的法桐重點(diǎn)關(guān)注；3）在條件允許情況下，使用透水性良好的材料修護(hù)樹池并進(jìn)行覆蓋，在樹池內(nèi)種植合適的地被植物；4）落實(shí)定期養(yǎng)護(hù)工作，從營養(yǎng)劑、修剪、澆水、病蟲害防治等多方面進(jìn)行到位的后期養(yǎng)護(hù)管理；5）對(duì)不健康的法桐必要時(shí)采取施藥、換樹補(bǔ)植的措施。

5.2 結(jié) 論

通過因子分析及主成分分析法對(duì)南京市熱河路的法桐行道樹的健康狀態(tài)進(jìn)行了抽樣研究，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，健康法桐占抽樣總數(shù)的74.3%，亞健康法桐占18.6%，不健康法桐占7.1%。大部分的法桐行道樹處于健康狀態(tài)，少部分的法桐存在不同程度的健康問題。不健康法桐主要存在冠幅偏小、樹高偏矮、樹干空腐情況相對(duì)嚴(yán)重、枝葉樹勢(shì)等生長狀態(tài)不佳等問題?？傮w來說，通過這70株樣樹基本能夠反映出熱河路的法桐行道樹生長狀況良好，處于健康狀態(tài)，但仍需加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理力度，部分不健康法桐需要進(jìn)行后期處理及復(fù)壯。本次研究采用的調(diào)查方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)基本能夠反映出法桐行道樹的基礎(chǔ)生長狀況。

目前，國內(nèi)外對(duì)于樹木健康評(píng)價(jià)方面做了大量研究，取得了很多成效，也逐步探索出建立健康評(píng)價(jià)機(jī)制的優(yōu)良方法，為各大城市相關(guān)部門在樹木的養(yǎng)護(hù)管理方面提供了科學(xué)有力的依據(jù)。然而，大多數(shù)樹木健康評(píng)價(jià)的研究集中在健康評(píng)價(jià)綜合模型的建立和健康等級(jí)分類，選擇的調(diào)查指標(biāo)多為形態(tài)層面，無法確定生理情況、樹干內(nèi)部和地下根系的生長狀況，可能導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際不符。針對(duì)于法桐行道樹健康狀況的研究較少，無法獲取十分有效的參考資料。由于行道樹在城市中的特殊性質(zhì)，不能進(jìn)行破壞性檢測，需要利用一些無損探測儀器進(jìn)行檢測，學(xué)者多利用應(yīng)力波斷層技術(shù)和探地雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行樹干內(nèi)部和根系的檢測，技術(shù)應(yīng)用日益成熟。

法桐行道樹的健康評(píng)價(jià)中的指標(biāo)體系仍需進(jìn)一步完善，不能只局限于外觀指標(biāo)，并加強(qiáng)對(duì)法桐樹干內(nèi)部情況和地下根系的系統(tǒng)研究。為南京市法桐行道樹建立完善的健康評(píng)價(jià)模型，有助于法桐行道樹的養(yǎng)護(hù)及保護(hù)工作。今后法桐行道樹健康評(píng)價(jià)方面的研究需建立全面科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，綜合考慮并選擇外觀、樹干內(nèi)部、地下根系及生理情況等方面指標(biāo)，從而建立系統(tǒng)的評(píng)價(jià)機(jī)制，并開創(chuàng)新型無損儀器檢測、生理實(shí)驗(yàn)等方法進(jìn)行驗(yàn)證，為法桐行道樹健康狀況的快速了解和評(píng)價(jià)提供科學(xué)支持，保護(hù)好南京市這一“綠色名片”。