行道树法桐“透蓄型”系统构建的尝试与探讨

周佩

西安市园林建设公司陕西西安710016

摘要：城市行道树系统是城市绿地系统的重要组成部分，具备独特生态价值。目前市政规划、园林设计与绿化施工相互脱节，同时城市行道树地下土壤功能退化明显，造成行道树法桐长势渐弱，冠型参差不齐，景观效果不佳，降低行道树法桐系统生态服务价值。本项目针对以上问题，结合当前海绵城市理念，提出“破、扩、改、增”指导方略，通过打破原有行道树根系周围障碍层、扩大行道树根系吸收区体积、缓解根系营养竞争、改良种植区土壤，增加土壤透蓄水量，构建“透蓄型”行道树地下结构。改造后来年观测结果表明，改造后行道树长势恢复明显，土壤渗透系数明显提高。

1法桐行道树长势弱的客观原因

法桐是外来树种，为世界四大行道树之一，学名悬铃木，属悬铃木科西安市地区20世纪开始引入，距今已有近80年历史，全市道路主要采用国槐和法桐作为行道树。

1.1根系生长障碍层

按照《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1和《公路沥青路面设计规范》JTGD50要求，基层一般水泥稳定碎石层硬化层，厚度一般40cm宽度宽于沥青面层25cm，垫层和路基硬化层多宽于基层25cm。因此结合后硬化层宽度最少比沥青面层宽出50cm，深度可达到在40cm。

法桐作为浅根系树木，其营养和水分吸收根区主要集中在侧根前段新生根区，固体障碍层和紧实障碍层，直接限制了新生根系的延长和增粗，根皮变得扁平，只在边缘出现根毛，同时根系更加短小，扎根深度降低，根系出现生长障碍。

1.2根区营养与水分吸收竞争

行道树系统规划设计过程中更多地考虑到行道树地上部生态功能，强调乔灌灌层空间优化，追求垂直结构丰富，缺乏地下空间考虑。而目前城市部分绿地系统乔灌的根系地下生长空间限制现象突出，行道树系统更为严重有限地下空间限制现象突出，行道树系统更为严重，有限的地下空间，城市绿地乔灌竞争表现在多个方面，包括光合过程、矿质营养吸收和水分吸收过程，尤其是乔木和灌木的根系充分重叠区，矿质养分吸收和水分吸收过程竞争最为激烈。乔灌地下竞争逐步成为生长的重要限制因素，多年形成的行道树根冠失衡急需解决。

1.3城市土壤异质性

西安市土壤以黄土和盐碱土为主，绿化过程中换土频繁，因而城市绿地土壤都经过了人为强烈干扰，尤其是在道路与建筑群之间的行道绿地系统，土壤异质性明显，0-100cm的绿地土壤硬度九呈现出5种变化类别，异于农田系统土壤耕层、犁底层和心土层的相对均质性。建成的城市绿地更多重视地上部乔灌草群落得养护，忽略地下土壤可持续养护，土壤性质持续恶化，营养贫薄，行道树系统绿化效果和生态功能逐年下滑。

2海绵型行道树系统

2.1行道树系统是海绵绿地的廊道

海绵绿地是海绵城市元素中重要组成部分，设计规范中要求径流系数达0.1-0.2.城市雨水自然渗滞主要依靠绿地实现，如何实现绿地“渗滞蓄”功能最大化，需在恢复和增强土壤入渗能力基础上，考虑绿地地形和标高设计，设置下凹式绿地等模式，实现雨水的源头分流。

2.2绿地“渗、滞、蓄”功能瓶颈在于城市土壤结构缺失

土层中的不透水硬化层和城市土壤渗透性缺失是海绵绿地中“渗、滞、蓄”功能的瓶颈，直接制约西安市海绵绿地构建的目标。裸露行道树土壤形成的板结层直接降低了降雨的水分渗透速率，而土壤表层覆盖物质，则可有效防止土壤表层形成板结层，维持土壤原有的入渗透系数，同时减少地表径流产生。

3改造方案和检测指标

3.1改造前现状

（1）根冠比失调阻碍法桐生长

行道树法桐株距约5-6m根系限制性的集中分部在0-40cm土层，尤其是与硬化层的交界处集结了大量根系，40cm以下根系几乎看不到，40-80cm多见市政施工的硬化层和建筑垃圾，同时80cm处有管道管线通过，行道树树穴宽度一般在1.2m左右，而树穴与绿化带间隔着3m左右的不透水硬质铺装人行道路，在垂直和水平方向，法桐树根系都无法穿过早期施工的硬化层，严重抑制了根系生长，根冠比失调明显，同时在地上部表现出树径规格不一，新生枝条早衰或死亡现象。

（2）高密度绿篱争夺根系营养

经过现场调研和勘测，行道树间范围内种植大面积满栽小叶女贞、金叶女贞、红叶石楠、海桐等色带绿篱，虽然绿化效果显得整齐，但绿篱根系分布在40CM内，与行道树争夺营养和水分，严重影响了法桐生长。

（3）行道树与人行道雨水汇流矛盾

原行道树结构采用乔灌结合模式，在行道树下围树篦子，基本与沥青主道路路牙持平，每逢雨季，短期降雨从屋顶、人行道等汇水面汇集后，流向行道树区域，原有树篦子和绿篱阻碍了雨水垂直下渗，大量停滞雨水溢流到主干道上，造成路面短期汇水量暴增，行道树作为雨水收集和渗透系统功能被弱化，难以实现海绵城市要求的“渗、滞、蓄”功能

3.2改造方案

提出“破、扩、改、增”指导方略，通过打破原有行道树根系周围障碍层、扩大行道树根系吸收区体积、缓解根系营养竞争、改良种植区土壤，增加土壤透蓄水量，构建“透蓄型”行道树地下改良结构。

3.3改造流程

（1）行道树树带植物栽植结构改造——移除绿篱。

（2）打破树穴周围建筑硬化层，清除深度1m的树穴中建筑垃圾。

（3）改良树穴中土壤结构，增强雨水渗透和蓄积——在清除垃圾后的原土中掺拌山皮砂和草炭，在土壤上层铺设粗砂层和小石砾层。

（4）在树穴周围埋入根系通气盲管，在管道四周铺设细石屑，确保管道的畅通，增强土壤气体交换能力，刺激行道树根系生长，并且通过盲管灌水有效解决大树根系灌水不透的隐性缺水问题。

（5）去除原来行道树四周的侧石，用小砾石和粗砂构建过滤透水层，上面整体铺设树篦子面层，降低人为踩踏提高树穴周围土壤硬度的负面风险。

3.4改造后行道树生长情况

3.5改造后土壤情况

4改造后效果

4.1经过改造后的行道树

地部枝条和树叶生长量明显高于未改造路段。叶片是作物进行光合作用死亡重要器官，枝条长度和枝条粗度能够直接反应植物长势。

4.2行道树系统区土壤特性

改造后行道树土壤PH值显著降低，说明经过改造后的土壤盐碱性降低，改善了行道树根部的生长环境。

5讨论

5.1行道树法桐长势

改造后法桐生长量明显的提高，冠型更具有观赏性。“破、扩、改、增”改造方案以地下环境的改良与再塑为出发点，行道景观当年就有实质的提高。同时。适当的地上冠型控制成为后期管理的重要手段，毕竟行道树法桐根系生长空间在改造后，每棵树也只有8-13立方，随时间推移，法桐树灌相互郁闭后，再次加剧根区空间、养分等竞争的可能性是存在的。

5.2根区土壤

行道树地下土壤通过改良工程，去除障碍层与侵入物，改良后土壤PH值恢复到偏中性，土壤硬变下降22.9%，入渗率按照标准分类由慢提高到较快，实现了改造方案的预期目标。土壤物理与化学指标均得到改善，促进行道树根系生长。土壤电导率在雨季后取样检测，数值偏低，尤其是改造结构，值得关注。

5.3海绵效应

海绵绿地最核心理念是恢复自然生态系统对于雨水“渗、滞、蓄、净”的作用。通过地下部分从上到下的改良，并以树篦子面层、小砾石层和粗砂层为过滤层，整体上增加了土体入渗能力和净化雨水径流。

6结论

“透、蓄、型”行道树结构是结合海绵城市理念，基于“破、扩、改、增”指导方略，对原有的行道树结构进行改造，通过打破原有行道树障碍层、扩大行道树根系吸收区体积、消除根区营养竞争、改良种植区土壤、增加土壤透蓄水量，行道树长势恢复明显，土壤硬度明显下降，土壤渗透系数明显提高，改造效果明显，做法适合推广。