中國太需要「接地氣」的研究：從35萬株被颱風吹倒的樹說起

知識 09-20

?楊軍

撰文 | 楊軍（清華大學地球系統科學中心副教授）

責編 | 鄧志英

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第14號颱風「莫蘭蒂」是今年以來全球最強颱風，也是1949年以來登陸閩南最強颱風。9月15日3時05分，超強颱風「莫蘭蒂」登陸廈門市翔安區沿海，登陸時強度為強颱風級（15級），最大陣風17級。加上風雨潮齊聚，這場破壞力驚人的颱風，讓廈門損失了35萬株樹。

看到這個數字，我滿心苦澀。35萬株大樹，即使以保守的清理、替換代價——每株一千元計算，那也要3.5億人民幣！相信以廈門的經濟實力是能夠承受，早晚能夠恢復城市的綠色。但是，如果再來一場颱風呢？或者說對於東部沿海的其它城市，也承受同樣的一次打擊，會產生怎麼樣的損失？而這些損失的部分甚至是大部分本是可以避免的。我正好在颱風前一天離開廈門——親身體會了這個城市驚人的美麗，但又在新聞里看到了颱風過後滿目瘡痍的景象，有心無力，這是我作為一名城市生態研究人員感到滿心苦澀的原因。

要避免颱風和暴雨對城市樹木的毀滅性打擊其實不難，只要做到以下簡單的三點：

選擇好樹種

美國林務局研究了150種常用城市樹種的抗風性，發現棕櫚類植物非常抗風（圖1），其他抗風種類包括紫薇、冬青、池杉、廣葉玉蘭和橡樹類。而不抗風的有馬褂木、梨樹、榆樹、松樹、南洋杉、垂葉榕等。但恰恰是不抗風的垂葉榕占廈門行道樹比例的第一位，13.2%。

?圖1：棕櫚類植物在廈門有良好的抗颱風表現。來源：XL

改變種植方式

網上發布的廈門大量樹木倒伏照片，暴露出了在城市樹木種植中的種種陋習，包括移植大樹進城，搞城市綠化的大躍進；種植上不遵循科學規律，不提供樹木生長所需的必要環境等。

下面的大樹極可能是當年移植的一棵老樹（圖2）。南方的城市綠化中曾經很流行將農村或周邊山中的大樹古樹移植到城市中，這些大樹往往價值數萬到數十萬元。這是一種殺雞取卵的做法。俗語云：樹挪死、人挪活。大樹或老樹在長期的生長中適應了周圍的環境，這是它們能夠存活至今的原因。而一旦挪到城市中、完全改變了它的生長環境，大樹是很難適應的，這會極大地縮短它們的壽命。今天的城市中，很多這樣的大樹實際上都處於奄奄一息的狀態。它們如果在野外還有上百甚至上千年的壽命，一旦移到城市中能存留數十年已經算不錯了。而另外一個副作用就是地上和地下部分無法形成良好的對稱生長，大頭小根，頭重腳輕，遇到強風自然會倒伏。

?圖2 倒伏的大樹，根據建築物的嶄新程度和周邊的環境判斷，這株大樹極可能是移植的老樹。來源：中新網

而雪上加霜的是普遍的不規範的種植方式。種植穴小，周邊土壤高度板結，樹木的根系被禁錮在一個很小的空間里，不能起到應有的固定作用。樹木的根系大部分分布在土層0.5 m範圍內，如果無法向周邊延伸，被局限在一個很小的空間里，最後會形成一個淺而小的根盤，固定作用弱（圖3）。

正確的做法是為樹木提供充足的地上、地下生長空間。地上空間的的標準一般根據成年樹的冠幅大小確定，以兩棵樹冠幅不大量重疊為佳。地下的生長空間一般是大樹10×10米，小樹也要有3×3米的範圍（圖4）。

此外在颱風高發區種植樹木可盡量提倡群植，形成樹木的小群落，避免孤植樹，群植的樹木抗颱風能力更強。

?圖3. 注意這株倒伏的樹木的根盤大小，樹木的根系往往能延展到樹冠滴水線之外，但這裡的根系和種植穴大小近似，顯示出其受到的抑制。來源：台海網

?圖4 國內的種植穴往往是上下大小一致的一個方形或圓形坑（圖片：海都網）。國外的種植穴除了開口的大小外，在鋪裝地磚或水泥的路面下還有透氣和滲水的結構並向周邊延伸，滿足樹木根系的生長需求（www.hort.cornell.edu/uhi/outreach/recurbtree/）

改變管理方式

國內的城市樹木種植往往是重栽植輕養護，整體的養護水平極低，缺乏最基本的樹木生物學的知識。下面這棵被大風刮斷的樹就是由於養護不當，形成了並生枝和擠壓木，兩個大枝的結合部非常脆弱，一遇大風就容易劈裂、折斷（圖5）。

?圖5 注意樹榦空隙之間的擠壓木，這類木材的抗劈裂和斷裂性差。來源：國家應急廣播網

對樹木生物學特性的了解的缺乏不僅僅局限於城市園林管理部門，一些園林科研人員也相當缺乏這方面的知識。下圖是今年夏天清華大學校園管理部門對幾十株加楊做了截頭後的效果（圖6）。該舉動引起了廣大師生的關注，紛紛向學校投訴。

?圖6 清華學堂路上加楊截頭後的效果

校園管理部門在校園網上公開進行了答覆，其中提到截頭的主要原因是樹鋸短之後能夠減少颳風樹木斷裂或倒伏的危險，並稱該項措施是在廣泛徵詢園林專家意見之後做出的。相關專家可能並不知道樹木本身有天然的減少風的衝擊力的機制，通過枝葉的振蕩和樹榦的搖擺能夠很好地緩衝風力。而截頭和去除枝葉恰恰將樹木本身的抗風機制給破壞了。如果樹高就容易倒伏的話，加州海岸邊的巨杉也就活不了上千年了。而管理部門另外一個理由是樹木截頭之後能在3-4年內長出新的樹冠。但是他們和相關專家並不知道，由萌生枝形成的新樹冠是非常脆弱的，樹枝和樹榦的結合部牢固程度遠低於天然生長的枝條和樹榦的結合牢固度，一旦遇到大風、大雨或是大雪天氣，極易從結合部折斷。而截頭造成的傷口是病原物進入健康樹體的重要渠道，極易形成樹木的干腐或根腐，降低樹榦的強度和根部的固著力，導致樹榦在大風情況下易折斷或倒伏（圖7）。諷刺的是，管理部門費錢、費力又挨罵，最後得到了他們極力想要避免的結果。

正確的管理措施是制定定期的檢查和維護制度，及時伐除病死枯枝、並移除瀕死或具有安全隱患的樹木。樹木的強度可以通過針式阻力儀進行測定，而樹木的抗風倒程度可以用拉力計進行檢測。觀察樹木幹部和根部的真菌子實體或枝葉的生長狀況也能很好地提供樹木健康狀況信息。

?圖7 截頭除了破壞樹木的力學結構外，還是病原物進入樹體的重要渠道。

來源：http://hort.ifas.ufl.edu/woody/topping.shtml

讀到這裡，大家會發現城市綠化遠遠不是挖坑種樹那麼簡單，而是一個需要生物學、樹木學、土壤學、生態學、力學、城市規劃等多個學科知識體系支撐的一項工作。如果中國的城市綠化只停留在低水平上進行，將很難從「建了毀、毀了再建，再建再毀」的惡性循環中脫身，會造成極大的人力、物力和經濟損失，妨礙我們實現「城市裡能看到青山綠水」的宏偉目標。

但一個殘酷的事實是：我們在城市生態和城市林業基礎研究上投入嚴重不足，相關研究嚴重滯後。我在上面談到的相關科學認識全部來自於歐美。原因很簡單，這方面的研究發不了SCI，更不用提Nature, Science, 和PNAS等高影響刊物，也不能像載人航天一樣能在國際上讓國人揚眉吐氣，所以在國內很少能夠得到支持。從事相關研究的人員要麼轉向細胞分子，要麼分析氣候變化、全球變化的影響，盡量向高大上的方向靠攏，結果是SCI文章發了許多，但城市生態建設實踐中的問題卻是越來越多（可參考我早期的一篇英文訪談file:///Users/dengjuliet/Downloads/Yang_2012_08.pdf）。

不去做這些「接地氣」的研究，損失的是老百姓交到政府手裡的血汗錢，損失的是良好宜居的城市環境，這遠遠不是幾篇SCI所能夠抵消掉的。作為一位普通的科研人員，我只能在這裡呼籲科研管理部門能夠考慮給予這些研究多一點支持，在考核上多一點靈活性，更加看重實際貢獻而降低SCI的比重。

意猶未盡，但得回去寫SCI了。