中國(guó)太需要“接地氣”的研究：從35萬(wàn)株被臺(tái)風(fēng)吹倒的樹說(shuō)起
?楊軍
撰文 | 楊軍（清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)中心副教授）
責(zé)編 | 鄧志英
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第14號(hào)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”是今年以來(lái)全球最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，也是1949年以來(lái)登陸閩南最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。9月15日3時(shí)05分，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”登陸廈門市翔安區(qū)沿海，登陸時(shí)強(qiáng)度為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)（15級(jí)），最大陣風(fēng)17級(jí)。加上風(fēng)雨潮齊聚，這場(chǎng)破壞力驚人的臺(tái)風(fēng)，讓廈門損失了35萬(wàn)株樹。
看到這個(gè)數(shù)字，我滿心苦澀。35萬(wàn)株大樹，即使以保守的清理、替換代價(jià)——每株一千元計(jì)算，那也要3.5億人民幣！相信以廈門的經(jīng)濟(jì)實(shí)力是能夠承受，早晚能夠恢復(fù)城市的綠色。但是，如果再來(lái)一場(chǎng)臺(tái)風(fēng)呢？或者說(shuō)對(duì)于東部沿海的其它城市，也承受同樣的一次打擊，會(huì)產(chǎn)生怎么樣的損失？而這些損失的部分甚至是大部分本是可以避免的。我正好在臺(tái)風(fēng)前一天離開廈門——親身體會(huì)了這個(gè)城市驚人的美麗，但又在新聞里看到了臺(tái)風(fēng)過(guò)后滿目瘡痍的景象，有心無(wú)力，這是我作為一名城市生態(tài)研究人員感到滿心苦澀的原因。
要避免臺(tái)風(fēng)和暴雨對(duì)城市樹木的毀滅性打擊其實(shí)不難，只要做到以下簡(jiǎn)單的三點(diǎn)：
美國(guó)林務(wù)局研究了150種常用城市樹種的抗風(fēng)性，發(fā)現(xiàn)棕櫚類植物非常抗風(fēng)（圖1），其他抗風(fēng)種類包括紫薇、冬青、池杉、廣葉玉蘭和橡樹類。而不抗風(fēng)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(fēng)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臺(tái)風(fēng)表現(xiàn)。來(lái)源：XL
網(wǎng)上發(fā)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(xí)，包括移植大樹進(jìn)城，搞城市綠化的大躍進(jìn)；種植上不遵循科學(xué)規(guī)律，不提供樹木生長(zhǎng)所需的必要環(huán)境等。
下面的大樹極可能是當(dāng)年移植的一棵老樹（圖2）。南方的城市綠化中曾經(jīng)很流行將農(nóng)村或周邊山中的大樹古樹移植到城市中，這些大樹往往價(jià)值數(shù)萬(wàn)到數(shù)十萬(wàn)元。這是一種殺雞取卵的做法。俗語(yǔ)云：樹挪死、人挪活。大樹或老樹在長(zhǎng)期的生長(zhǎng)中適應(yīng)了周圍的環(huán)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(zhǎng)環(huán)境，大樹是很難適應(yīng)的，這會(huì)極大地縮短它們的壽命。今天的城市中，很多這樣的大樹實(shí)際上都處于奄奄一息的狀態(tài)。它們?nèi)绻谝巴膺€有上百甚至上千年的壽命，一旦移到城市中能存留數(shù)十年已經(jīng)算不錯(cuò)了。而另外一個(gè)副作用就是地上和地下部分無(wú)法形成良好的對(duì)稱生長(zhǎng)，大頭小根，頭重腳輕，遇到強(qiáng)風(fēng)自然會(huì)倒伏。
?圖2 倒伏的大樹，根據(jù)建筑物的嶄新程度和周邊的環(huán)境判斷，這株大樹極可能是移植的老樹。來(lái)源：中新網(wǎng)
而雪上加霜的是普遍的不規(guī)范的種植方式。種植穴小，周邊土壤高度板結(jié)，樹木的根系被禁錮在一個(gè)很小的空間里，不能起到應(yīng)有的固定作用。樹木的根系大部分分布在土層0.5 m范圍內(nèi)，如果無(wú)法向周邊延伸，被局限在一個(gè)很小的空間里，最后會(huì)形成一個(gè)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(zhǎng)空間。地上空間的的標(biāo)準(zhǔn)一般根據(jù)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(zhǎng)空間一般是大樹10×10米，小樹也要有3×3米的范圍（圖4）。
此外在臺(tái)風(fēng)高發(fā)區(qū)種植樹木可盡量提倡群植，形成樹木的小群落，避免孤植樹，群植的樹木抗臺(tái)風(fēng)能力更強(qiáng)。
?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，但這里的根系和種植穴大小近似，顯示出其受到的抑制。來(lái)源：臺(tái)海網(wǎng)
?圖4 國(guó)內(nèi)的種植穴往往是上下大小一致的一個(gè)方形或圓形坑（圖片：海都網(wǎng)）。國(guó)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(jié)構(gòu)并向周邊延伸，滿足樹木根系的生長(zhǎng)需求（www.hort.cornell.edu/uhi/outreach/recurbtree/）
國(guó)內(nèi)的城市樹木種植往往是重栽植輕養(yǎng)護(hù)，整體的養(yǎng)護(hù)水平極低，缺乏最基本的樹木生物學(xué)的知識(shí)。下面這棵被大風(fēng)刮斷的樹就是由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，形成了并生枝和擠壓木，兩個(gè)大枝的結(jié)合部非常脆弱，一遇大風(fēng)就容易劈裂、折斷（圖5）。
?圖5 注意樹干空隙之間的擠壓木，這類木材的抗劈裂和斷裂性差。來(lái)源：國(guó)家應(yīng)急廣播網(wǎng)
對(duì)樹木生物學(xué)特性的了解的缺乏不僅僅局限于城市園林管理部門，一些園林科研人員也相當(dāng)缺乏這方面的知識(shí)。下圖是今年夏天清華大學(xué)校園管理部門對(duì)幾十株加楊做了截頭后的效果（圖6）。該舉動(dòng)引起了廣大師生的關(guān)注，紛紛向?qū)W校投訴。
?圖6 清華學(xué)堂路上加楊截頭后的效果
校園管理部門在校園網(wǎng)上公開進(jìn)行了答復(fù)，其中提到截頭的主要原因是樹鋸短之后能夠減少刮風(fēng)樹木斷裂或倒伏的危險(xiǎn)，并稱該項(xiàng)措施是在廣泛征詢園林專家意見(jiàn)之后做出的。相關(guān)專家可能并不知道樹木本身有天然的減少風(fēng)的沖擊力的機(jī)制，通過(guò)枝葉的振蕩和樹干的搖擺能夠很好地緩沖風(fēng)力。而截頭和去除枝葉恰恰將樹木本身的抗風(fēng)機(jī)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(gè)理由是樹木截頭之后能在3-4年內(nèi)長(zhǎng)出新的樹冠。但是他們和相關(guān)專家并不知道，由萌生枝形成的新樹冠是非常脆弱的，樹枝和樹干的結(jié)合部牢固程度遠(yuǎn)低于天然生長(zhǎng)的枝條和樹干的結(jié)合牢固度，一旦遇到大風(fēng)、大雨或是大雪天氣，極易從結(jié)合部折斷。而截頭造成的傷口是病原物進(jìn)入健康樹體的重要渠道，極易形成樹木的干腐或根腐，降低樹干的強(qiáng)度和根部的固著力，導(dǎo)致樹干在大風(fēng)情況下易折斷或倒伏（圖7）。諷刺的是，管理部門費(fèi)錢、費(fèi)力又挨罵，最后得到了他們極力想要避免的結(jié)果。
正確的管理措施是制定定期的檢查和維護(hù)制度，及時(shí)伐除病死枯枝、并移除瀕死或具有安全隱患的樹木。樹木的強(qiáng)度可以通過(guò)針式阻力儀進(jìn)行測(cè)定，而樹木的抗風(fēng)倒程度可以用拉力計(jì)進(jìn)行檢測(cè)。觀察樹木干部和根部的真菌子實(shí)體或枝葉的生長(zhǎng)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(xué)結(jié)構(gòu)外，還是病原物進(jìn)入樹體的重要渠道。
來(lái)源：http://hort.ifas.ufl.edu/woody/topping.shtml
讀到這里，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)城市綠化遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是挖坑種樹那么簡(jiǎn)單，而是一個(gè)需要生物學(xué)、樹木學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、力學(xué)、城市規(guī)劃等多個(gè)學(xué)科知識(shí)體系支撐的一項(xiàng)工作。如果中國(guó)的城市綠化只停留在低水平上進(jìn)行，將很難從“建了毀、毀了再建，再建再毀”的惡性循環(huán)中脫身，會(huì)造成極大的人力、物力和經(jīng)濟(jì)損失，妨礙我們實(shí)現(xiàn)“城市里能看到青山綠水”的宏偉目標(biāo)。
但一個(gè)殘酷的事實(shí)是：我們?cè)诔鞘猩鷳B(tài)和城市林業(yè)基礎(chǔ)研究上投入嚴(yán)重不足，相關(guān)研究嚴(yán)重滯后。我在上面談到的相關(guān)科學(xué)認(rèn)識(shí)全部來(lái)自于歐美。原因很簡(jiǎn)單，這方面的研究發(fā)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(guó)際上讓國(guó)人揚(yáng)眉吐氣，所以在國(guó)內(nèi)很少能夠得到支持。從事相關(guān)研究的人員要么轉(zhuǎn)向細(xì)胞分子，要么分析氣候變化、全球變化的影響，盡量向高大上的方向靠攏，結(jié)果是SCI文章發(fā)了許多，但城市生態(tài)建設(shè)實(shí)踐中的問(wèn)題卻是越來(lái)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里的血汗錢，損失的是良好宜居的城市環(huán)境，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是幾篇SCI所能夠抵消掉的。作為一位普通的科研人員，我只能在這里呼吁科研管理部門能夠考慮給予這些研究多一點(diǎn)支持，在考核上多一點(diǎn)靈活性，更加看重實(shí)際貢獻(xiàn)而降低SCI的比重。
意猶未盡，但得回去寫SCI了。
原文首發(fā)于作者楊軍的科學(xué)網(wǎng)博客，《知識(shí)分子》獲授權(quán)刊載自微信公號(hào)《城市生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)》。
