城市树木很重要:它们净化空气,减少污染热岛效应,有助于调节水循环,并提供巨大的健康益处。然而,肆无忌惮的发展威胁着城市森林的生存以及全套的生态系统服务它提供了。
这些服务的规模与树冠的重要性密切相关。它通常以一个指数为特征,该指数将顶部覆盖的行业与区域的总规模联系起来。
最近的一项研究发现,在覆盖Québec City, Beaupré, l'Île d'Orléans, Lévis和圣劳伦斯河沿岸的其他社区的地区,天然树冠是这样的每年产生超过11亿美元的收益.
供水、减少洪水、改善空气质量和碳封存都是被考虑的生态系统服务——人们从生态系统中获得的好处。在此背景下,几个主要城市制定了雄心勃勃的冠层扩张目标。
然而,这些目标面临几个重大挑战。住宅建设和基础设施的开发和更新往往会减少城市冠层。这种减少部分与基础设施占用的空间直接相关,而另一部分是安装过程中对树木的破坏。
在现有树木附近施工会对树木的地上部分和下面的根系造成直接损害。
作为一名森林工程师和教授造林以及城市林业,我调查了树木在自然、城市和乡村环境中的抗风稳定性。我感兴趣的是物种、土壤类型和明显缺陷对抗茎裂和连根拔起的影响。
直接损失
森林环境建设带来了树木生长环境的普遍变化。通过打开树冠,树木暴露在更强的风中,这增加了它们对水的需求,并可能危及它们的稳定性。
在树木繁茂的环境中施工时,表面可能会变得不透水。这减少了流入土壤的水,促进了水的径流。这两个因素结合在一起会导致水分紧张,最终树木在建造后几年就会染色。
在树木附近的建筑工作经常涉及到挖掘,这损害了部分根系。工程在圣丹尼斯街进行,网址为Montréal。//图片由The Conversation提供。
在现有树木附近施工可能会对树木的空中部分造成直接损害,这是很容易看到的。对根系的损害要微妙得多,但可能产生更重要的后果。
根发挥着多种作用,包括储备的积累、固定在地面上以及去除水分和养分。对树根的破坏将影响它们执行这些不同功能的能力,并对树的一般功能造成影响。
在树木附近的建筑工作经常涉及到挖掘,这损害了部分根系。研究发现切根可以减少根茎的阻力-在最初的破坏之后,这种影响可能会持续几年。
影响的大小与根系流失量有关,是根系流失量的函数离中继线的距离.虽然根的伸展可能超出冠下的空间,但一般认为最重要的部分在这一区域。切根对树木稳定性的影响也将取决于根系统的配置.
减少经济增长
树根受损后,树木补充水分的困难可能会导致关闭气孔也就是在光合作用中控制气体交换的气孔。这种关闭会导致增长放缓。在根系被破坏之后,树木会改变光合作用产物的方向,以牺牲树木地上部分的生长为代价重建根系系统。
在某些情况下,对生长和死亡率的影响是有限的,但严重受损的树木需要时间恢复,这可能使它们更容易受到其他压力的影响。当根系流失太严重时,树木会在几年内衰退,最终死亡。当根系能够自我重建时,生长就能恢复正常的节奏。如果沟渠是暂时的,并且在工作结束时将有利于根系发育的材料放回原位,恢复的可能性更大。
进一步的研究需要
通过机械压实或在原有水平以上加土,可以改变土壤的通气性和水分状况。空气向根系的扩散和根系呼吸产生的CO2的扩散将会减少,从而阻碍根系的正常运作。
然而,土壤强化的效果将取决于所加土壤的厚度和性质。安装地下通风系统经常被推荐用于大量的土壤添加,但是对其有效性的研究还不确定.
减少施工的影响需要提前规划防护措施,并密切监督施工现场。有几种标准和指南,但它们的建议有时是不同的。这些措施通常是基于有限数量的有充分记录的研究。还需要更多的研究工作来验证它们并提出新的方法。