樹木健康管理與風險評估
文、圖 | 吳孟玲 | 林業試驗所研究員兼副所長
| 劉則言 | 林業試驗所森林保護組助理研究員
| 李其龍 | 林務試驗所森林保護組研究助理
| 莊柏遵 | 林務試驗所森林保護組研究助理
《森林法》推動樹木保護專章,中央林業單位不只保護森林,也關心 都市樹木的健康問題,都市樹木是否健康,與其是否發揮功能密切相 關,都市林之生態服務功能是目前國際間重要研究課題,研究者認為 藉由健康都市綠色基礎建設,可解決全世界面對暖化與空污之困境。
《森林法》設立樹木專章,將受保護樹木列為文化資產,並希望透過 法源依據,繼而推動樹木保護人員認證及訂定相關規範,除了可保護 都市重要樹木文化資產,同時更希望能強化國內樹木健康管理制度 面、知識面及技術面,達落實樹木健康永續管理目標,使都市林生態 服務功能發揮最大效益。
專輯:樹木保護 專輯
樹木保護
圖 / 大山影像
根系受褐根病感染,傾倒樹木根系嚴重腐朽,而失去支撐力。
檢查樹木根基部,發現樹木根基部已受褐根病菌絲面感染達樹皮圓周 1/3以上。
樹木健康與否,其組成要件包含活力與生命 力。活力和樹木本身基因有關;而生命力則與 有無好的及正確的維護管理有關。往往在種植 樹木過程中,大家會去選擇基因好的樹種來種 植,卻疏忽好種也要有好的維護管理,才能使 樹木健康長壽。樹本身的活力(基因本質)是 好的,再透過好的維護管理,強化生命力,即 有機會成為健康受保護樹木。反之,光是靠活 力(基因種)良好,卻沒有好的維護管理,將 無法有好的生命力(好種不長壽)。
要維持活力與生命力,固然需要有樹木專家 在知識面與技術面提供支持,但在管理面也需
植完當下的保活任務,也包括種植後續的維護 管理。新植樹木的初期健康管理非常重要,如 修剪、確定枝下高及中央主幹等,以避免未來 發生等勢幹及不安全樹木結構發生。都市樹木 雖提供許多直接與間接效益,然而,樹木的種 植、養護和都市樹木生長過程中,也相對帶來 一些挑戰和管理成本,這些因素都必須納入都 市樹木效益的考量之中。儘管樹木對於居住於 都市的國民是無價的資產,但若缺乏合適的管 理規範與策略,樹木反而可能是一項負擔與危 險,因此,國際樹藝師更強調樹木專家(樹藝 師、樹木保護人員等)應在樹木配置規劃初期 即加入工作團隊,以進行樹木後續健康生長。
莫蘭蒂颱風災後調查中,該樹已傾倒。
莫蘭蒂颱風前於金門調查列管珍貴榕樹,經目視健康檢查,可見枝葉稀 疏,未有活力生長狀。
樹木健康管理從規劃開始
樹 木 專 家 必 須 在 工 程 初 期 即 和 都 市 林 決 策 者、規劃者、工程師與景觀師一起參與規劃合 作,將樹木併入都市計畫中。樹木從新植到長 大,具有長期的服務功能,樹木專家參與樹木 規劃時,應以永續性為最終目標,包括樹木長 期維持生態、社會與經濟效益的能力,樹木的 生命力與規劃成功與否息息相關。
一座健康的都市林必須具有不同齡級的樹木 並兼顧生物多樣性,同時須使樹木健康與穩定 達到最大值。由於樹木自新植到能發揮生態服 務功能耗時許久,因此在都市林中保留和維持 成熟樹體,將有助於樹木效益發揮達最大化。
亦可藉由群植樹木和大範圍的都市景觀綠化達 成永續性,以營造更接近自然環境之狀態。在 日本樹木醫制度發展過程中即可看出,從樹木 醫(樹木生病尋求樹醫生醫治),到街路樹診 斷 士( 樹 木 健 康 檢 查 概 念, 早 期 診 斷 早 期 治 療),以及日本近年推動的綠化再生士(傳達 都市林永續經營概念,以原始、接近自然之都 市林管理法,達到農藥減量、重視生物多樣性之 動植物永續經營模式),皆在尋求都市林環境之 自然狀態。
樹木健康管理
國際樹藝協會及日本樹木醫訓練課程,皆一 致認為認識樹木是最基礎也是最重要的,從病 害防治管理而言,正確診斷是防治管理最重要 步驟,而正確診斷第一步即是認識植物。美國 植物病理學之父 Agrios 曾說:「何謂生病?偏 離正常狀況,稱之為生病。」須認識植物正常 狀況,才知何謂偏離正常狀況。因此在樹木健 康管理知識面上,須理解樹木生物學、土壤學、
水分管理、營養學、種植與成長、修剪、樹木 支撐及避雷系統、診斷與樹病、植物健康照護、
風險評估與管理、樹木與營建工程、都市森林 學、樹木工作人員安全及樹木攀爬與工作等。
在日本樹木醫培訓過程中,除了知識面與技術面 學習外,更重視對樹木的情感,透過面試了解樹 木醫候選人之道德品格,最後決定錄取與否。
樹木健康照護
樹木健康照護是一項整體、全面及詳細的策略 管理計畫,管理植物健康、結構及外觀。往往在 景觀設計中,把美學功能列為栽植主要價值,而 忽略健全結構對都市樹木的重要性,此不僅僅是 影響樹木存活、健康問題,也關係到安全問題。
專輯:樹木保護
除了生物因子如褐根病會影響樹木健康,其他人為因素如種植於花台 內、覆土過高、回填排水不良之介質等,皆會造成樹木生長不良,增 加倒伏風險。並且是造成褐根病易發生之因子。
許多樹木根系出現典型褐根病危害網狀格紋病徵時,多已感染兩年以上。
樹木是大地生態系的一部分,在生態系中生 物及非生物因子,皆會影響樹木健康。土壤、
灌木、草本植物、草皮及人造景觀等地景元素,
皆和樹木有互動關係,而不單單只有病、蟲害 會影響樹木健康。因此,樹木健康照護,須考 慮樹木存在整個生態系,因此樹木防治管理,
亦須以整個生態系考量為出發點,研擬防治管 理行動。
以臺灣常見樹木病害褐根病為例,許多樹木 感染褐根病之原因,往往由許多非生物因子首 先影響樹木健康,最後導致樹木枯死,若只單 看到感染褐根病菌絲面之枯木,多半會認為樹 木死亡為單一生物因子(例如:褐根病)造成。
然而在國內造成樹木感染褐根病之因子探討,
跟寄主、環境皆有密切關係,如排水不良地區、
壓實土壤、生長於水泥花台之樹木、根系生長
空間不佳等生育地不良因子,皆易增加樹木感 染褐根病之風險。因此,藉由生育地改良技術,
如土壤改良、添加微生物製劑、長帶型植穴及 健康苗木種植等,皆可降低樹木褐根病感染風 險,亦是未來都市林對褐根病健康管理策略。
監測是健康照護之重要工作
樹木在健康照護過程中,不論是水分管理、
營養管理以及健康照護中最主要之整合病蟲害 管 理(IPM), 皆 需 要 進 行 監 測。 在 監 測 過 程 中,了解照護手段是否有效,同時也可適時調 整防治策略,強化健康管理成效。監測包括立 地環境訊息、植物訊息及異常訊息三方面。
立地環境訊息,包括最近的氣候趨勢、景觀 管理操作、排水及土地的改變、鄰近植物的新 植或移除,以及硬體景觀的建造或恢復等,皆
可能影響植物的生命力。在諸多案例中,植物 在不利的生育地環境下,相對容易受到病害蟲 的干擾,因為木本植物的反應時間經常較環境 或栽培手法改變的時間為晚,故生育地的歷史 訊息是極為重要的。
蒐 集 植 物 狀 態 資 訊 亦 是 樹 木 檢 查 重 要 的 另 一環。葉片數量、大小、顏色、枝條之生長、
症狀反應以及任何的異常病兆等,皆是樹木健 康的評估指標。樹木本身的條件,亦會影響其 自身對有害生物之敏感性及傷害的忍受性;因 此,依照樹木本身不同條件,針對潛在的有害 生 物 作 適 當 之 防 治 臨 界 值(action threshold)
調整有其必要性。例如,有害生物防治臨界值,
對於狀況不佳的樹木來說是相對較低的,因為 即使是非常輕微的逆境,也會使樹木進到不可 逆的衰弱狀態,如曾經遭受工程傷害、強修剪 之老樹對病蟲害忍受性較低。此外,物候階段 也會影響樹木對傷害的容忍性,並影響有害生 物 防 治 的 決 策; 透 過 物 候 學(phenology) 探 討週期性生物活動及氣候變遷之關係,可應用 樹木健康照護。舉例來說,在年末時,落葉樹 上的葉部有害生物可能因為快速落葉而不需加 以防治。植物病原生物(真菌、細菌等)可能 已感染植物組織,但在病徵發生之前都不會被
發現,因此鑑別對特定病害高感病的植物種類
(如褐根病多發生在榕樹),及監測已知病害 的病徵及病兆(真菌的子實體或細菌的菌泥),
或防範已有紀錄的病害都是重要的。
異常訊息更是必須透過監測才能了解,並應 該列入未來樹木普查工作中並執行改善,包括 有害生物或其它異常的調查,及鑑別相關因子
(族群量水平或嚴重性、目前的生活史階段、
病徵及病兆、有無有害生物以及自然控制的可 能性等)。調查害蟲的族群數量水平或失調的 嚴重程度,對於防治臨界值的評估是必要的;
很多蟲害跟病害只有在其脆弱的生活史階段才 能有效地進行管理。當考慮進行有害生物管理 時,確實鑑定生活史階段是必要的,才能選擇 適當的管理策略。假使自然控制有害生物是高 度可行的,則可能未必需要施行防治。反之,
應持續地監測有害生物,以評估自然控制的效 力,然後在必要時實施防治策略。
有害生物可能只在特定期間會活動(例如:
樟白介殼蟲好發於每年 4 月至 8 月),因此肉 眼所觀察到的損害水平可能無法提供足夠的訊 息,以進行管理決策。另外,某些害蟲只在難 以偵測的特定生活史階段易於被防治(如鱗翅 專輯:樹木保護
樟白輪盾介殼蟲一般好發於4-8月期間,於梅雨季及颱風季後,族 群數量會明顯降低。整合蟲害管理概念中,可於2月底害蟲密度較低 時,即採取防治措施。
檢測樹木健康狀況,除了目視診斷,也可以結合科技儀器。例如使用 樹液流動儀,可了解維管束樹液流動狀態,應用於評估了解樹木健康 情形。
估防治臨界值,並安排合適的管理策略。
科技儀器應用研究 樹液流動儀
近 年 來, 樹 木 保 護 意 識 抬 頭, 林 木 健 康 日 益受到國人重視。檢查樹木健康有多種方式,
包 含 目 視 檢 查 及 非 破 壞 性 檢 測。 目 視 檢 查,
即以肉眼判斷樹木外觀,以系統性方式檢視樹 木 根 部、 幹 部 及 樹 冠 部 之 缺 陷; 非 破 壞 性 檢 測 法, 則 可 利 用 樹 木 阻 抗 儀 及 應 力 波 檢 測 儀
(ARBOTOM®)。 樹 木 阻 抗 儀 以 細 微 探 針 鑽 入 樹體,可得知木材質地密實程度;應力波檢測 儀則透過震動波檢測樹體內部,類似人體電腦 斷層掃描,可得知樹木橫截面木材腐朽程度。
然而,上述兩種方式,皆須待樹木已有空洞 腐朽發生時,方能得知樹體結構已產生缺陷,
此時再進行補救措施往往為時已晚。為改善此 情形,可透過樹液流動儀(sap flow meter),
檢測樹體木質部水分流動情形,於外觀未發現 缺 陷 時, 及 早 由 樹 體 生 理 層 面 發 現 問 題。 植 物 輸 導 組 織 好 比 人 類 的 血 液 循 環 系 統, 將 水
狀況,由此可見其對植物之重要性,也與樹木 健康息息相關。樹液流動之動力來源為葉片之 蒸散作用,由下而上將水分自根部拉往樹冠方 向,樹液流動儀透過將 3 支探針以垂直地面方 向插入樹體,由最下方探針偵測原始樹液流溫 度,經中央探針加熱後,再由最上方探針偵測 溫度,藉由判斷溫度上升快慢程度,可由電腦 軟體換算樹液流動速度。
透過此儀器可得知目標樹木在不同時節、天 氣、環境條件下樹液流動之情形,也可經由長 期監測,獲得健康樹木之樹液流動基礎資訊。
然而影響樹液流快慢因子眾多,同棵樟樹在不 同 氣 候 下 的 樹 液 流 24 小 時 變 化, 其 高 峰 值 兩 者間也會有所不同,可見其變化易受外界因子 影響,但若透過縮減及固定變因的使用條件,
在進行都市林健康評估上,配合目視檢測可更 進一步確立植物狀況,對於往後的維護管理能 有更為準確的策略判斷。
舉 例 而 言,2017 年 9 月, 針 對 數 棵 因 為 道 路工程完工後 3 個月(工程傷害),其外觀生
樹液流動儀藉由中央紅色探針進行加熱,上下方探針感測溫度變化速度,溫度升降快慢受樹液流速影響,
經試驗在早上10點至下午2點是最佳檢測時機。
長情況不佳之樟樹進行樹液流檢測,雖檢測時 間不長,但對照相同時段其他健康樟樹之檢測 結果,仍可比較出明顯差異:外觀樹葉稀疏、
無新芽之樟樹樹液流約 0.6-2 cm/h;外觀樹葉 繁茂之樟樹則約為 18-22 cm/h。
除了不同樹木個體,也可使用於同一植株中 不 同 枝 幹。 另 一 案 例 於 2017 年 8 月 時, 老 楠 樹(該樹有數處腐朽空洞,並曾經施以樹木外 科手術處理),目視枝幹仍可發現樹葉稀少及
回枯現象。針對曾外科手術處理後與健康枝幹 之不同枝幹進行樹液流檢測,結果明顯顯示經 外科手術處理後之枝幹,樹液流動情況皆不如 健康者活躍。
未來利用科技研發,儀器配合樹藝師專業知 識亦是一種趨勢。樹液流動儀在都市林健康評 估中可配合其他檢測法同步進行,以求更加掌 握樹木現況,及早發現樹木問題,擬定適合策 略以改善樹木健康。
專輯:樹木保護
因工程傷害受害之樟樹樹液流檢測結果及外觀概況。樹液流速極低(介於0.6-2 cm/h),沒有活力。
目視外觀生長良好樟樹之樹液流概況。樹液流速則多介於18-22 cm/h。
化資產,更有其具備生態服務功能及效益(環 境效益、美學效益、經濟效益及心理與社會效 益)。然而都市中健康樹木定義,不單單只是 具有生物功能,亦須有社會功能,所謂社會功 能是能發揮生態服務功能效益,並且非都市炸 彈(可能造成公共危險)。因此在日本之行道 樹及公園等都市樹木管理,皆強調樹木是維持 美麗都市景觀的基礎,具有提供綠蔭等重要的 機能性(生物功能),但仍須透過各種都市樹 木 的 管 理 方 式 及 管 理 技 術 研 究, 方 能 打 造 出
「健康且安心的綠意」,使綠意完全發揮其機 能。因此樹木健康診斷必須列入安全目的,在 追求安全、安心道路空間的同時,也要避免受 保護樹木因颱風或強風倒下,或枝條斷落而造 成人身及物品危害;在美國樹藝學健康管理中,
也強調樹木風險評估的重要性及專業性。在國 內因為樹保專章之下,全國皆在進行樹木普查 清冊同時,亦應將健康檢查及風險評估列為重 要工作,同時擁有老樹文化資產,也有健康老
樹 木 風 險 評 估(risk assessment) 是 針 對 部 分 或 樹 體 發 生 掉 落 或 傾 倒, 並 造 成 損 害 或 傷 害 之 可 能 性 的 評 估 過 程, 必 須 要 有 可 能 標 的 物存在(主要為人、車及重要建物),才進行 風險評估。在執行樹木風險評估時,可藉由預 測 並 防 止 破 壞 樹 木 之 結 構 性, 以 促 進 公 共 安 全、保護在工作場地的工作者,並促進樹木健 康 長 壽。 樹 木 風 險 評 估 要 考 慮 到 3 個 因 素:
樹木本身發生破壞傾倒的潛勢、促使樹木破壞 傾倒的各種環境因素、會造成損害或受傷的標 的(target)。 傾 倒 趨 勢 是 指 樹 木 或 一 部 分 的 樹體,在一定的時間期限內,發生斷落或傾倒 的可能性,因此任何風險評估結果皆具有時效 性。在評估樹木傾倒勢的過程中,樹藝師必須 考慮許多因素,包括樹種、生長習性、缺陷、
枝條連結的品質、根系狀況、傾斜、樹木及生 育地的歷史等。
樹木風險評估過程中,除了估算樹木本身塌壞之可能性,亦需考慮標的物存在與否及位置。
如本圖中老樹下方有兒童遊憩區,將增加樹木風險等級。