別讓巨人裹小腳!阻(導)根板的錯誤使用,成為台灣道路安全隱憂!

文 :陳柏翰
專業指導:詹鳳春、盧文德

台灣屬於高溫多雨的環境,使得生長在台灣的樹木多半演化為水平淺根的樹種,即使是偌大的樹木,多半的根系僅位於地表下60公分,其中又以表層30公分居多。樹木的根系是透過土壤孔隙進行呼吸,愈深的地方空氣愈少,導致根系無法生長。

然而樹根能夠生長到多深?除了樹種本身特性之外(如寒帶針葉林即為深根樹種),同時也與土壤的組成有關。以台灣的行道樹而言(如圖一、二),時常近路側已被排水溝阻斷根系生長的範圍,樹根只能從其他方向拓展,因此即便表面上僅看到小小的樹穴,實際上樹根已生長在鋪面、甚至是房屋底下,樹木基於自己求生的本能,希望呼吸而向上隆起,導致鋪面受到破壞。

 圖一、生長於房屋邊的樟樹
圖二、樹根生長示意圖

號稱可以保護鋪面的阻根板,卻成為人行道上的未爆彈

近日台灣各地出現「阻根板」或稱「導根板」(本文以下稱阻根板)之園藝資材,主要用於人行道樹穴、樓頂花台等人工地盤。這項園藝資材推出目的大致可分為三點:一、隔絕淺根,使鋪面不被樹木竄根而隆起破壞。二、引導根系向下生長,幫助根系深層固定。三、凹凸槽設計,提供根系生長空氣及濕氣等。

對於此項資材可否在台灣達成以上效益,仍未看到相關研究之時,卻已大量出現於各個工程顧問公司、設計公司的施工圖說當中(如圖三),並持續施作於公共環境(如圖四),看得出「因為根系生長導致破壞鋪面的問題」,各界想盡辦法希望找到解決之道,然而,在未充分了解資材特性,廣泛使用阻根板,已造成以下嚴重問題:

圖三、嘉義縣某市地重劃工程-人行道配置示意圖、導水阻根板示意圖

圖四、阻根板施作紀錄照(樹木根部進行「成圈施作」式阻根板,約1m深)

一、當樹木成長之後,根系抓地力不足,每遇強風必定倒塌

種植時未將黑網拆除的陋習已被糾正許久,而上述施工工法更是一如出撤,當樹木根系無法拓展,以簡單的物理概念可想像,當喬木成株之後,偌大的樹冠範圍在風的吹拂之下,底部會因毫無橫向支持力而倒塌。

根據東京大學工學院微氣候CFD流體力學博士謝俊民之分析,結合樹木醫詹鳳春博士雙方技術探討,得知樹木在失去支持根及表面根系之下,受風及抗風能力衰減,猶如盆栽種植般,受限於盆內所生長之根系,毫無抓地能力,當根系陸續萎縮,樹木生長也會受到影響,不必等待颱風,平時便有傾倒之風險,無疑是浪費公帑,更是危及行人之安全。

圖五、當樹木失去根系的抓地力,路樹將連根拔起傾倒。( 圖片來源:https://reurl.cc/V3Y7ZR )

二、樹木僅能從範圍內獲取水分,若無搭配澆灌系統,容易導致缺水死亡

當樹木種植在自然環境中,四散生長的根系能增加樹木獲取水源的範圍,降雨時樹木便能獲取更多的水分。而地表覆蓋的灌木、草花,形成保護使土壤能保持鬆軟,也能阻擋太陽直射達到降溫的效果,避免土壤水分蒸散。

因此當阻根板圍繞著樹木施工時,根系無法拓展的情況下,僅能從圍圈的範圍內獲取水分,而這卻使得水源來源短缺,容易乾燥枯損,正如同盆中的植栽比起公園大面積綠地中的植栽,更需要人為澆灌,故此做法還會增加維護管理的成本。

國外研究證實,阻根板不是萬靈丹

其實類似阻根板之阻礙根系生長之資材早已在國外發展多年,並且我們可以經由經驗及研究得到一項結論:阻根板的施作不但會使樹木生長不良,且無法有效防止竄根,根系依舊會繞過阻根板向上生長。

根據美國佛羅里達大學Edward F. Gilman博士的研究發表(Root growth around barriers):在排水不良的土中,根系會從阻根板下方鑽出,並且長回土壤表面(圖六左下);在排水良好的土壤中,根系才會在更深的土壤深度中生長(圖六右下)。是什麼原因導致出現這樣的現象?主要原因是:根需要呼吸,土壤中的空氣影響著根系的生長。依據相關根系生長之開挖結果亦可從其公開資料中得知,阻根板無法有效阻隔根系。

圖六、安裝阻根板後根系生長示意圖
(資料來源:美國佛羅里達大學環境及園藝系Edward F. Gilman博士)

此外,為了了解阻根板的成效,日本「NPO法人 樹木研究会こうべ」進行實驗研究,於2016年時種植1.5m高之櫻桃樹苗,並且於種植後1年及2年開挖進行驗證。以下節錄玉津試験場 樹木の生育抑制実験調査報告(実験報告)之研究內容,此項實驗分成四組(如圖七) :

  • 第一組阻根板僅施作一邊:第一年根系生長不良,根系集中生長在10cm之表層;第二年可生長至30cm之深度。
  • 第二組為阻根板成圈施作:第一年可有效阻止根系生長,發根少。但是在第二年出現阻礙的現象,根系比1生長量又更加減少。
  • 第三組為阻根板施作一邊,另一邊使用耐壓型土壤資材(或稱結構型土壤) :第一年根系生長至30cm之深度,經過兩年觀測確實可有效抑制根系生長。
  • 第四組為阻根板刻意深植20cm,模擬抑制根系生長對策之狀況:深植部分,第一年發根量少,之後樹木出現衰弱趨勢,樹木活力也明顯降低。

圖七、櫻桃樹苗阻根板實驗組示意圖

綜觀美國及日本的研究案例,阻根板確實影響根系生長,讀者可能誤以為:加深阻根板深度,就可控制根系別繞出破壞鋪面,加上成圈施作的阻根板,更能讓根系生長不良,不是就解決了鋪面被破壞的問題了嗎?

然而,這樣的做法正在台灣各地多處執行中,表面上解決鋪面不被破壞的問題,但卻衍伸造成根系生長受限,甚至影響樹木支持根的生長,遠遠帶來不可收拾的樹木管理局面!

根本而有效的解決方式

一、選擇合適的樹種

何謂「合適樹種」?必須根據基地環境的空間及微氣候而定,包含日照、光度、風向、風量、溫度、土壤條件等,依據不同樹木特性選擇合適的樹,係屬於適地適木的專業範疇,本文不多加論述,而台灣都市綠化常面臨空間不足而需要種樹的情形,此時應避免生長快速的豆科、桑科等植物,如:阿勃勒、盾柱木等,取而代之可考慮慢生長的紫薇、冬青等。便不需要過於擔心因快速生長使得鋪面被破壞的情形發生。

二、長形寬大的樹穴、具透氣保水的基盤條件

若是希望採用生長快速的樹木,以提供遮蔭的效果時,即使起初種植的是小樹苗,也必須以樹木未來將以大樹的姿態展現,而須設計提供足夠的生長空間。但實際上,時常面臨人行空間基本的尺度需求,導致需考量最小樹穴尺寸時,至少需要留給樹木多大的空間?根據佛羅里達大學環境及園藝系Edward F. Gilman博士所提供的建議如下:(https://hort.ifas.ufl.edu/woody/appropriate-tree-pits.shtml)

大型喬木樹穴至少8*8英尺(約2.4*2.4m)。如樟樹、榕樹等。

中型喬木樹穴至少6*6英尺(約1.8m*1.8m)。如鐵東青、竹柏等。

小型喬木樹穴至少4*4英尺(約1.2m*1.2m)。如山櫻花、象牙樹等。

此外應盡可能設計「長型寬大」的樹穴,讓樹穴彼此間能連結,根系的相互交錯生長,也能有助於抵擋強風。但須注意不應僅在乎面積而忽略寬度,樹根並不會照著樹穴的形狀生長,寬度不足仍然會造成鋪面被破壞的問題。

可能讀者將以現行常見的「小樹穴種大樹」樹也長得很好一論,挑戰著最小樹穴尺寸的必要性。是的,這也正是造成台灣行道樹無法長大的原因,樹木也因此活不久。過往極力追求鋪面最大量,「讓人好走」的思維,應建立在良好樹木生長的基礎上,簡而言之「別讓大樹穿小鞋」,盡可能擴大樹穴吧,台灣才有可能擁有百年的綠蔭道路!

三、對於既有的行道樹採用架高型鋪面

高架型鋪面(圖八、圖九)在日本、歐美已發展許久,但是台灣仍十分少見,此種作法將人行鋪面直接拉高,讓根系有更好的生長空間,同時擴大人行道。對於既有鋪面已被破壞的地方,通常樹木也已成長相當大,以台灣目前的環境,不宜直接切斷樹根再將新鋪面做上,而是建議採用此種做法以達到兩全其美。重新施作時,替樹創造更好的立足環境,也不影響人行空間。

圖八、東京丸之內地區架高型鋪面      
圖九、東京神樂坂赤城神社前階梯

四、日本工法介紹:使用特殊根系誘導耐壓基盤(結構型土壤)

日本也有行道樹因竄根破壞鋪面的問題,在曾經使用導根板卻驗證失敗之後,他們所推行的改良方式更正如圖十,將根系切除,殺菌處理,並更換成誘導生長的基盤,並換成透水性鋪面,增加土壤透氣程度,避免再度竄根。日本在樹木醫專業及土壤改良技術上已發展多年,趨於成熟的環境使得能推動這樣的改良方式。然而,以台灣目前的環境,對於專精的樹木醫學知識、材料發展的完備程度,皆尚未普及、到位,整體業界對於土壤的訓練、了解程度,仍有很大的進步空間,因此現況台灣要執行此種作法存在風險,但仍是值得邁進的發展方向。

圖十、竄根行道樹之改良方式
(http://jumokukobe.blog.fc2.com/blog-date-201902.html)

五、正確的阻根工法

樹木的根除了可能會竄根破壞鋪面之外,根系也有可能生長到房屋底下,可能造成管線漏水、結構受損等問題。此時會建議在房屋立面下方裝置防根資材,如耐根布、阻根毯、不鏽鋼板、HDPE布等等,避免根系生長到房屋下方,鑽入結構牆中。於樓頂綠化時,則盡可能保有植物根系生長的範圍,防根資材僅僅是貼於植栽槽中施做,或是立面使用排水板替代,而底部則完全採用排水板以避免積水。而凹凸不平的阻根板施作於立面時,容易導入空氣與水,也容易有泥土滲入、堆積,小則野草大則榕樹便會生長在結構物與阻根板的中間。

站在樹木的角度思考

在此呼籲台灣各縣市政府相關局處及各建築景觀規劃設計單位,請停止於行道樹用「阻根板成圈施作」的工法,此種作法不僅無法解決問題,還會造成台灣人民暴露在高風險的人行道上。

對於既有竄根大樹,請「以樹為本」,調整成架高型鋪面,以達兩全其美。別輕易切除樹木根系,此舉將造成日後腐朽、病害的隱憂。

封面照片:劉長青


陳柏翰

景觀學系碩士畢業後從事綠化設計與施工,常被老樹、老屋、老空間所感動,期許能為環境留下一些正面的漣漪。

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