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弹性波树木断层画像诊断仪在保护古树研究方向的应用

2020.2.05

Picus 3 应力波树木断层检测仪用于检测因虫害或者自然衰退导致树木木质腐烂情况，多数情况下主要测量树干近地面的部分。测量时将传感器固定在预检测的断层上，使用专业设计的电子锤敲击每个检测点，应力波在树干内部传播，如果树干内部的介质不同，应力波传播的速度就不同，比如在实木中传播快，受损木质或空洞中传播慢，进而可以判断树干内部的健康状况，检测结果可视化显示。
Picus 3 应力波技术在树干空腐检测的准确性已得到多次验证。Wang 等在 2008 年对12 棵黑莓树进行测试，并获取测量的树盘与测量结果对比，结果显示有极好的正相关性。

上图为其中 3 个测试截面,(a) 图显示 NO.1 树离地 50cm 处的截面中心有严重腐烂，腐烂区域的面积与实际树盘腐烂情况相符；(b) 图，NO.18 树离地 100cm 处有成型裂缝，裂缝周围开始腐烂；(e) 图显示 NO.12 树离地 50cm 处截面完好。

波兰喀尔巴阡山脉区域有丰富的云杉，木质检测工作采用取样的方式进行，5 个林分，每个林分 30个样本，使用 Picus 3 进行断面成像，利用统计学方法，对整个林区进行木质进行综合判定，结果显示该方法是科学、可靠的，云杉茎腐病发生率为 27-90%，与树龄和海拔高度有关。

Bukowiec 调查区云杉的断层图：0-0 级 ( 未记录受损木材 )；1-1 级 (6%

受损木材 )；2-2 级 (18%)；3-3 级 (25%)；4-4 级 (34%)；5-5 级 (46%)；6-6 级 (68%)。

在中国，应力波无损检测技术在古树名木保护上也得到充分的应用。应力波在健康的树木中以直线传播，传播速度比较高，当树木存在内部缺陷或损伤时，应力波传播速度显著下降。应力波具有传播距离远、传播能量大、抗干扰能力强、无需耦合等优点，同时对人体无害，轻巧便携，易于操作，已是树木检测之必备仪器。

江西景德镇千年古樟树做保护性检测

古树外观表面平整，没有明显的腐烂，但长势衰弱，新生枝条有严重的枝枯病。经检测，该千年古樟树检测截面处受损率大于 65%，树干内部腐烂严重。如右图，上图为景德镇千年古樟树，下图为离地约 1.5m 处测量截面结果图，该截面胸径约1.6m，图中受损木质以蓝色、紫色和绿色表示，其中蓝色表示空腐最严重，紫色次之，绿色较轻，棕色或黑色表示健康实木。【国光古树保护研究所】

广西柳侯公园古树检测项目