论文部分内容阅读
摘 要：南京城墙作为南京的城市名片，是城市文明发展的重要见证。为加快推进南京城墙申遗进程，努力提升其在国内外的知名度和影响力，近几年南京城墙正在加大媒体宣传，深化与主流媒体的战略合作，加强自媒体推广建设。与此同时，也增强了公众的文物保护意识，很多市民对于城墙表面的风化以及植被生长等情况加大了关注，建议及时清理城墙表面的杂树杂草并加强对周边的环境整治。在此背景下，南京城墙保护管理中心及专业安全鉴定机构针对城墙表面所出现的生物性病害也陆续进行了实地勘察，采取了相关治理措施，这些举措有效地阻止了杂树杂草的旺盛生长和生物性病害的加剧，从而减小给城墙带来的安全隐患。
关键词：南京城墙;杂树杂草;生物性病害;治理
650多年来，南京城墙出现了表面风化、裂缝、鼓胀、剥落及城砖破损等险情，同时还有很多生物性病害的情况发生。①修复南京城墙的目的是保护人类文化遗产，而不是为了城防。这种价值转变的过程，是人们逐渐认识与肯定南京城墙作为文化遗产的过程，是南京城墙实现文化转型的重要标志。工欲善其事，必先利其器。对南京城墙表面所出现的生物性病害进行研究，不仅能够有效地防治南京城墙受到的生物破坏，更能有效延长南京城墙的寿命，使其更好地留存下来，以便后人进行保护和开发。因此，对于南京城墙生物性病害勘察及治理措施，具有举足轻重的作用。
1 勘察生物性病害种类
为了切实加强对南京城墙的科学保护和管理，保持对城墙的敬畏之心，尽力延长南京城墙的寿命，南京城墙保护管理中心的工作人员与相关专业的鉴定机构对南京城墙表面的生物性病害情况展开针对性的调研与勘察。经过勘察分析，该类病害问题与南京城墙已经历650多年日晒雨淋、冻融循环以及酸雨侵蚀等密切有关，明确其病害根源，采取环境控制的手段延缓城墙的风化病害是至关重要的，而生物性病害的种类主要有以下几种。
1.1 植物根系生长引发墙体胀裂
显而易见，城墙表面的杂树杂草生长现象十分普遍（图1、图2）。对于人流量比较大的玄武湖公园段的城墙，即解放门至太平门段城墙、龙脖子段城墙发生病害的情况尤为明显，城墙周边树木丛生、表面植物生长旺盛。其中，龙脖子段城墙的位置临近道路，且距离较窄，道路与墙体之间的植被较为茂盛，植被的主要种类是乔木、灌木等。除此之外，一般城墙段落的两侧墙面植物以爬藤和各种小树为主，顶部植物以杂草为主。这主要是由于城墙的表面及顶部容易积累灰尘，当有植物种子飘落在上面时就容易落地生根，从而植物會茂密生长。城墙表面和顶部植物在生长过程中，其根系的膨胀作用对城墙有极大的危害，可能使城墙局部位置发生鼓胀、裂缝等险情，在树根处多伴随有剥落、起鼓现象，个别位置甚至导致墙面开裂，导致此类病害的植物多以灌木为主。植物根系生长引发墙体胀裂是城墙生物性病害中对城墙本体损害较为严重的一种，而植物的生长与繁殖十分迅速，因此要及时观察城墙表面的植物根系，并进行定时清理。
1.2 植物产生的酸性物质腐蚀城墙表面
城墙表面植物产生的酸性物质对城墙本体造成了一定的腐蚀作用，使城墙表面发白的情况时有发生（图3、图4）。城墙表面的植物主要属于石生植物，生命力顽强，扎根在岩石或者城墙墙体的缝隙当中，分泌酸性物质，并从岩石和墙体中汲取营养盐，酸性物质会和岩石的碳酸钙发生化学反应，从而导致了城墙表面的腐蚀现象。植物的根会排泄酸性物质腐蚀石灰岩，根系会沿着墙面的缝隙钻入墙体中，使墙体缝隙过大，严重时会使城墙本体的裂缝过大直至坍塌。
除此之外，在城墙表面排水口及排水口下方的位置，会有雨水渗漏在城墙表面。很多城墙表面会有雨水的水渍，甚至城墙门洞还会发生滴水现象。一方面，不干燥的外界环境会加大城墙表面的湿度，更易导致植物的茂盛生长，主要是草本植物的茂盛生长;另一方面，会加速植物产生酸性物质，使植物的繁殖形成恶性循环，导致城墙表面城砖的破损，从而加剧对城墙表面的腐蚀作用。
1.3 周边环境引起青苔、霉菌等损害城墙表面
仔细观察可以看到很多城墙段落树木丛生、青苔攀爬，形成一道亮丽的风景线（图5、图6）。与此同时，周边环境引起青苔和霉菌等会损害城墙表面，要及时控制周边环境对城墙的影响。城墙表面是青苔青睐的生长地，青苔现象出现的频率较高，会使墙面明显发绿，由于青苔喜欢生长在陆地的阴湿处，因此青苔的多发部位是城墙的墙角下方。
霉菌也多伴随青苔一同出现在周边区域，在城墙全线范围内，霉菌集中生长现象较少，多为零散分布。相较于青苔所覆盖的面积，霉菌在墙面上占有的比例很小，主要是在墙面暗绿的基础上使墙面进一步发白或者呈浅绿色。青苔、霉菌等物质覆盖在城墙表面，会导致城墙表面风化加速，从而降低城墙的使用寿命。
2 客观环境及气候促进了生物性病害的发生
2.1 雨水加剧生物性病害的发生
南京全年降雨充足，从而创造了更适宜微生物与微植物的繁殖环境，不仅加速了城墙表面的风化、泛碱现象，也更容易在城墙表面出现多种多样的生物性病害，如果是梅雨季节，这种现象更加明显。除此之外，每到汛期的时候，也就是每年的6月到9月，在接连数日暴雨之后，总会有大量的雨水从部分城墙底部缝隙中涌出。雨水有小部分是从城墙顶部汇集而来，通过排水明沟收集，然后再由吐水槽排入城墙根部。还有一大部分是因为地势、地形的影响通过山坡汇集到低洼的城墙本体。雨水长期从墙体内部渗透涌出后，会逐渐冲刷掉墙体的黏结材料，形成较大的孔隙，进一步降低墙体的整体性和劣化墙体的受力性能，从而更有利于城墙表面微生物与微植物的大量繁殖，进一步腐蚀城墙表面。
同时，雨水如果得不到有效疏散，会增加墙体的侧压力，从而导致城墙裂缝、坍塌等。因此，雨水会加剧生物性病害的发生，甚至会导致城墙发生险情。
2.2 湿度和风速加剧生物性病害的发生
南京市的地理位置约为北纬32度、东经118度，地处中纬度的亚热带地区，为大陆性季风气候。亚热带的气候特点是冬温夏热、四季分明、降水丰沛、季节分配比较均匀。其夏季与热带相似，但冬季明显比热带寒冷。除了降水的影响，气温、风速、风向、气压以及湿度等客观因素都对南京城墙表面的生物性病害起到了一定的促进作用，其中湿度和风速对于城墙的影响比较明显。 根据气象局的全年数据，南京市全年相对湿度较高、风速较大。南京市的空气湿度比例处于较高水平，尤其是温度高的夏季。湿度高的客观环境会促进城墙水分的蒸发与吸收，会使城墙表面的生物性病害情况加剧。
除此之外，因为周边环境整治，主要包括城墙两侧的风光带及公园，会导致附近的城墙本体大多处于无遮挡状态，更容易受到风力的影响。在同等情况下，城墙立面风速会加大，加剧城墙表面的风化，这也是导致城墙表面生物性病害加剧的原因。
3 针对生物性病害的治理措施
3.1 加大城市管理
南京城墙保护管理中心每年对城墙全线城砖松动、墙体鼓胀、开裂、风化等问题进行梳理与排查，对轻微损害部位进行养护，针对薄弱环节加强巡查，严重的病害提前进行保护处理，避免城墙表面病害的加重。不仅要清理城墙立面的杂树、杂草，对于病害稍明显的部位，还要根据文物保护“最小干预”原则进行安全监测，及时掌握其动态变化，保障城墙本体的安全，消除安全隐患。因此，在保护和利用南京城墙时，我们要在城墙全线范围内加大城市管理。由于城市建设的原因，有些城墙距离道路过近，且周边城墙内外侧土层高差大，道路及车辆等外界因素所引起的交通荷载及路面震动都对城墙的安全造成了巨大的隐患。与此同时，当超过一定荷载容量时，也容易使根系浅的高大树木发生倒伏，诱发安全事故。因此，应适当加大对城市交通的管理，例如实时管控交通流量、控制路面荷载、建议改道等措施，这也是迫在眉睫的。
3.2 清理植物
经过相关专业机构的鉴定与研究，早期城墙使用的是泥灰类黏结材料拌合物，其主要成分是熟石灰，其次是糯米浆。城墙内部的黏结剂材料对于城墙表面植物的生长均有一定的辅助作用，容易导致生物性病害的高频发生，所以要定期对植物进行清理。
在清除植物时，要有的放矢，采取不同的清除方法。经过研究，城墙表面的藤本植物主要是络石、何首乌等，而乔木主要是构树、栾树等。对于顶部及墙面滋生的灌木和乔木均需去除，以避免根系引发砌体结构的破坏;对于爬藤植物类，根系分泌的植物酸对墙体灰浆有腐蚀作用，也建议清除;而如果主根系不在墙体上，则可以适当保留凌霄、薜荔、络石三类爬藤植物，其叶面有遮挡作用，能降低墙体长时间暴露在阳光下，从而延缓城墙表面的风化;同时，可以适当保留对城墙危害较小的何首乌、牵牛花等部分植物，它们可以增强城墙的美感，形成一道亮丽的风景线。
3.3 控制植物生长
根据相关专业机构的鉴定结果，早期城墙所用泥灰类黏结材料的无机物主要是方解石晶型的碳酸钙，而有机物为尚未完全降解的糯米支链淀粉成分。因此，为减少生物性病害的恶化，避免对城墙造成二次伤害，要有效控制植物的生长。
对于城墙表面一般藻类、霉菌和青苔滋生的区域可不做处理，保持日常观测，通过实时监测城墙的变化，可利用监测系统和数据进行比对分析;而对于容易发生渗水、泛潮的城墙部位，例如在城墙排水口及排水口下方的位置，藻类和青苔容易大量滋生，通过控制周边环境就能有效改善，比如通过降低水分就能降低藻类的滋生情况，也可以对这些段落不做处理，加大对城墙的日常巡查与监测;但如果藻类滋生严重，已经达到腐蚀城砖甚至造成城墙裂缝过大、鼓胀，甚至出现严重的安全隐患时，可局部采用严格控制化学除草剂用量的方式进行抑制。与此同时，要坚持修旧如舊的原则，还原城墙的真实性，避免对城墙本体造成不可逆的损伤。因此，要严格控制城墙表面的植物生长，做针对性处理。
4 结语
城墙是世界级的文化遗产，要保护传承好。而在保护与利用南京城墙时，应符合文物保护原则，寻求城墙与生态环境的统一。坚定文化自信，坚持保护优先、科学开发利用。根据《南京城墙保护条例》的具体要求①，现存城墙两侧8米以内不得种植乔木和危害城墙的藤蔓类植物;城墙两侧8米以外、保护范围以内应当选择不遮挡城墙和根系不破坏城墙的树种。现有树木影响城墙安全的应当迁移，遮挡城墙的应当修剪或者迁移。我们强调对本体保护必须要深入调查研究，以注重城墙本体原真性、历史风貌完整性以及技术手段的可逆性为核心目标，不能完全以现代技术手段来单纯的完成维修加固工程。提前对城墙表面的生物性病害进行勘察及采取积极治理措施，有利于保护南京城墙、延长南京城墙的寿命，使后人更好地利用历史文化遗产。科学发掘南京城墙的历史与特点，传承悠久的历史文化，努力“筑其魂、扬其韵、传其神”。
关键词：南京城墙;杂树杂草;生物性病害;治理
650多年来，南京城墙出现了表面风化、裂缝、鼓胀、剥落及城砖破损等险情，同时还有很多生物性病害的情况发生。①修复南京城墙的目的是保护人类文化遗产，而不是为了城防。这种价值转变的过程，是人们逐渐认识与肯定南京城墙作为文化遗产的过程，是南京城墙实现文化转型的重要标志。工欲善其事，必先利其器。对南京城墙表面所出现的生物性病害进行研究，不仅能够有效地防治南京城墙受到的生物破坏，更能有效延长南京城墙的寿命，使其更好地留存下来，以便后人进行保护和开发。因此，对于南京城墙生物性病害勘察及治理措施，具有举足轻重的作用。
1 勘察生物性病害种类
为了切实加强对南京城墙的科学保护和管理，保持对城墙的敬畏之心，尽力延长南京城墙的寿命，南京城墙保护管理中心的工作人员与相关专业的鉴定机构对南京城墙表面的生物性病害情况展开针对性的调研与勘察。经过勘察分析，该类病害问题与南京城墙已经历650多年日晒雨淋、冻融循环以及酸雨侵蚀等密切有关，明确其病害根源，采取环境控制的手段延缓城墙的风化病害是至关重要的，而生物性病害的种类主要有以下几种。
1.1 植物根系生长引发墙体胀裂
显而易见，城墙表面的杂树杂草生长现象十分普遍（图1、图2）。对于人流量比较大的玄武湖公园段的城墙，即解放门至太平门段城墙、龙脖子段城墙发生病害的情况尤为明显，城墙周边树木丛生、表面植物生长旺盛。其中，龙脖子段城墙的位置临近道路，且距离较窄，道路与墙体之间的植被较为茂盛，植被的主要种类是乔木、灌木等。除此之外，一般城墙段落的两侧墙面植物以爬藤和各种小树为主，顶部植物以杂草为主。这主要是由于城墙的表面及顶部容易积累灰尘，当有植物种子飘落在上面时就容易落地生根，从而植物會茂密生长。城墙表面和顶部植物在生长过程中，其根系的膨胀作用对城墙有极大的危害，可能使城墙局部位置发生鼓胀、裂缝等险情，在树根处多伴随有剥落、起鼓现象，个别位置甚至导致墙面开裂，导致此类病害的植物多以灌木为主。植物根系生长引发墙体胀裂是城墙生物性病害中对城墙本体损害较为严重的一种，而植物的生长与繁殖十分迅速，因此要及时观察城墙表面的植物根系，并进行定时清理。
1.2 植物产生的酸性物质腐蚀城墙表面
城墙表面植物产生的酸性物质对城墙本体造成了一定的腐蚀作用，使城墙表面发白的情况时有发生（图3、图4）。城墙表面的植物主要属于石生植物，生命力顽强，扎根在岩石或者城墙墙体的缝隙当中，分泌酸性物质，并从岩石和墙体中汲取营养盐，酸性物质会和岩石的碳酸钙发生化学反应，从而导致了城墙表面的腐蚀现象。植物的根会排泄酸性物质腐蚀石灰岩，根系会沿着墙面的缝隙钻入墙体中，使墙体缝隙过大，严重时会使城墙本体的裂缝过大直至坍塌。
除此之外，在城墙表面排水口及排水口下方的位置，会有雨水渗漏在城墙表面。很多城墙表面会有雨水的水渍，甚至城墙门洞还会发生滴水现象。一方面，不干燥的外界环境会加大城墙表面的湿度，更易导致植物的茂盛生长，主要是草本植物的茂盛生长;另一方面，会加速植物产生酸性物质，使植物的繁殖形成恶性循环，导致城墙表面城砖的破损，从而加剧对城墙表面的腐蚀作用。
1.3 周边环境引起青苔、霉菌等损害城墙表面
仔细观察可以看到很多城墙段落树木丛生、青苔攀爬，形成一道亮丽的风景线（图5、图6）。与此同时，周边环境引起青苔和霉菌等会损害城墙表面，要及时控制周边环境对城墙的影响。城墙表面是青苔青睐的生长地，青苔现象出现的频率较高，会使墙面明显发绿，由于青苔喜欢生长在陆地的阴湿处，因此青苔的多发部位是城墙的墙角下方。
霉菌也多伴随青苔一同出现在周边区域，在城墙全线范围内，霉菌集中生长现象较少，多为零散分布。相较于青苔所覆盖的面积，霉菌在墙面上占有的比例很小，主要是在墙面暗绿的基础上使墙面进一步发白或者呈浅绿色。青苔、霉菌等物质覆盖在城墙表面，会导致城墙表面风化加速，从而降低城墙的使用寿命。
2 客观环境及气候促进了生物性病害的发生
2.1 雨水加剧生物性病害的发生
南京全年降雨充足，从而创造了更适宜微生物与微植物的繁殖环境，不仅加速了城墙表面的风化、泛碱现象，也更容易在城墙表面出现多种多样的生物性病害，如果是梅雨季节，这种现象更加明显。除此之外，每到汛期的时候，也就是每年的6月到9月，在接连数日暴雨之后，总会有大量的雨水从部分城墙底部缝隙中涌出。雨水有小部分是从城墙顶部汇集而来，通过排水明沟收集，然后再由吐水槽排入城墙根部。还有一大部分是因为地势、地形的影响通过山坡汇集到低洼的城墙本体。雨水长期从墙体内部渗透涌出后，会逐渐冲刷掉墙体的黏结材料，形成较大的孔隙，进一步降低墙体的整体性和劣化墙体的受力性能，从而更有利于城墙表面微生物与微植物的大量繁殖，进一步腐蚀城墙表面。
同时，雨水如果得不到有效疏散，会增加墙体的侧压力，从而导致城墙裂缝、坍塌等。因此，雨水会加剧生物性病害的发生，甚至会导致城墙发生险情。
2.2 湿度和风速加剧生物性病害的发生
南京市的地理位置约为北纬32度、东经118度，地处中纬度的亚热带地区，为大陆性季风气候。亚热带的气候特点是冬温夏热、四季分明、降水丰沛、季节分配比较均匀。其夏季与热带相似，但冬季明显比热带寒冷。除了降水的影响，气温、风速、风向、气压以及湿度等客观因素都对南京城墙表面的生物性病害起到了一定的促进作用，其中湿度和风速对于城墙的影响比较明显。 根据气象局的全年数据，南京市全年相对湿度较高、风速较大。南京市的空气湿度比例处于较高水平，尤其是温度高的夏季。湿度高的客观环境会促进城墙水分的蒸发与吸收，会使城墙表面的生物性病害情况加剧。
除此之外，因为周边环境整治，主要包括城墙两侧的风光带及公园，会导致附近的城墙本体大多处于无遮挡状态，更容易受到风力的影响。在同等情况下，城墙立面风速会加大，加剧城墙表面的风化，这也是导致城墙表面生物性病害加剧的原因。
3 针对生物性病害的治理措施
3.1 加大城市管理
南京城墙保护管理中心每年对城墙全线城砖松动、墙体鼓胀、开裂、风化等问题进行梳理与排查，对轻微损害部位进行养护，针对薄弱环节加强巡查，严重的病害提前进行保护处理，避免城墙表面病害的加重。不仅要清理城墙立面的杂树、杂草，对于病害稍明显的部位，还要根据文物保护“最小干预”原则进行安全监测，及时掌握其动态变化，保障城墙本体的安全，消除安全隐患。因此，在保护和利用南京城墙时，我们要在城墙全线范围内加大城市管理。由于城市建设的原因，有些城墙距离道路过近，且周边城墙内外侧土层高差大，道路及车辆等外界因素所引起的交通荷载及路面震动都对城墙的安全造成了巨大的隐患。与此同时，当超过一定荷载容量时，也容易使根系浅的高大树木发生倒伏，诱发安全事故。因此，应适当加大对城市交通的管理，例如实时管控交通流量、控制路面荷载、建议改道等措施，这也是迫在眉睫的。
3.2 清理植物
经过相关专业机构的鉴定与研究，早期城墙使用的是泥灰类黏结材料拌合物，其主要成分是熟石灰，其次是糯米浆。城墙内部的黏结剂材料对于城墙表面植物的生长均有一定的辅助作用，容易导致生物性病害的高频发生，所以要定期对植物进行清理。
在清除植物时，要有的放矢，采取不同的清除方法。经过研究，城墙表面的藤本植物主要是络石、何首乌等，而乔木主要是构树、栾树等。对于顶部及墙面滋生的灌木和乔木均需去除，以避免根系引发砌体结构的破坏;对于爬藤植物类，根系分泌的植物酸对墙体灰浆有腐蚀作用，也建议清除;而如果主根系不在墙体上，则可以适当保留凌霄、薜荔、络石三类爬藤植物，其叶面有遮挡作用，能降低墙体长时间暴露在阳光下，从而延缓城墙表面的风化;同时，可以适当保留对城墙危害较小的何首乌、牵牛花等部分植物，它们可以增强城墙的美感，形成一道亮丽的风景线。
3.3 控制植物生长
根据相关专业机构的鉴定结果，早期城墙所用泥灰类黏结材料的无机物主要是方解石晶型的碳酸钙，而有机物为尚未完全降解的糯米支链淀粉成分。因此，为减少生物性病害的恶化，避免对城墙造成二次伤害，要有效控制植物的生长。
对于城墙表面一般藻类、霉菌和青苔滋生的区域可不做处理，保持日常观测，通过实时监测城墙的变化，可利用监测系统和数据进行比对分析;而对于容易发生渗水、泛潮的城墙部位，例如在城墙排水口及排水口下方的位置，藻类和青苔容易大量滋生，通过控制周边环境就能有效改善，比如通过降低水分就能降低藻类的滋生情况，也可以对这些段落不做处理，加大对城墙的日常巡查与监测;但如果藻类滋生严重，已经达到腐蚀城砖甚至造成城墙裂缝过大、鼓胀，甚至出现严重的安全隐患时，可局部采用严格控制化学除草剂用量的方式进行抑制。与此同时，要坚持修旧如舊的原则，还原城墙的真实性，避免对城墙本体造成不可逆的损伤。因此，要严格控制城墙表面的植物生长，做针对性处理。
4 结语
城墙是世界级的文化遗产，要保护传承好。而在保护与利用南京城墙时，应符合文物保护原则，寻求城墙与生态环境的统一。坚定文化自信，坚持保护优先、科学开发利用。根据《南京城墙保护条例》的具体要求①，现存城墙两侧8米以内不得种植乔木和危害城墙的藤蔓类植物;城墙两侧8米以外、保护范围以内应当选择不遮挡城墙和根系不破坏城墙的树种。现有树木影响城墙安全的应当迁移，遮挡城墙的应当修剪或者迁移。我们强调对本体保护必须要深入调查研究，以注重城墙本体原真性、历史风貌完整性以及技术手段的可逆性为核心目标，不能完全以现代技术手段来单纯的完成维修加固工程。提前对城墙表面的生物性病害进行勘察及采取积极治理措施，有利于保护南京城墙、延长南京城墙的寿命，使后人更好地利用历史文化遗产。科学发掘南京城墙的历史与特点，传承悠久的历史文化，努力“筑其魂、扬其韵、传其神”。