生長與調控

I. 生長素(Auxin)：主要在樹冠形成，控制根的發育。

激勃素(GA)：主要在樹根形成，控制樹冠的發育。

樹冠與樹根必須保持平衡，多少樹根可以供應多少樹葉的水分，而多少樹葉可以養多少樹根這是一定的，所以修剪葉量不可一次過多，否則會造成樹勢的衰弱，並不利樹木的保育工作，也容易造成病蟲害的入侵。

II. 頂芽優勢（Apical Dominance)：由頂芽產生的生長素，會抑制同一莖的側芽生長，每一莖的頂梢會在當生長季生長；而側芽則在下一個生長季節生長，或保持側芽的休眠狀態。

呼吸作用

呼吸作用是將行光合作用所製造出來的碳水化合物，以及儲存的澱粉或糖類被樹木利用的過程，是將養份轉化為能量的過程。

土壤的功能

而土壤具有涵養水分、固定植物生命體，土壤是地球生命之母，她可以涵養生命運育地球萬物，有了良好的土壤也就有好的綠意。本文主要在探討對土壤對於樹木的功能。

提供植物的生長介質：提供植物支持，在植物有效的土壤層面中，支持植物本體，樹枝及樹葉的重量，免於強風吹襲。

供應植物所需要的養分及水分：植物所需要的礦物質氧氣、水分、養分，均從土壤中獲得，且需要溶於水中，使植物藉由根系獲取。

作為生物棲地:土壤是讓許多生物居住，有部分對於植物有許多幫助，如針葉樹的根系不若闊葉樹的發達，需要共生菌的協助以及吸收足夠的水分，如空氣中的高成分的氮，植物需要固氮菌加以轉成無機氮供其吸收，如磷非常容易被土壤固定，需要依靠共生菌協助移動供根系所吸收。 所以有種植植物的土壤棲地菌的含量增加好幾倍。

各種養分和有機廢棄物轉變的場所：動植物死亡後身體腐爛分解後，變成為土壤有機質的來源，成為滋養萬物的養分。土壤對於環境污染物具有強大的涵容能力，一旦有污染物進入土壤，因緩衝能力的發揮。經過汙染的土壤經過土壤中菌的分解作用，會逐漸將的危害。

土壤的質地

質地是指土壤中砂粒、坋粒與粘粒含量的比例，也就是影響植物生物生長的三大要素。

土壤質地代表意義是土壤的孔隙的物理特性，關係到土壤的透水度及透氣性，此關係到有效土層，植物的生長狀況。

壤土及砂質壤土(也是右圖紅色區域)是種植樹木最理想區域，而台灣的土壤多數可以種植水稻，也就是落在坋粒及粘粒區比率較重的位置，種樹容易浮根，會形成颱風期間容易樹倒之情況。

左圖中紅色區域是種樹最理想的區域

土壤的特性

土壤pH若低於4.0會使鐵、鋁、錳從土壤中溶解出來，pH值越低則溶解出數量越多，會使植物產生中毒影響植物生存，土壤pH高於8.0植物根系長不出來。適地適種是最好的方法，但有時在城市中會了營造效果會需要以人工方式創造出部分效果，則需要進行土壤植栽穴改良。

土壤固氮作用於pH5.5可大量運作，超過pH8.0開始減緩。

土壤比例45%的固體和5%的有機物所組成，岩石、砂坋黏粒5%的空隙最為理想。由岩石、砂及土壤團粒結構所形成的空間，可容納水及空氣。

土壤顏色為識別土壤、判斷土壤性質與化育過程等現象的一種重要物理性質。影響土壤基本顏色的因素有：a)土壤礦物的組成，若淡色礦物多，則呈現灰白色，如長石、石英或高嶺石等；b)鐵、錳等氧化物，如氧化鐵使土壤呈棕、黃、紅色，錳氧化物則會出現黑棕色；c)有機物通常會使土壤呈現偏暗黑色；d)水分含量則會使土壤顏色出明暗的變化。

土壤的物理特性

土壤冰凍線是地下50公分， 也就是說地表50公分以下之土壤較不受天候溫差之影響，所以我們希望將根系導入地下超過60公分，但以目前台灣土壤環境大部份地區較不可能，需要以資材進行改善，方可使樹木種植更加成功、安全。

人對土壤的踩踏是地下25公分以內

人踩踏土壤在25公分以內會造成土壤的板結作用，會使水分及氧氣傳導到地下形成障礙。

pH值

土壤pH值在6~7間植物對於土壤中養分吸收最好，pH5.5以下開始降低，pH5.5以下磷就無法溶於水中，就無法讓根系所吸收，低於pH4.5土壤土壤中的鋁、錳、銅會被溶解出來，會至使植物中毒。pH大於8則根系無法長出會導致植物生長不良，而鐵、鋅、錳無法讓植物所吸收，會使植物產生黃化症。

理想的土壤在於pH5.5~pH7.5之間為最理想，雨量多的地區，土壤最容易呈現酸性。土壤的pH植也會影響到土壤共生菌活性，土壤過鹼或過酸則益菌族群會減少，惡菌就會增加。

pH植的範圍為0~14 、7為中性經0為酸性經14為鹼性、酸度pH9大於pH8 10倍，以此類推pPH10大於pH9鹼性為10倍。

台灣的土壤

影響樹木生長的幾大要素：光、溫、水、濕、肥，其中水及肥在土壤環境中，而台灣有11種土綱(註2)是世界上少有的土壤博物館，美國地大物博才只有12種土綱(除阿拉斯加永凍土沒有)，但沒一種土壤理化特性均不同，如何將樹木種的好又安全是一大課題。台灣土壤的分類計有機質土、淋澱土、灰燼土（火山灰土）、氧化物土、膨轉土、極育土、黑沃土、淋溶土、弱育土、新成土、早境土等11種土綱。各種土壤均有不一樣的化學及物理特質，並非以一概全的包括，唯有靠現場測試，才能知道正確的改良方式。

宜蘭的土壤是新成土，台東、花蓮的土壤是黑沃土其土壤肥沃是生產稻米的好地方，稻米之鄉的土壤是一個需要蓄水良好的地質，因為水稻的生理結構對缺氧的耐受性較高，所以需要的是排水能力較差的土壤，但樹木所需要的土壤是排水通氣良好的地質，若以宜蘭、台東花蓮現有土壤種樹而不加以改良，則樹木會產生浮根現象，颱風來易傾倒，而產生危木。

為什麼根部需要氧氣

植物根部吸收養分大都需要能量，必須有足夠的氧氣供應根部呼吸，由呼吸作用提供大部份能量才能進行。樹木樹冠白天行光合作用及呼吸作用，晚上則僅行呼吸作用，吸收氧氣呼出二氧化碳，樹根則只行呼吸作用，且樹根需要溶於水中的氧氣。而水中的氧氣是經由下雨、高度位差的改變、土壤孔隙中的含氧摩擦而進入水中。

滯水區栽植的影響

土壤通氣不良使土壤變成還原狀態時，可能使硝酸態氮還原及脫氮作用發生，硫酸化合物還原成為難溶解的硫化物，鐵錳離子成為易溶解的二價離子(Fe²⁺，Mn²⁺)流失或因濃度高達毒害程度，時間一久就會開始侵襲根毛細胞壁組織，使其根部壞死。土壤排水不良使得土壤中的水分過於飽和，新的含氧水分進不了土壤，原先水中的含氧會被微生物所耗光。若一直保持此狀況（夏天約7天，冬天約14天）土壤會發臭厭氧菌就會大量繁殖，樹根受傷水分吸收量不足，樹木為自救會將部分樹葉將會變落葉以減少水分散失，樹木也可能跟隨之變得不健康或逐步死亡。

根在土壤內的分佈

一般來講，樹根伸展的範圍會比樹冠寬，但此現象也非絕對，由於根是一個機會主義者，根的寬度及走向與環境有絕對的關係，樹根生長在黏土上約為樹冠的1-1.5倍，壤土上約2倍，生長在砂地上的約3倍以上，另外實際土壤環境變化及上半部樹幹承受風力也是影響原因之一。科學家曾經在非洲的非洲橡樹，發現距離樹幹約40公尺長的根，因為非洲地區水份較少，所以樹木為了生存只好努力生長它的根去找水喝，真是神奇的生物。

樹根生長的深度因為土壤結構及根部需要水分及氧氣之故，所以無法深入土壤中，一般來說約地下50公分內約有90%的有效根系(註1)，通常在土壤表層位置，所以它的生長深度和土壤質地有密切的關係，這就是為何種樹需要進行土壤改良。尤其硬度越高則根越浮起，浮於地表的樹根容易被活動於上面的人們踩踏，也容易受到溫差之影響，表面土壤水分較少，土壤硬度小於0.7公分，根毛就無法生活，若長期樹根無法吸收水分樹木必然將其樹根組織以化學物質將其阻塞，樹根就會死亡，因為死亡樹木組織是根腐病及褐根病等病原菌的食物，所以就啟動了該族群的繁殖。

(註1.有效根系指樹根可以吸收水分及養分之器官，是指根系前端尚未木質化白色之部分，根毛通常壽命只有2-3星期，容易死亡、新生更替，是樹木種要的器官。)

樹木的浮根現象

我們會常說這是浮根樹種，才會讓樹根浮起破壞我們的設施，應當要說是樹根無法往下生活才會浮上來，看到榕樹的大量浮根甚至板根，樹根的生活空間只剩約10公分左右，大雨強風一來它能不倒嗎？

樹木浮根對樹木的影響：

1、樹根外露人員在棲地上活動，樹木因缺乏土壤保護，樹皮容易受傷。

2、人對土壤的踩踏作用力是地下25公分，土壤硬度低於1.0cm/drop S值，樹根生長就會受到阻礙。

3、土壤冰凍線是地下50公分，50公分以上較不受溫度、氣候的影響，樹根長期處於表層土壤中，樹根生存不易，樹勢容易不良，易受病蟲害及真菌的攻擊。

4、重心過高：由於樹根只生活在表層土壤，當表層土壤受雨浸濕，失去與下層土壤黏著力，太大樹冠會發生樹木被風吹起產生傾倒之況。

共生菌

是指生活在樹木根部附近與樹木共生之益菌，如固氮菌群，空氣中的氮約佔總量78%，植物生長中最重要養分是氮，但空氣中氮的並無法讓植物直接吸收，必須由固氮菌群可將元素氮轉換成氨在合成有機氮，又可將有機氮轉換成無機氮，植物才能加以吸收。磷肥容易被土壤所固定，需靠固磷菌搬動給植物吸收。例如松科樹木可以生長在山涯邊的貧瘠的土壤上，最主要有外生菌根幫忙吸收水分之故，所以松樹特別需要排水及通氣良好的土壤上。

有種樹與無種樹的區域中，在土壤裏面，好菌的含量將相差好幾倍，其中約60%為放線菌，土壤中所聞到芬芳的味道主要是放線菌，在土壤中菌的生態平衡是維持土壤健康的主要功臣，而太酸、太鹼或大量廢棄物的清除均須依靠菌幫忙處理，因為它在地球中的角色是清潔者，例如有機肥的生產，需要半年的時間及三次以上及高溫65℃以上發酵才能使用，因為發酵是菌類大量的繁殖，繁殖過程中會產生高溫，就能殺死許多壞菌，其中以放線菌為主體，放線菌在繁殖過程中，會產生70餘種胺基酸，其中兩種對其它害菌有抑制作用，我們稱它為抗生素，它是維持土壤健康的一股強大力量，只要維持土壤的保濕、鬆軟、排水度，土壤就會復育益菌，它就健康了。目前台灣的褐根病和根腐病肆虐，又因為國民對於公園及行道樹清潔環境的要求，希望樹底下能夠潔白純淨，以致落葉不斷地被掃除，又因都市建設許多水泥設施，人們經常在樹下活動，導致於土壤產生板結變硬，致使根部死亡，益菌族群也會死亡，成為褐根菌及根腐菌的天堂。許多得病的樹木，其所在之土壤環境相當差，好菌不容易生存，再加上樹木又遭受到隨意修剪使得氣勢變弱，再者樹下的工程施作也傷害了樹根，開啟病原菌的入口，樹木就生病了。即使用再多的殺菌劑來消毒土壤也無濟於事，只有維持樹木及土壤的健康才是預防之道。