河道生態建設中常見草本護坡植物性能研究

李永春 王繼美 陸勃

摘要：河道生態系統構建中，生態護坡技術在近些年得到了長足的發展。各地在不同條件下將形式多樣的護坡技術應用于河道整治生態工程項目中，文章對河道生態建設中常見草本護坡植物運用技術進行了討論。

關鍵詞：河道；生態建設；草本護坡植物

植物是河道護坡滿足邊坡生態平衡不可缺少的元素。植物不僅具有降溫、增濕，改善小氣候的功能，而且還能夠補償一部分由于城市化建設而受到損害的自然環境功能。

一 、單純植物護坡技術

單純植物護坡是河道生態建設中全部采用植物進行保護岸坡的技術。該技術主要用于修復那些岸坡較緩、土壤侵蝕不嚴重的河流。

1、喬灌草結合護坡技術

喬灌草結合護坡技術是指從河道坡腳至坡頂依次種植沉水植物、浮葉植物、挺水植物、濕生植物（喬灌草）等一系列護坡植物，形成多層次生態防護，兼顧生態功能和景觀功能。挺水、浮葉以及沉水植物，能有效減緩波浪對坡岸水位變動區的侵蝕。坡面常水位以上種植耐濕性強、固土能力強的草本、灌木及喬木，共同構成完善的生態護坡系統，既能有效地控制土壤侵蝕，又美化河岸景觀。全系列生態護坡技術主要應用在那些出現表層土壤侵蝕、植被稀少、景觀要求較高的河段。

2、活枝扦插技術

利用可以生根的植物活枝直接扦插或按壓進入坡岸土壤。活枝生根后，將坡岸土壤顆粒連固在一起，同時吸收多余的土壤水分。該方法扦插速度快，并可以與其他植物措施（如活枝捆栽方法等）聯合使用。其生態效果為強化土壤表面侵蝕控制，與周邊植被一起改善植物自然定居的環境，創建坡岸兩側的生物棲息地。該技術適用于生態問題比較簡單，水力學問題不大的河段。

3、活枝柴籠技術

活枝柴籠是將可生根植物，如杞柳、山茱萸、榿木的莖、枝用繩索捆成長條形扎束（柴籠），并用木楔或活枝固定在斜坡的淺槽中，淺槽一般是沿水平或等高線方向伸展。活枝柴籠是控制坡岸水土流失和改善坡岸生態環境的重要手段。適用于坡岸較緩邊坡（河岸、山地邊坡、湖泊水庫線），最適用于洪水位以上的岸坡帶，通常也運用于常水位與洪水位之間的激浪帶。另外，活枝柴籠可在坡岸的拐角處安放，以便于排水。設計特征：在岸坡等高線布置形成階梯形式，這種成層布置的柴籠能夠降低地表徑流的流速，截留沉淀物。活枝柴籠可以穩定河道坡面，堤岸和其他易受侵蝕威脅的區域。成本比活枝扦插要高，但護坡效果也更好。

4、活枝層栽技術

把活的有根枝條按交叉或重疊的方式水平種植在土層間，枝層間的土層可以使用土工織物包起，以防在枝條成長初期垮塌、淋蝕、沖蝕。此外，可以扦插的無根活枝條也可以采用此方式來設置。其生態效果為枝條頂部向外，根部垂直埋入坡岸，可有效延緩坡岸徑流流速，截留懸浮物，較活枝捆插更有效地改善坡岸植被環境。該技術可應用與當地先鋒灌木物種較豐富的地方，適用于坡岸較陡，表面徑流較大的河道。

5、灌叢墊技術

灌叢墊是覆蓋在河岸上用來穩定坡岸的活立樁、柴籠以及樹枝的組合體。活枝條編織成網層結構，根部斜向下插入，枝條覆蓋在岸坡表層，并且枝條的根部在土內深插，枝條可以發育生長根系，使枝條能夠成活并在地表形成綠色植被覆蓋層。其生態效果為可有效延緩坡岸徑流流速，截留懸浮物質，有效改善坡岸植被環境。

二、植物工程復合方法

植物工程復合方法是生物技術與工程技術相結合的復合式生態護坡技術。這種生態護坡技術強調活性植物與工程措施相結合，技術核心是植生基質材料，依靠錨桿、植生基質、復合材料網和植被的共同作用，達到對坡面進行綠化和防護的目的。該技術主要用于修復那些侵蝕非常嚴重、出現整體滑塌的陡坡。

1、土工布—灌木層插和石籠—灌叢層插

土工布是水利上常用的固坡結構，每一層土工布都包裹一層土壤，將可生根的灌木柳枝水平栽插在兩層土工布之間的土坡中，就形成了土工布—灌木層插的復合式土壤生物工程固坡結構。此方法的種植過程比簡單灌叢層插要復雜，成本較高；但可構造一個全新結構的、具有很好固土效果、抗沖刷性能強的生態坡岸，恢復沖蝕比較嚴重的凹岸生態環境。石籠是將石塊裝入一個長方體金屬絲網內（通常為鍍鋅鐵絲）的一種固坡結構；將可生根的灌木柳枝水平栽插在石籠之間或之中的土坡中，就形成了石籠—灌木層插復合的土壤生物工程固坡結構。設計特征：強調坡腳的設計，構建抗沖刷性強的生態岸坡系統，有效地改善石籠坡岸的生態環境和坡腳地帶水生生物的生境。成本和固坡效果均很高。在生態坡岸的實際設計中，結合多種土壤生物工程技術的組合式生態護坡通常比任何單一的土壤生物工程護坡技術要更加有效。

2、三維植被網護岸技術

原用于山坡中公路路坡的保護，現在也被用于河道岸坡的防護。它是以熱塑性樹脂為原料，經擠出、拉伸焊接、收縮等一系列工藝制成的兩層或多層表面呈凸凹不平網袋狀的層狀結構孔網，網底層為一個高模量基礎層，采用雙向拉伸技術，具有一定的彈性和強度，可防止植被網變形，并能有效防止水土流失。網表面為一個起泡層，蓬松的網袋內有較大的容土空間，植草覆蓋率高，這種三維結構保證了草籽更好的與土壤結合。根據岸坡地形地貌、土質和區域氣候等特點，在岸坡表面覆蓋一層三維植被網，并按一定的組合與間距種植多種植物，通過植物的生長達到根系，加強根莖葉防沖蝕的目的，可在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表層形成盤根錯節的根系，有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強度，大幅度提高岸坡的穩定性和抗沖刷能力。

3、植被型生態混凝土

護坡技術植被型生態混凝土是日本首先提出并在河道護坡方面進行了應用。近年來，我國也開始進行植被型生態混凝土的研究。植被型生態混凝土由多孔混凝土、保水材料、難溶性肥料和表層土組成，多孔混凝土由粗骨料、水泥、適量的細摻和料組成，是植被型生態混凝土的骨架；保水材料以有機質保水劑為主，并摻入無機保水劑混合使用，為植物提供必需的水分；表層土多鋪設在多孔混凝土表面，形成植被發芽空間，減少土中水分蒸發，提供植被發芽初期的養分和阻止草生長初期混凝土表面過熱。研究表明，很多植被草在植被型生態混凝土上生長良好，紫花苜蓿、羊毛草、無芒雀麥等表現出較好的耐堿性和耐旱性。另外，植被型生態混凝土具有較好的抗沖刷性能，上面的覆草具有緩沖功能，由于草根的錨固作用，抗滑力增加，草生根后，草、土、混凝土形成一體，更加提高了堤防邊坡的穩定性。

4、其他復合技術

與傳統的工程措施相比，植物工程措施復合護坡技術，具有效率高、適應性好、環境景觀協調性好等優點，在坡面不穩定時，可以調整自身狀況，來適應坡面變化，維持較高侵蝕控制能力，不斷發揮護坡的工程潛能。但此類做法對于材料和施工水平的要求比較高，施工中對工人的技術要求較高，施工前需要對施工人員進行培訓。目前常見的植物工程復合護坡技術，有鐵絲網與碎石復合種植基、土工材料固土種植基、三維植被網、水泥生態種植基等形式。

結語

在河流生態系統中，河岸護坡是水陸之間的重要紐帶，是保證河流生態系統健康發展的重要屏障。植被是防止水土流失的積極因素，破壞地表植被，必將導致水土流失，所以植被越來越成為控制侵蝕和穩定邊坡的一個有效措施，故了解不同植物的護坡性能有助于推進生態河道建設。

參考文獻

[1]蔣必鳳。幾種草本植物護坡效果評價[D].哈爾濱：東北林業大學，2009

[2]郭小平。河道整治中的植物護坡技術[J].水土保持應用技術，2011