地被觀賞竹在植物型護岸中的應用前景

鄒 帆 張萬榮* 馮儒飛

(浙江農林大學風景園林與建筑學院，浙江 臨安 311300)

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地被觀賞竹在植物型護岸中的應用前景

鄒 帆 張萬榮* 馮儒飛

(浙江農林大學風景園林與建筑學院，浙江 臨安 311300)

從植物觀賞性、抗沖蝕能力、抗剪能力、固坡能力等方面，論述了地被竹的生理特性，并基于植物型護岸的美學需求及結構要求，探討了地被竹應用于植物型護岸的可行性，為植物型護岸的植物配置增加了選擇。

地被竹，植物型護岸，土壤，抗剪強度

護岸是連接陸地與水之間的構筑物，因其在水利工程、城市景觀和生態環境中的復雜性及重要性，成為城市濱水景觀的關鍵點，隨著我國經濟和園林事業的不斷發展與進步，人們對城市景觀建設和自身生存環境的追求都邁向了更高的階梯，植物型護岸以其盡量減少人工改造的痕跡、保留和創造生態濕地的特性而逐漸受到關注。植物型護岸依靠植物的地下根系和地上莖葉保護岸坡，地被竹有很好的固坡效果，其根系的纏繞和固結土壤作用，能顯著增強土壤抗沖蝕能力和抗剪能力，因此地被竹可以作為護岸植物配置的新選擇。

1 地被觀賞竹的定義和觀賞價值

觀賞竹(Ornamental bamboo)屬禾本科(Gramineae)竹亞科(Bambusoideae)中具有可供人們觀賞和較高經濟價值的一大類植物，按基本形態可分為四種類型：

在稈形上有異于一般竹類，有的是形態上的差異，有的是顏色上的差異，具有特殊觀賞價值的觀桿竹種，如方竹(Chimonobambusa quadrangularis)、佛肚竹(B.ventricosa)、黃金間碧竹(B.vulgaris cv.Vittata)等。

葉子帶有黃色的或者白色的條紋，或是葉形大小發生變化的觀葉竹種，如菲白竹(Sasa fortunei)、菲黃竹(S.auricoma)、鳳尾竹(Bambusa mulpiex cv.Fernleaf)等。

以觀賞筍色、筍形為主的觀筍竹種，如烏哺雞竹(P.vivax)、短穗竹(Brachystachyum densiflorum)等。

以其高大挺拔或矮小秀美的樹姿作為觀賞對象的觀林相竹種，如菲白竹(Sasa fortunei)、菲黃竹(S.auricoma)、美麗箬竹(Indocalarnus decrus Q.H.Dai)等。

地被竹為低矮灌木型竹類植物，為觀賞竹中的林相觀賞竹種，具有很強的擴展繁殖能力，易繁殖、覆蓋力強，能迅速覆蓋地面，適應能力強，種植后無須經常更換，養護管理粗放，能保持連年不衰；此外，地被竹或具有花色相間條紋、或具有異于常形的葉型，極具觀賞價值，在園林植物配置中，常大面積植于喬木下作為配景。

2 植物型護岸的定義及現狀

護岸是建于水體邊緣和陸地的緩坡交界地帶，運用工程措施，使其穩固以免遭各種自然和人為因素破壞的一種保護水體的設施。護岸有三種常見分類方式：按結構形式，可以分為五類：重力式、后傾式、插板式、板樁式和混合式；按使用材料類別，可以分為兩類：天然材料駁岸和人工材料駁岸；按造景形式，可以分為三類：自然式、人工式和混合式[3]。在城市護岸的景觀設計中，由自然和景觀、親水和文化引出的設計理念，結合景觀生態學、水力學為基礎，逐漸形成了人與自然和諧發展的植物型護岸景觀。護岸交接水域與陸地，是生態系統物種多樣性的生態敏感區域，在水中或水岸生長的各類藻類植物、雜草、昆蟲最終會演化成為一個物種豐富的水生生物群落，植物型護岸在處理上減少了人工改造的痕跡，盡可能的保留和創造了生態環境，在景觀生態學的依據上，使得生態、景觀、親水和結構安全等性質相結合成為可能，讓水岸盡顯生機勃勃的自然形態之美，動物與植物能夠相互依偎，動與靜相襯，自然中存有變化，發展中不失秩序。植物型護岸不僅對于生態環境的和諧具有重要意義，其能提供的觀賞價值也不容忽視，許多景觀美學統計調查也顯示，自然景觀比人工硬質景觀更能給觀賞者帶來身心的愉悅。

然而植物型護岸不僅僅只是在岸坡上種植植被這么簡單，在設計時應考慮兩個方面：一是護岸的水力工程效益，二是生態效益。植物型護岸只有在水域流速較緩的情況下才有建造的意義和實現的可能。此外，護岸工程具有用材量大的特點，所以植物型護岸用材的生態影響不容忽視，其中的植被選擇和骨架結構是實現護岸生態功能的重要載體。目前植物型護岸主要依靠植被地下根系和地上莖葉的力學效應和水文效應兩個方面來固土保土、防止水土流失和綠化護岸，常見的植物型護岸有：樹樁駁岸、樹枝壓條駁岸，灌木護岸，水生、濕生植物駁岸等形式。

在此大環境下，地被竹具有極高的觀賞價值、豐富繁多的品種，既滿足植物型護岸對于減少人工痕跡的的美學要求，又能通過根系與土壤及水域環境的相互作用，更好的提高護岸的穩定性，這些滿足植物型護岸要求的特性使得地被竹在自然式駁岸上的運用實現成為可能。

3 地被竹的水土保持能力和力學分析

3.1 地被竹的水土保持能力

早在20世紀60年代，朱顯謨就曾提出，水土保持最根本有效的手段就是生物措施，他指出根系的纏繞固結能提高土壤抗沖性，水土流失的改善取決于植物根系對土壤物理性質的影響，比如增加土壤有機質含量、增大非毛管孔隙度、提高大于0.25 mm的水穩性團聚體含量以及增大土壤穩滲率、土壤崩解率、土壤抗沖性、抗蝕性等。李勇[6]也研究了根系與土壤抗沖性之間的關系，指出植物根系提高土壤抗沖性的主要原因在于土壤剖面中有效根密度的分布狀況，并根據不同土層深度的根系對土壤抗沖性的強化影響和減沙效應，建立了關于植物根系與提高土壤抗沖性的相關方程：

其中，Y為根系減沙效應，%；Rd為有效根密度，個/100 cm；K為根系減沙效應所能達到的最大值，%；當Y=K/2時，A1/B=Rd[4,5]。

在此基礎上，劉國華[7]篩選出了粉粒0.05～0.002、砂粒2.0～0.25、粘粒小于0.002、根長、平均根徑、排水能力、土壤容重、有機炭含量、pH值這9個獨立性較強、能夠較綜合反映地被竹水土保持功能的指標，對4種地被竹：菲白竹、黃條金剛竹、鋪地竹和鵝毛竹，進行了土壤抗沖抗蝕能力、抗剪能力等一系列水土保持功能能力試驗。

土壤抗沖抗蝕能力試驗結果顯示，在表層土壤抗沖指數試驗中，4種地被竹的抗沖指數均高于裸地，隨著土壤中根系長度和砂粒含量的增加，土壤抗沖指數也相應的不斷增大，且增加幅度受根長影響最為明顯，在各個徑級根系中，0.3 mm～0.35 mm的根系作用最大；土壤抗蝕能力試驗顯示，與裸地相比較，菲白竹、鋪地竹、鵝毛竹、黃條金剛竹均能提高表層土體的水穩性指數。

通過與裸地土體抗剪強度對比可以看出，竹子的根系的確能夠明顯增加土體的抗剪強度，在邊坡防護中發揮很好的固坡作用，其中菲白竹的抗剪強度明顯增加，比裸地提高了90.53%，其余的作用效果依次為鋪地竹、鵝毛竹、黃條金剛竹。

3.2 地被竹根系的力學分析

種植地被竹能夠起到固坡效果，是由于地被竹竹鞭的固持力，即根系的拉力對土壤所起的加強作用。在菲白竹、鋪地竹、黃條金剛竹和鵝毛竹這4種地被竹的根系抗拉強度相關試驗中，菲白竹的抗拉強度為25.3，鋪地竹27.1，鵝毛竹41.9，黃條金剛竹32.7。以根系抗拉強度為指標作比較，各個地被竹的數值都高于一般常用的草本植物，比如百喜草的抗拉強度只有19.2、百三葉的抗拉強度只有24.6、大麥草的為15～31、狗牙根為3.5等等，此外，地被竹的根系強度甚至還優于部分喬木，如抗拉強度為25的黑柳，抗拉強度為20.4的綠赤楊，抗拉強度15～30的銀白槭等，以上數據均可以說明，地被竹在固坡護坡方面的優勢要大于一般常見的草本護坡植物和水邊喬木，因此地被竹可以作為優秀的護岸景觀植物材料。

綜上可以得出，地被竹能保持水土、起到良好固坡作用的原因歸結于3點：

1)地被竹根系有提升土壤抗沖抗蝕的特性。地被竹的竹鞭較多、枝葉茂密，生物量大，竹鞭和枯落物在土表形成縱橫往來的網絡，能夠較有效地增加土壤表面的覆蓋度，加上竹鞭的固結纏繞作用，可以對地表徑流起到有效的蓄留和攔截，減少輸沙能力和細溝的產生，由此增加土壤抵抗水流沖蝕的能力，起到顯著的固土效果。

2)地被竹根系有效的提高土壤的物理性質，改善土壤的抗剪能力。由于鋼筋較高強度的抗拉性，因此鋼筋混凝土構件具有較好的抗剪性。和鋼筋混凝土構件之中有著粘結力的原理一樣，在地被竹竹鞭根系盤繞網結的范圍內，邊坡土體可以看做是由竹鞭和土壤的復合體：根土復合體，竹鞭起了類似纖維的功能。按照加筋土理論類比邊坡土體的受力狀態，把邊坡土體中分布的竹鞭視作三維加筋纖維的分布，這種三維加筋給土層提供了聚合力，這不僅在原土體上增加了抗剪強度，而且又阻止了土體的橫向擴張，這兩種作用共同提高了邊坡土體的聚合力，在土體受到剪力發生移動時，竹鞭與土體之間的膠合力及摩擦力就會經由根系受拉來阻止土體移動，從而提高土壤的抗剪強度[8]。

3)地被竹根系有效的提高土壤水穩性團聚體的數量。土壤水穩性與植物具有生物活性的須根有相關關系，地被竹竹鞭根系網絡發達，盤繞固結，須根密集，大大增加了邊坡土壤中水穩性團聚體的總量，土壤團粒結構得到了改善，土壤抵抗徑流沖刷的能力和抵抗雨滴擊濺對土壤分散、懸浮和運移的能力明顯增加，因此減少了土體受到的侵蝕作用，提高了土壤的儲水功能。

因此，地被竹的水土保持功能較強，其抗沖抗蝕能力、抗剪強度、枯落物的持水性能等甚至優于一般的草本植物，因此在護岸綠化方面完全可以替代大部分的草本植物。

4 地被竹在護岸造景中的前景

地被觀賞竹的形態結構特征及生長特性決定了其觀賞特性，地被竹在整體形態、枝葉、色彩上所體現出的美學特征主要體現在自然美、色彩美及意境美。中國的竹文化從古傳承至今，博大而精深，其對我國人民的文化思想、生活情趣有著深遠的影響，在我國文化歷史中有著舉足輕重的地位。地被竹不僅有著無與倫比的觀賞價值，還具有意義深遠的歷史文化內涵，作為園林景觀觀賞植物，不僅能提供形態視覺美，還能給人神韻遐想美。

其次，地被竹不僅具有良好的園藝觀賞價值，而且具有很高的生態價值、社會價值和經濟價值，其枝繁葉茂，葉面積指數大，且終年長綠，具有持續非凡的凈化空氣、吸附粉塵、降低噪聲的能力。

最重要的是，地被竹的根系發達，能明顯提高土壤的抗沖抗蝕能力和抗剪能力，在水源涵養、水土保持、固坡等方面都能取得良好的效果，在護岸綠化方面完全可以替代大部分的草本植物，填補護岸植物景觀單調的空缺，為植物型護岸的植物配置增加了選擇。

[1] 彭 彪,宋建英.竹類高效培育[M].福州:福建科學技術出版社,2004.

[2] 陳俊愉.中國花卉品種分類學[M].北京：中國林業出版社,2001:90-96.

[3] 李 勝.園林駁岸構造研究[D].北京:北京林業大學,2007.

[4] 王萬中,焦菊英.中國土壤侵蝕定量評價研究[J].水土保持通報,1996(16):5-8.

[5] 李德生.石灰巖山地植被水土保持效益研究[J].水土保持學報,1993,7(2):57-63.

[6] 李 勇.黃土高原植物根系提高土壤抗沖性的有效性[J].水土保持學報,1991,10(12):935-938.

[7] 劉國華.4種地被竹生態學特性及固土功能研究[D].南京:南京林業大學,2008:61-120.

[8] 范興科,蔣定生.黃土高原淺層原狀土抗剪強度淺析[J].水土保持學報,1997,3(4):69-75.

The application foreground of dwarf bamboos in the ecological revetment

Zou Fan Zhang Wanrong* Feng Rufei

(SchoolofLandscapeArchitecture,ZhejiangA&FUniversity,Lin’an311300,China)

Discusses the physiological characteristics of dwarf bamboos from plants ornamental, anti erosion ability, shear strength, slope reinforcement ability, base on the aesthetic demand and structure of ecological revetment, investigate the feasibility of dwarf bamboo used in ecological revetment, to add the choices for the plant allocation of the plant revetment.

dwarf bamboos, ecological revetment, soil, shear strength

2016-11-23

鄒 帆(1991- )，女,在讀碩士; 馮儒飛(1989- ),男,在讀碩士

張萬榮(1962- ),男,教授級高級工程師

1009-6825(2017)04-0215-02

TU986

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