生態邊坡植物群落構建與水土保持效應研究

中圖分類號：X171.4 文獻標識碼：A文章編號：1005-7897（2025）11-0190-03

0引言

工程建設推進中邊坡生態破壞問題愈發突出。大型基建、礦山開采等活動產生大量人工創面，邊坡裸露加劇水土流失；地質復雜區域邊坡立地條件多變，植被恢復難度大，對周邊生態和人類生活造成顯著負面影響；植被覆蓋率下降削弱土壤抗侵蝕能力，增加山體滑坡、泥石流等災害風險，威脅生態平衡與社會經濟可持續發展。在此背景下，生態邊坡修復作為重要環保措施，對維護生態穩定、保障水土安全意義重大1。通過科學植物群落構建技術可改善邊坡生境，促進植被恢復，實現生態功能全面修復。

1生態邊坡修復中植物群落構建技術

1.1植物種類選擇原則

生態邊坡修復中選擇適應本地環境的植物至關重要，我國地域廣，自然條件差異大，例如，黃土丘陵溝壑區土壤貧瘠水土流失嚴重，應選紫穗槐（圖1）、檸條等耐旱抗逆性強的植物；西南干濕兩季區需考慮植物對季節性干旱和強降雨的適應能力，適合選狗牙根、百喜草等。合理篩選物種可提高初期植被覆蓋率并促進坡面群落長期穩定，結合工程區地理環境、土壤條件及后期植被要求能避免植被退化。

植物生態習性包括光照、水分需求和土壤適應性等，需根據邊坡生境條件選擇匹配植物。光滑潮濕巖石表面適合苔蘚類植物，其能挖掘巖石轉化為土壤；光照充足區域可選野菊花（圖②、黑麥草等喜光植物，陰濕環境適合麥冬、莎草等耐陰植物，同時要考慮植物對土壤酸堿度、鹽分的耐受性。

植物根系固土護坡作用關鍵，深根系喬木、灌木能深入土層錨固，增強邊坡抗滑能力，淺根系草本植物通過加筋作用提高表層土壤抗侵蝕性，須根系植物因根系密集適合加固陡坡表層土壤。采用喬灌草結合配置模式可形成多層次固土體系，提高邊坡穩定性，選種時應綜合考慮根系類型對邊坡防護的貢獻。植物種類選擇原則及示例如表1所示。

1.2植物配置模式

喬灌草結合模式通過不同層次植物搭配增加生物多樣性和群落穩定性。喬木作為上層植被可遮陰防風，深根系加固深層土壤；灌木作為中層植被適應性強，能填補喬木空隙，提高覆蓋度；草本植物作為下層植被通過密集淺根系加固表層土壤并抑制雜草。該模式可提高邊坡植被覆蓋率，促進群落正向演替，為生物提供棲息地。喬灌草結合模式如圖3所示。

混播和單播是植物群落構建常用方式，冷季型物種多采用混播，如黑麥草與早熟禾混播可四季保持綠色覆蓋并增強抗逆性；暖季型物種因一致性差普遍采用單播，以避免種間競爭?？焖俑采w邊坡可選單播，以縮短建植時間；追求長期穩定性邊坡，則更適合混播，以增加生物多樣性。

季節性植物搭配需考慮不同季節植物生長特點，合理搭配冷季型與暖季型植物，實現全年植被覆蓋。春秋季種黑麥草、早熟禾等冷季型植物，防水土流失；夏冬季種狗牙根、百喜草等暖季型植物，適應高溫干旱環境。同時注意植物生長周期和花期，使邊坡不同季節呈現多樣景觀，且科學搭配可提高邊坡美觀性并增強生態功能4。表2為植物配置模式及適用場景。

2植物群落構建技術對水土保持的效果

2.1 土壤侵蝕減少效果

植物根系在生態邊坡修復中通過機械錨固和加筋作用增強土壤抗侵蝕能力，深根系植物穿透深層土壤形成穩定錨固結構，淺根系植物以密集分布增強表層土壤凝聚力。例如，黃土丘陵溝壑區土地整治中，植被防護的根系力學錨固可防止坡體滑塌和水土流失，根系分泌物促進土壤顆粒黏結。實驗顯示種植狗尾草、紫花苜蓿等多年生草本的邊坡，土壤抗剪強度較未種植植被區提高 30% 以上，這種物理加固與生物化學作用（根系分泌物膠結）共同減少雨水沖刷導致的水土流失。

植被覆蓋度是影響土壤侵蝕的關鍵因素，其與土壤侵蝕速率呈負相關，覆蓋度達 70% 以上時侵蝕量可減少 80% 以上。西北半干旱地區山地公園海綿城市建設中，植被修復和坡面整地提升覆蓋度，緩解暴雨引發的溝槽沖刷。植物群落構建技術通過合理選種配置快速提升覆蓋度，喬灌草結合模式形成多層次植被體系攔截降雨、減緩徑流，季節性植物搭配在不同時段保持

2.2水分涵養能力提升

植物蒸騰作用在水循環中調節邊坡水分蒸發與吸收，促進土壤水分向大氣輸送，以維持生態系統水分平衡。生態邊坡修復中合理選種配置可優化蒸騰效果，例如，選紫花苜蓿、狗牙根等抗旱且蒸騰速率適中的植物，避免過度消耗土壤水分；混播深根系與淺根系植物，可利用不同土層水分資源，提高整體水分利用效率，該策略對干旱半干旱地區水土保持尤為重要。

植物生長改善土壤結構是提升水分涵養能力的重要途徑。根系分泌有機酸和酶類，可促進土壤團粒結構形成，提高孔隙度和透氣性。某高速公路高陡巖質邊坡生態重建中，植被恢復區土壤有機質含量較傳統修復區提高約 40% ，孔隙度顯著提高，水分涵養能力提升；植物凋落物分解為土壤提供有機質，數據顯示種植多年生草本的邊坡，土壤飽和含水量較未種植植被區提高 25% 以上，這些改善為植物群落長期穩定生長提供良好生境。

3生態邊坡修復施工中的問題與解決策略

3.1植物成活率問題

植物成活率是生態邊坡修復施工的關鍵問題，受多種因素影響。施工季節選擇顯著影響植物成活率，千旱季節施工易因水分不足致植物難成活，寒冷季節施工可能因低溫凍害致植物死亡。種植技術科學性也很重要，種植深度不當、根系損傷或土壤壓實等不合理方法會削弱植物生長潛力。后期養護管理質量同樣不容忽視，植物成活養護期需充足施肥、灌溉及病蟲害防治，種植后3個月是成活養護關鍵期，直接影響成活率。

提高植物成活率可采取以下策略：結合當地氣候選適宜施工時間，避免極端天氣施工；采用科學種植方法，確保根系完整合理埋植；加強后期養護管理，制訂詳細計劃并依植被恢復效果評價及時調整措施，如施工3個月后評估并制定補種和管理措施。

3.2后期養護成本問題

后期養護成本高昂是生態邊坡修復施工面臨的挑戰，主要與養護頻繁、技術要求高、人力投入大有關。植物群落構建初期需高頻養護干預，如定期澆水、施肥、病蟲害防治，增加人力成本且對技術要求高。部分植物因生態習性特殊需復雜養護手段，推高養護成本。傳統養護依賴人工操作，效率低難精準管理，也是成本高的重要原因。

降低后期養護成本可從以下入手：植物選種優先選抗性強、適應性廣的本地低養護需求物種，減少養護工作量；引入智能灌溉系統、無人機監測等自動化養護設備，提高效率降低人力成本；合理利用當地資源，如用廢棄農用資源改良土壤或用速生藤本植物迅速覆蓋陡坡，加速植被恢復并降低工程成本，如表3所示。

3.3生態系統穩定性問題

植物群落構建后生態系統穩定性面臨多種潛在問題，物種競爭和病蟲害是突出挑戰。物種競爭體現在不同植物爭奪光照、水分、養分等資源，配置不合理會致強勢物種主導、群落結構單一、生物多樣性降低。病蟲害爆發也威脅生態系統穩定性，群落生物多樣性不足自我調節能力弱，易受病蟲害侵襲影響系統健康。

維持生態系統穩定性可采取以下措施：合理調控物種比例，確保喬灌草各層次平衡發展，如在喬灌草結合模式中適當干預促進灌叢發育、加快群落演替以恢復生態功能；加強病蟲害防治，建立完善監測預警機制，及時發現處理問題，引入天敵或采用生物防治技術，減少化學藥劑使用，保護生態自然平衡；注重群落長期維護管理，依植被恢復效果動態調整養護策略，確保系統可持續發展。

4結語

本文系統探討生態邊坡修復中植物群落構建技術及其對水土保持的影響。在植物群落構建技術方面，明確適地適生、生態習性匹配及根系特性考量等選種原則，優化喬灌草結合、混播與單播選擇及季節性植物搭配等配置模式，這些技術要點可有效指導工程實踐中的植物群落構建。水土保持效果上，植物群落構建技術顯著減少土壤侵蝕、提升水分涵養能力：植物根系通過機械錨固與加筋作用增強土壤抗侵蝕能力，植被覆蓋度提升則有效減少雨水對土壤的直接沖刷；植物蒸騰作用調節邊坡水分蒸發與吸收，其生長過程中對土壤結構的改善亦增強土壤水分涵養能力。未來研究可引入遙感、地理信息系統等新技術，實現大范圍動態化生態邊坡監測與評估，同時加強生態學、土壤學、水文學及工程學等多學科融合，深入探究植物群落構建與水土保持的復雜關系，完善生態邊坡修復理論與技術方法。

參考文獻

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作者簡介：江曉瑜（1980一），男，漢族，廣東揭陽人，本科，助理工程師，研究方向為園林工程。