河道生态建设中常见草本护坡植物性能研究

李永春 王继美 陆勃

摘要：河道生态系统构建中，生态护坡技术在近些年得到了长足的发展。各地在不同条件下将形式多样的护坡技术应用于河道整治生态工程项目中，文章对河道生态建设中常见草本护坡植物运用技术进行了讨论。

关键词：河道；生态建设；草本护坡植物

植物是河道护坡满足边坡生态平衡不可缺少的元素。植物不仅具有降温、增湿，改善小气候的功能，而且还能够补偿一部分由于城市化建设而受到损害的自然环境功能。

一 、单纯植物护坡技术

单纯植物护坡是河道生态建设中全部采用植物进行保护岸坡的技术。该技术主要用于修复那些岸坡较缓、土壤侵蚀不严重的河流。

1、乔灌草结合护坡技术

乔灌草结合护坡技术是指从河道坡脚至坡顶依次种植沉水植物、浮叶植物、挺水植物、湿生植物（乔灌草）等一系列护坡植物，形成多层次生态防护，兼顾生态功能和景观功能。挺水、浮叶以及沉水植物，能有效减缓波浪对坡岸水位变动区的侵蚀。坡面常水位以上种植耐湿性强、固土能力强的草本、灌木及乔木，共同构成完善的生态护坡系统，既能有效地控制土壤侵蚀，又美化河岸景观。全系列生态护坡技术主要应用在那些出现表层土壤侵蚀、植被稀少、景观要求较高的河段。

2、活枝扦插技术

利用可以生根的植物活枝直接扦插或按压进入坡岸土壤。活枝生根后，将坡岸土壤颗粒连固在一起，同时吸收多余的土壤水分。该方法扦插速度快，并可以与其他植物措施（如活枝捆栽方法等）联合使用。其生态效果为强化土壤表面侵蚀控制，与周边植被一起改善植物自然定居的环境，创建坡岸两侧的生物栖息地。该技术适用于生态问题比较简单，水力学问题不大的河段。

3、活枝柴笼技术

活枝柴笼是将可生根植物，如杞柳、山茱萸、桤木的茎、枝用绳索捆成长条形扎束（柴笼），并用木楔或活枝固定在斜坡的浅槽中，浅槽一般是沿水平或等高线方向伸展。活枝柴笼是控制坡岸水土流失和改善坡岸生态环境的重要手段。适用于坡岸较缓边坡（河岸、山地边坡、湖泊水库线），最适用于洪水位以上的岸坡带，通常也运用于常水位与洪水位之间的激浪带。另外，活枝柴笼可在坡岸的拐角处安放，以便于排水。设计特征：在岸坡等高线布置形成阶梯形式，这种成层布置的柴笼能够降低地表径流的流速，截留沉淀物。活枝柴笼可以稳定河道坡面，堤岸和其他易受侵蚀威胁的区域。成本比活枝扦插要高，但护坡效果也更好。

4、活枝層栽技术

把活的有根枝条按交叉或重叠的方式水平种植在土层间，枝层间的土层可以使用土工织物包起，以防在枝条成长初期垮塌、淋蚀、冲蚀。此外，可以扦插的无根活枝条也可以采用此方式来设置。其生态效果为枝条顶部向外，根部垂直埋入坡岸，可有效延缓坡岸径流流速，截留悬浮物，较活枝捆插更有效地改善坡岸植被环境。该技术可应用与当地先锋灌木物种较丰富的地方，适用于坡岸较陡，表面径流较大的河道。

5、灌丛垫技术

灌丛垫是覆盖在河岸上用来稳定坡岸的活立桩、柴笼以及树枝的组合体。活枝条编织成网层结构，根部斜向下插入，枝条覆盖在岸坡表层，并且枝条的根部在土内深插，枝条可以发育生长根系，使枝条能够成活并在地表形成绿色植被覆盖层。其生态效果为可有效延缓坡岸径流流速，截留悬浮物质，有效改善坡岸植被环境。

二、植物工程复合方法

植物工程复合方法是生物技术与工程技术相结合的复合式生态护坡技术。这种生态护坡技术强调活性植物与工程措施相结合，技术核心是植生基质材料，依靠锚杆、植生基质、复合材料网和植被的共同作用，达到对坡面进行绿化和防护的目的。该技术主要用于修复那些侵蚀非常严重、出现整体滑塌的陡坡。

1、土工布—灌木层插和石笼—灌丛层插

土工布是水利上常用的固坡结构，每一层土工布都包裹一层土壤，将可生根的灌木柳枝水平栽插在两层土工布之间的土坡中，就形成了土工布—灌木层插的复合式土壤生物工程固坡结构。此方法的种植过程比简单灌丛层插要复杂，成本较高；但可构造一个全新结构的、具有很好固土效果、抗冲刷性能强的生态坡岸，恢复冲蚀比较严重的凹岸生态环境。石笼是将石块装入一个长方体金属丝网内（通常为镀锌铁丝）的一种固坡结构；将可生根的灌木柳枝水平栽插在石笼之间或之中的土坡中，就形成了石笼—灌木层插复合的土壤生物工程固坡结构。设计特征：强调坡脚的设计，构建抗冲刷性强的生态岸坡系统，有效地改善石笼坡岸的生态环境和坡脚地带水生生物的生境。成本和固坡效果均很高。在生态坡岸的实际设计中，结合多种土壤生物工程技术的组合式生态护坡通常比任何单一的土壤生物工程护坡技术要更加有效。

2、三维植被网护岸技术

原用于山坡中公路路坡的保护，现在也被用于河道岸坡的防护。它是以热塑性树脂为原料，经挤出、拉伸焊接、收缩等一系列工艺制成的两层或多层表面呈凸凹不平网袋状的层状结构孔网，网底层为一个高模量基础层，采用双向拉伸技术，具有一定的弹性和强度，可防止植被网变形，并能有效防止水土流失。网表面为一个起泡层，蓬松的网袋内有较大的容土空间，植草覆盖率高，这种三维结构保证了草籽更好的与土壤结合。根据岸坡地形地貌、土质和区域气候等特点，在岸坡表面覆盖一层三维植被网，并按一定的组合与间距种植多种植物，通过植物的生长达到根系，加强根茎叶防冲蚀的目的，可在坡面形成茂密的植被覆盖，在表层形成盘根错节的根系，有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加土体的抗剪强度，大幅度提高岸坡的稳定性和抗冲刷能力。

3、植被型生态混凝土

护坡技术植被型生态混凝土是日本首先提出并在河道护坡方面进行了应用。近年来，我国也开始进行植被型生态混凝土的研究。植被型生态混凝土由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土组成，多孔混凝土由粗骨料、水泥、适量的细掺和料组成，是植被型生态混凝土的骨架；保水材料以有机质保水剂为主，并掺入无机保水剂混合使用，为植物提供必需的水分；表层土多铺设在多孔混凝土表面，形成植被发芽空间，减少土中水分蒸发，提供植被发芽初期的养分和阻止草生长初期混凝土表面过热。研究表明，很多植被草在植被型生态混凝土上生长良好，紫花苜蓿、羊毛草、无芒雀麦等表现出较好的耐碱性和耐旱性。另外，植被型生态混凝土具有较好的抗冲刷性能，上面的覆草具有缓冲功能，由于草根的锚固作用，抗滑力增加，草生根后，草、土、混凝土形成一体，更加提高了堤防边坡的稳定性。

4、其他复合技术

与传统的工程措施相比，植物工程措施复合护坡技术，具有效率高、适应性好、环境景观协调性好等优点，在坡面不稳定时，可以调整自身状况，来适应坡面变化，维持较高侵蚀控制能力，不断发挥护坡的工程潜能。但此类做法对于材料和施工水平的要求比较高，施工中对工人的技术要求较高，施工前需要对施工人员进行培训。目前常见的植物工程复合护坡技术，有铁丝网与碎石复合种植基、土工材料固土种植基、三维植被网、水泥生态种植基等形式。

结语

在河流生态系统中，河岸护坡是水陆之间的重要纽带，是保证河流生态系统健康发展的重要屏障。植被是防止水土流失的积极因素，破坏地表植被，必将导致水土流失，所以植被越来越成为控制侵蚀和稳定边坡的一个有效措施，故了解不同植物的护坡性能有助于推进生态河道建设。

参考文献

[1]蒋必凤。几种草本植物护坡效果评价[D].哈尔滨：东北林业大学，2009

[2]郭小平。河道整治中的植物护坡技术[J].水土保持应用技术，2011