高速公路边坡生态防护技术及发展趋势分析

摘" 要：该文详细阐述生态防护在高速公路工程建设中的重要性，主要通过植被的蓄水、保肥和固土功能来加固和保护边坡。这种防护作用主要体现在根系的力学效应和植被的水文效应2个方面。同时，深入探讨公路路基边坡生态防护技术及其机理，并试图将这些知识应用于提升生态防护技术手段。为实现此目标，结合多年野外工作实践经验，以公路边坡植物防护技术为研究对象，从多角度对边坡植树种草防护技术的发展和生态防护机理进行深入分析。

关键词：边坡生态防护;植树种草技术;生态护坡技术;高速公路;公路路基

中图分类号：U412.36+6" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2024）26-0006-10

Abstract： This paper expounds in detail the importance of ecological protection in highway engineering construction， mainly through the functions of water storage， fertilizer conservation and soil consolidation of vegetation to strengthen and protect the slope. This protective effect is mainly reflected in two aspects： the mechanical effect of root system and the hydrological effect of vegetation. At the same time， this paper deeply discusses the highway roadbed slope ecological protection technology and its mechanism， and tries to apply these knowledge to improve the ecological protection technology. In order to achieve this goal， combined with many years' practical experience in field work， taking the plant protection technology of highway slope as the research object， the development of recommended protection technology and ecological slope protection mechanism of slope tree planting are analyzed from multiple angles.

Keywords： slope ecological protection; tree planting recommendation technology; ecological slope protection technology; highway; highway roadbed

截至2022年底，我国公路总里程达到535万km，十年增长112万km，其中高速公路通车里程17.7万km，稳居世界第一。生态文明是全面建设社会主义现代化国家的重要议题之一[1]。随着社会公众对生态环境保护意识的日益增强，高速公路边坡防护的规划与设计，以及生态护坡工程的兴建等正逐步受到广泛关注[2]。高速公路边坡的生态保护，作为一种创新的护坡方式，利用植被的自然机能提升边坡的稳定性和防护效能[3]。边坡植物防护的核心目标在于土壤固结与边坡稳定，有效防止水土流失，同时也为环境美化提供了辅助功能。近年来，高速公路网络的扩张对周边原始地形和自然生态带来了显著影响[4]。因此，在开展高速公路边坡防护工作时，必须同步关注环境质量的保护与提升，秉持“保护环境光荣，污染环境可耻”的原则，采取恰当的预防和保护措施，如避开生态敏感区域，以实现高速公路的持久性、安全性、舒适性和便捷性。围绕“耐久、舒适、安全、经济”的综合目标，加强生态环境建设，构建坚实的生态安全屏障，同时强化施工工艺的创新，充分展现了高速公路系统“畅通、安全、绿色、美观、优质”的特性。通过这些措施，不仅能够取得显著的环境效果，还能获得经济上的收益，为全面建设小康社会贡献力量。

1 研究概述

边坡是指为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面（图1）。其功能是防止雨水冲刷，固土护坡，保持水土平衡，保持路基及坡面的稳定。护坡是指为了稳定边坡、保护边坡不致被冲刷、裂崩而采取保护措施的行为或其结果[5]。

生态护坡是一种以植物为核心，综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对斜坡或边坡进行支护，形成由植物或工程和植物组成的综合护坡系统的护坡技术[6]。边坡防护工程是指对存在位移或有可能发生位移的边坡进行保护性工作，对边坡进行加固处理及发生边坡塌方的预防处理措施[7]。在过去的几十年中，我国高速公路建设实现跨越式发展，规模稳居世界第一，但同时也暴露出一些问题。我国的高速公路建设过程中，边坡修建作为施工中完成的最后收尾工程，往往遗留问题最多，随着我国高速公路项目建设的持久快速发展，必将形成大量的边坡[8]。因此，高速公路边坡防护与生态恢复是我国公路建设中必须关注的重要环节。边坡的高速公路土壤侵蚀防治和开挖边坡治理作为一项极为重要的工作，在环保意识逐渐增强的环境下，受到全社会的重视[9]。

发达国家十分重视高速公路边坡生态防护工作，在欧美（欧洲和北美的统称）、日本等国家和地区，高速公路建设早就包括了边坡生态防护，并对其进行了长期的实践与研究。美国的高速公路边坡防护原则是以自然为主，人工为辅，最大程度协调边坡与周围生态环境的平衡，并要求新建公路必须绿化;加拿大的公路边坡防护原则在于人与自然和谐统一，明确规定公路与自然区域保持一定距离;日本的公路边坡防护策略则是环境优先、自然再生，由于地理环境而追求“精细化”的公路防护目标;此外，英国、意大利等结合植被防护技术与加筋土技术修建了挡土墙。21世纪以前，我国的道路主要以公路和较低等级的道路建设为主，边坡的生态防护在道路修建中往往被轻视甚至忽视[10]。21世纪以来，我国的经济蓬勃发展，高速公路建设飞速成长，高速公路边坡防护的重要作用日益显现，我国的生态防护技术在引进国外技术的基础上逐渐完善并形成体系。国家也制定了相应的行业标准，2018年5月22日中华人民共和国交通运输部发布了JT/T 1108.3—2018《公路路域植被恢复材料 第3部分：植物纤维毯》，这标志着我国的生态防护技术迈上了新的台阶[11]。我国对高速公路生态防护机理的研究较浅。植物护坡的机理是利用植物根系、茎叶和代谢活动等生命活动，主要包括植物根系的力学效应、植物的蒸腾排水效应，以及植物茎叶及枯枝落叶的水文效应等来护坡。具体来说，植被通过以下机制起到固土、护坡的作用（图2）。它适用于高速公路地形较为复杂的区域，可以达到绿化美化、保持和改善生态环境的目的。

2" 公路路基边坡生态防护技术

公路边坡的生态防护是一种采用生态工程方法来增强边坡稳定性的技术[12]。国内学者将其定义为植物固坡或坡面生态工程，而国外研究人员则强调将植物与其他土木工程材料相结合以提高边坡稳定性[13-15]。公路边坡生态防护的基本原理可以概括为以下几点。

根系锚固：植物根系在土壤中生长，能够锚固土壤颗粒，增加土壤的抗剪强度，从而防止滑坡和侵蚀。

蒸腾作用：植物通过蒸腾作用降低周围土壤的水分含量，减少孔隙水压力，有助于提高土壤的稳定性。

土壤改良：植物根系的生长和分解可以改善土壤结构，增加土壤的透水性和通气性，有利于土壤的自我稳定。

水文调节：植被覆盖可以减少雨水对边坡的直接冲刷，促进水分入渗，减少地表径流，从而降低水土流失。

生物多样性：生态防护措施有助于恢复和保护生物多样性，为其他生物提供栖息地，促进生态系统的恢复和平衡。

综上所述，公路边坡生态防护不仅能够提高边坡的稳定性，还具有美化环境、保护生态、减少维护成本等多重效益。通过合理设计和应用，可以实现边坡的长期稳定和生态系统的可持续发展。

高速公路工程建设不断发展，传统工程防护养护和重建边坡成本过高，因此对边坡的修复技术提出更高的要求。公路路坡的防护分为2类：一是生态防护，主要是充分利用植物自身特点，有时又与一些工程防护相结合来替代纯工程防护的方式稳固坡面与抵御腐蚀，同时达到工程建设和环境保护的目标（图3）[16]。植物防护技术可以实现力学效应、水文效应、生态效应和经济效益等多种效应的统一[17]。植被可以截留降雨从而削弱溅蚀，降低坡体深层孔隙水压力，同时抑制坡面径流，除此之外，还能净化空气、降低噪声、防止光污染[18]。生态防护的作用体系较为特殊，在一定条件下植物防护也有负面作用，在后续应用阶段，需要根据实际情况以及防护指标，按照技术形式的具体要求落实到实践工程之中。二是工程防护，相比于“有生命”的植物防护，工程防护主要是用砂石、水泥、石灰等“无生命”的无机材料进行防护。主要包括抹面、捶面、喷浆及喷射水泥混凝土等形式的坡面防护，包括护面墙、干砌片石防护、浆砌片石防护等砌石防护以及挡土墙防护[19]。工程防护可防治路基病害，确保路基稳定，但美化效果较差。做好坡面防护，主要是避免地表水流冲刷坡面岩土导致风化剥落现象出现，同时减少对生态环境的破坏。

高速公路边坡防护技术是土木工程领域的重要课题之一，其研究旨在保护边坡免受坍塌、滑坡、侵蚀等自然灾害的侵害，同时确保人员和财产的安全[20]。随着世界范围内高速公路的兴建，生态防护技术逐渐兴起，它充分利用植被的护坡机理以达到生态效应和经济效益的统一，缓解了传统的工程防护技术下工程建设与生态环境之间的矛盾，减少了高速公路对生态环境的影响[21]。

高速公路边坡的生态保护技术如下。

菱形格护坡、片（块）石护坡、窗孔肋式护坡和六角空心砖护坡等。

骨架式锚碇保护工艺：在路堤成形后，按设计图纸在工地上进行施工放样，钉入钢钉，划出对应的格段，再用人工和机器进行挖掘。

植物保护方法：在高速公路路堑边坡的生态保护中，采用花卉等植物，既能起到美化作用，还可以减少降雨对斜坡的侵蚀，使高速公路的边坡稳定得到了较好改善。

土钉墙支护方法：土钉墙是由锚杆、混凝土面板和锚板以有规律的方式组合而成，它能对周围的坡面进行局部土体有效加固，从而形成一个由墙后承受土压力的土钉墙。

土工布保护技术：在高速公路路堤的生态保护建设中，由于其整体内聚力较好，自身质量相对较小，因此其在公路路堤的生态保护中得到了较为满意的应用。在完成工程之后，还具有良好的抗张和防腐性能。

3" 边坡生态防护的作用和特点

作为生态系统中的生产者，植被是协调其结构与功能的基石，也是开发项目发挥良好经济效益、生态效益和社会效益的前提条件[22]。边坡生态防护主要是充分利用植物自身特点，用植物和材料相结合的方式，代替纯工程防护的方式，起到稳定边坡和防止侵蚀的作用，同时达到工程建设和环境保护的目标。以下将对生态防护的作用机理和特点进行分析。

3.1" 防止土壤侵蚀

对植物与土壤之间相互作用动态过程的研究是国际生态环境科学的前言和重大课题[23]。刘国彬教授在陕西安塞试验与研究结果表明，植物根系强化抗冲性作用的方式有网络串联作用、根土黏结作用及根系的生物化学作用，并揭示了根系提高土壤抗冲性能的本质作用。在自然环境中，土壤侵蚀是一种常见现象，尤其在降雨过程中，土壤流失可能导致土地退化、生态失衡和农业生产力下降。然而，林草地作为一种自然的土地覆盖类型，其在防止土壤侵蚀方面的作用不容忽视。林草地在较大降雨过程中的土壤流失量，仅为农田的1%～2%，其防止土壤侵蚀的效果极为明显（表1、表2）。根据表1和表2的数据，可以清晰地看到林草地与农田在降雨过程中土壤流失量的对比。林草地的土壤流失量远低于农田，这得益于林草地特有的土壤保护机制。林草地减少土壤侵蚀的机制：土壤分散率和侵蚀率的降低。林草地的土壤分散率和侵蚀率相较于裸地分别减小了5.9%和6.5%。这是因为植被的存在改变了雨滴的打击方式，减少了土壤颗粒的溅移。一是植被的截留和消能作用。当雨滴击落在树（草）叶上时，部分雨水被截留，不被截留的部分也因为树叶的消能作用使冲击能大为减小，从而减少了溅面蚀作用。二是土壤结构和有机质含量的改善。林草地的地面通常含有较多的细粒土和有机质，这使得土体的黏结强度较大，有助于维持土壤结构的稳定性。三是植被根系的积极作用。在干旱区，植被根系极为发达，这不仅能在降雨过程中存储大量的水分，加强雨水的下渗，避免形成径流，还能通过类似加筋的作用稳定坡体，防止土壤流失。林草地通过上述机制显著降低了土壤流失量，这对于保护土地资源、维护生态平衡和提高土地利用效率具有重要意义。尤其在面对气候变化和人类活动干扰的背景下，林草地的保护和恢复显得尤为重要。综上所述，林草地在减少降雨引发的土壤流失方面发挥着至关重要的作用。通过降低土壤分散率和侵蚀率、截留和消能雨滴、改善土壤结构和有机质含量以及发展植被根系等多种机制，林草地有效地保护了土壤，减少了水土流失。因此，应当重视林草地的保护和合理利用，以实现土地资源的可持续管理和生态环境的和谐发展。

3.2" 深根的锚固作用

植物根系的锚固作用类似于预应力锚杆的作用，能改善边坡力学参数，增强土体的稳定性[24]。具体如下。

1）禾草、豆科植物和小灌木在地下0.75～1.5 m深处能明显增强土体的抗剪强度。

2）木本植物的垂直根系可以把浅层不稳定土层锚固到深处较稳定的土层上，并影响更深的岩土层。

3）根的直径与其抗拉强度呈反相关，越细的根抗拉强度越高，直径在2～5 mm的根抗拉强度为8～80 MPa。 4）植草的根系在土体中纵横交错，将松散的土体联结成为根土复合体，体现了根系的加筋作用，增强了土体强度。

结合以上信息，可以得出植物根系通过锚固作用提高土体的抗剪强度和整体稳定性，从而有效防止水土流失和边坡滑塌。这种自然加固技术是一种生态工程方法，它利用植物的自然生长过程来加固和保护斜坡。

根系是植物从土壤中吸收水分和养分的器官。植被恢复主要解决边坡的灾害防治，林地土壤的物理性质较之荒地有明显的改善[25]。边坡的破坏按滑动体的厚度可分为深层滑动和浅表层滑动（包括表层的雨蚀及风蚀的滑落）。图4是植物根系锚固浅表层滑坡的示意图。

植物的根系通过其主根和侧根与周边土体的摩擦作用，可以显著增强土体的稳定性。这种作用类似于全长黏接型锚杆的工作原理，其中主根相当于锚杆的轴向部分，而侧根则类似于锚杆的分支。通过计算主根和侧根与周边土体之间的摩擦力可以确定锚固力的大小。在宁夏固原试验中，土壤抗冲性在不同深度的土层中表现出不同的强度。在0～30 cm的A层，土壤抗冲性随着深度的增加而递减;而在70 cm的B、C层，土壤抗冲性保持在一个较低的稳定状态。这表明土壤的性质和抗冲性在不同的深度和土层中会有所变化。植物的垂直根系穿越坡体浅层的松散风化层，深入到较稳定的深层岩土层中，分担荷载作用，并限制土体的变形，这有助于提高边坡的稳定性，防止滑坡和侵蚀等地质灾害的发生。不同深度和土层的土壤性质和抗冲性的变化，以及植被根系的深入，都对边坡的稳定性产生了积极的影响。这种深部锚固作用的力学模型可以帮助我们理解和预测植被对边坡稳定性的影响（图5）。总的来说，木本植物的垂直根系通过其锚固作用，可以有效地提高土体的整体稳定性，防止水土流失和边坡滑塌，从而在生态工程和边坡防护中发挥着重要的作用。

3.3" 降低坡体孔隙水压力

植物通过吸收和蒸腾作用调节土壤水分，对高速公路边坡的稳定性具有积极影响[26]。以下是这一过程的详细分析。

1）植物吸收土壤中的水分，通过蒸腾作用释放到大气中，从而降低土壤的含水量。

2）土壤含水量的降低导致孔隙水压力减小，这有助于提高土体的抗剪强度。

3）抗剪强度是衡量土体抵抗剪切力（即滑坡发生时的力）的指标，抗剪强度越高，土体越稳定。

4）植物根系的生长还能够增加土壤的凝聚力，进一步提高土体的稳定性。

5）降雨是导致边坡失稳的重要因素之一，因为它会增加孔隙水压力，降低土体的抗剪强度。植物通过吸收和蒸腾作用，可以减少降雨对边坡稳定性的负面影响。

6）当孔隙水压力降低到一定程度时，甚至可能变成负值，这在力学上称为基质吸力，可以进一步增强土体的抗剪强度。

综上所述，植物通过调节土壤水分，降低孔隙水压力，增加土体的抗剪强度，从而有助于保持边坡的稳定性，延长公路的使用寿命。这一生态工程方法不仅有效地利用了植物的自然功能，还减少了对环境的干扰，是一种可持续发展的边坡防护技术。

3.4" 截留降雨，削弱溅蚀

植物的根系可以对土壤进行加固，植被的覆盖可以有效加强边坡对雨水的抗冲刷能力，减缓降雨对坡面的侵蚀[27]。植物在减少降雨侵蚀、改善土壤水文性质、固结土体、增强土壤抗侵蚀能力、消减洪峰以及涵养水源方面发挥着重要作用（表3）。植物对于水土保持具有多方面的积极影响，其通过地上部分和地下部分的功能性状，直接影响土壤的理化性质和水文条件，间接改善生态环境，对抗土壤侵蚀和水土流失具有重要意义。

植被能拦截高速下落的雨滴，削弱雨水的势能及减少土粒的飞溅。林冠截留量直接影响着大气降水产生的地表径流，植物的地上部分主要包括植物的茎叶和植物的枯落物[27]。一部分降雨直接被植物的茎叶截留吸收以后重新蒸发到大气或下落到坡面，一部分降雨通过植物的地上部分形成茎秆流流到坡面，剩下的则穿过植物空隙直接落到坡面，进入森林生态系统，并参与水文循环过程。

通过试验证明，温带针叶林林冠截留率一般在20%～40%，黄土高原林冠截留率一般在15%～35%，在陕西宜君林冠截留率一般在24.3%，它们对于边坡土壤有着重要的水土保持作用，使林地径流量的净雨减少。

3.5" 控制土粒流失

植物护坡不仅在于植被的力学作用——深根锚固作用和浅根的加筋作用，降低了坡体空隙水压力，还在于植被的水文作用——植物截留降雨、削弱溅蚀，控制土粒流失[28]。植被是土壤的绿色保护伞，具有防止土壤侵蚀、调节水文循环的重要作用，植被通过增加地表粗糙度、促渗、截留以及蒸发蒸腾的联合作用，降低了地表径流的速度，减少了地表径流量[29]。通过试验表明，在坡度与雨强相似情况下，林地的产沙量相比裸地大大降低，林地由坡度10°的0.01 kg/m2，增加到坡度20°的0.07 kg/m2，祼地由1.16 kg/m2增加到1.74 kg/m2。

在土壤侵蚀控制方面，植被覆盖率的增加对减少土体流失量有着显著的效果。具体如下。

1）植被覆盖率与土体流失量的关系：研究表明，随着植被覆盖率的增加，土体流失量通常呈指数关系降低。这是因为植被覆盖可以保护土壤不受雨水直接冲击，从而减少土壤颗粒被冲走的可能性。

2）植被的沉积作用：植被能够加速被径流带走的土粒在地表的沉积，这有助于减少一定范围内的土体流失量。

3）抑制地表径流和雨滴溅蚀：植被通过其枝叶和根系结构抑制地表径流，削弱雨滴对地面的直接冲击（溅蚀），从而有效地控制土粒流失。

4）片蚀和沟蚀的控制：地表径流带走已被滴溅分离的土粒，可能导致片蚀和沟蚀。植被通过减缓径流速度和增加土壤入渗，有助于防止这些侵蚀形式的发生。

综上所述，植被的存在对于控制土壤侵蚀、保护水土资源具有重要作用。在土地管理和生态修复项目中，提高植被覆盖率是减少土体流失、维护生态平衡的有效措施。

3.6" 生态系统服务功能明显

生态系统服务功能确实对人类有着重要的积极影响和效益。在高速公路边坡的生态恢复中，生态防护起到了至关重要的作用[30]。以下是对高速公路边坡生态防护的一些具体分析。

1）水土保持：植物的根系能够固定土壤，减少雨水冲刷，从而有效防止水土流失。

2）边坡稳定：植被的生长能够增强边坡的稳定性，防止坡面失稳、塌陷或滑坡等病害的发生。

3）生物多样性：生态防护措施通常涉及种植多种植物，这有助于提高生物多样性，为其他生物提供栖息地。

4）美化环境：植被覆盖的边坡不仅美观，还能改善周围的微气候，提高驾驶时的视觉舒适度。

5）净化空气：植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，有助于净化空气。

6）减缓径流：植被可以减缓雨水径流速度，增加水分渗透，补充地下水资源。

7）噪音屏障：植被还可以作为天然的噪音屏障，减少交通噪音对周围环境的影响。

综上所述，高速公路边坡的生态防护不仅对于维持生态系统服务功能至关重要，而且对于保障公路的安全、稳定和延长使用寿命也有着显著的效果。因此，高速公路边坡的生态防护是实现可持续发展和生态文明建设的重要组成部分。植被的结构、功能与生态系统服务功能如图6所示。

3.7" 综合效益显著

3.7.1" 生态效益

在生态效益方面，植物的选择对于边坡绿化和生态防护的效果至关重要。乔木生长周期长，但其根系最发达（可长达数十米以上）、最长、最深，有利于稳定坡体（图7）。以下是对植物在边坡生态防护中作用的分析。

1）根系作用：发达的根系能够在土壤中互相穿插形成网络，并通过根系分泌分解产物的胶结作用，防止边坡风化剥落。

2）草本植物：草本植物能够增强坡面的抗冲刷性能，适合短期内提供防护作用。

3）木本植物：木本植物的固坡效果更为显著，其根系可分为主直根型、散生根型和水平根型，对稳定坡体有长期作用。

4）生态防护的多重效益：生态防护不仅能作为高速公路构造物向周围环境过渡的缓冲带，还能成为生物的栖息地，恢复生物链，降低对生物多样性的影响。

5）噪声减缓：植被覆盖的边坡能减少噪声，提高声屏障效果，改善周围环境质量。

6）景观美化：乔木、灌木、草的合理搭配，结合高速公路两侧的自然景观，形成美观的风景线。

7）生长周期：草本植物生长周期短，可快速产生作用;灌木根系较发达，需3年以上才能完全发挥作用;乔木生长周期长，但根系最发达，有利于长期稳定坡体。

综上所述，生态防护采用乔、草、灌相结合的方式，能够有效地实现边坡的水土保持、边坡稳定、生物多样性保护和景观美化等多重效益，是高速公路生态恢复的重要内容。

三维网植草防护，作为一种新型的坡面道路防护方法，适宜于冲刷较大、坡面较陡的山坡，缺点是成本较高（图7）。三维植被网护坡技术具有良好的固土蓄水、避免坡面冲刷的能力，三维网是以热塑性树脂为原料，经过一系列工序互相缠绕而成的立体结构，其表面错综复杂的网包能够固定网内的土壤以及草种防止被水流冲刷，同时对雨水的消能作用显著，网包的存在大大降低了雨水降落的势能，降低了雨滴的溅蚀作用。同时，三维网具有一定的保温功能，可以促进网包内植物的生长。同时，由于网包的特殊结构，会导致风、水在边坡表面产生饶流，降低了风、雨的能量，减缓了风、雨对边坡的侵蚀[31]。

3.7.2" 经济效益

高速公路生态防护的经济效益体现在多个方面，其中包括以下几个方面。

1）提高交通流量和收入：高速公路作为重要的交通基础设施，能够吸引更多的交通流量，增加客运和货运收入。

2）带动相关行业发展：高速公路建设的发展促进了建筑行业和机械行业的发展，提高了相关行业的就业率。

3）恢复和保护生态环境：生态防护工程通过植被覆盖和土壤保持，有助于恢复和保护生态环境，同时减少防灾费用。

4）美化环境：生态防护不仅提高了高速公路的美观度，还改善了沿线的景观，提升了驾驶体验。

5）减少维护成本：植物护坡技术相比传统工程措施，长期来看可以降低维护成本，因为它利用了自然植被的自我修复和维持能力。

6）促进乡村振兴：高速公路的畅通和沿线环境的改善，有助于推动乡村振兴，提升当地居民的生活水平。

7）设计简单，可操作性强：植物护坡技术设计简单，易于实施，可以根据不同的地形和土壤条件选择合适的植物种类。

8）成本低廉：与传统的工程防护措施相比，植物护坡通常成本更低，经济实惠。

9）运输方便：植物材料通常易于获取和运输，这进一步降低了施工成本。

综上所述，高速公路生态防护不仅具有显著的生态效益和社会效益，而且在经济效益方面也具有重要价值。通过合理规划和科学管理，可以实现高速公路生态防护的多方面效益，促进可持续发展。

3.7.3" 社会效益

生态防护在提高公路交通安全状况方面发挥着重要作用。以下是生态防护在交通安全方面的具体应用和效益。

1）视线诱导种植：通过在道路沿线种植植被，可以预示或预告线型的变化，帮助驾驶员提前做出反应，减少交通事故的发生。

2）遮光种植：在对向车道旁种植树木或灌木，可以防止夜间行驶时对向车辆灯光的炫目，提高夜间行车的安全性。

3）明暗适应种植：在隧道入口附近进行合理种植，可以帮助驾驶员在进入隧道时更快地适应光线的急剧变化，减少因视觉适应问题导致的事故风险。

4）缓冲种植：在路外设置植被缓冲带，当车体与路外物发生冲击时，可以作为天然的屏障，降低车辆和驾驶员的损害程度。

同时，高速公路边坡绿化的目的不仅仅是为了交通安全，还包括以下几个方面。

1）护坡：植物根系能够固土护坡，防止水土流失，保持边坡稳定。

2）稳定路基：植被可以减少雨水冲刷，保护路基稳定，延长公路使用寿命。

3）减少水土流失：植被覆盖可以减缓雨水流速，增加水分渗透，从而减少水土流失。通过道路绿化、城乡美化亮化等方式，实现人居环境改善。

4）丰富路域景观：合理的绿化设计可以提升道路的美观度，改善驾驶体验，丰富路域景观。

5）改善人居环境：绿化可以改善周围的微气候，提供更多的绿色空间，提升居民的生活质量。

6）丰富生态文化：绿化带可以成为生物的栖息地，促进生物多样性，丰富生态文化内容。

高速公路边坡绿化是实现交通安全、环境保护和生态恢复的重要手段，对于提高公路交通的安全状况和加强国家安全具有重要意义[32-33]。

4" 边坡防护技术发展趋势

在我国高速公路建设中，边坡修建往往是施工的最后阶段，并且常常是最容易出现问题的部分。随着高速公路项目的快速推进，形成了大量的边坡[34-35]。为了有效防治土壤侵蚀，应当在面蚀阶段就开始预防，避免沟蚀的形成，并通过促进雨水就地入渗来减少侵蚀。结合水工保护构筑物和水土保持措施，可以取得显著的经济和环境效益[36]。边坡植树种草是高速公路生态建设的重点和难点，其效果直接影响到公路的整体景观、边坡土壤侵蚀状况和路基稳定性。因此，边坡防护研究在高速公路生态建设中显得尤为重要和紧迫。

我国对生态护坡技术的研究尚浅，需要向国外借鉴，以满足生态系统可持续恢复的需求。采取合理的植被保护措施，正确种植树木、灌木等植物，是提高生态系统稳定性的关键[37]。高速公路边坡的生态建设和防护是确保公路安全、稳定和美观的重要环节，同时也是实现生态系统服务功能和生物多样性保护的有效途径。通过科学的规划和管理，可以实现边坡的生态恢复，促进生态平衡，提高公路沿线的生态环境质量。

边坡防护技术的发展趋势：多学科交叉融合;绿色环保;面向智能化、自动化;国际合作与交流[37]。边坡防护技术在保护人类生命财产安全、保护生态环境等方面具有重要意义。随着科学技术的不断进步和社会需求的日益增长，边坡防护技术正面临着前所未有的发展机遇。这一领域的创新和进步，将为人类社会的可持续发展贡献巨大的力量[38]。事实上，随着基础设施建设的快速推进，特别是公路建设的广泛进行，新的斜坡不断涌现。然而，这些斜坡表面的植被往往因为建设活动而遭到破坏，这不仅加剧了我国土壤侵蚀的问题，而且在坡度较陡的区域，还可能引发崩滑流等灾害，给经济带来损失，对人民生命财产安全构成威胁，甚至引发社会的不安和恐慌[39]。为了有效避免这类悲剧的发生，必须采取积极的措施。其中，一个重要且有效的方法是在斜坡表面增加植被覆盖。通过种植草本植物、灌木和树木等，可以增强坡面的稳定性，保持水土，防止土壤流失。植被的根系能够深入土壤，固土护坡，同时，植被的存在还能够调节水分，减少雨水对坡面的直接冲刷，从而降低滑坡和泥石流的风险[40-41]。此外，植被还能够美化环境，提升周边区域的生态价值，为人们提供更加舒适宜人的生活环境。因此，边坡防护技术的发展，不仅仅是一项工程技术的挑战，更是对人类生活质量和生态环境可持续性的重要保障。在未来，期待边坡防护技术能够结合更多的科学研究成果，采用更加环保、高效的材料和方法，实现边坡防护与生态恢复的完美结合，为保护地球家园、促进人类社会的和谐发展做出更大的贡献。

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第一作者简介：高阳（2000-），女，硕士研究生。研究方向为生产建设项目水土流失规律及防治技术研究与实践。

*通信作者：李永红（1971-），男，博士，高级工程师。研究方向为土壤侵蚀、水保工程及土力学。