生態(tài)邊坡植物群落構(gòu)建與水土保持效應(yīng)研究

中圖分類(lèi)號(hào)：X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1005-7897（2025）11-0190-03

0引言

工程建設(shè)推進(jìn)中邊坡生態(tài)破壞問(wèn)題愈發(fā)突出。大型基建、礦山開(kāi)采等活動(dòng)產(chǎn)生大量人工創(chuàng)面，邊坡裸露加劇水土流失；地質(zhì)復(fù)雜區(qū)域邊坡立地條件多變，植被恢復(fù)難度大，對(duì)周邊生態(tài)和人類(lèi)生活造成顯著負(fù)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(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，威脅生態(tài)平衡與社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。在此背景下，生態(tài)邊坡修復(fù)作為重要環(huán)保措施，對(duì)維護(hù)生態(tài)穩(wěn)定、保障水土安全意義重大1。通過(guò)科學(xué)植物群落構(gòu)建技術(shù)可改善邊坡生境，促進(jìn)植被恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)功能全面修復(fù)。

1生態(tài)邊坡修復(fù)中植物群落構(gòu)建技術(shù)

1.1植物種類(lèi)選擇原則

生態(tài)邊坡修復(fù)中選擇適應(yīng)本地環(huán)境的植物至關(guān)重要，我國(guó)地域廣，自然條件差異大，例如，黃土丘陵溝壑區(qū)土壤貧瘠水土流失嚴(yán)重，應(yīng)選紫穗槐（圖1）、檸條等耐旱抗逆性強(qiáng)的植物；西南干濕兩季區(qū)需考慮植物對(duì)季節(jié)性干旱和強(qiáng)降雨的適應(yīng)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(jìn)坡面群落長(zhǎng)期穩(wěn)定，結(jié)合工程區(qū)地理環(huán)境、土壤條件及后期植被要求能避免植被退化。

植物生態(tài)習(xí)性包括光照、水分需求和土壤適應(yīng)性等，需根據(jù)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(lèi)植物，其能挖掘巖石轉(zhuǎn)化為土壤；光照充足區(qū)域可選野菊花（圖②、黑麥草等喜光植物，陰濕環(huán)境適合麥冬、莎草等耐陰植物，同時(shí)要考慮植物對(duì)土壤酸堿度、鹽分的耐受性。

植物根系固土護(hù)坡作用關(guān)鍵，深根系喬木、灌木能深入土層錨固，增強(qiáng)邊坡抗滑能力，淺根系草本植物通過(guò)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(jié)合配置模式可形成多層次固土體系，提高邊坡穩(wěn)定性，選種時(shí)應(yīng)綜合考慮根系類(lèi)型對(duì)邊坡防護(hù)的貢獻(xiàn)。植物種類(lèi)選擇原則及示例如表1所示。

1.2植物配置模式

喬灌草結(jié)合模式通過(guò)不同層次植物搭配增加生物多樣性和群落穩(wěn)定性。喬木作為上層植被可遮陰防風(fēng)，深根系加固深層土壤；灌木作為中層植被適應(yīng)性強(qiáng)，能填補(bǔ)喬木空隙，提高覆蓋度；草本植物作為下層植被通過(guò)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(jìn)群落正向演替，為生物提供棲息地。喬灌草結(jié)合模式如圖3所示。

混播和單播是植物群落構(gòu)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(qiáng)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(jìng)爭(zhēng)。快速覆蓋邊坡可選單播，以縮短建植時(shí)間；追求長(zhǎng)期穩(wěn)定性邊坡，則更適合混播，以增加生物多樣性。

季節(jié)性植物搭配需考慮不同季節(jié)植物生長(zhǎng)特點(diǎn)，合理搭配冷季型與暖季型植物，實(shí)現(xiàn)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(yīng)高溫干旱環(huán)境。同時(shí)注意植物生長(zhǎng)周期和花期，使邊坡不同季節(jié)呈現(xiàn)多樣景觀，且科學(xué)搭配可提高邊坡美觀性并增強(qiáng)生態(tài)功能4。表2為植物配置模式及適用場(chǎng)景。

2植物群落構(gòu)建技術(shù)對(duì)水土保持的效果

2.1 土壤侵蝕減少效果

植物根系在生態(tài)邊坡修復(fù)中通過(guò)機(jī)械錨固和加筋作用增強(qiáng)土壤抗侵蝕能力，深根系植物穿透深層土壤形成穩(wěn)定錨固結(jié)構(gòu)，淺根系植物以密集分布增強(qiáng)表層土壤凝聚力。例如，黃土丘陵溝壑區(qū)土地整治中，植被防護(hù)的根系力學(xué)錨固可防止坡體滑塌和水土流失，根系分泌物促進(jìn)土壤顆粒黏結(jié)。實(shí)驗(yàn)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(qiáng)度較未種植植被區(qū)提高 30% 以上，這種物理加固與生物化學(xué)作用（根系分泌物膠結(jié)）共同減少雨水沖刷導(dǎo)致的水土流失。

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

2.2水分涵養(yǎng)能力提升

植物蒸騰作用在水循環(huán)中調(diào)節(jié)邊坡水分蒸發(fā)與吸收，促進(jìn)土壤水分向大氣輸送，以維持生態(tài)系統(tǒng)水分平衡。生態(tài)邊坡修復(fù)中合理選種配置可優(yōu)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(guò)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(duì)干旱半干旱地區(qū)水土保持尤為重要。

植物生長(zhǎng)改善土壤結(jié)構(gòu)是提升水分涵養(yǎng)能力的重要途徑。根系分泌有機(jī)酸和酶類(lèi)，可促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，提高孔隙度和透氣性。某高速公路高陡巖質(zhì)邊坡生態(tài)重建中，植被恢復(fù)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量較傳統(tǒng)修復(fù)區(qū)提高約 40% ，孔隙度顯著提高，水分涵養(yǎng)能力提升；植物凋落物分解為土壤提供有機(jī)質(zhì)，數(shù)據(jù)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(qū)提高 25% 以上，這些改善為植物群落長(zhǎng)期穩(wěn)定生長(zhǎng)提供良好生境。

3生態(tài)邊坡修復(fù)施工中的問(wèn)題與解決策略

3.1植物成活率問(wèn)題

植物成活率是生態(tài)邊坡修復(fù)施工的關(guān)鍵問(wèn)題，受多種因素影響。施工季節(jié)選擇顯著影響植物成活率，千旱季節(jié)施工易因水分不足致植物難成活，寒冷季節(jié)施工可能因低溫凍害致植物死亡。種植技術(shù)科學(xué)性也很重要，種植深度不當(dāng)、根系損傷或土壤壓實(shí)等不合理方法會(huì)削弱植物生長(zhǎng)潛力。后期養(yǎng)護(hù)管理質(zhì)量同樣不容忽視，植物成活養(yǎng)護(hù)期需充足施肥、灌溉及病蟲(chóng)害防治，種植后3個(gè)月是成活養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵期，直接影響成活率。

提高植物成活率可采取以下策略：結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蜻x適宜施工時(shí)間，避免極端天氣施工；采用科學(xué)種植方法，確保根系完整合理埋植；加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)管理，制訂詳細(xì)計(jì)劃并依植被恢復(fù)效果評(píng)價(jià)及時(shí)調(diào)整措施，如施工3個(gè)月后評(píng)估并制定補(bǔ)種和管理措施。

3.2后期養(yǎng)護(hù)成本問(wèn)題

后期養(yǎng)護(hù)成本高昂是生態(tài)邊坡修復(fù)施工面臨的挑戰(zhàn)，主要與養(yǎng)護(hù)頻繁、技術(shù)要求高、人力投入大有關(guān)。植物群落構(gòu)建初期需高頻養(yǎng)護(hù)干預(yù)，如定期澆水、施肥、病蟲(chóng)害防治，增加人力成本且對(duì)技術(shù)要求高。部分植物因生態(tài)習(xí)性特殊需復(fù)雜養(yǎng)護(hù)手段，推高養(yǎng)護(hù)成本。傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)依賴(lài)人工操作，效率低難精準(zhǔn)管理，也是成本高的重要原因。

降低后期養(yǎng)護(hù)成本可從以下入手：植物選種優(yōu)先選抗性強(qiáng)、適應(yīng)性廣的本地低養(yǎng)護(hù)需求物種，減少養(yǎng)護(hù)工作量；引入智能灌溉系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)等自動(dòng)化養(yǎng)護(hù)設(shè)備，提高效率降低人力成本；合理利用當(dāng)?shù)刭Y源，如用廢棄農(nóng)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(fù)并降低工程成本，如表3所示。

3.3生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題

植物群落構(gòu)建后生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性面臨多種潛在問(wèn)題，物種競(jìng)爭(zhēng)和病蟲(chóng)害是突出挑戰(zhàn)。物種競(jìng)爭(zhēng)體現(xiàn)在不同植物爭(zhēng)奪光照、水分、養(yǎng)分等資源，配置不合理會(huì)致強(qiáng)勢(shì)物種主導(dǎo)、群落結(jié)構(gòu)單一、生物多樣性降低。病蟲(chóng)害爆發(fā)也威脅生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，群落生物多樣性不足自我調(diào)節(jié)能力弱，易受病蟲(chóng)害侵襲影響系統(tǒng)健康。

維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性可采取以下措施：合理調(diào)控物種比例，確保喬灌草各層次平衡發(fā)展，如在喬灌草結(jié)合模式中適當(dāng)干預(yù)促進(jìn)灌叢發(fā)育、加快群落演替以恢復(fù)生態(tài)功能；加強(qiáng)病蟲(chóng)害防治，建立完善監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理問(wèn)題，引入天敵或采用生物防治技術(shù)，減少化學(xué)藥劑使用，保護(hù)生態(tài)自然平衡；注重群落長(zhǎng)期維護(hù)管理，依植被恢復(fù)效果動(dòng)態(tài)調(diào)整養(yǎng)護(hù)策略，確保系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。

4結(jié)語(yǔ)

本文系統(tǒng)探討生態(tài)邊坡修復(fù)中植物群落構(gòu)建技術(shù)及其對(duì)水土保持的影響。在植物群落構(gòu)建技術(shù)方面，明確適地適生、生態(tài)習(xí)性匹配及根系特性考量等選種原則，優(yōu)化喬灌草結(jié)合、混播與單播選擇及季節(jié)性植物搭配等配置模式，這些技術(shù)要點(diǎn)可有效指導(dǎo)工程實(shí)踐中的植物群落構(gòu)建。水土保持效果上，植物群落構(gòu)建技術(shù)顯著減少土壤侵蝕、提升水分涵養(yǎng)能力：植物根系通過(guò)機(jī)械錨固與加筋作用增強(qiáng)土壤抗侵蝕能力，植被覆蓋度提升則有效減少雨水對(duì)土壤的直接沖刷；植物蒸騰作用調(diào)節(jié)邊坡水分蒸發(fā)與吸收，其生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的改善亦增強(qiáng)土壤水分涵養(yǎng)能力。未來(lái)研究可引入遙感、地理信息系統(tǒng)等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大范圍動(dòng)態(tài)化生態(tài)邊坡監(jiān)測(cè)與評(píng)估，同時(shí)加強(qiáng)生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)、水文學(xué)及工程學(xué)等多學(xué)科融合，深入探究植物群落構(gòu)建與水土保持的復(fù)雜關(guān)系，完善生態(tài)邊坡修復(fù)理論與技術(shù)方法。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭宏.生態(tài)文明理念下的生態(tài)修復(fù)技術(shù)及措施分析[J].石油石化物資采購(gòu)，2024（9）：241-243.

[2]唐彬童，辜彬.邊坡生態(tài)修復(fù)群落設(shè)計(jì)與工法組合模式研究[J].中國(guó)水土保持，2018（11）：23-26，67.

[3]朱兆華，賴(lài)濤，陳曉蓉，等.受損邊坡生態(tài)修復(fù)工藝選擇、目標(biāo)群落設(shè)計(jì)與效果評(píng)價(jià)[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，32（3）：78-83.

[4]唐彪，薛海龍，裴福云，等.鄉(xiāng)土植物在道路邊坡修復(fù)工程中的應(yīng)用[J].花卉，2022（6）：16-18.

[5]王志強(qiáng)，向華浩，姚軍，等.生態(tài)學(xué)理念在水土保持工程中的應(yīng)用探討[J].山西建筑，2020，46（24）：7-9.

[6]劉黎明，宋巖松，鐘斌，等.植被混凝土生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào)，2022，12（3）：916-927.

[7]陳早雄.邊坡修復(fù)中邊坡類(lèi)型及綠化植物對(duì)目標(biāo)群落有效性的研究[J].草原與草坪，2024，44（4）：85-93.

作者簡(jiǎn)介：江曉瑜（1980一），男，漢族，廣東揭陽(yáng)人，本科，助理工程師，研究方向?yàn)閳@林工程。