羅先強 冼耀強 張翔鷺 張沐鋒 王健恩 賈宇航

作者簡介：羅先強（1993-），男，重慶大足人，碩士，現(xiàn)就讀于仲愷農(nóng)業(yè)工程學院，主要研究方向為生態(tài)修復。

摘 要： 通過對國內(nèi)外邊坡植被修復方法的總結(jié)，進一步探究邊坡生態(tài)修復技術的發(fā)展歷程。論述植物修復措施在邊坡生態(tài)修復中的重要地位和國外邊坡植被修復技術的發(fā)展歷程?？偨Y(jié)我國邊坡生態(tài)修復現(xiàn)狀不足之處并提出建議。

關鍵詞： 生態(tài)修復;邊坡;發(fā)展過程

【中圖分類號】X835 【文獻標識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.181

隨著21世紀的到來，建設社會主義強國的號角吹響，國家對基礎設施建設（高速路建設、房地產(chǎn)開發(fā)和橋梁建設等）以及礦產(chǎn)資源的開發(fā)急劇增加，嚴重破壞了大量原始山體，形成了脆弱的邊坡生態(tài)系統(tǒng)[1]。

邊坡的自然恢復是相當緩慢的一個過程，從開始自我修復到形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，往往需要數(shù)十年時間，人工修復作為加快破損坡體修復進程的重要技術手段是目前被廣泛采用[2]。隨著時代的發(fā)展和邊坡修復技術的更新，不同的生態(tài)修復技術被引入邊坡生態(tài)修復工程中[3]。邊坡生態(tài)修復的技術也在不斷的更新，本文旨在梳理邊坡生態(tài)修復技術在各個時期的發(fā)展，為我國邊坡生態(tài)修復技術的更新和提升提供基礎資料[4]。

1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀概述

目前我國對于邊坡的的生態(tài)修復技術處于研發(fā)階段，對邊坡生態(tài)修復關鍵技術的自主研發(fā)研究較少[5]，引進和模仿國外技術居多，存在著重形式、重景觀展示 而輕工程、輕植物選擇和施工措施、輕植物群落多樣性及其生態(tài)功能、輕后期養(yǎng) 護的普遍現(xiàn)象，從而導致邊坡生態(tài)修復項目失敗。（2015，梁建華）而邊坡的生態(tài)修復中植物一直扮演者重要的就角色，植物的好壞直接影響到修復后的生態(tài)效益，因此，國內(nèi)外對邊坡植物的篩選和植被群落的應用配置方面上做了大量的研究[6]。

1.1 植物措施在邊坡生態(tài)修復中的重要地位

植被修復是邊坡生態(tài)修復的重要技術措施和基礎修復材料，其作為邊坡生態(tài)修復的核心內(nèi)容[7]，綜合了景觀生態(tài)學理論、巖土工程學、恢復生態(tài)學、高級植物分類學、土壤學等多學科知識作用于受破壞的生態(tài)系統(tǒng)或生境，使其恢復原有的生態(tài)功能，提高生物多樣性[8]。邊坡生態(tài)修復是利用植被的蓄水涵水功能，提升邊坡的穩(wěn)定性，減少流水對坡面的侵蝕，一般采用植被配置與工程措施結(jié)合的方式。在生態(tài)修復方面我國的研究起步較晚但在邊坡植物篩選配置方面有一定的研究成果。尹吉光等（2003年）在云南、上海、山東、北京等處高速公路綠化的實地調(diào)查，明確綠植對高速公路不同的結(jié)構點發(fā)揮的作用不同，并對植被的溫度和濕度進行測定，其結(jié)果表明：在高速公路綠地生態(tài)效益發(fā)揮最佳的植物配置模式依次是：喬灌草>灌草>藤本>草本[9]。張果等（2006年）以河南的社會條件和自然條件為背景對河南省高速公路綠化配置進行研究，總結(jié)了植物防護的形式有草塊鋪植護坡、草種播種護坡、地被覆蓋護坡、草灌結(jié)合護坡、灌木林護坡和藤本覆蓋護坡，植物結(jié)合工程防護等形式。且根據(jù)河南各地地形特征的不同和自然條件的差別，篩選出適宜相應高速公路綠化的鄉(xiāng)土物種和優(yōu)良的可引進植物[10]。王瓊等（2009年）以坡面調(diào)查結(jié)合盆栽實驗揭示了廢棄采石場自然修復過程中植物自然演替和土壤特征的變化規(guī)律，對當?shù)氐牡湫袜l(xiāng)土植物進行抗旱篩選，并作出有效評價[11]。陳平等（2013）研究出基于邊坡近自然植被恢復技術的鄉(xiāng)土喬灌草種子混播植方法備受青睞，其具有植被群落豐富穩(wěn)定、低成本維護、抗病蟲害能力強及景觀持久等優(yōu)點。目前用于邊坡植被修復的植物種類大多數(shù)局限于草本植物，品種較少，景觀持效性差和養(yǎng)護成本高[12]。

丁萬全等（2016年）在承京高速公路設置樣方調(diào)查，分析研究區(qū)的優(yōu)勢植物及其種間關系，應用主成分分析與聚類分析，根據(jù)不同立地類型，提出不同的植物配置方法，并提出相應的邊坡植物選配原則：（1）尊重原有坡地植物類型，保持周邊景觀一致性，根據(jù)空間、時間合理分配處于不同位置的植物，避免中間競爭，形成穩(wěn)定的植物群落;（2）因地制宜優(yōu)先選用鄉(xiāng)土物種，充分考慮從物種的生態(tài)適應性，選擇抗逆性強，可粗放管理的植物種類;（3）優(yōu)化先鋒植物和優(yōu)勢植物種類配比，喬木、灌木、草本、花灌木合理配置形成穩(wěn)定的生態(tài)格局，配置色彩多樣，生態(tài)性與景觀性并重。王翰文等（2020年）以風電場高陡巖質(zhì)邊坡5種生態(tài)護坡工程為研究對象，結(jié)合植物群落研究方法，篩選出9種優(yōu)質(zhì)的本土護坡植物，通過生態(tài)護坡模型試驗，得出采用分層噴播的噴播方式，1：5的草灌配比結(jié)合30g的種子用量為邊坡植物生長最為良好的配置狀態(tài)[13]。

1.2 我國邊坡生態(tài)修復技術發(fā)展過程

在邊坡植生態(tài)恢復技術自主研發(fā)上我國開展較晚，廣東省于1989年首次運用噴播機對裸露邊坡進行液壓噴播植草[14]。1996年，以昆曲、楚大線等高速公路建設工程為依托，交通部科學院開始系統(tǒng)性的對客土噴播技術進行研究，逐步使客土噴播施工工藝本土化和客土噴播材料的國產(chǎn)化，并實現(xiàn)了其在國內(nèi)邊坡工程中的運用[15]。隨著客土噴播技術的深入研究，1998年，重慶交通科研設計院提出復核營養(yǎng)土噴播植被技術，重難點地況條件的噴播技術進入新的發(fā)展領域，該技術可用于干旱地區(qū)和破碎巖石地區(qū)邊坡的邊坡復綠問題[16]。

2015年，金一鳴等國內(nèi)學者，進行了大量的礦山廢棄地植被礦山廢棄地植被與人工建植近自然恢復方面自然恢復與人工建植方面研究與實踐，在基質(zhì)改良方式、植物物種選擇與搭配、不同植物 的重金屬污染修復能力等研究方向上取得了重大突破[17]。梁建華等（2015年）研究資料顯示，邊坡復綠應以鄉(xiāng)土植物為主，并充分運用地域植物資源，結(jié)合植物修復特性，以外來植物為輔，依據(jù)適地適樹、恢復生態(tài)學、景觀生態(tài)學原則，以及基礎生態(tài)學相關理論、群落演替、最小成本等原則，使邊坡生態(tài)效果達到最佳，改善優(yōu)化邊坡生態(tài)環(huán)境[18]。2019年，張斌等以貴陽國際城項目為實驗場地，結(jié)合邊坡考察和生態(tài)修復技術研究，以邊坡類型，以坡體結(jié)構材質(zhì)、風化程度為依據(jù)，將邊坡分為土質(zhì)、巖質(zhì)、風化巖質(zhì)、噴混凝土質(zhì)邊坡，針對土質(zhì)邊坡提出爬藤植物法，巖質(zhì)邊坡提出植生袋結(jié)合掛網(wǎng)噴播的修復模式，風化巖質(zhì)邊坡根據(jù)成本要求，酌情使用生態(tài)護坡綠化法和掛網(wǎng)噴播法，噴播混凝土質(zhì)邊坡宜使用格構梁工程結(jié)合植生袋加掛網(wǎng)噴播的方式綜合修復，后期補植花灌木[19]。

2 國外研究現(xiàn)狀概述

隨著國家基礎建設和自然資源開采等工程過程都造成了不同程度的山體破壞，形成邊坡生態(tài)系統(tǒng)，在邊坡植被修復技術措施的嚴格程度也各不相同，國內(nèi)外的研究程度也不同，總體上來說，歐美發(fā)達國家起步較早。20世紀70年代，宮脅昭（Miyawaki）較早的開展植被恢復研究[20]，提出采取土壤改良措施，運用鄉(xiāng)土植物的種子進行營養(yǎng)缽育苗，可在較短的時間內(nèi)建植適宜當?shù)丨h(huán)境的頂級群落，后被稱作“宮脅法”（胥曉剛，2004）[21]。1988年，Hengchaovanich D利用香根草本身結(jié)合其他的鄉(xiāng)土植物，充分運用該類植物的固土護坡、生態(tài)效益高、抗逆性強等特征，在石壁面將香根草結(jié)合特殊槽板的制作及施工工藝，形成灌、草、藤立體生態(tài)體系（王瓊，2009）[22]。在近年來歐美等發(fā)達國家，噴混植生技術也得以推廣運用，主要工法有以下幾種：（1）植被墊層法：運用混合噴射材料，覆蓋巖質(zhì)邊坡表面，恢復過程中植被墊層被壓實，最后形成邊坡的穩(wěn)定植被生長層;（2）植物纖維層法：Catter運用一種基質(zhì)包括防腐材料、肥料以及種籽等的纖維材料，將其噴播到邊坡表面，使得巖體表面形成新的生長良好的植被群落并形成穩(wěn)定狀態(tài)。（3）復合組分法：采用一種能夠加強現(xiàn)有的邊坡面的持水能力和植物基材的穩(wěn)定性的復合物一起噴射，由于強度大，極大地加強了邊坡表面的坍塌。（4）植生混凝土法：lucas引用將基料噴播到混凝土層表面的方法，第一層在邊坡表面噴覆基料，第二層在基料表面噴覆土壤，使其形成多孔堅固的面層，從而構成為一種復合的土壤層。（5）漿體基材法：運用漿體基材，以合成樹脂為載體，混合高效吸水土壤顆粒，表面混合活性劑輕石頭、草種、肥料、有機纖維、土壤穩(wěn)定劑等材料混合噴播。（羅陽明，2012）[23]。

3 討論

總體來看，我國對于選坡植被恢復技術的研究尚處于發(fā)展階段，尤其在專項技術引進改良、技術研發(fā)，技術規(guī)范、景觀質(zhì)量等方面需要加大研究力度，科學指導各類邊坡植被恢復工程，恢復山體的生態(tài)系統(tǒng)。隨著技術的更新邊坡修復后期質(zhì)量評價與監(jiān)測和針對修復植被群落的整體性研究還需要繼續(xù)深入研究。

3.1 評價方法及評價因素更新

目前我國邊坡植被生態(tài)恢復技術日趨成熟，但是對后期的邊坡植被修復質(zhì)量和生態(tài)效益缺乏長期追蹤研究和監(jiān)測機制，修復后的生態(tài)質(zhì)量、邊坡穩(wěn)定性、基質(zhì)質(zhì)量和群落景觀質(zhì)量也很少且缺乏相應的綜合評價方法[24]。因此，運用多種評價方法，構建合理的評價指標體系，以此來監(jiān)測和評價邊坡生態(tài)修復的的質(zhì)量以及后期管護質(zhì)量具有重要意義。構建評價指標體系應該注重綜合性、科學性、實用性等特點，此外，評價標準要盡量根據(jù)相關國家標準制定，確保對邊坡植物生態(tài)修復優(yōu)劣的準確評判[25]，此類評價的目的便于邊邊坡人工修復時對植被群落的運用和修復方式的選擇做出準確的預測和判別，為修復邊坡環(huán)境提供可借鑒的參考依據(jù)[26]。

3.2 植物群落整體性研究

邊坡通過植物生態(tài)工程措施植被得以恢復。而有些地方采用鄉(xiāng)土物種、植物混播后，經(jīng)多年生長之后仍不佳[27];這是因為光靠鄉(xiāng)土物種本身，不考慮適宜的生態(tài)群落結(jié)構和適宜的植物配置難以在坡面上營造一個層次合理的植物群落。部分邊坡植物在完成一個生活史后覆蓋度不如工程結(jié)束后的初期效果，要經(jīng)過兩到三年的時間過渡并逐漸恢復。因此，要研究邊坡植物配置模式是否合理和否能形成長期穩(wěn)定的植被群落[28]?；謴秃笾脖蝗郝滟|(zhì)量，群落影響下的土壤狀況，植物群落對邊坡穩(wěn)定性的影響都需要研究，所以，有必要對植生護坡體系中植物提出以植物群落為單位的整體性研究。

參考文獻

[1] 王璐.基于恢復生態(tài)學的城市采石廢棄地景觀設計研究[D].北京林業(yè)大學，2019.

[2] 陳海兵.武漢市鳳凰山破損山體植被修復效果研究[D].華中農(nóng)業(yè)大學，2012.

[3] 嚴生科.淺析祁連山水利工程中的生態(tài)涵養(yǎng)[J].甘肅農(nóng)業(yè)，2014（07）：50-51.

[4] 洪文俊，趙桃桃.高速公路邊坡生態(tài)修復成效監(jiān)測指標體系研究[J].交通節(jié)能與環(huán)保，2018，14（06）：42-45.

[5] 路秉翰，戴偉，譚廣文.廣西南寧園博園巖質(zhì)邊坡生態(tài)修復工程應用與探討[J].廣東園林，2019，41（01）：63-67.

[6] 張瑜.四川地區(qū)高速鐵路路基邊坡植物防護研究[D].西南大學，2011.

[7] 蔣德林.煤炭開發(fā)建設項目生態(tài)環(huán)境影響評價中有關問題探討[J].能源環(huán)境保護，2009，23（06）：45-47+52.

[8] 豐瞻，許文年，李少麗，戴方喜，劉高鵬.基于恢復生態(tài)學理論的裸露山體生態(tài)修復模式研究[J].中國水土保持，2008（04）：23-26+60.

[9] 尹吉光.高速公路綠化初探——大保高速公路綠化研究[D].北京林業(yè)大學，2003.

[10] 河南省高速公路綠化模式研究.

[11] 王瓊.華東地區(qū)采石場自然恢復特征及人工生態(tài)恢復研究[D].北京林業(yè)大學，2009.

[12] 梁建華.順德大良巖質(zhì)邊坡植被復綠效果調(diào)查及廢棄采石場植被復綠設計應用[D].仲愷農(nóng)業(yè)工程學院，2015.

[13] 王瀚文.風電場高陡巖質(zhì)邊坡生態(tài)修復研究[D].湖北工業(yè)大學，2020.

[14] 趙冰琴，夏振堯，許文年，楊森，夏棟，王澤光.工程擾動區(qū)邊坡生態(tài)修復技術研究綜述[J].水利水電技術，2017，48（02）：130-137.

[15] 周君.山東省高速公路綠化植被研究[D].山東農(nóng)業(yè)大學，2010.

[16] 王耀建，王永喜，夏兵，邢路平，吳鳳.基于噴混植生的高陡巖質(zhì)邊坡生態(tài)修復新思路——以梧桐山道立交邊坡為例[J].中國水土保持，2019（01）：29-31.

[17] 金一鳴.礦山廢棄地工程綠化技術模式生態(tài)修復效益研究[D].北京林業(yè)大學，2015.

[18] 陳平，梁建華，韓瑞宏，郭微，韓佳泳，呂文龍，吳曉和，鄧沛飛.順德裸露石質(zhì)邊坡復綠植物多樣性及群落演替分析[J].廣東農(nóng)業(yè)科學，2013，40（16）：155-159.

[19] 張斌.破損山體邊坡的分類及不同生態(tài)修復技術應用研究[J].鐵道建筑技術，2019（03）：23-27+44.

[20] 王仁卿，藤原一繪，尤海梅.森林植被恢復的理論和實踐：用鄉(xiāng)土樹種重建當?shù)厣帧獙m脅森林重建法介紹[J].植物生態(tài)學報，2002（S1）：133-139.

[21] 胥曉剛.高速公路路域生態(tài)恢復研究[D].四川農(nóng)業(yè)大學，2004.

[22] 史春華，王瓊.廢棄采石場植被生態(tài)恢復探討[J].中國園藝文摘，2009，25（04）：65-67.

[23] 羅陽明.噴混植生護坡體系的長期穩(wěn)定性研究[D].西南交通大學，2012.