公路边坡植被防护设计及技术

第六章　坡面植被防护及建植设计

植被建植是坡面植被恢复工程的核心任务，实施手段是根据边坡立地条件和坡面植被恢复目标，通过对植物种类的选择和配置形式的设计，营建一个具有一定结构层次、能够稳定生长并持续演替的坡面植物群落，最终实现由人工植物群落向近自然的植物群落的过渡。不仅如此，在坡面植物群落形成的同时，坡面“土壤—植被系统”也随之构建，即土壤与植被二者建立起互为作用的“固结—维养关系”，且随着坡面植物的逐渐生长，其产生的涵水、固土护坡作用不断增强，从而有利于减轻坡面土壤的侵蚀和流失，提高边坡的整体稳定性。

第一节　坡面植被防护原理

从第四章内容可知，植被建植是坡面植被恢复的核心，其实施不仅可以实现由人工植物群落向近自然的植物群落的过渡，通过植被的恢复来促进边坡生态的恢复，而且生长的植被对坡面还发挥着涵水、固土的防护作用，由此可产生比传统的工程措施更为优越的坡面防护效果。植被的护坡作用来源于植物根系的力学效应和茎叶的水文效应，其对于减轻坡面的不稳定性和侵蚀，提高边坡的整体稳定性意义重大。

一、植被护坡的概念

“植被护坡”即为“坡面植被防护”。虽然“植被护坡”形成一种工程技术迄今已二十余年，但目前对其概念尚未有较为确切的表述，甚至也没有一个公认的术语，英文有称之为biotechnique、soil bioengineering、vegetation、revegetation、ecoengineering等，我国业内也有生物护坡、生态护坡、坡面生态（或生物）工程等用语。一般来讲，“生物”是指具有动能的生命体，包括在自然条件下，通过化学反应生成的具有生存能力和繁殖能力的有生命的物体以及由它（或它们）通过繁殖产生的有生命的后代，其基本特征在于生物可进行新陈代谢及遗传，动物、植物、微生物都是生物；“生态”是指生物在一定的自然环境下生存和发展的状态，也指生物的生理特性和生活习性；而“植被”植被是覆盖地表的、具有一定密度的植物群落的总称。显而易见，诸如生物护坡、生态护坡、坡面生态（或生物）工程等用语中的“生物”或“生态”一词，其含义均显得过于宽泛，不宜使用，而采用“植被”一词更为贴切。总之，作为一种新兴的边坡防护工程技术，“植被护坡”这一用语恰如其分，并反映出3层含义：一是功能含义，是指坡面植被对边坡表层产生的防护作用；二是工艺含义，是指采用植被建植工艺的坡面防护工程；三是材料含义，是指坡面防护材料采用活性的坡面植物。

至于对植被护坡概念的具体定义，很有必要参考两个文献的相关表述：第一，由台湾陈彦璋等译著的《坡地生态工法：坡地植生工程理论与实务》（Biotechnical and Soil Bioengineering Stabilization：A Practical Guide for Erosion Control）一书中，仔细区分了生物技术稳定工法（Biotechnical stabilization）和土壤生物工程稳定工法（Soil bioengineering stabilization），认为前者运用力学构件，并结合生物构件来防止边坡破坏或侵蚀，其特征一是结合运用活的植物和构筑物来护坡，二是在地表覆盖系统中的植物和结构力学构件的结合使用；而后者则被视为前者的一个专门分支领域，其特殊之处在于植物的根、茎等部分可充当边坡保护系统的主要结构和力学构件，即将活性的切枝和有根的植物，以各种不同的配置和几何阵列植入地表，以使它们成为土壤加劲材料、排水通道和防止土壤移动的屏障。第二，在Lisa Lewis的《土壤生物工法：公路边坡管理新选择》（Soil Bioengineering：An Alternative for Roadside Management）中指出，土壤生物工程指的是用活的植物作为结构组件结合柔性工程技术以减轻坡面失稳和侵蚀所带来的环境问题。据此，并结合植被恢复技术现状和边坡防护工程实践，不妨将“植被护坡”的概念定义为“利用活的植物或将其与工程构筑物及植生材料相结合，在坡面上进行人工植被建植，通过植被的涵水固土作用加强坡面防护和侵蚀控制”。相对目前其他不同的表述而言，此处的表述更符合植被护坡工程的本质内容，体现出“植被护坡”不仅是指一种坡面防护工程，也是指利用植被进行坡面保护和侵蚀控制的技术途径与手段。当然也与国外权威学者的表述较为契合。

另一方面，因为“植被护坡”的本质效应是坡面植被恢复工程的“功能性产物”，而坡面植被恢复又是边坡生态恢复工程的核心，从这内在关系来讲，“植被护坡”与惯常的“生态护坡”这一饱受“抽象化、扩大化”诟病的用语，其实本质内含是一致的。因此“植被护坡”与“生态护坡”、“坡面植被防护”与“坡面生态防护”在工程的意义上完全相同，如此定义也使人们对“生态护坡”和“生态防护”这两个惯用语变得更易理解和认同。

二、植被护坡机理

植被护坡主要依靠坡面植物的地下根系和地上茎叶的作用产生护坡功能，其作用可概括为植物根系的力学效应和植被的水文效应，以此提高表土的抗冲刷、抗侵蚀性能，保持坡面稳定。

（一）植物根系的力学效应

1.植物根系的锚固作用

植物的垂直根系可穿过坡体浅表的过渡层，锚固到深处相对稳定的岩土层上，起到预应力三维锚杆的作用。一般来说，禾草、豆科植物和小灌木在地下0.75～1.5m深处有明显的土壤加固作用，大部分乔木根的抗拉强度为10～40MPa。根的直径越细，其抗拉强度和抗拔力越高，直径2～5mm的各种类型的根，其抗拉强度为8～80MPa。穿过坡体浅层的松散风化带的植物根系，能够锚固到深处较稳定的岩土层中，依靠根系本身的抗拉强度将松软土层中的剪应力转化为拉力传递至深层土体中，从而增加土体抵抗力，抵挡边坡土体下滑，增强其稳定性。

如图6－1所示，植物根系穿透浅土层和剪切区扎入稳定岩土层中，当不稳定的表层岩土层滑动时，沿坡向的剪应力使植物根系随之滑动，形成了对根系下部的拉力，而深入稳定岩土层中的根系与岩土之间的摩擦力则提供了反方向拉力，阻碍坡体下滑。

图6－1　根系对土体的锚固受力示意图

2.植物根系加筋作用

植物的水平根系（木本植物的散生根和草本植物的须根）在边坡表层岩土体中盘根错节、相互缠绕，使表层岩土体在根系延伸的范围内成为根—土复合材料，根系分布可视为带预应力的三维加筋纤维材料，为土层提供了附加黏聚力，改良了土体的力学性质，如图6－2所示。根—土复合材料可视作各向异性的复合材料，由于根系的弹性模量远大于土体，此种情况下的根—土共同作用，包括土的抗剪力、土与根的摩擦阻力及根系的抗拉力，使土体整体强度明显提高，可有效防止坡面表层的溜坍。

图6－2　纤维数量对土体抗剪强度影响曲线

公路边坡土层大多薄而松散，或为岩石地段，用于生态恢复的植物具有发达的根系，其分布密度随着深度增加逐渐减小，当深度大于30cm时土中根系密度几乎为0。在根系盘结范围内，边坡土体的应力状态可以按照加筋土原理进行分析，即把土中草根的视为三维加筋纤维分布。摩尔—库伦准则中土的强度参数包括黏聚力c和内摩擦角φ，但是一般认为根系广为分布的土层使得黏聚力升高，在应力摩尔圆中表现为土体强度包线向上推移了Δc。另一方面，土体中根系的广泛分布，限制了土体的侧向膨胀，给土体施加了额外水平方向的压应力Δσ3，在σ1不变的条件下，水平主应力增加使土中应力状态远离强度包线，进而增强土体稳定性。因此土中根系作用主要表现在增强土的抗剪强度和增加水平应力。Δσ3和Δc的大小与草根密度、强度及土体性质有关（图6－3）。

图6－3　根系对土体的加筋作用示意图

注：c—土的黏聚力（内聚力）（kPa）

τ—破坏面上的剪切应力（kPa）

σ—作用在剪切面上的法向应力（kPa）

σ1、σ3—土体单元上作用的大、小应力（kPa）

3.植物根系与坡体的相互作用

边坡植物的主根可扎入坡体深层，通过主根、侧根及须根对周边土体的加筋和锚固作用，形成由根系与周边土壤、过渡层直至基岩的连接整体，可有效地防止表层的塌溜和破坏。根系提高表层岩土体的抗剪强度，主要是通过根系与岩土体接触面的摩擦力，把岩土体的剪应力转化为根的拉应力来实现的。边坡植物的加筋和锚固作用如图6－4所示。

深入坡体的植物垂直根系对坡面稳定与防止浅层溜坍具有重要作用，若其再贯穿松散的风化层进入到基岩裂隙，即将表层土壤锚固到深处稳定的岩层上，可显著增加坡面土体的稳定性。但植物根系对边坡土体的稳定能否发挥作用，还有赖于边坡的类型。如图6－5所示，形态（a）的表层土壤较薄，根系也没进入基岩，此时根系主要产生加筋作用，土层与基岩界面为弱面，因而根系对土体的稳定作用有限；形态（b）的植物根系深入到基岩的裂隙中，能够产生有效的锚固作用，因而根系对土体的稳定作用显著；形态（c）的表层土壤较厚，基岩上还有过渡土层，其密度与抗剪强度随深度增加，根系可贯穿过渡层发挥双重作用，增加土体的稳定性。形态（d）的表层土壤厚，超过植物根系的延伸范围，根系不能深入到基岩，因而其稳定作用很小，但在一定程度上可影响到水文机制。

图6－4　植物根系的锚固与加筋作用示意图

图6－5　根系在坡体中的分布及作用示意图

（二）植被的水文效应

1.降雨截留、削弱溅蚀

坡面的降雨可分为自然降雨和截水两部分。

自然降雨是指一部分降雨直接穿过叶隙落到地面，自然降雨下落的雨滴打击坡面时，可将动能传递给表土，产生的分裂力使表土颗粒分离飞溅，形成雨滴溅蚀，这是水蚀的一种重要形式。下落的雨滴在打击坡面时把动量传递给了表土，产生的分裂力量使土壤颗粒分离飞溅。在滴溅过程中，雨滴动能越大，撞击分裂力越大，被溅出的土粒数量也越多。裸露的表土在此情况下，土壤结构即遭破坏，发生分离、位移和溅起。土粒的溅起高度可达0.6m，飞溅距离可达1.6m，当溅起的土粒回落至坡面时，大部分滑移向坡下方。据统计，一场暴雨能将裸露地的土壤飞溅可达240t/hm之多，导致其中的大量土粒随径流而流失。

降雨的另一部分为截水，是指落在植物上的那部分降雨，由于叶面的脉络对流过的水滴有分割效应，使水滴变小。经过叶系后，水滴的动能、体积均减小，从而使水滴对地表的冲击大为减弱。这在一定程度上缓冲了雨水对地表的冲击力。其中截流可分为茎流和叶流。茎流可以导致雨水的分流，其分流量会因植物枝茎与坡面的不同夹角（茎角）而不同。当茎角为50°～70°时，茎流量最大，例如草。对于那些茎径较大的植物，茎角的影响就不太明显。坡面植物应有较大的茎流量，以便雨水最终可以沿着茎和叶汇流到坡面上。研究表明，当树枝的倾角为60°时，截水量的80%为茎流。截流量与径流量的差值即为叶流量。

植被能够使降雨在到达坡面之前就被植冠截留，并暂时贮存在植冠中，以后再重新蒸发到大气中或下落到地表。通过地上茎叶的缓冲作用，可消耗掉雨滴大量的动能，并且能使大雨滴分散为小雨滴，从而把雨滴的动能大大降低，当植被旺盛时，可以明显削弱甚至消除溅蚀。因此，植被通过截留作用降低了到达坡面的有效雨量，从而减弱了雨水对坡面表土的侵蚀。

2.降低坡体孔隙水压力

降雨是诱发滑坡的重要因素之一，边坡的失稳与坡体水压力的大小有着密切关系。排水是防治土体坍塌、滑坡的有效工程措施之一。植物根系使土层相对疏松，形成内部排水通道，使下渗的雨水易于在此层内流动。植物的蒸腾作用使它们从下层土壤中吸取水分，从而减少土壤的含水率。植物的根系能延伸到地下一定深度，分布在具有不同含水状态的土层中，能把渗进土体的有效渗水吸出来。植物通过吸收和蒸腾坡体内水分，可降低坡体的孔隙水压力，提高土体的抗剪强度，有利于坡体的稳定。下渗的雨水虽软化了土体，但因该层土体存在植物根系的力学作用，故总体强度依然较高。顺便指出，虽然植被护坡的作用主要限于坡面的表层，但因根的水分吸收作用使超过它们深度范围的土壤水分能通过毛细管作用向上移动，这也有利于减轻坡体孔隙水压和土壤重量，因而对边坡浅层甚至深层的稳定具有间接影响。

3.抑制坡面径流

降雨产生的地表径流带走已被滴溅分离的土粒，进一步可引起片蚀、沟蚀。植被能够抑制地表径流并削弱雨滴溅蚀，从而能控制土粒流失。通常情况下，坡面表土的流失量随植被覆盖率的增加呈指数关系降低。

地表径流集中是造成表土冲蚀的主要原因，冲蚀的强弱取决于径流流速的大小和径流所具有的能量。植物的生长层（包括花被、叶鞘、叶片、茎），通过自身致密的覆盖防止表土直接遭受雨水的冲蚀，降低暴雨径流的冲刷能量和地表径流速度，从而减少土壤的流失；腐质层（包括落叶层与根茎交界面），有利于保持表土的多孔性和渗透性，为其提供了一个保护层，因而能够抑制地表径流并削弱雨滴溅蚀，从而能控制土粒流失。此外，草本植物分蘖多，丛状生长，能够有效地分散、减弱径流，而且还能阻截径流、改变径流形态。径流在草丛间迂回流动，由直流变为绕流，增大了流程，流程的增大，使水力坡降减小，加上径流被分散和阻截，又减缓了流速。因此，依靠覆盖的草本植物延长了地表径流流程，增加了雨水入渗。径流减少、流速减缓、冲刷能量降低，从而使表土冲蚀大大减弱。

4.调节土壤湿度

消耗土壤水分是植被调节土壤湿度的重要途径。植物通过吸收和蒸腾土壤水分，它们具备消耗和降低土壤水分的潜能。减少土壤水分将降低处于饱和状态土壤的孔隙水压。根据Coulomb公式对物质强度的阐述，土壤孔隙水压越低，土壤强度越高，因此植被减少孔隙水压利于增加土壤颗粒间的接触程度，增加土壤对变形或滑动应力的抵抗能力。不仅如此，植物的蒸发蒸腾作用还减少了土体的重量，从而减少土体重量在其滑动面上的滑动分力，有利于坡面稳定。

综上所述，坡面植物产生的上述两大效应，可有效地减缓边坡表层的风化、崩塌和水土流失，从而实现植被对边坡的防护功能。植被护坡的机理如图6－6所示，植被护坡的效应见表6－1。

图6－6　植被护坡机理示意图

表6－1　植被护坡效应

注：“√”为有护坡作用。

三、植被护坡的特点及局限性

对坡面进行植被防护是一种稳定坡面、控制侵蚀的有效手段，与传统的坡面工程防护措施相比，其具有不少优越性，特别是因与工程构筑物或植生材料的结合，二者能够相互加强、相互补充，可从整体上提高坡面的稳定性。尽管在工程初期防护效果较为缓慢，但避免了坡面硬质防护（混凝土、浆砌石等）易风化、老化及与周边自然植被不协调等缺陷，而且随着植物生长，坡面稳定程度也逐渐增加，对减轻坡面侵蚀的作用越来越大。

植物是活的生命体，它与自身生活的环境（即根系分布范围内的岩土体）相互影响、相互作用，形成一个开放的系统，它具有自我发展、自我适应的特性。因此，由于具有生物生态属性，植被护坡的最大优势在于，当坡面发生不稳定时可以调整自身状况来适应坡面变化，维持较高的侵蚀控制能力，不断发挥护坡的工程潜能。在坡面植被逐渐演替过程中，土壤中各种动物和微生物也相继出现和繁衍生息，土壤中的腐殖质逐渐增多，土层厚度将逐年增加，进而为植物、动物和微生物繁殖创造更多有利条件，这种良性循环既可改良土壤，又可改善生态环境。多年来大量工程实践已证实，坡面植被防护的特点主要表现在两方面：一是控制土壤流失，减少由于边坡环境或土壤状况改变而发生坡面失稳的危险性；二是提高常规土木工程结构抵御潜在不稳定性的总体控制能力，即利用植被来补充和加强传统的坡面工程防护设施。

尽管如此，由于植物体不是工程化的构筑物或标准件，植被的生长发育有极大的时空变化，其护坡的作用功能随机性很强，加之坡面土壤条件变化的复杂性，因而使防护效果缺乏较为准确的可测性和可控性。植被护坡在一定环境和条件下也存在诸多不足，应在工程实践中予以重视。

（一）根系锚固作用的不足

根系锚固作用的不足可从两个方面来看：第一，根系作为一种可变形活性体，不同种类的植物及其不同的部位，由于伸长变形程度不同，其自身及周围土体往往会表现出不同的强度和变形特性，其力学机理和作用效果自然不同于工程上的锚杆或锚钉。第二，表现在植物根系的深度及密度的有限性上，植物的扎根深度是不同的，对于草本植物，其总根数的90%集中分布在0～30cm深度的土层内，深度为30～70cm的土层内根数占总根数的8%，而深度在70cm以下的土层内根数仅占总根数的2%，对木本植物根系而言，最深的主直根型，其到达的土层深度也只有3～5m。

植物根系的垂向分布受到植被种类、年龄及立地条件等多方面因素的影响，但根系密度随着深度的增加而急剧减少是普遍规律。植物的粗壮根系及高密度区主要存在于地表以下1.5m，因而根系对其存在的土体的力学锚固作用仅存在于地表以下很浅的深度范围内，再深的根系无论是单根的直径还是根的密度，都已大幅度衰减，其锚固作用已变得十分微弱。因此，从根系的力学锚固作用来看，植被对于遏制表层水土流失及部分浅层滑动是有效的，但对坡体深层的失稳则于事无补；虽然植物根系具有同锚杆或桩相类似的功能，但不应该简单地将其力学增强效果同锚杆的加固效果类比。这就是为何实施植被建植时必须强调以坡体深层、浅层稳定为基础前提的原因。

（二）植被对地下水补给的影响

植被对地下水的影响主要从3个方面考虑：蒸腾在地下水排泄中作用显著，其会造成土体含水率下降，而砂黏土在低含水率条件下的收缩—裂化行为导致形成干裂缝；植物生长过程根系—岩土体间的不协调变形，会在它们之间形成平行根系界面的管状虚脱，而且根系生长所产生的轴压将引起顶部自由的岩土体的膨胀与裂化；植物的枯枝落叶层可以过滤坡面泥沙，防止颗粒阻塞土壤孔隙，其植被根系腐烂后会形成不同尺度的管状空间，并使土体形成良好的团粒结构及结构性大孔隙。

相对于基质孔隙，上述干裂缝、膨胀裂缝及结构性孔隙等可以在岩土体中构成重要的大孔隙系统。因这些大孔隙的上部往往是由处于半腐化状态的枯枝、落叶或含有枯枝落叶的土体构成，加之受到植被及新鲜枯枝落叶层的保护而具有相当程度的稳定性。降雨过程中，这些稳定的大孔隙内将形成流态复杂、对地下水补给极为重要的优先流，加快了地下水获得补给的时间并加大了补给量，因而良好的入渗条件导致地表径流十分微弱。也就是说，降水除了拦截损失外，其他几乎全部补给了地下水，植被极大地优化了地下水的补给环境（补给量和补给进程）、提高了地下水的径流模量。但不容忽视，这对边坡稳定却极为不利，因为降雨转化的地下水是边坡蠕变、滑坡孕育及失稳最主要的诱发因素。疏排水一直是边坡加固的重要手段之一，而主动排水，即将降水拦截在边坡之外又是最有效方式，但面状发育的植被使得此举几乎难以奏效，坡体不能迅速排除雨水，其发生整体性滑移的风险性大为增加。为此，对坡面植物群落必须进行合理设计。

（三）力学效应和水文效应的互异性

植被护坡的力学效应和水文效应受降雨、坡面、土壤和植被状况的影响，可以表现出有利或不利的作用效果。例如降雨强度大时，林冠截留率降低；强度小时，林冠溅蚀量增加。又如坡面的草丛或林下枯枝落叶层，发育好时可以降低边坡地表径流和土壤流失量，发育差则面蚀和溅蚀得不到控制。再如，在深层土壤较稳定的缓坡上，森林植被具有较明显的土壤加强和锚固作用；在不稳定土层厚度超过根系主要分布范围的陡坡上，森林植被会因自身的重量和对风力的传导反而造成坡面的不稳定。植被的水文效应和机械效应还相互作用，形成复杂的因果关系，其中一个因素的改变可能对边坡产生不稳定或者稳定的最终效果。如前所述，植被可增加土壤渗透性，减少地表径流，限制面蚀，但可能也增加土壤的孔隙水压，降低土壤强度，增大发生滑坡的风险性。但又因为植物根系吸收土壤水分，遏止了土壤强度的降低。这种力学效应和水文效应相互作用的程度在不同坡地和不同时间会有不同的表现，进行植被建植工程设计时应予关注。

第二节　坡面土壤—植被系统理论

植被护坡作为一种利用植被进行坡面保护和侵蚀控制的防护技术，已在许多发达国家应用多年，我国近二十年来也逐步引进了这一新兴技术，目前在全国各地已得到较为广泛的应用，同时业内人士也开展了一系列的技术研发，并不断有适于各种条件的技术问世。随着对植被与侵蚀的关系的研究以及对植被护坡作用认识的不断加深，人们已积累了大量的工程实践经验。尽管如此，目前人们普遍地还是将植被护坡认为是一种建立在工程经验上的“工艺方法”，而不是包含了理论解释、系统数据和客观评价的一门“技术学科”，主要原因是对植被作用的研究尚处于初级阶段，大都限于定性和经验层面，缺乏深入、系统的定量研究，因而不能充分认识植被护坡作用的机制和潜能，用严密的科学理论来建立植被护坡的学科体系。值得欣慰的是，多年来国内外许多专家学者对植被护坡技术理论的研究异常活跃，“土壤—植被系统”概念的建立即为重要成果之一。我们认为，“土壤—植被系统”概念目前对植被护坡技术研究和开发具有重要的理论指导意义，鉴于其基本内涵尚未在业内人士中得到广泛认知的现状，在此专做引用介绍（引自周跃相关研究论文内容）。

一、土壤—植被系统的概念

根据土壤学、生态学和植物生理学的有关原理，土壤和植被在它们形成和演化的过程中形成了一个互为条件、共同兴衰的生命功能体，两者之一的破坏或发展将导致另一者的破坏和发展，该共生体在发展演化过程中构成了一个“生物功能体”，这里强调了该功能体的发生和演化属性。另一方面，土壤具有一定的力学和水文学性质，植物体对坡面也具有水文和力学效应，两者结合形成一个具备了控制侵蚀和保护坡面功能的“工程功能体”，这里强调了该功能体的工程意义和性能。从这两个角度，可以称之为“土壤—植被系统”（Soil Vegetation System，SVS），其概念可定义为：在一定地区，由植物根系分布范围内的土壤、母质和岩石以及以植被为主的生物群所构成的有机整体。SVS有不同的发育阶段和不同的类型，有一定的组成要素和空间结构，可以是自然发育的.也可以是人工培育的。SVS为陆地生态系统中的一部分，以土壤和植被为主体。系统的地质、地貌、气候和人为因素是它的环境因素。

“土壤—植被系统”概念的建立对指导植被护坡工程具有重要的意义，因其不但易于描述SVS的结构与功能、内在机制与外来影响，也有利于进行SVS生物生态学行为和植被护坡工程特征、效果的分析。在系统内部，植被稳定土壤，土壤反过来养育植被，两者构成了所谓的“固结一维养关系”。这种关系在系统内部具有双重作用：其一，它有助于克服不稳定因素，保持系统的稳定性；其二，它保证了土壤和植被之间的相互作用，促进整个系统的发育演化。前一种作用在平缓地区影响不大，但在边坡环境下具有重要意义。随着生物量的增加，SVS进行着它的生物结构建造，完成它的组成、结构和分布。同时SVS的工程性能建造也在进行，它的水土保持随之发展起来，侵蚀控制作用不断加强。无论是自然的还是人为的系统，SVS的发展都经历了上述生物结构建造和工程性能建造两个过程。

二、土壤—植被系统的生物生态学属性

（一）系统的自我发展属性

SVS中生物的生命活动和土壤的发育总是持续不断的，使系统具有生命的特征，推动着系统的发生和发展。在生物小循环中，植被通过光合作用把太阳能固定转化为生物能，推动整个系统的运转，植被制造的生物产品后来在返回土壤后被土壤微生物转化为土壤化合物，促进土壤的形成和发育。反过来，充分发育的土壤将更好地为植物的生长创造条件。在这个过程中，植被与土壤在“固结一维养关系”的维系下，促进SVS不断进行生物结构建造和工程性能建造。

（二）系统的自适应属性

SVS是一个自然调节的平衡系统，系统中的植物在一定程度上适应和改造其生长的环境，自动保持着系统组分和环境因素间的平衡关系，维系着系统能量流动和物质循环的有序性。SVS是一个开放系统，环境的改变将迫使它发生相应变化。一个自然系统在其发育早期，或者一个人为系统在刚刚完成建造之后，因为植物适应和改造其环境的潜能，使系统内组分间和组分与环境因素间便产生了相互适应和相互促进，即使在SVS获得了完善的结构和有效的功能之后，新的环境变化可能使其产生新的适应，形成新的结构和功能。

（三）系统的环境控制属性

环境因素影响着SVS的发育，由于系统本身具有自我发展和自适应属性，在不同环境条件下，它将沿该条件规定的方向和途径发育，形成在不同环境条件下不同的系统发育模式、类型和工程性能。

（四）系统的竞争发展属性

SVS的发展过程是植物生长与土壤侵蚀相互竞争的过程，土壤侵蚀是地貌过程的结果。当植物在侵蚀因子存在的坡面生长时，它们与侵蚀过程抗争，其结果有两个：一是生长优势进程，即植物由于有较强的生命力，生长速度高于侵蚀速度，短时间内形成了郁闭植物群落，土壤侵蚀得到控制；二是侵蚀优势进程，即侵蚀因子强烈，在植物形成群落前土壤已被侵蚀破坏，植物生长困难，限制了SVS的发育。这两种进程的不同竞争结局，决定了SVS是发展还是退化，也决定了植被护坡工程实施的成败。

三、土壤—植被系统理论的工程意义

在进行植被护坡工程设计或实施时，我们应了解SVS中的两个重要组分（土壤和植被）的单一和综合的工程性能，必须充分认识SVS的生物生态学属性和动态特征，还要理解SVS与植被护坡工程的关系，SVS概念的提出为这一切提供了一个较好的视角和途径。

●SVS的概念表明了植被护坡工程实体的内涵，确定了它的理论称谓，任何土木工程实践都以其建造实体作为工程结果，在植被护坡工程实践中，土壤植被系统就是这样一个建造实体。从理论上讲，它可以为植被护坡技术学科基础的构建确定一个基准点和出发点；从实践上讲，人们认识了这一建造实体就能更好地予以运用、发展。

●SVS的概念确认系统与其组分间的关系是整体和个体、全面和侧面的关系，这样的认识有助于分析SVS各组分及其综合工程性能。过去曾有人认为，认识了植被的作用就认识了植被护坡的全部，大量的工作局限在植被本身的土壤保护作用方面，而没有从包括植被、土壤等要素的整个系统的高度进行综合分析，其实这是一个误区。在植被护坡技术的研究中，对每一个组分进行深入考察是必要的，但必须以考察整体的效果为最终目的，因为个体的功能不可能脱离整体而存在。

●SVS的属性和综合性能是植被护坡工程实践的依据和保证，对于一个给定的工程项目必须面对这些问题：怎样设计相应的SVS；选用的植物应具备什么性能；如何构建及管理；工程结果的预期，等等。这些问题的解答依赖于相应的SVS的属性和性能。

●SVS的工程作用具有双重性：SVS既进行坡面防护，又进行自身保护，与其他许多工程建筑体（如河海岸护堤和边坡挡土墙等）一样，它行使着自身维护和坡面防护的功能：首先控制土壤面蚀，进而保护由浅到深的边坡土层。前者是必要的前提，后者是工程的目的，如果SVS遭到植被破坏和表土流失，最终将引起坡面一系列的侵蚀和失稳。这就是为何在植被破坏地区土壤侵蚀频繁、滑坡和泥石流等各种边坡不稳定现象突出的原因。

●SVS具有生物生态学属性和动态的特征，使植被护坡工程区别于常规土木工程，二者的大区别在于，SVS在发生坡面不稳定时可以调整自身状况来适应变化，持续发挥护坡的工程潜能；而常规工程结构则不能改变自身性能，当侵蚀程度积累到超出它们的固定作用限度时，就无能为力了。另外，植被护坡工程的侵蚀控制作用有三层含义：一是不论有无侵蚀发生，SVS不会停止它的自我完善和坡面防护作用；二是SVS的侵蚀防治作用发生在侵蚀的全过程中，标本兼治；三是原有防护系统一旦被毁环后，重新建立的新系统将自然、及时地取而代之。

第三节　坡面植物群落的营建

原有植物群落随着边坡的形成而受损或丧失，植被建植的任务就是通过人工干预方式营建一个新的坡面人工植物群落，以实现增加坡面植物种类组成和生物多样性，使其能够逐渐向近自然的植物群落过渡，并促进边坡生态系统恢复（即通过植被的恢复促进生态的恢复）。因此，根据坡面植被恢复目标，通过对边坡立地条件的分析和周边自然植被的调查，合理设计、营建稳定的坡面植物群落是实施坡面植被建植的关键，也是实现坡面植被防护的重要前提。

一、植物群落的基本概念

植物群落的概念虽有不同的表述，但可以这样认为：植物群落是在环境相对均一的地段内，有规律地共同生活在一起的各种植物种类的组合，它具有均匀的种类组成和结构，在植物之间以及植物与环境之间存在着一致的相互关系，同时具有自我调节和自我更新能力，并处在相互竞争的动态平衡之中，以及在时间进程上处于某一阶段。根据生态学理论，植物群落主要有以下几方面的特征：

●一个植物群落是植物的同住结合，有大体均匀一致的种类组成，不同的种类组成构成不同的群落类型。

●组成植物群落的物种之间具有一定的相互关系，既保持各自生物学特性，又在生态上存在相互的协调、平衡关系。

●一个植物群落具有一定的结构，包括在空间上的成层性、物种之间的营养结构、生态结构及时间上的季相变化等。

●植物群落与环境条件关系密切，一个群落是在一定条件下形成的，同时群落也对环境产生很大的影响。

●植物群落是一个功能集体，表现为能量转换和有机物的生产、与环境的物质交换、对土壤的改造作用及其本身的增长、更新等。

●植物群落在空间上占有一定的位置，即群落的区域性，没有在任何地方都能分布的物种，每一个群落都有不同于其他群落的分布地区和生境。

●植物群落具有动态性，是处于时间进程上的某一阶段，都有发展、成熟、衰败和灭亡的过程。

一般地，植物群落在生境条件优越的地方，群落的层次结构较复杂，种类也丰富；在严酷、恶劣的生境条件下，只有少数植物能适应，群落结构也简单；群落在垂直方向上表现为不同高度的成层现象，在水平方向上表现为不均匀性的斑块划分。

二、植物群落设计原则

植物群落设计是坡面植被建植最为关键的环节，其主要内容是针对坡面立地条件营建结构合理、稳定健康、持续演替的植物群落，以实现植被护坡、恢复生态和改善景观的目的。为此，应根据以下原则进行设计。

（一）自然性原则

植物群落类型设计要符合当地的自然环境，因地制宜地对群落组成进行配置，植被恢复以自然恢复力为驱动。要点主要有：一是要遵循植物地带性规律，按照当地的气候特征和土壤特性选择物种，尽量选择当地乡土物种作为建群种，当然也不排斥安全、适宜的外来物种，二者合理搭配可取得更好的效果；二是要根据坡面的地形、地貌、坡质等特征选择物种，如向阳坡、背阴坡应分别选择喜光耐旱和喜阴不耐旱的物种；坡度较陡的岩石坡面可选择抗性强、适于喷播植生工艺的草灌植物组合种植。

（二）多样性原则

因单一的物种难以形成稳定的植物群落，故在植物群落类型设计时应注意多物种的组合，并在垂直结构、水平结构和时间结构上形成合理搭配。应根据植物生长特性和护坡功能，遵循细叶型与阔叶型结合、禾本科类与豆科类结合、丛生型与匍匐型结合、草本植物与灌木植物结合的原则。设计时应注重两个要点：一是避免单一物种的大量使用，尽可能地采用混播，例如，采取禾本科与豆科、菊科植物混播，乔木、灌木、草本植物混播等，形成立体复层结构，充分利用阳光、水分和土壤空间，一方面可以优化植物生长环境，促进种间的互利共生，另一方而可以发挥不同层次植物在绿量和季相方面的互补性，提高生态效益；二是所用物种也不宜过多，但需注重物种的地区（路域）大范围丰富性和局地（边坡）小范围丰富性的协调、统筹，即整个地区的群落类型和物种数目尽可能地多，局部路段的物种数目相对稳定。这样既可以保证初期不同物种在局部的存活生长，又可以为后期物种入侵、多样性增加创造条件。

（三）生态位配置原则

在选择物种构建植物群落时，要考虑不同物种的生态位特征，尽可能地使物种的生态位错开，把生态位不同、彼此之间不存在直接竞争关系的物种组合在一起，利用植物在空间、时间和营养生态位上的差异进行配置，这样既可利用种间互惠共生关系，优化植物生长环境，又可充分利用各种生态资源，提高生态效益，最终形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构。例如，从时间角度来配置冷季型和暖季型物种；从空间立体、景观效果来看，宜选用乔、灌、草植物的空间组合；从植被营养吸收以及坡面稳定来考虑，宜将禾本科（耐瘠、固土）与豆科（固氮、增肥）植物、深根性与浅根性植物相结合。此外，一年生与多年生植物、喜光性与喜阴性植物、根茎型与丛生型植物等的组合，均为合理利用生态位的物种配置原则的体现。

（四）正向演替原则

自然演替是植被恢复过程中的必由之路，对边坡这种从裸地开始的植被恢复情形来说，初始就按顶极植物群落设计是盲目之举，因坡面的生境条件根本就不满足。故需根据边坡立地条件，选择与坡面土壤肥力和小气候条件相适应的先锋物种。例如，采用速生的、种源易获的外来草本植物或其与灌木植物的组合作为先锋物种，首先形成初期的人工植物群落；随着坡面土壤条件的改善及当地乡土植物的入侵，使群落迁移变化沿着正向演替方向，并逐渐向稳定的、近自然的坡面植物群落过渡。不仅如此，正向演替原则也应在群落养护管理中得到体现，即在植被建植过程中需加强动态监测，根据反馈信息及时进行调控，确保植物群落健康、稳定生长。

（五）功能性原则

对坡面进行植物防护、提高边坡整体稳定性是植被恢复的目的之一，因此必须考虑所选植物的护坡功能要求：一是选用速生植物种，尽快在坡面形成植被覆盖层，发挥茎叶截留降雨、削弱溅蚀和抑制地表径流等水文效应；二是选用根系较为发达的植物，发挥根系的锚固、加筋作用，以增强土体稳定性和水土保持效果，并与植物的茎、叶作用互补结合、相得益彰，达到固土护坡的目的。因草本植物发芽快、生长迅速，而灌木植物根系发达，故这两类植物是植被建植工程中常用的组合种植类型。此外，还要突出坡面植被的环境质量改善、景观营造和安全性能提高等功能。

（六）经济性原则

与城市人工绿地景观营造、林木采伐后恢复植被等情况下的植物群落不同，坡面植物群落具有立地条件差（土壤扰动或丧失、坡度陡、水肥条件差等）、植物群落沿公路线性分布、大部分区域后期养护的难度大且条件差（地处偏僻、路途遥远）、后续资金有限等特点，除考虑工程总体设计的经济性以外，还要考虑到尽量降低植被后期的养护管理成本，例如，多选抗逆性强、抗病虫害、耐粗放管理的物种等。应当引入全寿命周期成本的理念来对待坡面植被建植问题，使现实与长远、初期与远期的经济、社会与生态效益得到协调、统一。

三、物种选择及组合

（一）选择条件

根据坡面植物群落营建原则，对比备选植物的生物学、生态学特点，植物群落营建所用植物物种的选择条件如下。

1.抗逆性、适应性强

抗逆性是植物对各种胁迫（或称逆境）因子的抗御能力。它是植物在长期的进化和适应过程中所形成的优良性状，主要表现为抗寒、抗旱、抗盐、抗病虫害、耐热、耐贫瘠等。所选植物物种要具有优良的抗逆性，因其容易适应坡面较差的立地环境，对土、肥、水的要求低，种植后不需要过多的养护。乡土植物对环境有较强的适应性和抗逆性，与外来的物种比较，在繁殖、抚育和养护等方面具有很大的优越性，并易于形成一个生长良好而稳定的植物群落，因而应作为首选物种。

2.速生性好

速生性是指植物的生物体累积速度与数量的快慢，主要表现为萌蘖能力强、植株生长快、发芽早、落叶晚、根系发达、枝密叶茂等。不论是草本植物还是木本植物，都有速生性好的物种，如草本的高羊茅，藤本的五叶地锦，木本的杨、柳、榆、槐树等。速生性好的一年生草本植物可在短期内形成植被坡面覆盖，起到防止雨水侵蚀、改善生境的作用，故通常被作为先锋植物。

3.安全性高

对外来物种的引入要谨慎，避免选择外来入侵的有害植物和自身带有毒素的植物。入侵植物的生存能力非常强，一旦进入新环境后，会很快抢夺周围其他植物的生存空间和养分。特别因植被建植在裸露坡面上进行，而这种裸地极易成为外来植物入侵的场地和传播的途径。故在物种配置时应防止引入对当地生态系统产生入侵的物种，同时应尽快进行植被建植，减少外来物种入侵的可能性，确保边坡生态安全。植物毒素是天然存在于植物中的具有一定毒性的物质，可能给人、动物和其他植物带来疾病或危害，因而在引入特性不明的物种时，需参照国家有关规定谨慎选择，防止误选。

4.绿期长

绿期是指一年之中植物叶茎保持绿色的时间。针叶树种（落叶松等除外）四季常青，落叶树种中发芽早、落叶晚的植物绿期就比较长，冷季型草坪草（黑麦草、高羊茅、早熟禾等）经过修剪和施肥等处理，绿期可达280～300天。选择绿期时间长的植物，会使坡面景观改善的效果更加突出。

5.种苗易获取

种苗是否易于获取通常是群落设计的重要指标，特别是工程规模较大的情况下，只有保证充足的种子和苗木供应，才有可能按计划和目标完成坡面植被建植任务。通常，适宜在坡面上种植的乡土物种难以从市场上直接购得，因此在物种选择时，要充分了解种苗市场流通来源，采取预订、收购或自行育苗等方式，提前做好种子和苗木的准备，保障植被建植工程顺利实施。

（二）选择方法及要求

1.背景调查

（1）优势物种调查。在充分认识当地植被区划和植被地带性规律的基础上，现场考察当地生态资源，包括物种组成、群落外貌、优势种和优势种群、表现性状等，对当地植被具有代表性的优势种和植被类型进行充分调查，了解它们随地形、地貌、坡向、坡度等不同空间因素而发生的变化规律，以及因自然或工程活动等因素对群落演替和物种变化的影响及特征，初步筛选有可能适于群落营建工程的植物物种。

（2）生态环境与立地条件调查。因边坡所处环境条件恶劣，使得很多常规物种难以存活而无法用于坡面建植工程，因此需通过查询资料和实地调查，了解所选种子是否满足坡面生态环境和立地条件。前者主要指调查不同坡面（通常分≤35°、35°～45°、45°～60°、≥60°几种情况）、典型地面的自然植被群落及潜在演替植被的关系，它可以作为分析植被建植限制因子的资料，也可作为选种的附加参考因素，其影响涉及种子的种类选择、组成与配比、播种方式等方面，还可以为坡面工程辅助措施作参考；后者指边坡所处位置的特定气候条件、土壤概况和边坡结构，是选种的重要硬性指标，其若不满足，可能导致物种不能存活或生长状态不佳。立地条件主要包括：

●气候条件，包括降水量、年平均气温、极端高温、极端低温、暴雨强度、无霜期、雹害、冻害、旱灾以及≥0℃和≤10℃的积温；

●土壤概况，包括土壤质地、土壤水分、土壤的N、P、K含量、土壤有机质含量、土壤pH值等；

●边坡结构，包括坡度、坡向、坡高、坡质等。其中，坡度大小与坡面土壤的保水性能和雨水对坡面的冲刷程度相关性密切，因而对所选植物要求抗性强、耐贫瘠、生长迅速；坡向是选择喜阴或喜阳植物的要素；坡质则对植物根系及建植方式有要求。

（3）限制因子确定。物种的限制因子一般根据前项分析得出。植物生长需要的生态环境因素主要包括水、气、土、营养、光、热、生物等。其中对植被生长起限制作用的因子决定物种能否在坡面上存活，因而在选择时必须能突破这些限制。

（4）周边环境调查。根据工程区域周边的自然景观和人文景观现状，并与路域生态系统功能相结合，合理、统筹地设计植物群落。例如，当周边环境为森林生态时，以建立中低林型植物群落为主；当周边环境为草原生态时，以建立草本型或草灌型植物群落为主；当工程地处于城区、风景区等人群流动密集的区域时，以建立景观型植物群落为主。(www.xing528.com)

（5）种苗资源调查。许多抗逆性强的当地物种在采收、保存或发芽等环节上通常存在一定的困难，难以满足植被建植的种源需求，另外一些适合边坡立地条件的乔、灌植物因缺乏种子或苗木的供应渠道，使得植物群落营建受到制约。为此，需要对当地优势植物的种子收集和种苗培育情况进行调查，以掌握种苗来源渠道，明确需要自行收集或培育的物种以及具体实施方案。

2.选择要求

根据植物群落设计原则，对比备选植物的生物学、生态学特点，物种选择的要求如下：

●以乡土植物为主，适应性强，多年生、绿期长，具有较高的稳定性和自我维持、自我更新的能力；

●抗逆性强，抗旱、抗寒、抗热、耐贫瘠，可抵御病虫害，便于粗放管理，养护费用低；

●根系深且发达，生长和成坪快，能抵抗杂草，具有较强的抗侵蚀和水土保持功能；

●以用种子繁殖的种类为主，无性繁殖的种类为辅，以便进行机械化施工，减少手工操作；

●具有较好的观赏价值，且具有一定的生态环境改善效应。

（三）物种组合

多年来大量的研究成果及工程实践表明，单纯灌木植物或单纯草本植物不同生长期的差异性很大，如灌木群落生长周期长，郁闭缓慢，早期护坡功能较差，而单播草本植物则生长快、郁闭早，但生长周期短、后期护坡功能较差。因此坡面植被建植工程设计很少采用单一植物种的方案，通常是多物种、多层次的组合，例如，纯草本类组合建植或草本类与木本类组合建植。这样可实现物种间的优势互补，提高群落结构、功能的稳定性以及更好地发挥固坡效应和生态效益。植被建植工程中的物种组合一般是通过混播实现的。常见的混播方式主要包括草—草混播和草—灌混播2种。

（1）草种之间的混播。草种混播常用于冷季型草本植物的建植，混播的草被比单播的草被适应环境能力与抗病能力更强。草种混播通常按先锋种、伴生种和建群种进行设计配置：建群种是组合中最为重要的草种，其体现草被的功能和适应能力，通常在组合中所占比例超过50%；伴生种在组合中的重要性位居第二，当建群种生长受到环境影响、阻碍时，可由其来维持和体现草被的功能，并对不良环境条件有较强的适应能力，其配置比例在30%左右；先锋种多为发芽迅速、成坪快的一、二年生的草种，如黑麦草等，其在群落组合中具有先期生长优势，起到先锋植物的作用。草种混播应注意以下要点：

●生长习性和特点。掌握不同草种的生长习性和特点，如生长速度、扩繁方式、分生能力应基本相同。有的草种分生能力很强，如剪股颖、马尼拉、狗牙根等，当与其他类型的草种如黑麦草、早熟禾混播时，最后会出现块斑状分离现象，从而使草被的整体质量下降。生长太快与生长过慢的草种也不宜混播，否则草被的观赏性将大大降低。

●外观质地的一致性。被用作混播的草种通常要在这几方面较为一致：叶片质地，即叶片的粗细程度；生长习性，即丛生、根丛生、匍匐生长；色泽；枝叶密度；垂直向上生长速度。

●混播配比及播种量。混播各组的配比主要决定于建植后的生长环境条件、土壤条件以及护坡功能、景观性等，通常用重量比来计算，生长旺盛的草种，如多年生黑麦草在混播中的比例通常不超过50%，过多的多年生黑麦草会对混播的其他组分如草地早熟禾的生存和生长造成威胁。

●适应小气候。根据边坡局地小气候和立地条件选用建植品种，以最大限度地发挥混播的优势。

（2）草种与灌木之间的混播。坡面草被植物只能控制坡表的水土流失即面蚀，而灌木既可控制面蚀也可控制更深层的侵蚀，对灌木与草本植物进行组合建植后，早期草本植物生长比较快，能够使裸露的坡表在短期内得到覆盖，有利于减轻坡面侵蚀并为灌木生长积累肥力基础。另外，草本植物存在根系分布单一、稳定风化层的作用较差、容易发生退化等缺陷，与适量的灌木种子混播后将会发生重大改观。这是因为：

●灌木属木本植物，其根系长且具有韧性，固定土壤的能力比草本植物强，而且随着根系的不断发育，对土壤的固持力逐渐增强，从而使坡面的稳定性不断提高；

●不仅有利于坡面早期人工植物群落的形成，而且自然演替、恢复进程可持续进行，特别是采用当地乡土物种，能够加速坡面的植被恢复，并向近自然的植物群落过渡；

●灌木植物植株比较高大，与草本植物种植可形成立体层次结构，有利于改善边坡生态环境，同时也可将坡面工程构筑物（混凝土框格等）掩盖或隐蔽，使坡面植被景观与周围自然环境融为一体，协调和谐；

●灌木植物引种后不仅不易发生衰退，而且以其为主所覆盖坡面的稳定性更强，因而以灌木植物为主组成的群落养护管理作业量大幅降低。

四、目标植物群落的营建

“目标植物群落”是专门针对坡面植物群落的演替阶段及形态而言的，是指为满足坡面植被恢复目标（近自然的植物群落），通过人工干预措施所形成的植物群落（人工植物群落）应有的物种组成、层次及类型目标。根据立地条件、护坡要求和与周边自然植被的协调性等因素，通常目标植物群落可营建为初期先锋群落（草本植物）、中期演替群落（草灌植物）阶段。

（一）营建目标植物群落的要点

1.层次简单

一般情况下，根据坡面立地条件的特征，设计为层次较为简单的群落结构，从岩质坡面开始建植的人工植被，其初期地上部群落层次一般可考虑草本层和灌木层，与之相关联的地下部为表层根系和浅层根系。由于建植初期的条件难以满足乔木生长需求，故不采用草—灌—乔多层次结构，而通常设计草—灌群落或草—矮乔群落。这样，随着植物生长、土壤发育及生境改善的发展进程，乔木层才会逐渐出现，群落结构也会最终趋于稳定、近自然。

2.物种数量控制

坡面植物群落物种最终多样性的高低，并不完全取决于初期投入物种数量的多少，这是因为存在种间竞争过程及作用，最终生存的只是竞争力强的物种。因而在配置植物群落的物种数量时应适度、合理：对以灌木为主的灌—草群落，物种数量以5～8种为宜，其中主要灌木1～2个，辅助灌木2～3个，草本植物2～3个；对以草本为主的草—灌群落，物种数量以4～7种为宜，其中禾本科植物2～3个，豆科植物1～2个，灌木1～2个；对以乔木为主的乔—草群落，物种数量以4～7个为宜，其中主要乔木1～2个；辅助乔木种2～3个；草本植物1～2个。

3.配比合理

工程实践证明，草灌植物组合的群落既具有见绿快、覆盖度大的特点，又能很快地形成较为稳定的保持水土、降低地表径流的植物群落，是目前一种应用普遍的群落营建模式。需要注意的是，因灌木植物初期生长速率远没有草本植物快，这就导致二者之间竞争激烈，草本植物对水光热肥的大量消耗，容易使灌木生长被先期抑制而难以成活，故在混播时应对草灌种子进行合理配比。但二者因发芽和生长速度差异而使配比难度较大，工程中一般通过种植经验、调查结论、实验结果等来确定。通常的种子配比参考方案为：对草本群落一般为豆科30%～40%、禾本科60%～70%；对草灌群落一般为草本70%～80%、灌木20%～30%；对乔灌草群落一般为乔木50%～60%、灌木15%～20%、草本20%～30%。

4.种量适当

播种量一直是群落营建工程中较难把握的一个难点问题，播种量少，植物密度低，个体生长量小，初期坡面植被覆盖慢；播种量多，植物密度高，个体生长量大，初期植被覆盖快。根据工程实践经验，坡面播种量应因地制宜，不能过高也不能过低，播种量过高会使坡面植物密度过大，容易造成水分和养分供给困难，导致群落退化；播种量过低会使坡面难以形成植被覆盖，容易发生水土流失。例如，对半干旱地区而言，播种量不宜太小，因为坡面覆盖每推迟一天，都要提高养护费用；若加大播种量，虽然可加快初期覆盖的形成，在工程结束后的两年中也有较好的景观，但过大的初期植物密度会导致植物之间的竞争，使初期生长较慢的其他植物得不到适宜的生长空间，以致逐渐消失。因此，播种量设计应合理、适当，可根据期望形成株数、立地条件、种子特征和施工时期等因素加以统筹考虑。

5.互利共生

在植物生长发育过程中，根系作为植物和土壤的重要界面，不仅是重要的吸收和代谢器官，而且是重要的分泌器官。它一方面从生长介质中摄取养分和水分，另一方面也向生长介质中分泌离子和大量的有机物质。当一些植物的分泌物对另一些植物的生长发育有利时，他们互利共生，相互促进生长，如皂荚、白蜡与七里香在一起生长时，互相都有显著的促进作用；当一些植物的分泌物对其他植物的生长发育不利时，就会影响其生长。尽管目前关于植物互利共生关系的研究尚不深入，但在设计时仍有必要注重应用物种的互利共生关系，例如，在选择草本植物时，采用豆科与禾本科的结合，这样可有利于植被的生长发育。

6.播种为主

目前建植灌木的方式多采用扦插移栽，这种方式虽然能使其在坡面上得以存活，但这与采用种子建植的灌木有本质的差异。种子建植具有根系发达、抗拔强度高和抗灾害性强等优点，因而更有利于固土护坡效应的发挥。而灌木栽植一般选择幼苗，其根系尚未完全发育成形，移栽到坡面后，一是因坡面土质条件的限制，其根系难以充分伸展，易产生盘根、缠绕现象；二是因水肥等条件的限制，其适应性差，生长发育缓慢。此外，栽植方式采用的人工或机械动力会对坡面造成冲击，可能引发坡面的剥落、崩塌。因此，群落营建应以播种为主，栽植为辅。

（二）坡面植物类型及特性

1.坡面植物类型

坡面植被建植植物依据其性状可分为木本植物、草本植物、藤本植物和花卉植物。木本植物又分为乔木和灌木，乔木根据冬季或旱季落叶与否又分为常绿乔木和落叶乔木。灌木与草本植物是最为常用的坡面植被建植材料，根据不同的气候类型将灌木和草本植物分为暖季型、冷季型、过渡型和高原型几大类。藤本植物依茎的性质又分为木质藤本和草质藤本两类，花卉植物根据植物的生活周期分为一年生、二年生和多年生花卉。坡面植物类型如图6－7所示。

图6－7　坡面植物类型示意图

坡面植物品种的选择是坡面植被建植设计中一项重要工作，也是植被防护成功与否的关键。坡面植物选择要充分考虑公路以及边坡的立地条件和特点，在提高边坡稳定性，满足公路交通安全和交通功能的同时，植物的生物学特性和生态学特性需与立地条件相互适应。在兼顾生态效益、经济效益的同时，以及在满足连续性和多样性景观效果的前提下，选择易于养护管理的植物品种，营建合理的乔、灌、草、花、藤组合群落。

2.坡面植物特性

（1）木本植物。木本植物是指植物体木质部极发达，一般比较坚硬，多年生的植物。

1）乔木类。乔木是指有明显主干的高大树木，一般高达5m以上。依据植物在冬季或旱季落叶与否分为常绿乔木和落叶乔木，又根据叶子的特征分为常绿针叶、常绿阔叶、落叶针叶和落叶阔叶乔木。

边坡具有立地条件恶劣、养护管理条件差等特点，故边坡植被建植工程设计应根据不同乔木植物的特性，选择抗寒、抗旱、抗瘠薄等抗逆性强和根系发达，易于养护的乔木。但考虑到坡面稳定性，特别对于高陡路堑边坡，一般不采用高大乔木植物。

2）灌木类。灌木是指主干不明显，从基部分枝，呈丛生状，高不及5m的木本植物。灌木根系发达，固土能力强；耐干旱，枝条密集富有弹性；耐瘠薄，抗污染能力强。因此，灌木护坡效果好，是坡面植被恢复和防护的理想植物。但其具有成本较高、早期生长慢以及覆盖度低、初期的抗侵蚀效果不佳的缺点，不过可以通过与草本植物混播来解决这一问题，即草本植物早期迅速覆盖坡面，发挥防止土壤侵蚀的作用，后期则以灌木为主发挥固土护坡作用。

灌木虽然适于坡面植被恢复和防护，但因其早期生长慢、覆盖度低，在某些情况下不能满足坡面快速复绿的要求，目前我国在坡面植被建植工程中的使用量还较小。目前常用的灌木主要有紫穗槐、胡枝子、马棘、刺槐、柠条、枸杞、红柳和坡柳等。

（2）草本植物。草本植物是指植物体木质部不发达，茎柔软，通常的一年生草本植物于开花结果后即枯死，多年生植物绿期则更长且越冬后可在翌年春季返青。常用的坡面草本植物往往根系发达，早期生长速度快，对防止初期的土壤侵蚀效果较好，作为坡面植被恢复的起点，有利于初期表土层的形成，因此常与灌木混播，并作为坡面植被建植的先锋种。

根据各草种对季节性温度变化的适应性，可分为暖季型与冷季型两类。冷季型草比较耐寒（生长适宜温度在15℃～24℃），但耐热性和耐旱性较差。而暖季型草较耐热（生长适宜温度在26℃～32℃），耐旱，但不耐寒，以地下茎或匍匍茎过冬，故冬季景观效果较差，但其管理较冷季型草粗放。草本植物是坡面最常用和重要的材料。

（3）藤本植物。藤本植物主要应用于坚硬石质边坡或土石混合边坡的垂直绿化，是坡面植被建植的辅助形式。用藤本植物进行垂直绿化的优点是投资少、用地少、美化效果好，缺点是藤本植物覆盖坡面的时间较长，因不能完全覆盖坡面而不适用于高边坡的植被恢复。

藤本植物的地上部分不能直立生长，常借助茎蔓、吸盘、吸附根、卷须、钩刺等攀附在其他支持物上生长，宜栽植在靠山一侧裸露岩石下不易塌方或滑坡的地段，或者坡度较缓的土石边坡。可用于坡面垂直绿化的藤本植物主要包括爬山虎、五叶地锦、常春藤等。

（三）目标植物群落的类型

1.草原型植物群落

即以草本植物为建群种的草原状植物群落类型。草本植物前期生长快、易成活，能在短期内覆盖坡面，起到坡面防护的效果，特别适用于表面侵蚀严重的坡面植被恢复。草本植物为主的群落，因当地的乡土木本植物可以自然侵入，即使营建为草原型的群落，很快就会进行植物演替，因而草本植物群落是木本植物侵入前的先锋群落。作为植物群落营建常用的先锋物种，草本植物的快速生长能降解边坡土壤毒性，促进其活性化，使其更有利于植物生长，为当地物种的入侵创造有利条件，从而有利于群落的自然演替。草本植物为主的群落适用于那些不急于要求实现木本植物群落目标的地方，以及即使有较厚的风化层但无专门防灾要求的地段。但草本植物也有明显的缺陷：一是施工2～3年后就开始退化，二次建植恢复困难；二是持续性养护要求较高，肥水供给需及时跟进满足；三是根系多短浅，抗拉强度小，护坡效果较差。长期以来，虽然草本植物在坡面植被建植中应用最为普遍，但大批工程的实施效果表明，单纯采用草本植物建植并不适宜，因而灌木、小乔木与草本植物的组合建植已逐渐被应用。

通常用于坡面的草本植物大部分属于禾本科和豆科。前者一般生长较快，根量较多，固土护坡效果较好，但需肥分较多；而后者苗期生长较慢，但由于可以固氮，故耐瘠薄、耐粗放管理，并且花色较鲜艳、花期景观效果较好。为了实现不同草种之间的优势互补，提高总体抗性，通常采用多草种混播方式，但要考虑植物生长的功能性、兼容性和一致性，统筹、合理地进行配置。另外，根据草种对季节性温度变化的适应性，分为暖季型和冷季型两类：冷季型草比较耐寒，但耐热性和耐旱性较差；暖季型草较耐热、耐旱，但不耐寒，以地下茎或匍匐茎过冬，故冬季景观效果较差，不过其管理较冷季型草粗放。我国各大地区适于坡面建植的主要草本植物见表6－2。坡面建植常用草本植物的主要特性见表6－3。

表6－2　我国各大地区适于坡面建植的主要草本植物

表6－3　坡面建植常用草本植物的主要特性

（续表）

（续表）

（续表）

（续表）

注：耐性表现程度：A，好；B，较好；C，中等。

2.草灌型植物群落

即由灌木为主要建群种、草本植物为伴生种组成的多样性群落类型。采用草本、灌木混合的群落配置，其生态功能、景观特征及环境改善效果明显优于单纯的草本群落或灌木群落，是工程上最为常见的坡面植物群落营建模式。草本植物郁闭早、生长快，可对坡面进行快速覆盖，同时其发达的须根系可以有效地连接坡面的表土，但其存在根系分布单一、利用周期短、易发生退化（一般为3～5年）的缺点。灌木植物生长周期长、郁闭缓慢，但其粗壮的主根系可以有效地固持坡面浅层土壤，且抗性强、耐贫瘠。建植初期，灌木植物处于保护性幼期，几乎无生态效应。而此时草本植物比例大，坡面矮层植被覆盖度较高，既可保水保肥又可降低坡面径流侵蚀，保护坡面的初期稳定，并促进灌木植物的幼苗的生长、郁闭。中期灌木植物生长进入旺盛时期，草本植物达到生产力高峰期，逐渐形成多层次的坡面植物防护，水土保持功能显著，群落生态功能也逐渐增强。此时期还是以草本植物促进灌木植物的萌发、生长为主。草本植物到后期开始衰败，但灌木植物生长旺盛，坡面覆盖度不断增大，从而使更新期的水土保持和生态效应并不减弱。因此，草灌植物组合配置，增加了不同生活型的物种，使群落内物种间互补性有所增强，不但增加了群落多样性，还提高了混合群落的整体稳定性和植物护坡效应。

草灌型群落的营建需注意：要合理控制草本植物的密度，使其与灌木有相对均等的生长空间；合理配置适宜的豆科草本植物，以其固氮作用促进灌木的生长；考虑到灌木的发芽条件比较严格、前期生长速度较慢，也可采用苗木栽植的方式；若坡面植物生长基层厚度较小，后期需要及时采取修剪管理措施，以维持灌木高度（一般控制在3m以下）。

多年来随着工程实践经验的提高，人们逐渐认识到灌木在坡面植被建植工程中所具的优势。灌木不仅具有良好的抗旱、保水、保土、防风沙、降尘土、抗盐碱等优点，而且生长快、耐贫瘠、对土壤环境要求不高。与草本植物相比，其优势相当明显：一是灌木类木本植物根系的先端部位能向土壤母质内部延伸，在吸取其营养的同时固持风化土层，可增强边坡的稳定性；二是后期维护管理作业量小，灌木对水、肥的需求少，抗逆性、适应性强；三是对局地小气候的改善作用明显，能缓和坡面的热辐射。同时由于灌木的生物量比草本植物大，进行光合作用吸收的二氧化碳多，吸滞粉尘及分解、吸收大气中的有毒有害物质的作用也较大，能更好地净化空气。虽然灌木用于坡面植被建植在许多发达国家已由来已久，但受行业惯例、经济技术等因素限制，我国近些年才逐步开始，许多关键性技术问题有待进一步加强研究。我国各大地区适于坡面建植的主要灌木植物见表6－4。坡面建植常用灌木植物的主要特性见表6－5。坡面建植常见的草灌植物组合见表6－6，可根据不同地区及边坡立地条件参考选择。

表6－4　我国各大地区适于坡面建植的主要灌木植物

表6－5　坡面建植常用灌木植物的主要特性

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表6－6　坡面建植常见的草灌植物组合

3.乔灌型植物群落

即由灌木、乔木搭配组成的群落类型。乔灌型植物群落较草本型植物群落和草灌型植物群落物种更丰富、群落更稳定，是最接近自然群落的群落类型。木本植物，特别是豆科木本植物，不会因施工时所施肥的肥效丧失而出现衰退现象。此外，木本植物深而粗壮的根系深扎坡体，能够起到良好的护坡、稳坡作用。灌木适用范围很广，特别适于岩质坚硬、坡面陡峭、节理裂隙发达等对植物生长不利的坡面。在形成以灌木为主的木本植物群落后，一般总是期望继续演替为乔木群落。乔木适于坡度相对较缓，以及节理裂隙间隔、岩石风化程度等较为适中和立地条件较好的坡面。当以草本植物作为先锋植物时，由于木本植物的发芽条件要求比较严格，且前期生长速度较草本植物慢，因此在发挥草本植物的前期防护功能的同时，还要兼顾木本植物的长期作用与效果。此外还应注意，灌木种植密度不能过高，否则短期内就会形成郁闭的植物群落，使植物演替处于停滞状态。

必须指出，虽然乔木根系较为发达，固土护坡作用好，但因其自重较大，在较陡的坡面上种植容易增大坡面负荷，造成边坡失稳，反而不利于坡面稳定。因此，在配置乔木植物时应当慎重行事，随意将那些易于获取的高大树种用于植被建植工程是有潜在风险的。因工程目的是对坡面进行植被防护，乔木的生长特性必须与坡面利用条件相适应，因而在应用乔木树种时要预测其根系的分布状态和伸展状况，从所能预期的固土护坡效果及对坡面稳定性的影响来确定相关乔木树种应用的可行性、适应性。坡面建植常用小乔木植物的主要特性见表6－7。

表6－7　坡面建植常用乔木植物的主要特性

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4.乔灌草型植物群落

即乔木、灌木、草本植物混合建植组成的多样性、多层化的群落类型。国内外多年的研究和实践结果表明，草、灌、乔植物的多物种、多层次的组合是理想的坡面植物群落，更有利于形成近自然的植物群落。同时，在建植设计中可进行细叶型与阔叶型组合、禾本科类与豆科类组合、丛生型与匍匐型组合、草本植物与小灌木组合、灌木与矮乔木组合等，这些均不失为合理、可行的建植方案。该类型充分发挥乔、灌、草植物各自的功能，统筹优化三者之间的相互协调作用，构成多层、立体的坡面植物群落生态模式。其主要优点为：多层利用水、光、热资源，生物量积累速率快；根群立体分布深，不仅吸收养分面增加，且固土护坡能力强；组合使得乔灌草互利互补，提高了坡面植物的生长质量；多层植物形态可有效阻截雨水对坡面的直接冲击，减少水土流失。乔灌草型植物群落营建要遵循物种多样性理论和生态位原理，虽然群落结构越复杂、物种多样性越高，群落稳定性也会增加，但物种之间的竞争能力差异不容忽视，因此要充分考虑各植物种在水平空间、垂直空间和地下根系的生态位分化，对混播的不同物种间的生态生物型的搭配必须合理，以减少生存竞争的矛盾。此外还需注意，每种植物种需满足坡面植物种的选型原则；群落一般要包括禾本科和豆科植物种；不同植物种的发芽天数尽可能相近，避免造成发芽慢的植物种被很快淘汰。

5.藤本植物

除上述群落以外，藤本植物因对水、肥的需求较草灌植物更少，具有吸附、盘绕、卷须等攀援、垂吊特性，同时又具有适应性强、成活容易、生长快的特点，可选择合适的种类用于边坡的挡土墙、平台、硬质护面及坡率超过1∶0.3的岩石坡面等场合，其可减少雨滴对坡面的溅蚀，使工程护坡生态化。藤本植物因在夏季受到高温灼烤和过于干旱，会阻碍攀爬，所以在植物配置中要注意与乔、灌、草植物的相互配合，利用其他植物的遮挡，形成一个结构合理的植物群落。在坡面植被建植工程上最为常见的藤本植物有五叶地锦、常春藤等，均具有生长快、蔓延迅速和适应性较强的特点，但缺点是固土作用较小，生态效应有限，故常作为坡面植物群落的搭配植物之用。坡面建植常用藤本植物的主要特性见表6－8。

表6－8　坡面建植常用藤本植物的主要特性

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综上所述，在坡面植被恢复工程中，通常并非在一个坡面上只能营建一种目标植物群落类型，以上不同的目标群落类型完全可以在同一个坡面上进行选择性或组合性营建，特别对高陡边坡，因一般需根据坡度和坡位对其实施坡面分级，故可因地制宜地营建不同的目标植物群落类型组合，以更快、更好地实现植被恢复目标。例如，在边坡底部挡土墙或护面墙的上沿种植藤蔓植物，可美化、绿化生硬的墙面；将质地坚硬、坡度大的边坡下部设计为由草本植物构成的草原型群落，不仅便于喷播植生施工，而且植被视觉景观效果好；将有风化作用、土质松软的边坡上部以及容易形成表土的边坡顶部设计为乔木型群落，可起到承上启下、过渡连接周围植被的作用；将边坡中部设计为灌木型群落，可使得借风力和鸟类散布种子的植物容易扎根生长，从而有利于多样性植物群落的形成。通过如此的分段配置组合，从边坡下部到边坡上部形成株高连续增加，并与周边自然协调、连续的坡面植物群落（图6－8）。

第四节　乡土植物及其应用

虽然引入外来先锋植物可在坡面快速形成植被覆盖，但要实现形成稳定的、近自然的坡面植物群落的植被恢复目标，还必须在坡面植被建植中注重应用乡土植物，这样可以避免由于引进外来物种而带来的系列问题，对坡面植物群落的健康发展、保护区域生态环境及生物多样性以及促进边坡生态系统的恢复有着重要的意义。经过大量的工程实践后，近年来业内人士对此已逐渐达成一致的共识。

图6－8　不同类型的植物群落的组合营建

一、乡土植物的概念

乡土植物也称为本土植物，是指经过长期的自然选择及物种演替后，对某一特定地区环境条件有高度生态适应性的自然植物区系成分的总称。乡土植物是一定区域内自然历史条件的综合反映，在不同区域的乡土植物既有该区域的特有种类，这些种类在植物学和生态学中被称为特有种，更多的是和邻近区域共有的种类。相比于外来种和栽培种，乡土植物具有明显的生态优越性，因其是经过长期的与本地环境的协同进化而保留下来的，与当地的气候、土壤、水湿条件最为适应。乡土植物经过区域极端气候条件的考验，竞争力比较强，蕴藏着大量抗病虫害、抗旱、耐寒等优良基因，其生长习性最适宜当地的自然环境条件，且不存在生物安全风险问题，具有很高的生态价值。

二、乡土植物的优势

营建结构合理、稳定健康的植物群落是坡面植被建植的目标。一个地区以其地带性植物群落为顶极群落，具有最大的多样性和稳定性。地带性的植物群落必然是由当地的乡土植物组成的，这就是坡面植被建植提倡尽可能地应用乡土植物的原因。乡土植物不仅具有一般植物的植被防护功能和生态功能，而且在许多方面具有独特的优势，故坡面植被建植优先应用乡土植物是必然选择，近年来在坡面植被恢复工程中日趋普遍。乡土植物的优势主要表现在以下几个方面。

（一）适应性、生态性强

乡土植物种源来自本土，其存在是自然界长期选择的结果，因而对恶劣环境有较强的适应性，在种植、生长和养护等环节上比外来物种能更好地适应当地的环境，因而具有易种、易活、易管、抗旱、耐瘠薄、抗病虫害的特点，并且人们对其生长习性、特征比较了解，其栽培技术相对也比较成熟。另外，因乡土植物的存在，可为动物提供休憩的场所和食物资源，而动物觅食虫害的活动，又极大地降低了植物遭受虫害侵袭的可能，形成了良性的生态循环。在一定程度上，乡土植物的应用即是对边坡受损生态系统的一种恢复模式，其所具有的较强生态调节能力，可对路域生态系统平衡和稳定提供有效保障。

（二）稳定、安全性强

乡土植物经过长期的自然选择、进化，具有较强的适应性、稳定性和抗干扰能力。营建一定规模的健康稳定的乡土植物群落，可以抵御外来物种的入侵，保护生态安全。我国地域辽阔，生态环境多样，外来生物很容易找到其适宜的栖息地而大量繁殖。外来有害生物一旦入侵成功，用于控制其危害、扩散蔓延的代价往往很大，若要彻底根除就更加困难。应用乡土植物则不存在这一问题，而且对于一个稳定健康的植物群落来说，外来物种难以形成入侵并造成灾害的规模。

（三）管养成本低

国内大量工程实践表明，坡面植被建植如果单纯追求景观效果而以外来植物为主，在工程竣工后的低养护或无养护的情况下，它们往往在第3年就开始退化，不出几年就会全部死亡，这不仅造成建植资金的严重浪费，更丝毫起不到对边坡进行植被防护和生态恢复的效果，最终依旧发生水土流失、坡面垮塌等坡面灾害。而乡土植物在初期对土壤条件要求低，成活容易、生长旺盛，且在后期养护中对水肥、修剪、施药等方面要求十分粗放，并能更好地支持生物多样性，因而与外来物种比较其养护费用低得多。

（四）地域特色显著

公路边坡所处的地区通常各具独特的地形地貌、气候气象特征以及不同的文化传统和风俗习惯，因此在坡面植被建植时应充分考虑不同区域的地域特色。而乡土植物能够真正体现一个地区植物区系的特色，并与当地民众的长期活动具有密切的联系。例如，乡土植物往往具有很强的功能性和实用性，常具食用、药用、观赏、建筑材料以及民族、宗教信仰等功能；乡土植物在民间常与当地的历史传说或典故有一定的渊源，具有丰富的地域文化底蕴和内涵。因此，乡土植物在体现当地生态文明功能和地域文化特色方面作用重大，坡面植被建植不应忽视与当地社会历史背景和自然景观资源的密切联系，要从充分展现当地历史文化、风土人情和自然景观等因素出发，将当地乡土植物合理配置、融入坡面植物群落中。

三、乡土植物在坡面植被建植中的应用

乡土植物在坡面易于形成一个生长良好而稳定的植物群落，有利于发挥植物护坡与生态恢复功能，并且易于与公路沿线植被景观融合，提高公路景观的多样性和观赏性，随着坡面植被恢复工程实践的大规模开展，人们已经认识到乡土植物在坡面植被建植工程中应用的优越性和重要性。选择乡土植物应用于坡面植物群落的主要建植种类，并逐渐发展为适应当地土壤和气候条件的草本、灌木、乔木植物组合，可对坡面防护和边坡生态恢复发挥重要的作用。

（一）乡土植物的选择原则

乡土植物选择应根据植物生态学特性，结合边坡生态恢复区域的环境特征和管理养护条件等诸多因素，主要依照以下原则进行选择。

1.以生态恢复、群落演替理论为指导

生态恢复理论和植物群落演替理论是乡土植物选择的重要依据。由于演替过程发生的各个阶段包含着植物种类的更迭，即由先锋物种的入侵、优势种的更替最后形成稳定群落，准确识别自然系统中各个群落所处的演替阶段及其相应的植物组成，就可以针对边坡的现有植被基础和远期目标筛选出合适的乡土植物用于植物群落的营建，达到快速恢复坡面植被的目的。

2.以营建近自然植物群落为目标

一个地区以其地带性植物群落为顶极群落，具有最大的多样性和稳定性。地带性的植物群落必然是由当地乡土植物组成的，这就是在坡面植被恢复工程上积极倡导应用乡土植物的原因。乡土植物的选择应尽量模拟地带性植物群落的组成和结构，选择该生境条件下适宜的植物种类，并构建合理的乔、灌、草植物空间分布结构，使之在自然力的作用下得到不断更新、恢复，最终形成多层次、近自然的坡面植物群落。

3.以边坡生境条件为依据

边坡使得原有土壤—植被系统受到干扰、破坏，现有水分条件与土壤肥力低下，故要求尽量选择生命力强、繁殖力强、根系发达、固坡持水力强的乡土植物。还因边坡所处地段存在路面热辐射强烈、环境温度高、干旱等恶劣环境条件，所选乡土植物须具有耐瘠薄、耐干旱、抗高温、适应性强等特点。此外，因坡面植被的后期养护、管理条件一般较差，且长期处于机动车及其营运产生的多种污染物并存的环境，因而所选乡土植物也应具有管养粗放、生命力旺盛等特性以及较强的抗污染、抗病虫害的能力。

（二）乡土植物的选择途径

乡土植物的选择途径主要是进行以下项目的调查：

●边坡生态恢复区现有自然植被类型及群落组成调查，

●当地公路生态环境及植被现状调查，

●当地植被景观现状调查。

在通过对调查资料汇总、分析基础上，依据坡面植被恢复的目标及乡土植物选择原则，优选相关的乔木、灌木、草本植物品种，并进行合理的组合配置。

（三）乡土植物的开发和应用要点

以往国内公路坡面植被恢复工程为了突出景观效果而大量引进外来植物，不注重当地自然原生态效应的显现，使乡土植物品种在坡面植被恢复工程上难觅其踪。随着人们对边坡生态恢复技术研究的深入和工程实践经验的积累，优先应用当地乡土植物于坡面植物群落现已成为业内人士的共识。不过，目前在保护乡土植物种质资源，加大乡土植物开发和利用方面，尚有待进行深入探究及实践。这方面需加强的工作主要为：

（1）对乡土植物要有正确的认识，加强对乡土植物应用的倡导，不要囿于认识上的短视和偏见，或盲目追求景观效果，急于求成，而将乡土植物冷落无视，弃之不用，而是要在坡面植被恢复中尽量利用乡土植物，使坡面植物群落稳定生长并与自然相协调、和谐；

（2）要有针对性地对路域的自然生态资源进行系统性调查，全面了解动植物种类、群落结构、经济价值等方面信息，并对乡土植物资源的挖掘、开发进行积极探索，以便有的放矢，合理应用；

（3）立足于植物群落结构，在坡面植被建植中做到乔木、灌木、草本植物合理搭配，并考虑人工营建与自然生长、演替的有机结合，最终形成近自然的坡面植物群落，使乡土植物的优势得以充分发挥；

（4）注重选择那些生长迅速，抗病虫害能力强以及生态、观赏价值高的种类，采用苗床技术、容器育苗技术和组织培养技术等大量培育幼苗，解决制约乡土植物应用的种源瓶颈问题；

（5）要加强技术研发，针对许多乡土植物存在生长不良、景观效果不佳、生长周期长等缺点，通过引种栽培与繁殖试验等方法，培育出更多、更好的新品种，将其广泛用于坡面植被恢复工程中，使其充分发挥自身优势和应有作用。

时至今日，因有关制约因素的存在，工程中引进植物优先考虑的仍然是尽早形成植被覆盖率，而将发芽和生长缓慢的乡土植物有所冷落。但随着今后植被恢复技术的进步和新材料的开发，能够弥补发芽和生长迟缓的方法将不断增多，因此乡土植物的适用性、普及性也将随之提高。