【摘要】健康和自我維持的河流生態(tài)系統(tǒng)為人類提供重要的社會產(chǎn)品和生態(tài)服務(wù)功能，已成為現(xiàn)實社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素。近年來人們廣泛認(rèn)識到傳統(tǒng)的河流治理工程（如僅側(cè)重于防洪、排澇、水運、灌溉等功能）對河流生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)面影響（如河流的各種生態(tài)過程遭到破壞、河流水體污染嚴(yán)重等）。因此，河道生態(tài)建設(shè)是融現(xiàn)代水利工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物科學(xué)、生態(tài)學(xué)、美學(xué)等學(xué)科為一體的水利工程。它是采取各種措施使受損河流盡可能恢復(fù)至近自然狀態(tài)，以及實現(xiàn)其生態(tài)服務(wù)功能為目的的。
【關(guān)鍵詞】生態(tài)河道；植物措施；修復(fù)
1.植物措施的護坡原理
植物措施護坡主要是利用植物的降雨截留、徑流延滯、土壤增滲、蒸騰、土層固結(jié)、根系土壤的增強、土壤濕度調(diào)節(jié)、土體支撐和拱頂、負(fù)重和風(fēng)力傳遞等作用來保護坡岸的穩(wěn)定，恢復(fù)河道的生態(tài)功能和生物多樣性。
1.1水土流失的控制作用
造成水土流失的主要自然因素為降雨和風(fēng)力。樹葉和地面凋落物部分，可用吸收雨滴降下的能量，減少地表土壤飛濺損失；植物位于地表的部分可過濾地表徑流中的沉積物，同時植物的莖、葉部分可增加地表粗糙度，從而延緩地表徑流速度；植物及其凋落物可提高土壤的孔隙率和滲透性，增加降雨滲入量，從而涵養(yǎng)水源和延緩徑流產(chǎn)生洪峰的時間。植物及其凋落物通過蓄水作用而增加土壤濕度，從而降低了風(fēng)力對土壤地表的影響。
1.2土壤的加固和穩(wěn)定作用
植物對邊坡的加固作用主要是通過根來起作用的。植物能夠降低土壤空隙的壓力，吸收土壤水分，增強土壤顆粒之間的粘附力。例如，禾草、豆科植物和小灌木在地下0.75~1.50 m深處有明顯的土壤加強作用，樹木根系的錨固作用可影響到地下更深的巖土層。大量實驗證明沙土中生長少量根就能顯著提高沙土的抗剪強度，根的直徑越細(xì)，其抗拉強度越高。另外，植物軀干、根系對邊坡土壤的錨固和抗滑作用，植物對土壤水分的蒸發(fā)蒸騰作用減小土壤孔隙水壓力而利于邊坡的穩(wěn)定等。
1.3生態(tài)修復(fù)和水質(zhì)凈化作用
河岸帶植物群落在生態(tài)環(huán)境修復(fù)和水質(zhì)凈化方面具有十分重要的作用。岸邊帶生態(tài)系統(tǒng)具有廊道功能、緩沖功能和植被護岸功能，如岸邊帶的植被吸收可以控制水體污染物質(zhì)的輸入和輸出；岸邊帶還可以穩(wěn)定堤岸，促進岸邊的水土保持，為水生生物提供一個繁衍生息的場所，提高水域和陸地的生物多樣性，使整個水陸系統(tǒng)保持良好的生態(tài)連續(xù)性，提高水體自凈能力。
2.植物措施的類型
2.1單純植物護坡技術(shù)
單純植物護坡是河道生態(tài)建設(shè)中全部采用植物進行保護岸坡的技術(shù)。該技術(shù)主要用于修復(fù)那些岸坡較緩、土壤侵蝕不嚴(yán)重的河流。
2.1.1喬灌草結(jié)合護坡技術(shù)喬灌草結(jié)合護坡技術(shù)是指從河道坡腳至坡頂依次種植沉水植物、浮葉植物、挺水植物、濕生植物（喬灌草）等一系列護坡植物，形成多層次生態(tài)防護，兼顧生態(tài)功能和景觀功能。挺水、浮葉以及沉水植物，能有效減緩波浪對坡岸水位變動區(qū)的侵蝕。坡面常水位以上種植耐濕性強、固土能力強的草本、灌木及喬木，共同構(gòu)成完善的生態(tài)護坡系統(tǒng)，既能有效地控制土壤侵蝕，又美化河岸景觀。全系列生態(tài)護坡技術(shù)主要應(yīng)用在那些出現(xiàn)表層土壤侵蝕、植被稀少、景觀要求較高的河段。例如，李小平和張利權(quán)在浦東機場鎮(zhèn)河道中采用沉水植物菹草、挺水植物茭白和菖蒲、濕生植物結(jié)縷草、垂柳和杞柳進行河道修復(fù)工程，10個月后發(fā)現(xiàn)土壤剪切力和生物多樣性都得到明顯改善；劉娜娜等分析了中山岐江公園親水生態(tài)湖岸建設(shè)中實施喬灌草結(jié)合技術(shù)改造后，生態(tài)環(huán)境得到改善，生物多樣性明顯提高。
2.1.2活枝扦插技術(shù)利用可以生根的植物活枝直接扦插或按壓進入坡岸土壤�；钪ι螅瑢⑵掳锻寥李w粒連固在一起，同時吸收多余的土壤水分。該方法扦插速度快，并可以與其他植物措施（如活枝捆栽方法等）聯(lián)合使用。其生態(tài)效果為強化土壤表面侵蝕控制，與周邊植被一起改善植物自然定居的環(huán)境，創(chuàng)建坡岸兩側(cè)的生物棲息地。該技術(shù)適用于生態(tài)問題比較簡單，水力學(xué)問題不大的河段。
2.2植物工程復(fù)合方法
植物工程復(fù)合方法是生物技術(shù)與工程技術(shù)相結(jié)合的復(fù)合式生態(tài)護坡技術(shù)。這種生態(tài)護坡技術(shù)強調(diào)活性植物與工程措施相結(jié)合，技術(shù)核心是植生基質(zhì)材料，依靠錨桿、植生基質(zhì)、復(fù)合材料網(wǎng)和植被的共同作用，達到對坡面進行綠化和防護的目的。該技術(shù)主要用于修復(fù)那些侵蝕非常嚴(yán)重、出現(xiàn)整體滑塌的陡坡�！ �
2.2.1土工布―灌木層插和石籠―灌叢層插土工布是水利上常用的固坡結(jié)構(gòu)，每一層土工布都包裹一層土壤，將可生根的灌木柳枝水平栽插在兩層土工布之間的土坡中，就形成了土工布―灌木層插的復(fù)合式土壤生物工程固坡結(jié)構(gòu)。此方法的種植過程比簡單灌叢層插要復(fù)雜，成本較高；但可構(gòu)造一個全新結(jié)構(gòu)的、具有很好固土效果、抗沖刷性能強的生態(tài)坡岸，恢復(fù)沖蝕比較嚴(yán)重的凹岸生態(tài)環(huán)境。石籠是將石塊裝入一個長方體金屬�z網(wǎng)內(nèi)（通常為鍍鋅鐵絲）的一種固坡結(jié)構(gòu)；將可生根的灌木柳枝水平栽插在石籠之間或之中的土坡中，就形成了石籠―灌木層插復(fù)合的土壤生物工程固坡結(jié)構(gòu)。設(shè)計特征：強調(diào)坡腳的設(shè)計，構(gòu)建抗沖刷性強的生態(tài)岸坡系統(tǒng)，有效地改善石籠坡岸的生態(tài)環(huán)境和坡腳地帶水生生物的生境。成本和固坡效果均很高。在生態(tài)坡岸的實際設(shè)計中，結(jié)合多種土壤生物工程技術(shù)的組合式生態(tài)護坡通常比任何單一的土壤生物工程護坡技術(shù)要更加有效。以“點、線、面”的基本種植形式，達到全方位立體式的生態(tài)護坡效果。
2.2.2三維植被網(wǎng)護岸技術(shù)原用于山坡中公路路坡的保護，現(xiàn)在也被用于河道岸坡的防護。它是以熱塑性樹脂為原料，經(jīng)擠出、拉伸焊接、收縮等一系列工藝制成的兩層或多層表面呈凸凹不平網(wǎng)袋狀的層狀結(jié)構(gòu)孔網(wǎng)，網(wǎng)底層為一個高模量基礎(chǔ)層，采用雙向拉伸技術(shù)，具有一定的彈性和強度，可防止植被網(wǎng)變形，并能有效防止水土流失。網(wǎng)表面為一個起泡層，蓬松的網(wǎng)袋內(nèi)有較大的容土空間，植草覆蓋率高，這種三維結(jié)構(gòu)保證了草籽更好的與土壤結(jié)合。根據(jù)岸坡地形地貌、土質(zhì)和區(qū)域氣候等特點，在岸坡表面覆蓋一層三維植被網(wǎng)，并按一定的組合與間距種植多種植物，通過植物的生長達到根系，加強根莖葉防沖蝕的目的，可在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表層形成盤根錯節(jié)的根系，有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強度，大幅度提高岸坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。
3.展望
河道恢復(fù)是動態(tài)的、易受植物群落演替特征和恢復(fù)力影響的過程，因此要經(jīng)歷較長時間，但是往往工程實施后缺乏長期監(jiān)測，這可為河道的適應(yīng)性管理和其它工程項目的實施提供重要的科學(xué)依據(jù)；不同地區(qū)河道重建中適宜喬灌草種類的選擇與最佳搭配；河道植物（木本植物和草本植物）的固坡作用和水土流失控制中的作用機理，以及實施植物措施后對提高生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性、生境改善、降低面源污染入河等的經(jīng)濟學(xué)問題等；河道建設(shè)項目以及不同河道工程中成功利用植物措施的全面評價方法體系的構(gòu)建；生態(tài)河道建設(shè)中聯(lián)合使用植物措施與工程方法，將監(jiān)測、模型模擬和生態(tài)評價有機結(jié)合，實現(xiàn)河道的建設(shè)與管理的數(shù)字化。另外，河道生態(tài)建設(shè)是綜合性科學(xué)，應(yīng)加強各學(xué)科之間的合作與交流，進行大尺度（遙感和地理信息系統(tǒng)）上的定量研究。
【參考文獻】
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