边坡生态工程技术现状综述及展望

防护 ， 显现 良好的经济效益、 环境效益和社会效益 。本文介 绍 了边坡 生 态工程技 术的原理 以及在各 种边坡 应用 的 情况 ， 并提 出 了边坡 生态工程技术进 一步研 究发展 的发 向。
【 关键词 】 植被 重建 边 坡生态工程技 术 原理
１ 引 言 边 坡 生态 工程 （ ｌ ｅＥ ｏＥ ｇ ｅｒ ｇ 简 称 Ｓ Ｅ Ｓｏ ｃ—ｎｉ ｅｉ ， ｐ ｎ ｎ Ｅ ）
中， 减少坡面有效降雨量 。因此 ， 降雨 截 留是水文循环 过程 的重要环节 。此外 ， 地面枯 枝落 叶层 的强吸水性 ，
也 为减少坡 面径流 的形成 、 缓解 坡面不稳定 发挥重要 的作用 。 ２２ 削弱雨滴溅 蚀 ．
或边坡生物工程 （ ｌ ｅＢｏＥ ｇ ｅｒ 是 指利用植 被 的 Ｓｏ ｉ ｎ ｉ ｅ） ｐ — ｎ
２ 边坡 生态 防护的 原理
２ １ 降雨截 留 ．
降低 雨滴 降落 地面 时的 冲击力 ， 根本上 消除雨滴溅 从
蚀作 用。
降雨截留是利用植冠所 特有 的拦截 降水和贮存 雨
水 的功能 ， 通过 植物 叶面的附着 力和表面 张力截 留水 分， 当水滴的重力超过叶面与水 的附着力 ， 便穿过枝 叶
土壤 的可侵蚀 性指 根据 土壤 的黏 性 、 有机 质含 量
以及 其他胶 结物质所 组成 的土壤结构 的稳定性评 价。
研究发现 由黏土组成 的土壤 团粒具有 良好 的抗 冲击强 度， 具有分散雨滴溅蚀能量 的作用 。因此 ， 富含黏粒 的
・
间隙和枝干落至地面 。截留伴 随着 降雨整个过程 。降 雨停止时 ， 冠储 存 的水 分 ， 植 大部 分 重新 蒸 发到 大 气
越性 ， 渐渐成为边 坡治理 的一个 重要 手段 。本 文从 基
本原理 和边坡结 构形式 的角度 ， 分析 了几种广 泛使用 的生态工程技术 ， 探讨 了其 间存在 的主要 差异 ， 并提 出 了进一步研究发展的方向。
植被 的植冠和地面 的枯枝落叶层在 防治雨滴 溅蚀
的过程 中具有非 常重要 的作用 。高遮蔽度 的植冠 能够 大范围地截 留高速下 落 的雨滴 ， 减少雨滴 滴落地 面的 数量 、 速度与能量 ， 防止 雨滴滴 溅土粒 ， 控制土 壤 的可 侵蚀 强度。枯枝 落叶层 达到一定 厚度 时 ， 以有效 地 可
象存 活 ； 由于边 坡 的结 构影 响， ⑧ 后期 的浇灌 、 工修 人 剪、 病虫害 防治养护费用很高 ， 管理难度大 。
３ ２ 液压喷播技术 ． 液压喷播技 术也称液 力喷播 ， 是一种 将植 物种 子
关性 。土壤水分通过 植被 的吸收和 蒸腾作 用 ， 降低 土 壤 的孔 隙水压 （ 饱和状 态 ） 减少 坡 面土体 的 自重 ， 未 ，
６ ・ ５
一 水利建设与管理 ２ ２ 第 期 １ ０ 年・ ７
土壤一般易 于胶结 ， 成高强 度大体 积 的团粒 。边坡 形 植被 的根 系不 但能够增 加地表 水的渗透能 力 ， 而且根
系分泌 的胶 黏物质 和腐殖质具 有改善土壤 结构 ， 增加 土壤粘黏度 ， 提高土壤 的抗侵蚀能力的作用。 ２ ３ 土壤湿度调节 ． 土壤湿度即土壤含 水量 ， 表示一定 深度 土层 的 是 土壤干湿程度的物 理量 。根据 Ｃ ｕｏ ｂ 式对物质 强 ｏｌ 公 ｍ 度 的论 证 ， 坡面 土壤的水压力 与边坡 的稳定性成 正相 成新草坪 。这 种方 法具 有 成 坪块 ， 植 简便 ． 工期 铺 施
形成松散沉积物 ， 加速地表径流 的形成和流动 ， 导致 地 表径流紊动强度增强 ， 挟带含沙量增加 ， 增大 了边坡 的 失稳概率 。
随着人们 对于植 被与侵蚀之 间相关性 研究 的深入 以及不 同类型植 被对边坡 防护作用 理论研究 的增强 ，
边坡 生态工程越发 凸显 防治水土流失和稳 定边坡 的优
提高 土体 的抗剪强度 ， 改善坡体应力状态 ， 为边坡 的稳 定创造条件 。此外 ， 低含水率的土壤 ， 提高 了降雨 的入
或植物体的一部分经过科学催芽后 ， 混入水 中 ， 并配 以
一
渗率 ， 使土壤水分在分布过程 中湿润锋面与坡 面垂直 ，
特性进行边坡 防护和控 制土壤 侵蚀 的路径 和方法 。
从２ ０世纪三 四十ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ代 开始 ， 国 、 国等西 欧 国家逐 德 法
步开展了边坡 生态工程技术 的研究工作 ， ２ 纪 ６ 到 ０世 ０ 年代的 中后期 ， 铺草皮 、 喷播 、 植物 网格 等边 坡生 态工 程技术开始大规模应 用 ， 在稳定边坡 、 防止 坡面水土 流
短， 见效快等优 点。但 其缺 点是 ： 成本 比较 高 ， 程 ⑧ 工 量较大 ； ⑥新割的草皮卷根系损伤较大 ， 将经历一段 萎
蔫期 ， 此期间需 要大量的灌溉用水 ， 否则 由于 土壤 根系
水分 的缺失 ， 植被会很快枯萎 ； 由于组成草皮 的草种 ＠
多为外源性草种 ， 根系极短 ， 根须很细 ， 因此 ， 在边坡土 壤 密度较大 的情 况下 ， 很难 扎根并形成 自带泥 土的假
失的同时 ， 还起到恢 复植被 ， 改善生态环境 的作用 。
雨滴溅蚀是降落雨滴打击土面所造 成 的分散 土粒
击溅跃移 的方 式 。它是 土壤侵蚀 的主要过 程之一 ，
是 降雨侵蚀性和土壤可蚀性相互作用 的结果 。降雨雨 滴打击地面 ， 引起 土粒 分离 ， 溅起 并沿 坡面 向下迁 徙 ，
边 坡 生 态 工 程 技 术 现 状 综 述 及 展 望
李晓飞
（ 中国东方 电气 集 团 中央研 究 院系统 集成研 究所 成 都 ６ １３ ） １７ １
范贵 隆
（ 武警水 电第二 总 队八 支 队 厦 ｆ ３ １０ ） － ６ ０ ９ ｊ
【 摘 要 】 随着现代科 学技术的发展和人类保 护环境意识的加强 ， 边坡 防护技 术 已经由单纯 的工程 防护转 向生态