地被觀賞竹在植物型護(hù)岸中的應(yīng)用前景

鄒 帆 張萬(wàn)榮* 馮儒飛

(浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江 臨安 311300)

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地被觀賞竹在植物型護(hù)岸中的應(yīng)用前景

鄒 帆 張萬(wàn)榮* 馮儒飛

(浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江 臨安 311300)

從植物觀賞性、抗沖蝕能力、抗剪能力、固坡能力等方面，論述了地被竹的生理特性，并基于植物型護(hù)岸的美學(xué)需求及結(jié)構(gòu)要求，探討了地被竹應(yīng)用于植物型護(hù)岸的可行性，為植物型護(hù)岸的植物配置增加了選擇。

地被竹，植物型護(hù)岸，土壤，抗剪強(qiáng)度

護(hù)岸是連接陸地與水之間的構(gòu)筑物，因其在水利工程、城市景觀和生態(tài)環(huán)境中的復(fù)雜性及重要性，成為城市濱水景觀的關(guān)鍵點(diǎn)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和園林事業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，人們對(duì)城市景觀建設(shè)和自身生存環(huán)境的追求都邁向了更高的階梯，植物型護(hù)岸以其盡量減少人工改造的痕跡、保留和創(chuàng)造生態(tài)濕地的特性而逐漸受到關(guān)注。植物型護(hù)岸依靠植物的地下根系和地上莖葉保護(hù)岸坡，地被竹有很好的固坡效果，其根系的纏繞和固結(jié)土壤作用，能顯著增強(qiáng)土壤抗沖蝕能力和抗剪能力，因此地被竹可以作為護(hù)岸植物配置的新選擇。

1 地被觀賞竹的定義和觀賞價(jià)值

觀賞竹(Ornamental bamboo)屬禾本科(Gramineae)竹亞科(Bambusoideae)中具有可供人們觀賞和較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的一大類植物，按基本形態(tài)可分為四種類型：

在稈形上有異于一般竹類，有的是形態(tài)上的差異，有的是顏色上的差異，具有特殊觀賞價(jià)值的觀桿竹種，如方竹(Chimonobambusa quadrangularis)、佛肚竹(B.ventricosa)、黃金間碧竹(B.vulgaris cv.Vittata)等。

葉子帶有黃色的或者白色的條紋，或是葉形大小發(fā)生變化的觀葉竹種，如菲白竹(Sasa fortunei)、菲黃竹(S.auricoma)、鳳尾竹(Bambusa mulpiex cv.Fernleaf)等。

以觀賞筍色、筍形為主的觀筍竹種，如烏哺雞竹(P.vivax)、短穗竹(Brachystachyum densiflorum)等。

以其高大挺拔或矮小秀美的樹(shù)姿作為觀賞對(duì)象的觀林相竹種，如菲白竹(Sasa fortunei)、菲黃竹(S.auricoma)、美麗箬竹(Indocalarnus decrus Q.H.Dai)等。

地被竹為低矮灌木型竹類植物，為觀賞竹中的林相觀賞竹種，具有很強(qiáng)的擴(kuò)展繁殖能力，易繁殖、覆蓋力強(qiáng)，能迅速覆蓋地面，適應(yīng)能力強(qiáng)，種植后無(wú)須經(jīng)常更換，養(yǎng)護(hù)管理粗放，能保持連年不衰；此外，地被竹或具有花色相間條紋、或具有異于常形的葉型，極具觀賞價(jià)值，在園林植物配置中，常大面積植于喬木下作為配景。

2 植物型護(hù)岸的定義及現(xiàn)狀

護(hù)岸是建于水體邊緣和陸地的緩坡交界地帶，運(yùn)用工程措施，使其穩(wěn)固以免遭各種自然和人為因素破壞的一種保護(hù)水體的設(shè)施。護(hù)岸有三種常見(jiàn)分類方式：按結(jié)構(gòu)形式，可以分為五類：重力式、后傾式、插板式、板樁式和混合式；按使用材料類別，可以分為兩類：天然材料駁岸和人工材料駁岸；按造景形式，可以分為三類：自然式、人工式和混合式[3]。在城市護(hù)岸的景觀設(shè)計(jì)中，由自然和景觀、親水和文化引出的設(shè)計(jì)理念，結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)、水力學(xué)為基礎(chǔ)，逐漸形成了人與自然和諧發(fā)展的植物型護(hù)岸景觀。護(hù)岸交接水域與陸地，是生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性的生態(tài)敏感區(qū)域，在水中或水岸生長(zhǎng)的各類藻類植物、雜草、昆蟲(chóng)最終會(huì)演化成為一個(gè)物種豐富的水生生物群落，植物型護(hù)岸在處理上減少了人工改造的痕跡，盡可能的保留和創(chuàng)造了生態(tài)環(huán)境，在景觀生態(tài)學(xué)的依據(jù)上，使得生態(tài)、景觀、親水和結(jié)構(gòu)安全等性質(zhì)相結(jié)合成為可能，讓水岸盡顯生機(jī)勃勃的自然形態(tài)之美，動(dòng)物與植物能夠相互依偎，動(dòng)與靜相襯，自然中存有變化，發(fā)展中不失秩序。植物型護(hù)岸不僅對(duì)于生態(tài)環(huán)境的和諧具有重要意義，其能提供的觀賞價(jià)值也不容忽視，許多景觀美學(xué)統(tǒng)計(jì)調(diào)查也顯示，自然景觀比人工硬質(zhì)景觀更能給觀賞者帶來(lái)身心的愉悅。

然而植物型護(hù)岸不僅僅只是在岸坡上種植植被這么簡(jiǎn)單，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩個(gè)方面：一是護(hù)岸的水力工程效益，二是生態(tài)效益。植物型護(hù)岸只有在水域流速較緩的情況下才有建造的意義和實(shí)現(xiàn)的可能。此外，護(hù)岸工程具有用材量大的特點(diǎn)，所以植物型護(hù)岸用材的生態(tài)影響不容忽視，其中的植被選擇和骨架結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)護(hù)岸生態(tài)功能的重要載體。目前植物型護(hù)岸主要依靠植被地下根系和地上莖葉的力學(xué)效應(yīng)和水文效應(yīng)兩個(gè)方面來(lái)固土保土、防止水土流失和綠化護(hù)岸，常見(jiàn)的植物型護(hù)岸有：樹(shù)樁駁岸、樹(shù)枝壓條駁岸，灌木護(hù)岸，水生、濕生植物駁岸等形式。

在此大環(huán)境下，地被竹具有極高的觀賞價(jià)值、豐富繁多的品種，既滿足植物型護(hù)岸對(duì)于減少人工痕跡的的美學(xué)要求，又能通過(guò)根系與土壤及水域環(huán)境的相互作用，更好的提高護(hù)岸的穩(wěn)定性，這些滿足植物型護(hù)岸要求的特性使得地被竹在自然式駁岸上的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)成為可能。

3 地被竹的水土保持能力和力學(xué)分析

3.1 地被竹的水土保持能力

早在20世紀(jì)60年代，朱顯謨就曾提出，水土保持最根本有效的手段就是生物措施，他指出根系的纏繞固結(jié)能提高土壤抗沖性，水土流失的改善取決于植物根系對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響，比如增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、增大非毛管孔隙度、提高大于0.25 mm的水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量以及增大土壤穩(wěn)滲率、土壤崩解率、土壤抗沖性、抗蝕性等。李勇[6]也研究了根系與土壤抗沖性之間的關(guān)系，指出植物根系提高土壤抗沖性的主要原因在于土壤剖面中有效根密度的分布狀況，并根據(jù)不同土層深度的根系對(duì)土壤抗沖性的強(qiáng)化影響和減沙效應(yīng)，建立了關(guān)于植物根系與提高土壤抗沖性的相關(guān)方程：

其中，Y為根系減沙效應(yīng)，%；Rd為有效根密度，個(gè)/100 cm；K為根系減沙效應(yīng)所能達(dá)到的最大值，%；當(dāng)Y=K/2時(shí)，A1/B=Rd[4,5]。

在此基礎(chǔ)上，劉國(guó)華[7]篩選出了粉粒0.05～0.002、砂粒2.0～0.25、粘粒小于0.002、根長(zhǎng)、平均根徑、排水能力、土壤容重、有機(jī)炭含量、pH值這9個(gè)獨(dú)立性較強(qiáng)、能夠較綜合反映地被竹水土保持功能的指標(biāo)，對(duì)4種地被竹：菲白竹、黃條金剛竹、鋪地竹和鵝毛竹，進(jìn)行了土壤抗沖抗蝕能力、抗剪能力等一系列水土保持功能能力試驗(yàn)。

土壤抗沖抗蝕能力試驗(yàn)結(jié)果顯示，在表層土壤抗沖指數(shù)試驗(yàn)中，4種地被竹的抗沖指數(shù)均高于裸地，隨著土壤中根系長(zhǎng)度和砂粒含量的增加，土壤抗沖指數(shù)也相應(yīng)的不斷增大，且增加幅度受根長(zhǎng)影響最為明顯，在各個(gè)徑級(jí)根系中，0.3 mm～0.35 mm的根系作用最大；土壤抗蝕能力試驗(yàn)顯示，與裸地相比較，菲白竹、鋪地竹、鵝毛竹、黃條金剛竹均能提高表層土體的水穩(wěn)性指數(shù)。

通過(guò)與裸地土體抗剪強(qiáng)度對(duì)比可以看出，竹子的根系的確能夠明顯增加土體的抗剪強(qiáng)度，在邊坡防護(hù)中發(fā)揮很好的固坡作用，其中菲白竹的抗剪強(qiáng)度明顯增加，比裸地提高了90.53%，其余的作用效果依次為鋪地竹、鵝毛竹、黃條金剛竹。

3.2 地被竹根系的力學(xué)分析

種植地被竹能夠起到固坡效果，是由于地被竹竹鞭的固持力，即根系的拉力對(duì)土壤所起的加強(qiáng)作用。在菲白竹、鋪地竹、黃條金剛竹和鵝毛竹這4種地被竹的根系抗拉強(qiáng)度相關(guān)試驗(yàn)中，菲白竹的抗拉強(qiáng)度為25.3，鋪地竹27.1，鵝毛竹41.9，黃條金剛竹32.7。以根系抗拉強(qiáng)度為指標(biāo)作比較，各個(gè)地被竹的數(shù)值都高于一般常用的草本植物，比如百喜草的抗拉強(qiáng)度只有19.2、百三葉的抗拉強(qiáng)度只有24.6、大麥草的為15～31、狗牙根為3.5等等，此外，地被竹的根系強(qiáng)度甚至還優(yōu)于部分喬木，如抗拉強(qiáng)度為25的黑柳，抗拉強(qiáng)度為20.4的綠赤楊，抗拉強(qiáng)度15～30的銀白槭等，以上數(shù)據(jù)均可以說(shuō)明，地被竹在固坡護(hù)坡方面的優(yōu)勢(shì)要大于一般常見(jiàn)的草本護(hù)坡植物和水邊喬木，因此地被竹可以作為優(yōu)秀的護(hù)岸景觀植物材料。

綜上可以得出，地被竹能保持水土、起到良好固坡作用的原因歸結(jié)于3點(diǎn)：

1)地被竹根系有提升土壤抗沖抗蝕的特性。地被竹的竹鞭較多、枝葉茂密，生物量大，竹鞭和枯落物在土表形成縱橫往來(lái)的網(wǎng)絡(luò)，能夠較有效地增加土壤表面的覆蓋度，加上竹鞭的固結(jié)纏繞作用，可以對(duì)地表徑流起到有效的蓄留和攔截，減少輸沙能力和細(xì)溝的產(chǎn)生，由此增加土壤抵抗水流沖蝕的能力，起到顯著的固土效果。

2)地被竹根系有效的提高土壤的物理性質(zhì)，改善土壤的抗剪能力。由于鋼筋較高強(qiáng)度的抗拉性，因此鋼筋混凝土構(gòu)件具有較好的抗剪性。和鋼筋混凝土構(gòu)件之中有著粘結(jié)力的原理一樣，在地被竹竹鞭根系盤(pán)繞網(wǎng)結(jié)的范圍內(nèi)，邊坡土體可以看做是由竹鞭和土壤的復(fù)合體：根土復(fù)合體，竹鞭起了類似纖維的功能。按照加筋土理論類比邊坡土體的受力狀態(tài)，把邊坡土體中分布的竹鞭視作三維加筋纖維的分布，這種三維加筋給土層提供了聚合力，這不僅在原土體上增加了抗剪強(qiáng)度，而且又阻止了土體的橫向擴(kuò)張，這兩種作用共同提高了邊坡土體的聚合力，在土體受到剪力發(fā)生移動(dòng)時(shí)，竹鞭與土體之間的膠合力及摩擦力就會(huì)經(jīng)由根系受拉來(lái)阻止土體移動(dòng)，從而提高土壤的抗剪強(qiáng)度[8]。

3)地被竹根系有效的提高土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的數(shù)量。土壤水穩(wěn)性與植物具有生物活性的須根有相關(guān)關(guān)系，地被竹竹鞭根系網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，盤(pán)繞固結(jié)，須根密集，大大增加了邊坡土壤中水穩(wěn)性團(tuán)聚體的總量，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)得到了改善，土壤抵抗徑流沖刷的能力和抵抗雨滴擊濺對(duì)土壤分散、懸浮和運(yùn)移的能力明顯增加，因此減少了土體受到的侵蝕作用，提高了土壤的儲(chǔ)水功能。

因此，地被竹的水土保持功能較強(qiáng)，其抗沖抗蝕能力、抗剪強(qiáng)度、枯落物的持水性能等甚至優(yōu)于一般的草本植物，因此在護(hù)岸綠化方面完全可以替代大部分的草本植物。

4 地被竹在護(hù)岸造景中的前景

地被觀賞竹的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及生長(zhǎng)特性決定了其觀賞特性，地被竹在整體形態(tài)、枝葉、色彩上所體現(xiàn)出的美學(xué)特征主要體現(xiàn)在自然美、色彩美及意境美。中國(guó)的竹文化從古傳承至今，博大而精深，其對(duì)我國(guó)人民的文化思想、生活情趣有著深遠(yuǎn)的影響，在我國(guó)文化歷史中有著舉足輕重的地位。地被竹不僅有著無(wú)與倫比的觀賞價(jià)值，還具有意義深遠(yuǎn)的歷史文化內(nèi)涵，作為園林景觀觀賞植物，不僅能提供形態(tài)視覺(jué)美，還能給人神韻遐想美。

其次，地被竹不僅具有良好的園藝觀賞價(jià)值，而且具有很高的生態(tài)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其枝繁葉茂，葉面積指數(shù)大，且終年長(zhǎng)綠，具有持續(xù)非凡的凈化空氣、吸附粉塵、降低噪聲的能力。

最重要的是，地被竹的根系發(fā)達(dá)，能明顯提高土壤的抗沖抗蝕能力和抗剪能力，在水源涵養(yǎng)、水土保持、固坡等方面都能取得良好的效果，在護(hù)岸綠化方面完全可以替代大部分的草本植物，填補(bǔ)護(hù)岸植物景觀單調(diào)的空缺，為植物型護(hù)岸的植物配置增加了選擇。

[1] 彭 彪,宋建英.竹類高效培育[M].福州:福建科學(xué)技術(shù)出版社,2004.

[2] 陳俊愉.中國(guó)花卉品種分類學(xué)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社,2001:90-96.

[3] 李 勝.園林駁岸構(gòu)造研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2007.

[4] 王萬(wàn)中,焦菊英.中國(guó)土壤侵蝕定量評(píng)價(jià)研究[J].水土保持通報(bào),1996(16):5-8.

[5] 李德生.石灰?guī)r山地植被水土保持效益研究[J].水土保持學(xué)報(bào),1993,7(2):57-63.

[6] 李 勇.黃土高原植物根系提高土壤抗沖性的有效性[J].水土保持學(xué)報(bào),1991,10(12):935-938.

[7] 劉國(guó)華.4種地被竹生態(tài)學(xué)特性及固土功能研究[D].南京:南京林業(yè)大學(xué),2008:61-120.

[8] 范興科,蔣定生.黃土高原淺層原狀土抗剪強(qiáng)度淺析[J].水土保持學(xué)報(bào),1997,3(4):69-75.

The application foreground of dwarf bamboos in the ecological revetment

Zou Fan Zhang Wanrong* Feng Rufei

(SchoolofLandscapeArchitecture,ZhejiangA&FUniversity,Lin’an311300,China)

Discusses the physiological characteristics of dwarf bamboos from plants ornamental, anti erosion ability, shear strength, slope reinforcement ability, base on the aesthetic demand and structure of ecological revetment, investigate the feasibility of dwarf bamboo used in ecological revetment, to add the choices for the plant allocation of the plant revetment.

dwarf bamboos, ecological revetment, soil, shear strength

2016-11-23

鄒 帆(1991- )，女,在讀碩士; 馮儒飛(1989- ),男,在讀碩士

張萬(wàn)榮(1962- ),男,教授級(jí)高級(jí)工程師

1009-6825(2017)04-0215-02

TU986

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