南水北调中线工程渠坡植草护坡问题

马志林 ，李杰君 ，李虎星 ，杨秋贵 ，张丽娅

（1.河南省水利科学研究院，450003，郑州；2.河南省水利工程安全技术重点实验室，450003,郑州；3.华北水利水电大学，450002，郑州）

一、渠坡植草及管理现状

南水北调中线工程自河南省淅川县陶岔渠首引水，自流到北京、天津，输水总干渠长度1277 km，天津输水支线长155 km。南水北调中线工程使用长距离输水明渠，除部分涉及岩石地层的区段，大多数区段的边坡为土质边坡。渠坡植草防护的主要是土质边坡的岸坡，即挖方渠段一级马道以上坡面和外坡即填方渠段外坡面。护坡植草模式主要有两种：一是预制混凝土六棱体框格植草护坡，这是南水北调中线工程应用较多的一种护坡型式；二是拱形骨架植草护坡，主要适用于较陡的土质边坡和风化极严重的岩石边坡。此外喷播植草及土工网植草护坡技术在南水北调中线工程中也有试用。种植草种主要为高羊茅和普通狗牙根单播或混播。

渠坡植草绿化管理主要按照 《南水北调中线干线工程绿化工程养护标准（试行）》（Q/NSBDZX J008—2016）进行，主要内容包括：对渠坡草体进行及时修剪、灌溉、清除杂草（树）工作，保持填方渠段外坡草体高度全年不超过30 cm，其余边坡草体高度全年不超过40 cm，植草草体覆盖率95%以上，杂草覆盖率控制在5%以下，保持渠坡植草整齐完好、无斑秃。

当前南水北调中线工程的植草护坡主要表现出三个特征。一是普通狗牙根普遍生长较好，适应性较强；高羊茅总体生长不是很好，局部退化现象明显，退化区域已长满杂草。二是高羊茅和普通狗牙根共生情况较少。三是高羊茅和普通狗牙根盖度大于60%的区域基本无杂草，盖度小于40%的区域杂草明显较多，并有苔藓覆盖，主要杂草品种为狗尾草、莎草和飞蓬草。

管理方面，南水北调中线渠坡千余km，植草面积巨大，没有灌溉设施，难以做到及时灌溉，也不允许打药施肥，故日常管理内容主要是及时修剪和清除杂草（树）。由于渠坡高羊茅生长高度普遍可达60～70 cm，普通狗牙根也能达40～50 cm，为了保持整齐美观，每年都要刈割至少3～4次，特别是到了雨季，杂草徒长，加上渠高坡陡，割草任务十分繁重。

堤防护坡是距离河道水体最近的生态系统，频繁除草不仅增加了日常管理成本和管理难度，而且割完的草无处堆放，需要运出场地；残留茎叶难以清理干净，若被风刮入渠中，将造成水体污染。

二、渠坡植草护坡问题的科学处理

1.保持合理修剪高度，尽量减少刈割次数

南水北调工程中线渠坡植草护坡为大面积生态护坡，对草体的管理不必像城市草坪一样必须及时修剪得低矮平整，应突出植被的自然美观和护坡功能，及时修剪较高的草体，清除突兀的杂草杂树，保持草层整齐即可。

特别是高羊茅作为丛生型草坪草，秆成疏丛，粗壮高大，一般不耐低修剪。对其从30 cm以上一次性过度修剪至5～8 cm，一方面会导致植被覆盖度减小一半，破坏景观的同时大大降低植被的保温保湿作用和护坡效果，另一方面会令只剩茎秆的植株无法进行光合作用，营养代谢紊乱。此外，强修剪造成的叶片创伤太多，蒸腾量加大，会导致植株失水过快。特别是高温天气，渠坡土壤十分干旱，水分不足，又不能及时灌溉补水，修剪后的植株往往因严重失水而萎蔫枯死，这也是高羊茅不断退化的一个重要原因。

因此草坪修剪特别是高羊茅草坪修剪要遵循“1/3原则”，每次剪去总叶片长度的1/3，保留2/3的叶片，或至少保留一半的叶片，逐步修剪至需要高度，保证植株能够正常进行光合作用。坚持合理修剪，尽量减少刈割次数，让草被自然生长，保持一定的草层高度和盖度，形成郁郁葱葱的渠坡植草护坡景观，不仅能使草被充分发挥保温保水和抗击雨滴激溅侵蚀的固土护坡作用，而且能大大降低管理成本，节省大量人力、物力和财力。

2.重视杂草的固土护坡作用

多项研究表明，当草地盖度达到60%以上时具有有效保持水土的作用。草地盖度由80%降至60%时，泥沙浓度升高幅度最大。草地盖度越高，植被降低径流含沙量的作用越明显，径流含沙量越低。因此不管是人工植草还是杂草，只要盖度达到60%以上，都具有有效的固土护坡作用。杂草是一种人为与自然选择下产生的高度进化的类群，具有更强的生命力，根系比人工种植的草坪深且发达，地上部分生长茂盛，盖度大，固土护坡和水土保持效果更好，也具有一定的景观效果。渠顶道路及马道两侧自然生长的杂草还具有很好的过滤路面径流泥沙的作用。因此，如果为了单一种植草坪的美观而将杂草一概清除的话，不仅没有必要，还会影响到堤防渠坝的安全。

植物多样性关系着生态环境健康发展。在堤防上大面积人工植草，如果草种单一并定期清除各类野生杂草，那么必定会破坏植物的多样性。植物的多样性和植物链对自然环境至关重要，仅为堤防草坪美观就清除草坪中的杂草，其结果将适得其反。参考先进国家堤防建设和管理经验，很少有大面积种植单一品种草皮的，基本上都是让野生杂草自然生长。这种做法更加生态和环保，对防治堤坡水土流失也能发挥更好的功效，还可节省大量的种植、管护资金，具有事半功倍效果。对杂草进行修剪管理同样能达到整齐美观效果。

在大面积渠（边）坡生态防护中，人工植草应该作为前期护坡的先锋草种，起到衔接和过渡的作用。随着时间延续，在粗放管理条件下，生命力较强的野草一般3～4年就会将人工植草覆盖，经过自然演替，最终形成以当地优势野草为主具有多样性的较稳定生态护坡系统。这或许是草地护坡的必然选择。

3.重视苔藓的固土护坡作用

南水北调中线工程已通水运行4年，许多渠段上生成了1～3 mm厚的苔藓覆盖。对于这些人工植草生长不良而大面积生长苔藓的渠坡，可考虑暂时不予整地动土、补播补种，让苔藓和杂草自然生长。

苔藓植物是分布广、适应性强的先锋植物，对于天然或人工干扰后立地条件恶劣的地段，是最适宜的植被生态恢复材料。苔藓匍匐紧贴地面，生长密集，具有强大的吸水保墒和蓄水保土能力，耐旱能力极强，能够抓紧泥土，特别是能够有效减少暴雨对地面土壤的冲蚀和溅蚀，是很好的护坡植物。苔藓植物在水分充足时翠绿丰茂，干旱失水时依然像毯子一样附着地面，遇水即绿，自成一道景观。苔藓植物常和固氮菌共生，具有土壤改良作用，能够为其他植物的生长创造条件。苔藓可以和杂草一起形成一道天然生态护坡屏障。

三、局部尝试草灌结合的护坡模式

鉴于水利工程的特殊性，水利工程堤坝、渠坡等一般不宜种植主根发达的木本植物护坡。《水库工程管理通则》（水管字第95号）第二节第4.2.4条就有不得在坝面（土坝，包括堆石坝）上种植树木的规定。因此，草本植物护坡仍是水利工程生态护坡的主要形式。南水北调中线工程渠坡虽然不提倡木本植物护坡，但在不影响工程安全和输水安全的部分坡段，如一级马道以上的挖方岸坡和部分填方外坡，也可以尝试采用浅根性的灌木、藤本等低矮常绿木本植物护坡或草灌结合的护坡。 长江水利委员会南水北调中线工程专项研究项目“南水北调中线工程总干渠沿线生态防护林建设研究”提出，根据干渠沿线不同地段的实际情况，可采用种植草本植物或灌草混栽的方式进行护坡。

实践证明，单纯草本植物用于边坡绿化并不理想，木本植物护坡比草本植物护坡有更多优势。但木本植物早期生长较慢，覆盖度低，早期护坡效果不佳。可通过灌草混植的形式，早期由草本植物迅速覆盖地面防治土壤侵蚀，后期由灌木发挥固土护坡作用。特别是栽植常绿木本植物，不需要全面整地清除杂草，可大大减少种植成本，后期也基本不需要养护管理，加之其根系发达，生长年限长，更能经受住渠坡长时间干旱的考验，景观效果良好，是护坡的优良选择。