植生混凝土适用植物评价与筛选

许 诺，蔡金术，朱江丽，郑卫国

（1.广东省园林与生态环境工程技术中心，广东 深圳 518026；2.深圳文科园林股份有限公司，广东 深圳 518026）

植生混凝土也称绿化混凝土或者生态混凝土，它是以多孔混凝土为骨架，将适生材料填充到多孔混凝土的孔隙中，并覆盖混凝土表面，将植物种子混合在适生材料中，经过一段时间培育后，植物萌发生长，植物根系在多孔混凝土孔隙中延伸生长，植物与混凝土融为一体，形成具有一定强度与植被覆盖度的环境友好型支护材料，主要应用于河岸护坡、停车场地面、高速公路路间隔板等。对于植生混凝土目前研究主要在混凝土配方及制备方面，对于适合在植生混凝土应用的植物研究相对较少，更多的植物适应性研究集中在护坡、水土保持、耐盐碱等方面。张淑芬等[1]采用耐盐碱、耐践踏、抗旱、生长速度、覆盖度指标筛选盐碱地绿化植物，筛选出耐盐碱植物羊草、苔草、鹅绒藤；孙兆楠等[2]采用成活率、覆盖度、截留雨水能力及根系生长指标对33 种植物的盐碱地适应性进行评价，筛选出了紫穗槐、狗牙根、沙棘等8 种具有推广价值的盐碱地植物；左蓓蓓等[3]在对早熟禾、无芒雀麦、碱茅等5 种植物的护坡性能进行评价，采用色泽、绿期、抗旱、抗寒、耐瘠薄等指标；邓菊芬等[4]在对马棘、狼尾草等6 种护坡植物进行评价，采用萌芽力、结实能力、生物量、竞争性等指标；胡兴等[5]在进行植物工程护坡质量评价时，采用了根系抗拉力、群落生物量、植物抗逆性等指标对护坡效果进行评价；胡淼等[6]在进行高速公路护坡植物筛选时，采用耐阴、抗污染、固氮能力等指标对23 种植物进行评价，筛选出草木樨、高羊茅等9 种抗逆性强、护坡效果好、成本低廉的植物；陈学平等[7]选择了高度、密度、主根长度等指标评价了27 种植物，筛选出马棘、苦刺等适用于公路护坡的植物；裴彩霞[8]在对狼尾草、百喜草等植物的水土保持能力进行评价时，采用了覆盖度、生物量干重等指标；陈亭礼[9]在进行边坡绿化植物适应性研究时，采用了出苗率、抗冲刷、养护费用等指标进行评价，筛选出结缕草、苜蓿等植物作为护坡应用基材；王乐[10]选用耐淹、净化能力等指标进行河道护坡植物的筛选；尹冬梅[11]在评价57 种菊科植物耐淹性评价中，选择叶色变化、黄叶程度、淹水处茎颜色作为评价指标，筛选出8 个菊科耐涝品种。

本研究借鉴护坡、耐盐碱、耐淹植物评价指标及方法，尝试建立植生混凝土植物适用性评价体系，通过对在生态修复方面表现良好的植物进行评价，筛选出适合用于植生混凝土领域的优良品种。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于湖南省岳阳县文科园林苗木基地，年平均气温16.9℃，极端高温40℃，极端低温－3℃，年光照1 590.2～1 722.3 h，年降水量1 289.8～1 556.2 mm。

1.2 试验材料

多孔混凝土：水泥采用P.O42.5 型号，粗集料为12～24 mm 砾石，掺合料硅灰，外加剂聚羧酸减水剂，使用上述原料制备多孔混凝土，养护28 天后主要指标：抗压强度25 MPa，孔隙度36～40，內碱度8.8%～9.0%。

填隙材料：主要材料为天然土，添加少量蛭石、泥炭、羧甲基纤维素钠及过磷酸钙，通过灌注方式将填隙材料填充到混凝土孔隙中。

植物：试验植物共40 种，其中以禾本科植物（15 种）与豆科植物（12 种）为主。

表1 试验植物

1.3 研究方法

1.3.1 田间实验法 将试验植物以播种或移栽方式种植到植生混凝土上，经过养护管理植物开始正常生长后，对已在植物成活情况、生长状况、物候期等情况进行田间观测记录，对生长量、抗逆性、生态性等相关性能进行试验。

1.3.2 文献资料 通过相关文章及资料书籍，查找试验植物评价相关研究，了解进行植生混凝土植物评价的主要指标与内容。

1.3.3 综合评价 研究采用层次分析法对试验材料的引种表现进行综合评价。通过文献查阅及行业专家咨询，构建植生混凝土适用植物评价体系。体系包括1 个目标层，7 个准则层及37 个因子层（表2），对各指标因子的结果进行等级划分，给予相应得分（表3），通过调查问卷方式得出指标相对重要性，建立判断矩阵，通过一致性检验，最终确定各因子权重（表4）。

表2 植生混凝土适用植物评价体系

表3 植生混凝土适用植物评价体系等级评价方法

表4 各级指标权重汇总

2 结果与分析

植生混凝土适用植物评价结果（表5）表明，紫穗槐、香根草、无芒雀麦、芦苇及木豆综合表现最好，可作为植生混凝土建植的主力品种；伞房决明、高羊茅、多年黑麦、葛藤、剪股颖、沙打旺、田菁、香丝草、象草、草木犀、紫花苜蓿综合表现较好，可以根据不同应用场景作为补充品种；三叶草、金鸡菊、银合欢、刺槐、百脉根、鹅绒藤、披碱草、柠条、地菍、小冠花、狼尾草综合表现一般，作为植生混凝土植物谨慎使用；黄花槐、蜀葵、荆条、淡竹叶、狗牙根、台湾二号、蜈蚣草、沙棘、结缕草、金盏菊、大叶油草、金毛耳草、早熟禾综合表现较差，不适合作为植生混凝土植物使用。

表5 植生混凝土植物适用性评价结果

2.1 紫穗槐

豆科紫穗槐属，落叶灌木，高1～4 m，原产美国，现在我国东北、西北、华北及长江流域省份皆有分布。作为植生混凝土植物有以下优点：（1）覆盖度及植株密度高，削减雨水冲刷带来的水土流失能力强；（2）生长速度快、能够快速形成防护；（3）具有较强的滞尘杀菌能力。

2.2 香根草

禾本科香根草属，多年生草本，主要分布在江苏、浙江及华南地区。作为植生混凝土植物有以上优点：（1）根系发达，固土能力强；（2）抗逆性强，具有较好的耐旱、耐淹、耐盐、耐阴及抗病虫能力；（3）种子发芽率及植株成活率高，绿期长，防护功能形成块且持续。

2.3 无芒雀麦

禾本科雀麦属，多年生草本，主要分布在西南地区及北方大部分地区。作为植生混凝土植物有以下优点：（1）根系分布范围广，具有良好的固土能力及抗冲刷能力；（2）抗逆性强，具有较好的耐旱、耐淹、耐寒、耐贫瘠、耐践踏及抗病虫能力；（3）种子发芽率及植株成活率高，绿期长，防护功能形成块且持续。

2.4 芦苇

禾本科芦苇属，全国各地均有分布。作为植生混凝土植物有以下优点：（1）植株生长速度快，能够快速形成地面防护；（2）具有较强的自繁能力，能够维持种群；（3）耐淹性极强并能够耐受盐碱，具有较强的抗病虫能力。

2.5 木豆

豆科木豆属，直立灌木，高1～3 m，主要分布在长江流域及以南地区。作为植生混凝土植物有以下优点：（1）生长速度快，具有较高的覆盖度，坡面防护效果好；（2）叶面积大，滞尘能力及雨水截流能力强。

3 结论

筛选出的优良品种中，紫穗槐和木豆作为豆科灌木，主要占据上层空间并发挥固氮作用，香根草和无芒雀麦占据底层，并发挥其抗逆性优势，芦苇可以作为堤岸防护植物应用，根据气候条件及防护用途的不同可以选择不同组合搭配使用。植生混凝土内部可供植物根系生长的空间仅有土壤的30%～40%，可供给植物的养分含量偏少，pH 值偏碱性，这些因素均会对植物生长造成阻碍，通过对植生混凝土特殊生长条件下植物表现的研究，筛选出更多可用于植生混凝土的植物品种，能够为该技术的推广应用起到促进作用。