穆 奎，潘伟良，王利彬，李 婷，陈雅雯，丁奠元

(1.扬州大学 水利科学与工程学院， 江苏 扬州 225009；2.常州市水利局， 江苏 常州 213022； 3.临沂市水文中心， 山东 临沂 276000)

随着我国国民经济持续高速发展，居民的生活水平大幅提高，人们的环保意识持续增强，居民对河流的要求不再仅仅满足于防洪、排涝、灌溉和航运等基本功能，对人-水自然和谐共处的亲水诉求愈加强烈，进而对河道的生态功能和景观功能提出了更高的要求。河岸带作为陆地与水体的交错区域，是水陆物质、信息、能量循环流通和交换的关键地带，承担了防护边坡、保持水土、拦截污染物、净化水体、涵养水源和构筑生物栖息地等重要生态功能。传统河道护岸工程措施多以浆砌石、混凝土材料为主(见图1(a))，不仅造价高，而且景观差，随时间的推移，维护成本逐年增加。传统护岸主要满足河道的基本功能，往往忽略河岸带的净化水质、维护生物多样性和构建文化景观等功能，俨然无法满足居民的亲水诉求，更不能切合现今主流的生态理念。在此背景下，河道生态护岸护坡技术越来越受到人们的重视。

生态护坡以保障河道基本功能为前提，更加注重河道生态系统的生物多样性和可持续性，在安全、稳定、景观、亲水等综合功能的基础上，充分发挥滨岸带维持生态的重要功能，即维护河岸带生态系统(包括土壤、植被和生物栖息地)的健康与稳定，促进和保障能量流和物质流的交换，维持生物多样性。在目前生态护坡工程技术体系中，植物护坡以其特有的恢复河道自然生态景观的功能，受到居民和工程师的青睐。该技术主要原理是利用植物根系、茎叶与土体之间的相互作用再配以一定的自然材料达到实际防护的作用；在坡面发生不稳定时可以调整植物自身状况来适应坡面变化，维持护岸较高的抗侵蚀、抗滑和抗裂的能力。在实现河道基本功能的基础上，营建和谐可持续的河道生态系统，满足人们对生活环境和人文景观的亲水需求，最大程度实现河道工程良好的经济效益、社会效益和生态效益。

本文总结归纳已有相关文献的主要研究成果，从生态河道植物护坡的特点、植物护坡的作用机理、护坡植物的选择、植物护坡工程的综合评价、后期养护管理和未来研究展望等方面探讨植物护坡工程技术的发展现状和存在问题，并探讨植物护坡工程技术的未来发展前景，为生态河道的建设和理论发展提供参考。

1 生态河道植物护坡的特点

植被护坡工程技术已经在岩土工程、道路交通工程和水利工程等各类边坡防护工程中得到广泛应用。国内的河道植物护坡工程技术可分成两大类：一类是单纯的植物固土护坡技术(见图1(b))，另一类是包含植被护坡技术在内的复合防护技术(见图1(c))。与其他工程相比，由于河道工程建设和运行显著受到水文条件和气候因素的影响，其植物护坡技术的应用有一定特殊性。首先，受河流汛期洪水和暴雨冲刷的影响，河道植物护坡必须具备足够强度的耐冲性。这与植物的种植密度和植株高度密切相关[1-2]。研究表明适当增加护坡植物密度和植株高度有助于降低边坡土体的冲刷深度，增加其耐冲性[3]。其次，河道水位周年内的动态变化显著，植物护坡需要通过旱生、湿生和水生等不同习性植物的搭配组合满足河道护坡的基本功能和生态景观功能[4]。第三，河道植物护坡常常处于城镇和乡村的居民生活生产区，城镇发展和乡村振兴过程中对其管理和维护要求高，使得后期的管护费用也相应增加。此外，护坡工程技术中对工人的施工技术要求较高,施工前需对施工人员进行一定的技术培训[5]。目前，河道植物护坡在实践中常被工程经验限制，理论研究的进展往往跟不上工程实践的发展速度，存在明显滞后性[6-7]。

图1 传统护岸与植被护坡类型示意图

2 植物护坡作用机理

目前关于植物护坡作用机理的研究主要集中在植物固土护坡的根系力学效应(锚固-加筋作用和抗折作用)和植物水文效应两个方面。

2.1 锚固-加筋作用

植物根系对根-土复合体的力学性能有显著的加强作用[8]。首先，植物根系具有良好的锚固作用。植物通过根的锚固作用牢牢固定在护坡表层土壤中(见图2(a))，主要通过粗根的摩擦力和牺牲弹塑性来稳固自身，同时抑制和减小土层分离。根的径级及深度分布对抗拉拔的作用影响较大[9-10]。其次，植物根系具有显著的加筋作用。细根密而多的特性与土体形成加筋复合体(见图2(b))，根系的网状结构与土颗粒接触紧密，且细根强度较大，增大土体的黏聚力，通过牵拉和桥接作用来减小和延缓土体破坏，有效抑制土体裂隙的发育和滑坡的发生，削减护坡破坏程度[11]。一般将直径小于2 mm的根分类为细根[12]，是植物吸收水分和养分的主要器官,而粗根(直径>2 mm)主要负责水分和养分的运输,支撑和锚固整棵植株的作用。细根，如大多数草本根、纤维侧根,能增强土体的黏聚力，但不能增强土体的摩擦角[13]，而木本植物粗根既能增强土壤的黏聚力，又能增强土壤的内摩擦角[6]。这是因为木本植物粗根的木质化程度和硬度大于细根[14]。其次细根和粗根在生理功能上有较大差异，相比于粗根,叶片与细根N、P养分相关性更高，在营养器官养分分配的协同作用更强[15]，可归结于细根的比根长与比根面积更大，对养分的吸收作用更强[16]。

图2 植物根系示意图

在理论方面，已有文献对土-根复合体的力学模型方面的研究较多。前人最早依据摩尔-库仑模型,将植物根系当做弹性材料,提出了根系力学平衡公式[17]；假设所有根系同时破坏，提出了关于加筋土的力平衡模型[18]；从实际出发，考虑根系的逐渐破坏，分别建立了纤维束模型和根束模型[19-20]。根-土复合体的抗剪强度显著影响河道边坡稳定性[16]。为研究根-土界面剪应力随根系位移过程的演化规律，前人也在纤维增强复合材料研究的基础上，建立了根-土拉拔模型[9，21-22]。

河道岸坡根-土复合体力学性能的影响因子主要分为变化较快的动态因子和发展较慢的静态因子。河流水位受水文和气象要素影响，变化频繁且波动剧烈，因此，河道岸坡的土壤含水率是根-土复合体力学性能最重要的动态因子之一。根系深度分布、土壤含水率和重度等因素，容易造成植物的根-土复合体的抗剪强度在土层垂直空间方向上的变化规律存在差异[23]。土壤剪切强度随着含水率的增加而显著减小[24]，暴雨或受淹条件下土体基质吸力随含水率增大呈指数下滑，基质吸力的减小一定程度上减弱了根系加筋作用对土体的附加应力[25]。然而，从植物地上部和根系生长的需水角度，根系部分生长特性(干重、表面积等)与土壤含水率之间呈显著正相关[26]。高土壤含水率有利于植物根系的发育和生长，而轻度的干旱胁迫后复水会对根系生物量具有补偿效应，且不同生育期具有一定的差异[27]。

因此，随着降水和河道水位的变化，土壤含水率一方面影响了根系对土体的机械水力作用，改变了护坡的安全系数；另一方面影响了根系的生长和发育，进而使得土体的渗透性和应力强度呈现动态变化。

植物根系的发育是影响河道岸坡根-土复合体力学性能另一重要动态因子。在植物根系角度分布方面，香根草根系三轴剪切试验得出当根系相对于裂缝呈66°时，根-土复合体抗剪强度相对最大[28]；裂隙角度对根-土复合体的剪切应力有显著影响，基材剪切实验得出在相对角度60°时对抗剪强度的增幅达到峰值[29]；前人基于水平加筋土技术[30]，用尼龙织带作为植筋材料，以不同含水率和倾角作为自变量，通过直剪试验验证了竖向植筋带应用于护坡的可行性[31]。但范丽娟等[32]通过土柱试验发现株下竖向植筋在干湿循环和降雨条件下会促进裂隙的发育和优势流的形成；室内水槽实验模拟表明，较竖直根布置，根系与坡面呈60°夹角时(V型根系)，在减少土体冲刷、固土作用和截留泥沙方面表现较优[33]。因此，在实际工程应用中，应注意护坡植物倾斜根及加筋土技术与河道护坡之间的合理搭配。

河道岸坡的土壤质地、重度和有机质含量等静态因素也能影响根-土复合体的力学性能[34]。深入研究发现，较高土壤黏粒含量降低土壤通透性，一定程度上抑制了根系深扎能力，减少了根系生物量[35-36]。然而在沙壤土中，适当增加黏粒含量会促进根系对营养物质的吸收，从而增大根长密度和根表面积密度[37]。土壤压实程度越高，植物根系的加固作用越明显[38]。

2.2 抗折作用

水土流失和风化侵蚀对河道边坡会造成一系列的滑坡、塌方等土体位移，其中伴随着根-土相关的力学特性的改变，目前国内外对根系的抗拉[39]和根-土复合体的抗剪[40]已有大量研究，然而，针对于根系的抗折特性，前人研究较少。根系的抗折效应是抵抗土体位移产生的径向力作用而发生折断的能力，涉及到土力学、材料力学、水土保持等多门学科，方法上多采用悬臂梁(一端固定、3点弯曲)和自由杆(4点弯曲)来处理垂直植物根系轴向上的施加力[41]。受力方向的不同，容易引起抗折与抗拉之间，由弹性过渡到塑性发生形变的差异，轴向上的抗拉使得根系的σ-ε曲线呈现上凸型[42]，而径向上的折力表现为下凹型，即应变的增加对应的应力由缓慢增大过渡为快速增大，且抗拉力大于抗折力，轴向变形小于径向变形[43]。

影响根系抗折能力的因素主要有植物和土壤两方面。一方面植物种间差异主要表现在根系的次生结构和生理特性上。韧皮纤维和木纤维能够一定程度上增强根的机械强度，学者从植物根系抗折力与位移的本构模型上探索种间和径级的差异。相关研究表明，根系径级与抗折力有着显著的幂函数关系，另一方面土壤含水率的变化和位移速率也影响着抗折效应[41，44-45]。研究表明，增加的土壤水分对木材微纤丝起着润胀和软化作用，降低其抗折能力，且负荷加载速度加快会导致根系纤维快速断裂更能够体现应力集中效应，这种影响在强降雨条件下影响更为明显[46]。在实际测算中，在边坡受到外部压力和剪切力的作用超过土体的极限应力时，即土中的水平应力大于土的抗拉强度时，裂隙发生扩展[47]。土体产生塑性变形，萌生裂隙，随着应力的进行，裂隙扩大根系裸露。植物根系在河道边坡地质灾害发生后具有自我修复的能力，然而对于根系受损程度和修复后的力学性能折减程度的研究才刚刚开始。学者对柠条、沙棘和紫花苜蓿三种植物进行70%极限折力受损测试，三个月后不同种类植物根系平均抗折强度下降幅度达12%至40%[48]；通过研究黑沙嵩根系表明，径向折力为直根的不易修复荷载，轴向拉力为侧根分支处的不易修复荷载[49]。土体发生破坏的时间极短，根系的差异在破坏时对黏聚力的加强与破坏后的联结作用较难测算，目前相关研究较少。

2.3 坡面植物的水文效应

除了固土护坡的根系力学效应，植物护坡的保护作用还体现在截留降雨、削弱溅蚀、抑制地表径流等方面，即植物水文效应。该效应的主要研究内容包括坡面植被覆盖与降雨截留量关系，坡面植物类型与穿透雨量、茎秆流、降雨截留量关系，植物根系导水率特性与植物根型关系，植物种植密度对边坡稳定性影响等内容[50]。对于河道本身，行洪的径流冲刷是造成边坡失稳的主要因素之一；降雨尤其是暴雨，通过地表径流和雨水入渗两个方面，对边坡强度和植物护坡效用存在负面影响。降雨不仅使土壤含水率增加而导致抗剪强度和阻滑力下降，而且产生的地面径流能够增加坡体自重，加大了发生滑坡的可能性[51]。植物将降雨分流为植物截留、地表径流和垂直渗漏等多个流向，减小雨水打击动能的同时，在降雨初期能延缓径流量和形成时间，一定程度上缓解河道的行洪压力和表土冲刷。在生态河道护坡中，植被根系在土层水文过程中提高浅层边坡稳定性方面的作用不容忽视[52]。

针对植物根系在产生优先流，影响土体渗透性的方面，目前研究存在一定争议。有研究表明，植物根系容易促成降雨入渗优先流，使地下水抬升和坡土强度降低，增大了土壤渗透系数，减小边坡稳定性[53]；但是根系形成复杂的网络，也有可能减小土壤渗透系数[54]。与裸土相比，连续的降水条件下植物护坡发挥了良好的持水和蓄水能力，增加土壤渗透系数，减少了雨水径流对坡面的冲刷[55]；模拟研究发现，植物根系生长对边坡稳定性的贡献在其生长期内有明显峰值；为进一步提高安全稳定性，需要联合施用其他抗滑技术[56]。护坡土壤的渗透性与植物根系的根型相关[57]，且根系的分布及直径等参数也影响着土体渗透性能[58]。前人对植物根系构型进行总结分类，发现水平H型与锥形VH型利于边坡稳定，而水平H型和絮状M型对防治水土流失方面有较大优势[59]；在水平H、散生R、锥形VH、垂直V、絮状M、交叉W六种根系构型中，推荐采用广泛分布的水平根(H型)和锥形根(VH型)架构[60]。

图3 六种根系构型[59]

3 护坡植物的选择

河道边坡因地域不同，其生态环境在水文、地质和气象等条件上均有一定差异。护坡植物选择的一般考虑是否具有较好的抗旱性、扩展性、绿期长、易繁殖、易管理等性质。植被的选择主要存在以下几种方法，一是通过野外实地调查和统计分析，确定当地优势草种；二是根据植物种植之后的根-土复合体的力学性能，对植物护坡的效果进行评价优选；三是借鉴周边已建工程项目的植物护坡措施。

3.1 优势乡土植被

优势乡土植被对于植被护坡效果的持续稳定至关重要。植物护坡技术一般是通过人为引入优势乡土植被中一到几类“先锋植物”，使得这些“先锋植物”迅速覆盖坡面，发挥其水文效应，防止水土流失(见表1)。由于种植方式较为粗犷，种植密度和物种缺乏科学依据，难以形成优势品种。这样坡面的长期管护需要不断去除侵入的乡土植物。在缺少维护的情况下，多数情况下“先锋植物”会在自然环境演化过程中逐渐被当地乡土物种所替代。赣抚大堤除险加固工程新干段辖区堤防草坪草的种类也由最初混播的狗牙根50%+中华结缕草50%逐渐演变成了野生假俭草90%+狗牙根10%[61]。在黄土丘陵沟壑区的边坡蒿类植被所占比例较大，尤其是黑沙蒿作为典型的优势物种，在恶劣的边坡条件下仍可生存[62]。

表1 不同地区先锋护坡植物及配置优选参考

CCA分析结果表明,影响工程区物种分布的环境因子(包括工法)顺序为:海拔>坡度>坡向>pH>工法>土壤含水率>坡位。自然区木本植物丰富度和多样性明显高于工程区,工程区草本植物丰富度和多样性高于自然区[63]。在一定的环境条件下，植物群落的组成具有一定的规律性，并不是杂乱无章的堆积。同一生态种组内，大部分物种对资源和环境有着相似的需求，在护坡植物选择和群落构建时，应根据环境条件，以生态种组为依据，选取植物种类构建群落类型，其有助于植被群落的稳定性和固土效益的持续发挥。种间关系的研究不仅可以反映现阶段的群落结构现状，也可以预测群落未来演替进程和演替方向[64]。

3.2 力学试验比选

对于不同区域土质、气象等因素差异，选择适宜当地护坡植物的方法，还可以采用根-土复合体抗剪抗拉等力学试验来进行比选。研究表明，在黑龙江省哈尔滨市，紫花苜蓿、波斯菊和草木犀可以作为生态护坡工程中护坡植物的首选，其护坡效果显著[76]。根系拉伸和土壤剪切试验比选结果表明，当地不同属种的狼尾草可作为马来西亚抗侵蚀护坡植物[65]。单根抗拉和根-土复合体剪切试验优选结果发现，达乌里胡枝子和沙棘作为黄土区的生态护坡植物[66]。也有研究表明，相比单一草本和灌木种植模式，组合种植在增强护坡稳定性上具有明显的优势[67]。

3.3 模型模拟比选

除了直接用力学试验实测外，模型的情景模拟也是重要的比选手段。在河道正常运行中，季节和水文变化引起的河道水位变化和骤降会导致土渠边坡失稳和破坏，黏聚力显著衰减、内摩擦角小幅度下降[77]。前人基于GeoStudio模拟水位骤降和降雨条件，研究表明草乔混播相对于单独种植，在改善土体渗透性能、延迟垂直渗漏响应时间、削减水压力和提高护坡安全系数等方面表现出了显著优势[78]；采用离散元仿真软件建立“植物桩+散粒块石”河道护坡体模型，研究表明护坡体稳定性与坡度系数和植物桩分布密度关系密切[79]。

单一的植物物种很难满足生态护坡的全部功能需求，将草本植物作为生态护坡的优选植物,再配合其它植物的组合种植,是较为常用的方法[80]。在护坡物种搭配方面，相对于粗根比例较大的灌木，草本植物细根多范围大,在提高土壤含水率、固土保水方面有着明显的优势。深根系植物能有将深层地下水抬升，改善土壤水分分布结构，增加表层土壤含水率，促进其他浅层植物生长发育的水力提升能力[81]。由于部分施工单位经济利益的原因，重视草本植物而忽略了灌木植被，且大多选择具有商品化性质的人工引进物种，轻视了乡土优势物种的应用，使得植被群落与生长环境间的生态关系受到破坏[62]。我国虽已有很多关于乡土原生护坡植被的优势特性等研究，但由于我国复杂的气候、地形地貌、土壤特性等因素的制约，不同地区间的植被护坡的优势物种的选择存在较大的特殊性，许多生态环境脆弱的地区还仍未找到适宜的乡土优势植被，盲目选用人工引进植被可能导致当地河道护岸生态系统持续演化更替，不可持续。

4 河道植物护坡工程的综合评价

为兼顾河道生态系统健康与可持续发展的需求，对植物护坡工程进行生态健康评价成为当今理论研究的重要方向。我国目前植物护坡工程常用的评价方法主要有层次分析法、模糊综合评价法、主成分分析法和灰色综合评价指标法。刘萌[82]运用层次分析法从经济性、生态性、景观性和安全性4大指标与建造成本、生物多样性等12个小指标建立评价体系，确定最佳护坡方案，但这种评价法侧重于定量的描述，存在较强的主观性。柳超等[83]运用层次分析-综合评价指数法，从植物组成与结构、群落效益和经济指标3个方面出发，选取9个评价特性指标，构建评价指标体系，建立综合评价模型。该评价模型的特点在于优先考虑生态景观效果，对应人水和谐的亲水诉求。王乐[4]也运用了层次分析-综合评价指数法，将观赏功能列入最重要指标；与柳超等人不同的是，准则层增加了对抗性指数的研究，评价指标增加了耐盐碱性、耐贫瘠性、抗病虫性和抗寒性。研究表明，采用相同的评价方法，但构建不同的指标体系，也会对评价结果产生一定的差距和影响。张旭等[68]运用层次分析-模糊综合评价法，由层次分析法确定各指标的权重，模糊综合评价法对数据评估，从多个因素对被评价对象隶属度等级进行系统性评价。柴纯纯等[84]运用模糊层次-主成分分析综合评价方法，充分考虑到指标间相互关系，对多指标进行降维处理也从而降低了评价的复杂性。汪洋[85]运用层次分析法、综合评价指数法和灰色关联度法相结合的方法综合评价发现，生态混凝土护坡效果>植被护坡效果>预制混凝土护坡效果。综上，由于工程的属性和定位的差异，计算方法和理论基础的不同，使得不同评价方法均存在一定的局限性，尚未出现统一的评价方法和评价模型。此外，学者对护坡工程的功能和定位理解不同，使得评价过程往往掺杂主观因素，导致评价结果具有一定主观侧重的特点。

5 后期养护管理

针对植被护坡工程建成运行阶段，已有研究多集中在护岸损伤特征的无人机有效识别[86]、不同护坡措施对后期植被覆盖率和生物多样性的影响[87]、洪水对不同岸坡位置植物群落演替的影响[69]、多年草灌混播的植被种类群落特征[88]，针对工程后期工程运行管护的文章较少。

通过笔者调研，目前生态护坡的管护过程中的诸多问题需要引起学者的重视。首先，由于先锋植物在自然生态中的演化具有不确定性，尤其是乡土优势物种的不断侵入，使得原先设计实施的护坡植物生长系统容易遭到破坏，进而发生不确定的植物群落演替。其次，“一年生，二年绿，三年黄”，护坡植物生育的可持续性问题突出。由于工程实施中，河道护坡土壤存在剥离、堆放、回填等多个过程，最终的护坡土壤多为客土。这部分土壤的肥力不均，结构发育不良，再加岸坡表面的行洪和降雨对水土的冲刷，破坏了植物生长的生长环境，使得岸坡部分位置出现土壤斑块，影响岸坡景观效果，增加了护坡的养护难度和费用。第三是护坡的设计和施工引起的局部干旱问题。由于护坡设计和建设过程未考虑地面径流的流向，使得部分护坡地块在降雨和灌溉过程中只能得到少量的水分，造成植物长势差异显著，甚至导致部分地块植物死亡，出现斑块现象。此外汇流过大，也可能造成浅层土壤受淹，团粒结构破坏，导致岸坡侵蚀和冲刷，甚至出现边坡失稳的可能。综上，植被选择中优先考虑乡土优势物种，加强岸坡土壤的改良和肥力提升，并注重优化设计；根据当地的水文条件、河道水位变化、植物习性等因素综合确定管护制度，保证满足植物生长条件；在以上措施下，增加结籽率和种子发芽成活率，以防二次播种，提升植被生态系统的可持续性。

6 未来研究展望

我国的生态河道建设仍处于起步阶段，工程后期长时间、流域性的跟踪研究还较少。在河道管护方面近年国家虽然出台了相关的法律规范[89]，但是目前重建设、轻管理的现象仍然存在，亟需要在工程特性、植物优选、护坡土壤改良与修复、生态效益量化，以及工程后期可持续性等多方面进一步探索研究，亟需在工程技术和材料方面的取得进一步突破。

6.1 工程特性

针对水文特征和工程的特点，航道运行等产生的波浪、水利设施的运行、洪水的过境和下泄等方面对植物护坡的影响偏重工程经验，尚缺乏有效充分的理论研究和论证。前人在坝区、土坡和渠道[90-92]方面对水位变化造成边坡失稳的研究较多，鲜有人探究水位变化对植物护坡的影响。后续研究可以进一步评估不同护坡植物类型对不同土体各物理指标变化的贡献大小，从边坡渗流、保水和裂隙角度评价植物对边坡稳定性的综合影响，从多影响因子角度出发，预防预判实际工程中滑坡和水土流失等灾害。

6.2 植物优选

在植物选择方面，可以根据当地土质、水文情况和发生的地质灾害等条件来合理选用相应乡土护坡植物，尽快丰富各地区的乡土优势物种及群落选育的研究，促进乡土护坡植被的实践应用。在试验研究中，目前对于不同植物根系在土壤中的离散程度和水平空间结构分布研究较少，且散根和旁根在根系对固土能力的贡献没有得到量化。未来的植物护坡工程实际应用中，建议将植物根型纳入河道护坡植物优选的考量范围内。此外，水利建设期内，河道护坡必然会打破河道两岸的原生态环境。然而，植物护坡技术中缺乏对生态修复速度的研究，河道护岸的生态恢复周期需要进一步研究；草地生态系统的演化和更替过程也有待进一步探讨。

6.3 护坡土壤改良与修复

植物根系在水文效应上，针对护坡的土层分布、土壤质地与肥力差异等因素的研究较少，以至于对不同土壤条件下植物的发育、长势等方面缺乏有效的评价，多数工程项目在项目后期运行期间灌溉和补施肥料具有一定盲目性。对于护坡土壤，可以通过土壤改良剂、保水剂、植生基质等材料进行治理修复，且有研究表明部分植物纤维如秸秆、花生壳等掺入能够改良护坡土壤保水性和渗透性[93]。但是目前已有改良材料多用在岩土工程、道路工程和普通绿化工程上，尚未有在河道护坡上专用材料和产品；已有的土壤改良材料注重植物的短期效应，缺乏对护坡土壤理化性质长期研究。后期可开展更多的定位试验和模型模拟研究，在水文条件、植物习性和边坡性质的基础上，将土壤改良材料纳入生态河道可持续发展的考量之中。

6.4 生态效益量化

生态河道滨岸带通过不同植物群落设计和搭配，具有保持水土、截污治污、保护生物多样性等重要生态功能。随着河道建设时间推移，管护水平、土壤底质、植物结构、水文气象等条件的差异，均会导致生态河道滨岸带的生态效益发生动态变化；此外，“双碳”背景下，护坡工程施工技术和护岸形式选择差异，可导致护坡工程“碳源”或“碳汇”角色的转变。其中相较于结构护坡施工所用的钢筋、混凝土、砂石和土工布等材料，生态护坡在材料综合效益和植物特性上对碳达峰有着明显优势[94]，因此，为了更好的优化改善河道滨岸带的设计，评价在施工和后期维护过程中不同材料和工艺碳排放量及绿色植物的碳储存能力，对于量化护岸的环境影响至关重要。植物护坡工程技术碳足迹和成本的进一步科学客观量化和精细化评价成为生态河道建设和河流生态修复考量的未来发展趋势[95]。

6.5 工程后期可持续性

植物护坡技术仅仅是从引进植物物种的角度来保护岸坡稳定的,目标主要集中在该技术的工程效应和美观作用。然而，真正意义上的生态系统不仅包括植物，还应包括动物以及其他微生物等。河岸保护不仅要从工程结构稳定的角度来考虑,同时也应该从生态系统的角度来考虑,考虑工程对岸坡植物、动物和微生物种群、食物链等生态因子的影响,考虑其能否保持生态种群的动态平衡,能否保持河岸生态系统的可持续性。目前植物护坡技术还不是真正意义上的生态护岸，后续的研究可以着眼于滨岸带全生态系统的构建和完善，实现滨岸带生态系统的持续健康发展。对于护坡工程的评价方法上，由于缺乏统一的衡量标准和评价指标体系，致使有些学者对护坡工程的理解存在盲目与片面性。植物护坡工程是一个基于水利、生态、城建等多方面的复杂性系统工程，今后可将遥感技术、最新数学理论与信息技术相融合，综合评价和衡量多方面影响因素，建立多维评价指标体系，对护坡生态系统进行全面评价研究。