边坡是指为保证路基的稳定性，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面[1]。随着高速公路等基础设施的建设和自然资源的开发利用，区域内产生了裸露的边坡[2-3]。裸露边坡的存在易诱发滑坡与崩塌、水土流失以及次生灾害，不仅威胁生命财产安全，还影响生态系统平衡与可持续发展。因此，裸露边坡的修复极为重要。边坡植物修复是通过人工设计和恢复措施，在裸露边坡上建立稳定的植物群落，从而提高边坡生态系统的生物量与生产力，增强边坡的生态效益、经济效益以及社会效益[4]。
微生物菌剂在生态修复中的应用研究已取得显著进展[5]。其核心功能微生物（枯草芽孢杆菌等）对植物生长、抗逆性提升均有一定积极作用，还能促进土壤中的碳氮循环，增加土壤中的碳氮含量，缓解连作障碍[6-7]。此外，微生物菌剂在复杂生态系统中的协同修复机制逐渐被揭示，如枯草芽孢杆菌与丛枝菌根真菌联用可降低盐碱土壤的电导率与pH，并对植物根系的生长发育具有显著促进作用[8]；敖远等[9]研究证明，微生物菌剂能够改善土壤环境，通过诱导植物抗病相关酶活性，提高植物的抗逆能力。有关微生物菌剂的生态修复研究主要集中于农田或单一植物系统，针对边坡异质性生境（贫瘠基质、强径流干扰）下微生物菌剂对植物群落结构的调控机制有待进一步明确，尤其是人工播种与自然分布种的竞争—协同关系亟待解析。
本研究以济泰高速公路边坡为研究对象，探究微生物菌剂对边坡植物群落多样性、生长特性及覆盖度的影响，重点解析自然分布种与人工播种植物群落在微生物菌剂作用下的响应差异，为边坡生态修复中菌剂—植物组合优化提供参考。
1 案例实施与调查方法
1.1 修复材料
微生物菌剂（有效菌种枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis，有效活菌数≥2.0×108 CFU/g）购自潍坊益昊生物技术有限公司。二色胡枝子（Lespedeza bicolor）、紫穗槐（Amorpha fruticosa）、臭椿（Ailanthus altissima）、高羊茅（Festuca elata）、波斯菊（Cosmos bipinnatus）、盐肤木（Rhus chinensis）、合欢（Albizia julibrissin）、白三叶（Trifolium repens）、多花木蓝（Indigofera amblyantha）、金鸡菊（Coreopsis basalis）、紫花苜蓿（Medicago sativa）和黑麦草（Lolium perenne）共12种适生植物种子购自当地市场。
1.2 修复方法与效果调查
试验于济泰高速公路边坡进行。于2023年春季，将微生物菌剂（36.41 g/m2）与12种适生植物种子混合播种。2024年10月，在处理区随机布设3个1 m×1 m样方，记录样方内的植物种类、数量及空间分布，统计分析该区域的植被覆盖度[植被覆盖度（%）=植被垂直投影面积/区域总面积×100]以及出现的人工播种植物的种类。综合调查区域物种的盖度与出现频率，判定群落中的优势物种，采用米尺、游标卡尺及SPAD-502叶绿素仪分别测定优势种的株高、胸径及叶绿素含量（SPAD值）。
2 案例实施效果分析
2.1 植被群落组成
调查区植被群落的样方调查结果如表1所示。调查共发现18种植物，其中人工播种植物仅观察到3种，分别为二色胡枝子、紫穗槐和臭椿；周边本土自然分布种出现15种，占比83.3%，以狗尾草（Setaria viridis）、狐尾草（Alopecurus pratensis）及黄花蒿（Artemisia annua）等草本植物为主。调查结果表明，自然分布种对土壤改良后的微环境具有更强的适应能力。
表1 调查区植被群落组成情况 |
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2.2 植物覆盖度与生长指标
如图1所示，微生物菌剂处理区植被覆盖度整体较高，3个样方的植被覆盖度分别为96.2%（样方1）、97.5%（样方2）和96.3%（样方3），平均覆盖度为（96.7±0.53）%，表明微生物菌剂处理区已形成高覆盖度的植被层，反映出良好的植被建植状况。
部分乔灌木（优势种）的生长指标如表2所示，其中构树（Broussonetia papyrifera）的胸径最大（8.00 cm），臭椿的叶绿素含量（SPAD值）最高，为44.3，优于其他物种；酸枣（Ziziphus jujuba var. spinosa）的株高（0.90 m）与胸径（0.91 cm）较小，但叶绿素含量（SPAD值）达44.1，表明其光合能力较强。榆树（Ulmus pumila）的株高为1.80 m，为调查物种中最高值。
表2 部分乔灌木的生长指标 |
| 植物 | 株高/m | 胸径/cm | 叶绿素（SPAD） |
|---|---|---|---|
| 构树 | 1.27 | 8.00 | 43.7 |
| 臭椿 | 1.46 | 7.31 | 44.3 |
| 酸枣 | 0.90 | 0.91 | 44.1 |
| 榆树 | 1.80 | 3.71 | 38.5 |
进一步分析发现，自然分布种在覆盖度贡献中占主导地位，其快速定植可能与菌剂改良后的土壤微环境（土壤环境改善、土壤养分增加）密切相关[9]，尤其在草本层形成密集覆盖，巩固了边坡的生态稳定。
3 结论与讨论
调查发现，人工播种植物出现种类较少，以草本为主，部分为藤本和小灌木。受观测周期（2024年10月）影响，部分人工播种植物可能因季节性枯萎（黑麦草夏季耐热性差、白三叶秋季地上部分凋萎），存活状态难以辨识，从而低估其实际存活率。此外，自然分布种的高覆盖度进一步增加了人工播种植物的辨识难度，尤其在草本层（狗尾草等）密集覆盖区域，枯萎植株与自然种混杂，需结合地下根系调查或延长观测周期以明确其存活状态。