高架橋下到處可見的爬山虎，咋“爬”上去的？

走在鋼筋混凝土林立的城市街道上，空氣中都充斥著汽車尾氣和曬燙的柏油馬路的焦糊味道。這時，來到一個滿是爬山虎墻的高架橋下，仿佛身處都市版“綠野仙蹤”，帶來了一絲清新與涼意。

高架橋下的爬山虎墻

圖源：小編自攝

爬山虎是什么植物？它是怎么做到垂直生長的？爬滿墻體的它會破壞高架的橋體結構嗎？

01

爬山虎并不單指某一種植物

盡管我們看到攀爬滿墻的綠色，總會下意識認為這種植物叫做爬山虎，但其實爬山虎是包含了各種各樣攀緣植物的統(tǒng)稱。最常見且典型的爬山虎，當屬地錦屬植物，比如地錦、五葉地錦等。爬山虎的顏色大多會隨季節(jié)而發(fā)生變化。九至十月，爬山虎會逐漸由綠轉紅，為城市增添新裝。作為多年生大型落葉木質藤本植物，爬山虎適應性強，喜歡陰濕環(huán)境，但也不怕強光，耐寒，耐旱，耐貧瘠。尤其在綠色空間被不斷蠶食的城市中，人們廣泛地將爬山虎引入垂直綠化實踐中。

地錦（葉片是單葉，生長在短枝上葉有三淺裂，春夏季葉色綠色，秋季葉色變紅色或橙色）圖源：idongde.com

五葉地錦（葉片是掌狀五小葉復葉，小葉窄小，春夏季葉色綠色，秋季葉色變化為鮮紅色）

圖源：idongde.com

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爬山虎是如何爬上高架橋的？

葉圣陶先生在散文《爬山虎的腳》中，從文學角度對爬山虎的腳進行了細致入微的觀察和描寫。爬山虎的“腳”其實就是吸盤，是爬山虎得以攀附在高墻上的主要原因。那么，這些吸盤有什么神奇之處呢？讓我們一起從科學角度來探秘吧！

爬山虎的“腿”與“腳”

圖源：澎湃新聞爬山虎之所以能夠牢牢吸附在各種墻體表面，其中的道理還要從兩個方面來細說，首先是吸盤獨特的結構特征?？茖W家借助掃描電子顯微鏡對爬山虎的吸盤進行觀察后發(fā)現(xiàn)，吸盤雖然直徑僅有1-3毫米，?卻擁有數(shù)不清的類似海綿體的微小孔洞和四通八達的微型管道。?這些微管和微孔所形成的海綿狀結構使得爬山虎的吸附力陡然提升。

卷須和未成熟吸盤的掃描電子顯微鏡圖片

圖源：參考文獻[1]

吸盤不僅通過“物理防御”使其結構牢固，還借由“化學魔法”協(xié)同增加吸附力。在爬山虎向上攀爬的生長過程中，吸盤能夠從其內部微孔中分泌一種粘液，一旦吸盤遇到墻面，一種緩慢的化學反應便開始發(fā)生，使吸盤牢牢吸住墻面。因此，當吸盤與墻面接觸后，隨著吸盤尖端受到持續(xù)的接觸刺激，分泌物也源源不斷產生，促使部分空氣被“包裹”在吸盤里，而吸盤生長過程中會逐漸消耗掉“包裹”在吸盤中空氣的氧分，導致吸盤內形成負壓，從而增加吸盤與墻面之間的附著力。

爬行吸盤圖示，其釋放的粘液可以提高吸附強度

圖源：參考文獻[2]

據(jù)測定，單個吸盤在其生長發(fā)育過程中能夠承受的重量是吸盤自身重量的260倍，能夠承載的最大拉力是其自身重量的200多萬倍。所以千萬不要小瞧那些看似纖細柔弱的卷須和吸盤，如果你不用點力氣，還是很難把它們扒拉下來的。

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爬山虎會對橋體造成破壞嗎？

大家可能曾在新聞或網絡中看到“居住區(qū)、老住宅定期清理爬山虎”的相關報道。那么，為什么要清理爬山虎呢？

首先，對于一些老舊建筑，墻壁中細小的裂縫正好作為爬山虎攀爬的“載點”，爬山虎的觸須深入進墻壁的縫隙中，會把墻壁的縫隙擴大。爬山虎吸盤分泌的酸性物質，也會對墻體造成一定程度的腐蝕，使得老舊建筑在遇到地震等自然災害的時候，更容易倒塌。

圖源：上觀新聞其次，爬山虎的蔓延也會影響到居民的生活質量與舒適度。夏天爬山虎的周圍會聚集大量的蚊子，增加了蚊蟲叮咬和疾病傳播的可能性。爬山虎環(huán)繞下的房屋會影響采光與熱量傳輸，導致房間處于陰冷、潮濕的狀態(tài)。此外，大量覆蓋的爬山虎會造成一定的公共安全隱患。在冬天缺水的季節(jié)，爬山虎上面的葉片會暫時枯萎，這時枯萎的葉片就變成了天然的“燃料”，一旦發(fā)生火災爬山虎就會變成火苗的“引路者”。因此，在各地爬山虎泛濫的小區(qū)都會定期清理小區(qū)的爬山虎，以免發(fā)生火災。

圖源：無限樂山

這么看來，爬山虎對于建筑來說具有一定的危害，那為什么我們總能在城市高架橋下看到爬山虎呢？首先，絕大多數(shù)的高架橋以鋼筋混凝土為主要結構材料，橋體本身的耐腐蝕程度較強，且橋體表面的縫隙大小一般都可以忽略不計，因此爬山虎的吸附和腐蝕對高架橋造成的影響極其微小。再者，由于高架橋存在于城市交通空間中，爬山虎對居民的生活質量幾乎不構成任何影響。因此，將爬山虎引入城市高架橋下實則為一種“取其精華，去其糟粕”的利用方式，實現(xiàn)了爬山虎的風險規(guī)避與優(yōu)點的最大化利用。

04

高架橋下種植爬山虎有什么好處？

首先，爬山虎可以緩解城市熱島效應（指城市因大量的人工發(fā)熱、建筑物和道路等高蓄熱體及綠地減少等因素,造成城市“高溫化”）?，F(xiàn)在城市中的熱島效應逐漸加劇，使城市溫度增高，變成一個個“火爐”，而通過在合適的地區(qū)種植爬山虎，能夠在最小的成本下顯著增加混凝土表面的綠色覆蓋面積，有效緩解城市熱島效應，讓城市更加涼爽。

圖源：攝圖網

其次，爬山虎可以保護橋體。爬山虎不僅是一把遮陽傘，還是一把雨傘。當下雨的時候，雨水首先砸在爬山虎的葉面上，而葉面對雨水起到了過濾和緩沖的作用。如此一來，高架橋被雨水淋濕及沖刷的強度也會大大降低。

最后，爬山虎能有效美化城市環(huán)境。與其他植物相比，爬山虎攀爬能力強，能夠從橋底直接爬到高架橋的橋面部分，有效增加城市綠量。爬山虎極強的適應性與抗逆性使其不需要大量人工管理維護，即可長勢良好，枝繁葉茂。此外，在大型城市中，高架橋充斥大量的汽車尾氣與噪音，在高架橋下種植爬山虎還可凈化空氣、降低噪音。

圖源：小編自攝

因此，對于高架橋而言，爬山虎的種植和生長利大于弊。在我們城市平面的綠化面積難以擴大的情況下，選擇垂直面的綠化種植，既增加了城市的美觀與野趣，又提升了城市的生態(tài)質量，何樂而不為？

參考文獻

[1]何天賢. 爬山虎吸盤的粘附作用研究[D].華南理工大學,2012.

[2]S. Xi, F. Tian, G. Wei, X. He, Y. Shang, Y. Ju, W. Li, Q. Lu, Q. Wang, Reversible Dendritic-Crystal-Reinforced Polymer Gel for Bioinspired Adaptable Adhesive. Adv. Mater. 2021, 33, 2103174.

[3]田福林,李紅,劉成雁,王志嘉,程光榮,趙海波.氣相色譜-質譜法和高效液相色譜-串聯(lián)飛行時間質譜法分析爬山虎吸盤分泌物[J].理化檢驗(化學分冊),2013,49(10):1219-1222+1227.

作者：曹洋，生態(tài)學博士，河南農業(yè)大學講師策劃&編輯：rain