烈日炎炎的夏天，走在钢筋混凝土林立的城市街道上，空气中都充斥着汽车尾气和晒烫的柏油马路的焦糊味道。这时，来到一个满是爬山虎墙的高架桥下，仿佛身处都市版“绿野仙踪”，带来了一丝清新与凉意。
高架桥下的爬山虎墙
图源：小编自摄
爬山虎是什么植物？它是怎么做到垂直生长的？爬满墙体的它会破坏高架的桥体结构吗？
爬山虎并不单指某一种植物
尽管我们看到攀爬满墙的绿色，总会下意识认为这种植物叫做爬山虎，但其实爬山虎是包含了各种各样攀缘植物的统称。最常见且典型的爬山虎，当属地锦属植物，比如地锦、五叶地锦等。爬山虎的颜色大多会随季节而发生变化。九至十月，爬山虎会逐渐由绿转红，为城市增添新装。作为多年生大型落叶木质藤本植物，爬山虎适应性强，喜欢阴湿环境，但也不怕强光，耐寒，耐旱，耐贫瘠。尤其在绿色空间被不断蚕食的城市中，人们广泛地将爬山虎引入垂直绿化实践中。（叶片是单叶，生长在短枝上叶有三浅裂，春夏季叶色绿色，秋季叶色变红色或橙色）
五叶地锦
（叶片是掌状五小叶复叶，小叶窄小，春夏季叶色绿色，秋季叶色变化为鲜红色）
爬山虎是如何爬上高架桥的？
叶圣陶先生在散文《爬山虎的脚》中，从文学角度对爬山虎的脚进行了细致入微的观察和描写。爬山虎的“脚”其实就是吸盘，是爬山虎得以攀附在高墙上的主要原因。那么，这些吸盘有什么神奇之处呢？让我们一起从科学角度来探秘吧！
爬山虎的“腿”与“脚”
爬山虎之所以能够牢牢吸附在各种墙体表面，其中的道理还要从两个方面来细说，首先是吸盘独特的结构特征。科学家借助扫描电子显微镜对爬山虎的吸盘进行观察后发现，吸盘虽然直径仅有1-3毫米，却拥有数不清的类似海绵体的微小孔洞和四通八达的微型管道。这些微管和微孔所形成的海绵状结构使得爬山虎的吸附力陡然提升。
卷须和未成熟吸盘的扫描电子显微镜图片
图源：参考文献[1]
吸盘不仅通过“物理防御”使其结构牢固，还借由“化学魔法”协同增加吸附力。在爬山虎向上攀爬的生长过程中，吸盘能够从其内部微孔中分泌一种粘液，一旦吸盘遇到墙面，一种缓慢的化学反应便开始发生，使吸盘牢牢吸住墙面。因此，当吸盘与墙面接触后，随着吸盘尖端受到持续的接触刺激，分泌物也源源不断产生，促使部分空气被“包裹”在吸盘里，而吸盘生长过程中会逐渐消耗掉“包裹”在吸盘中空气的氧分，导致吸盘内形成负压，从而增加吸盘与墙面之间的附着力。爬行吸盘图示，其释放的粘液可以提高吸附强度
图源：参考文献[2]
据测定，单个吸盘在其生长发育过程中能够承受的重量是吸盘自身重量的260倍，能够承载的最大拉力是其自身重量的200多万倍。所以千万不要小瞧那些看似纤细柔弱的卷须和吸盘，如果你不用点力气，还是很难把它们扒拉下来的。
爬山虎会对桥体造成破坏吗？
大家可能曾在新闻或网络中看到“居住区、老住宅定期清理爬山虎”的相关报道。那么，为什么要清理爬山虎呢？首先，对于一些老旧建筑，墙壁中细小的裂缝正好作为爬山虎攀爬的“载点”，爬山虎的触须深入进墙壁的缝隙中，会把墙壁的缝隙扩大。爬山虎吸盘分泌的酸性物质，也会对墙体造成一定程度的腐蚀，使得老旧建筑在遇到地震等自然灾害的时候，更容易倒塌。其次，爬山虎的蔓延也会影响到居民的生活质量与舒适度。夏天爬山虎的周围会聚集大量的蚊子，增加了蚊虫叮咬和疾病传播的可能性。爬山虎环绕下的房屋会影响采光与热量传输，导致房间处于阴冷、潮湿的状态。此外，大量覆盖的爬山虎会造成一定的公共安全隐患。在冬天缺水的季节，爬山虎上面的叶片会暂时枯萎，这时枯萎的叶片就变成了天然的“燃料”，一旦发生火灾爬山虎就会变成火苗的“引路者”。因此，在各地爬山虎泛滥的小区都会定期清理小区的爬山虎，以免发生火灾。
图源：无限乐山
这么看来，爬山虎对于建筑来说具有一定的危害，那为什么我们总能在城市高架桥下看到爬山虎呢？首先，绝大多数的高架桥以钢筋混凝土为主要结构材料，桥体本身的耐腐蚀程度较强，且桥体表面的缝隙大小一般都可以忽略不计，因此爬山虎的吸附和腐蚀对高架桥造成的影响极其微小。再者，由于高架桥存在于城市交通空间中，爬山虎对居民的生活质量几乎不构成任何影响。因此，将爬山虎引入城市高架桥下实则为一种“取其精华，去其糟粕”的利用方式，实现了爬山虎的风险规避与优点的最大化利用。
首先，爬山虎可以缓解城市热岛效应（指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素,造成城市“高温化”）。现在城市中的热岛效应逐渐加剧，使城市温度增高，变成一个个“火炉”，而通过在合适的地区种植爬山虎，能够在最小的成本下显著增加混凝土表面的绿色覆盖面积，有效缓解城市热岛效应，让城市更加凉爽。
图源：摄图网
其次，爬山虎可以保护桥体。爬山虎不仅是一把遮阳伞，还是一把雨伞。当下雨的时候，雨水首先砸在爬山虎的叶面上，而叶面对雨水起到了过滤和缓冲的作用。如此一来，高架桥被雨水淋湿及冲刷的强度也会大大降低。最后，爬山虎能有效美化城市环境。与其他植物相比，爬山虎攀爬能力强，能够从桥底直接爬到高架桥的桥面部分，有效增加城市绿量。爬山虎极强的适应性与抗逆性使其不需要大量人工管理维护，即可长势良好，枝繁叶茂。此外，在大型城市中，高架桥充斥大量的汽车尾气与噪音，在高架桥下种植爬山虎还可净化空气、降低噪音。
因此，对于高架桥而言，爬山虎的种植和生长利大于弊。在我们城市平面的绿化面积难以扩大的情况下，选择垂直面的绿化种植，既增加了城市的美观与野趣，又提升了城市的生态质量，何乐而不为？[1]何天贤. 爬山虎吸盘的粘附作用研究[D].华南理工大学,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,李红,刘成雁,王志嘉,程光荣,赵海波.气相色谱-质谱法和高效液相色谱-串联飞行时间质谱法分析爬山虎吸盘分泌物[J].理化检验(化学分册),2013,49(10):1219-1222+1227.
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