道路生态影响与公路边坡植被恢复生态研究

上篇 道路生态学与道路生态影响

1 引言

1.1 道路生态学的涵义

1.2 公路相关工程结构及生态意义

2 道路建设与生态问题研究进展

2.1 问题的提出

2.2 道路生态学的国际研究进展

2.3 中国公路生态影响研究

3 道路生态学的主要理论基础

3.1 生态学与生态系统理论

3.2 景观生态学理论

3.3 自然地理学与环境科学理论

4 公路对生态系统的影响

4.1 大气与气候影响

4.2 土壤影响

4.3 水生态系统影响

4.4 景观格局与功能影响

4.5 生物与栖息地影响

5 中国西部公路建设中区域生态问题辨识

5.1 西部自然条件概况

5.2 西部公路建设造成的生态问题辨识

5.3 西部公路建设对不同地区生态潜在影响分析

6 公路建设生态影响区划

6.1 西部公路建设综合生态影响区划

6.2 吉林省长白山地区公路建设生态影响区划

6.3 我国西部公路建设中生态保护策略

下篇 道路边坡植被恢复生态研究

7 中国西部路域护坡植被的配置模式

7.1 路域护坡配置模式

7.2 西部护坡植被的工程案例

7.3 护坡植被配置模式实验研究

8 路域坡面植被恢复生态分析

8.1 路域植被恢复的生态效益研究

8.2 路域土壤理化性状及土壤动物变化

8.3 路域小气候温度改良分析

8.4 边坡植被恢复中的群落特征评价

8.5 边坡植物根系固土作用及评价

参考文献

江源等编著的《道路生态影响与公路边坡植被恢复生态研究》系统地介绍了道路生态学的重要基础理论及道路建设和运营过程中的主要生态影响，从我国西部和吉林省长白山地区的实际情况出发，对公路建设中所产生的生态问题进行了辨识。书中还应用恢复生态学原理，以大量工程案例、现场实验和实地观测为基础，对道路边坡植被恢复中的植被护坡配置模式和生态恢复效益进行了细致的分析和研究。全书将基础理论、科学实验和工程实践紧密结合，提供了丰富的一手数据和研究成果，具有较强的前沿性和实用性，对相关行业的科学研究、工程项目实施和验收评价等具有指导和借鉴意义。

《道路生态影响与公路边坡植被恢复生态研究》可供公路、铁路、矿山及相关工程建设行业从事生态环境保护的科研、设计、施工管理等专业人员使用，也可为从事生态学、自然地理学、环境科学、林业科学、农业科学等研究专业的科研人员、高校教师和研究生、本科生等提供参考。

道路景观生态学道路生态学影响

道路生态学影响包括道路的理化环境污染,道路修建对动植物栖息地影响,道路景观空间格局与过程之间的相互作用机理,区域尺度上道路网络的景观破碎化效应,道路生态学的网络理论,道路系统与周围环境的相互作用机制。我国仅在理化环境污染方面的研究较多。

道路景观生态学道路景观的美学研究

(1) 道路选线对具有特殊美学价值(如自然河流、原始地貌、地方文化特色) 区域的保护和协调关系研究。(2) 道路使用者与沿线居民美学感知研究。不同景观类型、不同景观特征、不同人群、不同地域、不同文化、不同心理状况等都会影响美学感知效果,然而国外大量研究已经证明在公众心中审美情趣存在很高的一致性。因此找出适合中国人审美观念的景观组成与特征属性,对公路景观规划设计、资源保护和建设有地方特色公路景观环境有极大的意义。(3) 公众参与机制的研究。从管理机制及参与方法上研究存在的问题,为营造既满足道路使用者又满足沿线居民的道路景观环境提供理论与技术支撑。

道路景观生态学道路景观规划与设计

(1) 3S 技术在道路前期选线中的应用研究。在可行性研究阶段,利用卫星遥感影像进行大尺度的资源调查和土地利用状况分析,进行线路优选;在初步设计阶段开展公路安全格局研究,辅助进行公路工程设计和景观设计,参与线路优化;在施工图设计阶段,以路域植被恢复、减噪和公路污水处理为突破口,开展公路路域生态环境治理工程设计,为实施公路环境保护和路域环境治理、环境监测奠定技术基础。(2) 道路构造物设计的美学处理。包括构造物形态、色彩、线条、质地的美学处理,材料的选择等。

国内尚没有明确提出道路生态学研究的概念,但已经开展了少数属于此方面的研究,如道路影响理化环境和道路污染[27 ,28 ] ,城市景观中道路廊道的生态影响以及在城市景观变化中的作用[29 ,30 ] ,公路铁路建设运营对生态环境的影响也有部分论述[31～33 ] ,但缺乏实际的案例。

1996 年交通部颁布《公路建设项目环境影响评价规范》后,部分学者才开始对道路建设的环境问题进行比较深入的探讨,陈华新等[36 ]认为公路建设项目对环境的破坏主要表现为:交通噪声、大气污染、水污染、土质影响、生态破坏、景观失调等,社会条件、使用者的需求和自 然条件就决定了公路建设对环境的影响程度;张玉芬[37 ]认为高速公路对环境的影响主要为景观、生态及生活环境问题,景观优化和生态恢复具有互补性,并提倡公路景观设计与环境相融洽、景观利用及保护的原则。她认为公路的规划设计及路线合理选择是减少高速公路对环境影响的重要环节。近年来,随着景观生态学的发展,应用该学科分析方法来分析道路景观生态问题的研究也有一些,如张镱锂等[34 ] 、张慧等[35 ]对青藏公路、铁路沿线土地利用和景观格局做了初步探讨。总体看来,我国在道路生态学方面的研究缺乏系统性,研究过分集中在道路理化污染影响,生态恢复绿化等方面,而对于动植物生态环境破坏、景观破损、水土流失等自然地理综合影响实例研究不多且定量研究缺乏。道路规划研究多从工程自身、经济评价等方面考虑,生态学影响的考虑仍然处于次要地位,即使考虑也局限于对于自然保护区、湿地、水体的避让,而缺乏更系统完善的从地形地貌、植被动物、水系、景观资源保护等综合角度的考虑。对于景观设计,大量研究集中在公路绿化设计上,内容也局限于沿线点状区域(如服务区、立交区等) ,线形区域(边坡、中央分隔带、隔离栅等) ,设计人员作用发挥的空间较小。对于道路路域之外的景观,缺乏对其与道路工程的协调性研究。

近年来“四川川主寺至九寨沟旅游公路(川九路) ”被作为中国公路与自然环境相和谐的交通环保示范样板工程推出,使之成为新中国公路建设50 多年来,我国第一条环保标志性路段,被誉为“安全、舒适、环保、示范”的典范。川九路在设计中提出了“公路设计灵活性”理念,认为设计应改变过去死套标准、忽视景观生态及美学效果,而应注重公路本身构造物的美学处理,从道路使用者和沿线居民视觉角度考虑景观合理布局,充分体现“以人为本”的设计思想,为国内其它旅游公路及各等级公路的景观建设提供了示范。部分学者从生态、视觉、经济等角度来构建评价指标体系对道路景观进行评价。如王红[38 ]以道路景观敏感度作为评价指标,并给出了数学模型;陈雨人等[39 ]选择道路声环境、大气环境、生态环境和道路景观四个方面的指标利用层次分析法来评价道路环境影响大小;崔崧等[40 ]从美学质量、景观阈值、景观敏感度、特殊价值四个方面讨论了高速公路两翼景观评价方法;张阳等[41 ]给出了公路景观及视觉影响评价的具体内容及方法流程。已有的研究多从道路功能、污染角度出发,对景观的视觉美学考虑较少,即使考虑了视觉美学因子,也缺乏对于景观欣赏主体人的考虑。近年来我国典型案例研究是张慧等[42 ,43 ] (2003) 参考美国林务局的“视觉管理系统”和美国土地管理局的“视觉管理”利用遥感和GIS技术结合专家评价法,建立的青藏铁路沿线的景观视觉管理系统,定量分析和评价了铁路建设工程对高原景观带来的冲击。当前国内还没有人使用心理物理学法对公路景观进行研究。