生态环境

生态环境课程设计08级环境工程1班0802103031祝建平道路生态环境保护的规划策略摘要：分析了路段与景观两个尺度上的道路生态环境影响，结合当今景观生态学、道路生态学的研究成果，系统论述了与道路交通规划建设相关的生态策略：(1)在区域尺度上，依据生态敏感度规划路网密度、保持大型自然空间的生态完整性、提倡非生态敏感地段的交通集中、增加路网的区域水平渗透性；(2)在路段规模上，自然空间的生境避让、保持重要地段的自然连续性、打破交通生态瓶颈、减少道路交通的环境影响、补偿道路建设的生态影响等。

这些策略旨在为可持续道路交通提供基于生态合理性的规划原则与方法。

公路路网成为自然环境中最显著的人工景观，其对社会经济发展与人类活动的重要性不言而喻。

我国公路经过近一个世纪的发展，基本上形成了以国道为主骨架，省道为区域性骨架，县乡道路为支脉的公路网。

虽然高等级与高速公路的建设加快了公路的现代化进程，我国公路交通总体上仍滞后于社会经济发展的需要。

为了提高公路密度、公路网的通达性与公路网的技术等级，按照国家公路网规划，大量的建设项目将不断涌现。

如何在道路交通规划建设中平衡社会经济发展目标与生态环境保护目标是可持续交通需要解决的关键问题之一。

传统的道路交通规划设计主要以社会经济发展为目的，在对待自然空间上一直存在认识不足的问题。

道路建设由于借助了现代工程技术，受自然地形及地质条件等的约束越来越少，对自然空间的潜在生态环境影响日益明显。

随着近年来道路生态学的异军突起，道路生态环境影响已引起全球的瞩目。

人们清楚地认识到现代道路交通已成为导致自然空间整体景观破碎的关键影响因素，特别是大流量、高速度的现代公路对生态环境的影响是举足轻重的。

道路交通形成的路段环境影响最早引起关注，相关文献浩瀚。

随着景观生态学、保护生物学、道路生态学的发展，道路路网的区域影响也逐渐得到重视。

国内外道路生态研究主要集中在以揭示道路生态环境影响机制的一般规律，研究领域的热点可归纳为：道路密度（网络）的区域影响、道路生态影响的模式和过程、道路对景观格局的影响与尺度大小的关系研究等。

尽管已有大量的生态环境研究成果，但是在公路交通规划中的应用始终是一个薄弱环节。

结合案例的道路生态应用研究主要集中在自然保护区、国家公园等自然景观地段。

在国内，与公路交通规划相关的研究主要包括公路绿化规划、水土保持与边坡绿化、公路两侧的道路景观规划、生态恢复规划等方面，这些研究以局地的环境改善、景观美化、绿化种植等为目标。

在区域性路网方面，一些研究对规划的公路路网生态环境影响进行了评价，提出了一些规划问题与建议。

而涉及公路交通规划本身的生态规划等方面的研究匮乏。

本文将结合当今景观生态学、道路生态学的研究成果，提出与道路交通规划建设相关的生态策略。

1 道路交通的生态环境影响道路交通对生态环境产生了十分可观的影响，例如形成新生境边缘、改变水文动力学、扰乱自然过程与生境、产生化学物质与噪声污染、阻碍地面生物行动、造成动物与鸟类伤亡等。

这些影响可以归纳为五大类型：生境损失、环境侵扰、廊道效应、交通伤亡、行动障碍。

关于道路交通的生态环境影响，经过几十年的研究基本形成了以下认识：其一是局地影响（路段尺度上），通过生境毁坏、污染、边缘效应和交通致死等因素对物种生存和迁移产生影响；其二是区域影响（景观尺度上），通过对景观格局的影响形成自然景观破碎化，导致物种分布的空间异质性和局地灭绝，从而对物种空间分布产生深远的影响。

1.1 沿程环境影响道路交通的沿程影响是局部微观的，其环境污染主要来自于各种类型的交通工具。

污染形式有物质污染、眩光、噪音及刺激性的气味等，其中光、声、气味基本上是过程型污染，随着交通量大小而变化；而汽车尾气形成的物质污染是残留型污染。

这些污染扩散或影响到路侧，形成道路环境影响带，其影响少则几十米，多则几百米甚至数千米。

道路交通引起的生境损失不能简单地只用其占多少土地来衡量，侵扰深入到周边景观之中造成的间接生境损失与质量恶化远远超过道路本身对生境的直接占用与破坏。

道路交通产生的障碍效应分割了整体生境的功能完整性，是区域生境碎化最大成因。

一方面，由于日常觅食与休息路径、季节性的交配与哺乳行为、幼兽的扩散、季节性的迁徙等受到制约，生境质量出现恶化。

另一方面，由于活动受阻，穿越数量减少而交通意外伤亡增加，种群数量与质量受到影响。

屏障效应与交通量、路宽、路缘条件、动物行为及其对侵扰的敏感性等因素有关。

1.2 区域生境碎化道路的环境影响尽管是局部的，但是路网的影响是整体的，需要从区域范围内考虑道路交通网络对自然水平过程的切割与阻滞所造成的总体生境碎化。

生境碎化是指景观或生态系统中的野生生物种群的生境被道路交通分割得支离破碎、成为相互分离的单元，对自然空间的生态系统服务功能产生了负面影响。

随着道路交通的纵深发展，自然环境中的生态完整空间越来越少。

即使在有着自然保护传统的欧洲，那些远离干道或仅有零星道路、低交通量、拥有良好自然植被的地区也日渐稀少。

例如有研究记载了原西德的低交通量、优越自然环境的生态网络核心区（面积大于1002km，交通量小于1 000 辆·1-d）在1977 年至1987 年之间减少了近五分之一。

生境碎化与自然水平过程的阻滞会产生一系列的生态问题，例如较大、较完整的种群被分隔成亚种群、使得局地绝灭的可能性增大；物种水平活动空间变小、生境质量降低，造成物种从地区环境中消失。

2 区域生态策略减少道路交通生态环境影响的最重要举措就是实行建立在“自然优先”原则基础之上的区域道路交通规划。

“自然优先”原则要求道路交通规划对区域自然空间格局有一个深入的理解。

这一原则具体体现在保持大型自然空间完整性与维持重要生态廊道连续性两个方面，最终目标是在满足交通的社会经济功能的同时形成生态最优路网。

2.1 依据生态敏感度规划路网密度由于不同的景观类型对道路系统产生的水平过程的阻滞与沿程污染和敏感程度不尽相同，总体上看，从自然生境、半自然生境、人工自然生境到人工生境，其敏感程度依次降低。

例如，在城市化地区和高强度农业生产地区，人类活动主导的人工或人工自然生态系统基本上取代了原生态系统的自然过程与生态格局，这类景观对再添加人类活动干扰的敏感性已大大降低。

相反，较少受到人类干扰的大型自然斑块和重要生态廊道却是对人类活动干扰十分敏感的区域。

根据道路生态学研究，在自然空间中，如果规划建设的道路路网密度大于物种所能承受的道路密度阈值，这些物种在该区域中就难以生存。

例如，狼在道路密度大于0.45 km·2-km的地区则难以维持生km的地区不会形成狼群领域，大于0.6km·2-计。

当路网密度达到1.2~1.9km·2-km时，北美麋鹿的生境有一半消失，综合以上研究建议将道路密度阈值控制在0.6 km·2-km以下以保持自然空间的生物活力[1,7,11-12]。

因此，在道路交通规划中根据生态敏感程度的不同安排路线，需要保持自然生境地区的低路网密度、低交通量。

2.2 保持大型自然空间的生态完整性(1)保持空间的相对独立性：由于大型自然斑块与重要生态廊道在生境类型、地形、野生动植物方面的区域独特与珍贵性而具有重要的生态环境功能，例如大型自然植被斑块能够涵养水源、稳定局地气候、保护需要大范围生境的动物、维持具有可持续性的内部种群；重要生态廊道能够促进物种扩散、在大型斑块之间的定居、保持基因流的畅通等。

这些斑块与廊道形成了一个地区自然景观基本的生态网络或生态基础设施，是维持区域生态环境稳定与健康的基础。

在区域交通规划中应该从总体上保持其空间的生态完整性，尽量避免交通干线或主要公路穿越其中。

(2)与潜在的生态网络主线相平行：当空间条件复杂时，首先需要辨识区域生态网络，在此基础上确定生态网络的空间形态。

区域路网交通流总的方向应与生态网络骨架主线相平行，这样可以避免自然空间受道路网过多的切割。

(3)穿越道路的限制：当穿越不可避免时，一方面应尽量利用现状路面，另一方面道路等级宜降低，通过道路线型设计和交通管理措施以保证较低的车速与流量。

并且进入的道路仍然需要避开大型自然斑块中的重要生态敏感区，同时应对所有潜在的生态瓶颈进行辨识与提出缓解措施。

2.3 提倡非生态敏感地段的交通集中在满足交通需要的条件下，区域中的大型交通干线数量应尽可能少，并且尽可能与其他形式交通形成交通走廊。

虽然道路越宽、交通量越大，道路对生物的阻隔作用与惊扰也越大（大于90 km·1-h的车速对动物产生巨大限制），但是可以将影响集中在有限的空间之中，并且能够通过选线将大型交通干线控制在自然生态条件普通或不敏感的地段。

通过交通干线集中，区域中其他路段减少的交通流量可以降低路网整体的阻隔作用。

对交通量较小的支路而言，这种惊扰与阻碍的减少远远超过在主路上交通量增加所产生的惊扰与阻碍作用的增加。

例如有研究表明：从1 000 辆·1-d降到500 辆·1-d，噪音水平将从68 降的到65 db(A)，而从2 000 增加到2 500 平均只增加1 分贝(71 到72)。

同样，支路只起到过滤作用，而干道（尤其是流量大、车速快的高速公路）具有屏蔽效应。

因此，通过合理的路网布局与交通管制，将自然条件较好的郊野地区的分散交通流集中到一些主要道路之中，对减少道路的生态环境影响是一种行之有效的手段。

2.4 增加路网的区域水平渗透性当区域道路路网密度增加，道路交通对生态格局与过程的影响加大。

在区域尺度上，自然空间中的道路网应保持总体的水平渗透。

与路段设置动物通行地下通道或跨线桥以增加局部道路水平连接度)不同，景观水平渗透性涉及到所有相关物种的生境连接，需要从区域整体背景环境考虑，而不仅仅是单一的生态瓶颈问题。

由于哺乳动物的扩散距离与其生活半径成正比，生态通道的设置方式具有物种尺度依存性。

在道路规划或实施生态缓解措施时，应从景观尺度上确定路网中不同路段的水平渗透程度要求、生态通道的空间分布，使道路路网的区域生态环境影响最小。

3 局地生态策略3.1 自然空间的生境避让道路在自然斑块中所处的位置决定了其产生生态环境影响的大小，生境避让是在局地路段选线中保持自然空间完整的一条重要原则，尤其对待具有生态资源富集与敏感的自然空间，在规划中不仅要进行生境避让，而且要与生境边界保持足够间距以避开道路两侧的环境影响带。

根据不同交通类型与自然空间特征，通常最小保持间距为100~300 m。

当道路与廊道交叉时，由于道路的生态环境影响顺着自然廊道会有更大的延伸，最小间距应更大。

对已建公路占据重要生态敏感区的情况，解决碎化问题的最佳方法是：在区域交通路网调整的基础上，通过拆除干线道路、永久或临时封闭地方道路等手段恢复自然生境的水平过程。