生态脆弱区公路路域生态环境评价与绿化模式设计研究

【摘要】公路建设为人类带来巨大效益的同时,也给沿线生态系统的健康带来了许多负面影响。特别是在生态脆弱或敏感地区的公路建设对生态系统的影响更是人们关注的焦点。本文针对高寒区的气候特点,在全面调查绥满公路黄牛场至齐齐哈尔段(高速公路)和哈尔滨市阿城区横头山干线(二级旅游公路)公路沿线生态环境特征的基础上,应用景观生态学、群落生态学、恢复生态学等学科理论,提出原生态恢复理念；阐明公路建设与运行对路域植被、土壤的干扰程度；明确公路路域生态健康综合评价；确定高等级公路景观设计及绿化模式。研究结果为：1.通过研究公路建设对路域土壤环境的影响得出：路域土壤表层重金属的横向空间分布规律为随距离公路越远,影响程度逐渐减低。横头山干线公路的污染程度及公路影响带宽度(0～100m)小于黄牛场至齐齐哈尔段公路(0～200)。路域土壤表层各养分元素与公路垂直距离的变化关系表明：公路建设对自然土壤养分质量的影响范围上坡为O-l00m,下坡为0-200m；对人工土壤的影响规律性不强。2.通过研究公路建设对路域植被的影响得出：从不同生态系统类型看,公路建设后可接近度增大,使自然生态系统向人工生态系统转化。从生态系统组成看,公路对植物结构的影响范围在200m以内。群落结构指数(数量比、高度比)基本表现为随距离公路远近呈反比的关系。工程类型对路域沿线的影响表现为不同类型具不同的影响,其中桥涵工程影响较大,且影响范围集中；路面工程影响是一个连续的渐弱过程,即远离公路干扰源,干扰强度变小,植物结构变化越小；互通的影响范围主要取决于互通工程的建设规模。公路沿线植物群落水平结构的变化表明公路建设加剧了沿线环境因子的不均匀性,导致植物种群由均匀型或者随机型分布向集群型转化的作用。3.通过研究公路路域生态恢复的植被重金属抗性得出：4种具有代表性的常用绿化植物(小叶丁香、辽东水蜡、红瑞木、杞柳)对重金属的抗性排序为：红瑞木>杞柳>辽东水蜡>小叶丁香。4.通过综合分析公路建设对路域生态健康的影响因子,构建了公路路域生态健康综合评价的指标体系,建立了基于层次分析法与模糊评价法相结合的公路路域生态健康综合评价模型,并分别给出了模型的构建步骤和推导公式,确定以分值计算方式表达最终的评价结果；并以绥满公路黄牛场至齐齐哈尔段为例验证评价体系,评价结果表明该项目在整体设计、施工及运营期间对环境的影响程度较小,但是路域整体生态环境受到了一定程度的破坏,生态系统的服务功能和自我平衡能力有所下降。由此证明了评价体系的有效性及可靠性。5.在以上研究完成的基础上,将景观生态学美学原理应用于公路景观设计中,以绥满公路黄牛场至齐齐哈尔段为例,得出现状条件与解决问题的方法；从景观设计的角度入手,在现有资源的基础上加以改造,给出了具体的景观绿化模式。同时结合横头山干线公路(旅游公路),将“原生态”景观指导思想融入景观规划之中,给出了节点景观的原生态恢复植物种类及绿化模式,摒弃传统的行道树种植方式,在充分保留现状基底的前提下,补植乔灌草,形成充满四季变化的植物景象。构建了公路边坡原生态恢复的技术方案。
【作者】温瑀；
【导师】穆立蔷；
【作者基本信息】东北林业大学，植物资源学，2013，博士
【关键词】路域；生态影响；生态系统恢复；景观；评价；

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