张婧丽
(山西省交通规划勘察设计院,山西 太原 030012)
近几年,高速公路发展迅速,《交通运输“十二五”发展规划》指出,到2015年,高速公路总里程将达到10.8万km。这一规划目标促使城市之间的交流更加紧密,但随之带来的对生态环境的影响也日益加重。
目前,建立生态廊道已经应用于现代城市景观设计和规划中,但在高速公路景观设计中涉及的较少,本文拟在介绍高速公路生态廊道的关键因素的基础上,就高速公的生态廊道宽度、连接度、构成问题展开讨论。
高速公路对生态环境的影响主要集中在公路施工期和营运期(见表1)。
表1 高速公路施工期和运营期对生态环境的影响
廊道,指景观中与相邻两边环境不同的线性与带状结构,是景观唯一的线性要素,是不同于两侧相邻土地的一种特殊的带状要素类型,不仅起到运输的作用,还具有保护功能[1]。常见的廊道包括农田间的防风林带、河流、道路、峡谷、输电线路等。生态廊道是指具有保护生物多样性、过滤污染物、防止水土流失、防风固沙、调控洪水等生态服务功能的廊道类型。生态廊道包括三种基本类型:线状生态廊道、带状生态廊道和河流廊道。
建立生态廊道是景观生态规划的重要方法,是解决当前人类活动造成的景观破碎化以及随之而来的众多环境问题的重要措施。目前大多数的研究重点放在城市规划中生态廊道的研究上,更多地关注人类活动密集的城市,在公路的景观规划中较少涉及生态廊道。高速公路大多穿越人流较少的村庄,对人类短期的影响不是很大,但是从长远看,高速公路建设对生态的破坏会影响整个环境。
生态廊道涉及的关键因素有数目、本底、宽度、连接度、构成、关键点(区)等。本文重点考虑以下三方面:
(1)高速公路生态廊道的宽度;
(2) 高速公路生态廊道的连接度;
(3) 高速公路生态廊道的构成。
宽度对廊道生态功能的发挥有着重要的影响。过窄的廊道会对物种不利,还会降低廊道过滤污染等功能。众多学者对生态廊道的宽度做过详细的研究。生态廊道宽度的应该从对其功能的研究入手,Forman总结了廊道应该具有的五大功能:栖息地、通道、过滤、源、汇。在此基础上确定廊道宽度与结构[2]。
基于高速公路线状生态廊道的特征,将生物保护、休闲和廊道作为主要要素进行考虑,其中生物保护的权重值最高。朱强、俞孔坚等人根据国外众多学者提出的生物保护廊道的宽度,归纳出了生物保护廊道的适宜宽度[3],见表2。
表2 生物保护廊道适宜宽度
学者研究表明廊道越宽越好[4]。廊道宽度的增加引起环境的异质性增加,从而可以增加物种多样性。廊道宽度较窄时,边缘种和内部种都很少。随着廊道宽度增加,边缘种和内部种都有所增加,边缘种增加速度较快,当廊道宽度增加到一定程度,内部种才会迅速增加。另外,边缘种在迅速增加到一定数量后会慢慢稳定,而内部种则会随着廊道宽度的增加一直增加。而且当廊道宽度到达一定的阈值,廊道的生物效应才能显现出来,相关研究表明这个阈值为7~12m[2]。因此,在高速公路绿化中,要考虑的绿化宽度在7~12m以上,效果才会有所表现,但不是很明显;反之,高速公路的绿化只能起到美化作用,达不到保护生态的目的,这对长远的环境效益发展不利。
按照《国务院关于进一步推进全国绿色通道建设的通知》(国发(2000)31号)的要求:高速公路、铁路、国道、省道绿色通道的建设,应以防风固土,美化环境为主要功能。原则上,新建、改建、扩建的道路沿线绿化带宽度每侧严格按5~10m进行规划设计,有条件的地区可加宽到10m以上。城市规划区内的公路两侧的防护林带宽度每侧按30~50m进行规划设计,有条件的地区可加宽到50m以上。“通知”规定的高速公路、国道、省道绿色通道建设每侧绿化宽度为5~10m,只有城市规划区内公路两侧防护林带宽度每侧为30~50m,大于7~12m的阈值。所以,建议适当加宽高速公路、国道、省道、县乡公路绿化带的宽度,至少不应该低于7m,有条件的地区可以超过12m。
连接度是指生态廊道上各点的联接程度,它对于生物迁移及河流保护都十分重要。高速公路的建设把生态廊道分割成两部分,阻碍了两侧生态廊道之间的生物迁移,极大降低了廊道之间的关联。
高速公路两侧生态廊道以何种方式连接可以更好地促进生物的迁移,目前没有详细的研究。但有国外学者的研究表明,廊道连接对生物迁移有着重要的作用。Joshua等人研究蝴蝶、花粉及种子在有廊道连接和无廊道连接的斑块间的迁移情况,实验证明了有廊道联接的斑块间物种及物质的迁移效率及速率都会高于无廊道连接的斑块[5-7]。
目前已建的高速公路,设置的通道和涵洞都是经过硬化,设置的目的主要是为便于人类和机动车辆通过。高速公路建设中很少考虑生物迁移通道,建议在今后的高速公路设计中,应在路基下方专门设置生物通道,尽量减少人工痕迹,应保持原地形地貌,保留自然物种,通道设置间隔距离不易过大,为生物的迁移提供条件。
构成是指生态廊道的各组成要素及其配置。廊道功能与其构成要素密切相关。构成可以分为物种、生境两个层次。生态廊道不仅应该由乡土物种组成,而且通常应该具有层次丰富的群落结构。
已建的高速公路中,大多都是先破坏再恢复,破坏后的物种往往很难恢复原状。建议在建设高速公路的同时,应边修建边恢复,不能使生物的活动间断。绿化恢复时选用的植被应采用乡土树种,因为乡土树种经过物种选择,已经能够适应当地气候和环境。避免引入外来树种,减少对其本地树种的入侵,以免影响生物生境。尽量考虑天然植被,树种应丰富,尽可能维持原貌。天然植被具有乔、灌、草结构和丰富的物种多样性,有复杂的食物链、食物网,能够促进生物间相互制约、协调共生关系的发展[8]。
在高速公路建设中,景观绿化不能只为了绿而绿化,要充分考虑生态廊道的功能和作用。本文研究分析高速公路的生态廊道,旨在引起人们对高速公路带来的生态问题的重视,同时能够将景观绿化的重点转向生态效应,不应过度考虑美化效应。并且应将生态廊道的研究提前至工程可行性研究阶段,特别注意高速公路建设涉及一些自然保护区、水源保护区、森林、湿地及野生生物栖息地等环境敏感区域,要对生态廊道的关键因素做充分调查和分析。如何建设宽度适宜、连接度好,物种构成丰富的生态廊道,是应进一步研究的课题。
[1] 徐斌,董海燕,马进,等.高速公路沿线景观整治规划[M].武汉:华中科技大学出版社,2009.
[2] Forman RTT,Godron M.Landscpae Ecology[M].New York:Wiley,1986:121-155.
[3] 朱强,俞孔坚,李迪华.景观规划中生态廊道的宽度[J].生态学报,2005,25(9):2406-2412.
[4] Noss R F.Corridors in Real Landscape:A Reply to Simber⁃loff and Cox[J].Conservation Biology, 1987(1):159-164.
[5] Duglasj L,Benjamin M B,Joshuaj T,et al.Effects of Land⁃scape Corridors on Seed Dispersal by Birds[J].Science,2005,309(7):146-148.
[6] Joanna H F,Douglasj L,Jeromea H.Habitat Corridors Function as both Drift Fences and Movement Conduits for Dispersing Flies[J].Oecologia,2005,143(4):645-651.
[7] Ferenc Jordán.A Reliability-Theory Approach to Corridor Design[J].Ecological Modelling,2000(128):211-220.
[8] 高思民.公路绿化需要新思路[J].公路,2006,6(6):184.