三江源地区公路建设对植被的影响分析

郝英玲

(青海省公路建设管理局 西宁 810000)

青海省三江源省级自然保护区是青海省人民政府于2000年5月批准建立，2003年1月，国务院正式批准的国家级自然保护区。自然保护区总面积15.23万平方公里，涉及16个县市127个乡镇[1]。然而，根据《国家公路网》及其规划环境影响报告，在新规划国家公路网中，有6条国道级别及以上新建公路穿越自然保护区，穿越总里程达到569.3km。根据《青海省省道网规划(2012—2030年)》及其规划环境影响报告书，在新规划青海省省道网中，有14条路线穿越自然保护区，穿越总里程为1743km[2]。该地区公路建设规划设计阶段，就应充分考虑其对周边生态环境的影响。在路网规划阶段，除了国家及青海省相关路网规划、区域总体规划等明文要求之外的所有公路建设项目，均应充分考虑其建设的必要性和可行性，避免不必要的公路建设斜面该地区生态环境。如有确切明文要求或者经可研分析确实需要的公路建设项目，在选线选址时，应充分考虑到该地区的环境保护需求，最大程度减少对周边生态环境的影响。

1 三江源地区植被类型与路网分析

根据调研结果发现，三江源地区草地生态系统自然退化问题明显，区域内各类土地面积及占比见表1。

表1 三江源地区土地类型面积及占比表

其中草地类型中可利用草地743万公顷，按草地类型分未退化和轻度退化339万公顷，中度退化161万公顷，重度退化243万公顷[3]。与此同时，三江源地区公路基础设施建设不可避免地会对脆弱的草地生态系统产生影响，三江源区四个州地2017年公路总里程为41501km，其中二级及以上公路里程为4133km，未铺装路面公路总里程为26837km，未铺装路面比例为64.7%。

三江源地区的草地类型主要包括高寒草甸和高寒草原两类，分别占区域面积的60%和20%[4]，三江源地区公路大多分布在高寒草甸与高寒草原区，而且未来相当长时间内，对未铺装路面进行改造升级的也以高寒草甸与高寒草原区为主，少量公路占用林地植被类型。不同工程环节对不同高寒植被影响有差异，公路建设对高寒草甸影响最大，其次是高寒草原。

2 公路对沿线植被的影响

公路建设和运营对沿线植被的影响主要表现为短期影响和长期影响。可通过差异化技术手段，控制主体工程扰动、临时用地占用对高寒植被的长期、短期影响。

2.1 公路对沿线植被的短期影响

公路对沿线植被短期影响主要表现在施工期人类活动对植被所产生的非致死类的干扰，大气与水污染对沿线植被的影响，其中施工产生的扬尘和其他有害气体对路边植被有一定影响，尤其是沥青及沥青混合料加工对附近的植被可造成伤害。

2.1.1 施工期人类活动对植被的干扰

表现为施工活动过程中人类对草地的踩踏、施工机械设备对草地的碾压等，人类活动未导致植被死亡的干扰。草地生态系统具有稳定性与恢复性，对于非致死类的影响，其自身将在干扰停止后恢复。

2.1.2 施工导致的环境空气变化对植被影响范围与程度

施工扬尘的污染程度随施工季节、土壤情况、施工管理不同差别较大，影响范围为150～300m；根据相关研究表明，在风速介于2～3m/s之间时，沥青铺浇路面时所排放的烟气污染物影响距离约为下风向100m左右。过量沥青烟气可导致植物叶片变黑、枯萎甚至整株死亡，但现场调研中未发现该现象。

2.1.3 施工废水排放对植被影响范围与程度

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施工场地废水主要是混凝土拌和站及预制构件场产生的废水。根据有关资料，混凝土转筒和料罐每次冲洗产生的废水量约0.5m3，SS浓度约5000mg/L，pH值在12左右，远超过《污水综合排放标准》中一类标准限值的要求。但该部分生产废水可以通过加强施工过程管理，设置沉淀池集中处理后排放，对沿线植被影响较小。

2.2 公路对沿线植被长期影响

2.2.1 公路建设对植被的长期影响范围和程度

共玉公路临时占地和永久占地主要占地类型是草地。根据工程资料，临时占地生物量损失约778t，占工程沿线内总生物量约0.35%；永久占地生物量损失约3336.7t，占工程沿线内总生物量约1.48%[2]。

表2 共玉高速沿线植被生物量损失估算表

省道308公路由于基本沿旧路改造，充分利用了既有道路占地，新增占地面积不到总占地面积的40%，对沿线植被影响较小。永久占地将导致1783.12t的生物量损失，主要是公路占用草原、草甸导致。临时占地196.95hm2，均为荒草地，约导致545.15 t的生物量损失。

表3 S308线永久占地植被生物量损失估算表

(1)植被盖度

共玉公路临时占地背景盖度为50.47%，S308公路临时占地背景盖度为50.08%，经修复后(修复期一年，经历两个生长季)临时占地平均种草恢复后盖度为7%～23%，草皮移植后盖度为29%～48%，自然恢复盖度为5%～82%[2]。

恢复效果最低的位于相对干旱的高寒草甸区域(背景盖度为59%，草皮移植后盖度为29%，种草恢复盖度为7%，自然恢复盖度为8%)。恢复后盖度最高的位于相对湿润的温性草原，但相比自然盖度，恢复效果最好的位于相对干旱的温性草原，其中草皮移植后一年修复的盖度可以达到自然盖度的1.4倍，长时间自然恢复(至少10年以上，具体年份已不可考)可以恢复到自然盖度的1.63倍。

结合相关文献推测其原因为在特别恶劣的气候条件下(如相对干旱的高寒草甸)，植被恢复困难，因而采用草皮移植、种草与自然恢复后效果不佳(最高为草皮移植，恢复自然盖度的49%)。在气候条件非常适宜的情况下，草皮移植和种草经过一年恢复期，尚不能恢复到背景盖度，但经历过多年自然恢复，可以恢复至超过自然盖度(恢复后为自然盖度的1.06倍)[7]。在气候条件相对适宜但存在一定水分、养分限制的地区，如相对干旱的温性草原，使用草皮移植后当年即可超过自然盖度。

(2)多样性

共玉公路与省道308公路恢复后临时占地平均辛普森指数是背景值的1.17倍，物种丰富度修复后约为背景值的一半。

(3)不同占地类型

人工修复一年后效果最好的为边坡，可平均修复自然盖度的65%，其中草皮修复可修复83%，种草修复为48%。修复效果最差的为弃渣场，仅修复自然盖度的19%，其原因主要由于覆土与施肥不足。经历多年修复的旧取土场，草皮修复可修复自然盖度的1.17倍。就修复措施而言，随海拔增高，草皮移植修复优于种草修复的程度增加。

2.2.2 公路运营对沿线植被的长期影响范围和程度

公路运营对沿线植被的影响主要以距路肩10m与500m(背景值)数值相比来衡量。

(1)草地盖度

距离公路不同距离的盖度都未有显著差异，共玉公路距公路10m的草地盖度是500m的1.01倍，S308距公路10m的草地盖度是500m的0.98倍。

(2)多样性

共玉公路沿线植被物种丰富度10m与500m配对检验结果差异不显著，其平均物种丰富10m是500m的1.26倍；S308沿线10m与500m物种丰富度具有显著差异，其平均物种丰富10m是500m的1.03倍[8]。

共玉公路沿线辛普森指数10m与500m配对检验结果不显著，其平均辛普森指数10m约和500m相同；S308沿线10m与500m物种丰富度具有显著差异，但200m与500m不显著，其平均辛普森指数10m为500m的1.05倍。

3 公路沿线植被影响的可恢复性

针对两条穿越三江源地区的新改建公路，对其建设后开展生态恢复措施的效果进行评价，以检验目前环境友好型公路建设技术与生态修复技术在三江源地区的适用性。本次检验的范围主要包含两条公路：一是G214线共和至玉树公路，二是S308线玉树结古镇至不冻泉段公路。

3.1 路基和边坡生态保护措施与恢复效果

根据现场调查，结合工程监理报告和各施工单位上报的资料佐证，共玉公路工程在各不同路基段采取了不同的生态保护与恢复措施，对冻土路段采用透水性好的砂砾、片石路基，加强公路两侧水力联系。其余路段施工前对表土与草皮进行了剥离，并进行了妥善养护及处置，工程结束后及时将剥离的草皮回填及洒水养护，并对路基边坡采取了三维网植草。路基排水采用混凝土排水沟与草皮排水沟相结合的方式。此外，施工单位对路基边坡植草进行养护，对植草未成活或成活率较低的路段补种草种。经现场调查结果显示，设计过程中对线路走向进行了优化，尽可能少占用农田，尤其是基本农田，河卡镇过境段初期设计为河卡镇左侧通过，会占用大量基本农田；优化后改为从河卡镇右侧通过，减少了基本农田的占用。在山体路段尽量采取了以桥代路的形式通过，减少了山体开挖面，减轻了工程建设对周围环境的破坏。

3.2 路基和边坡生态恢复效果

根据现场调查结果分析，就公路建设所造成的临时占地破坏情况而言，共玉公路建设一年来，采用草皮移植的恢复效果明显好于种草，恢复盖度至少为自然背景盖度的50%以上，而种草恢复无法达到这样的效果。温性草原(相对干旱)区域中，对临时占地采用草皮移植恢复的盖度是0.43，超出自然背景的0.3，表现为公路建设修复后的盖度高于原有盖度[10]。其原因可能由于温性草原干旱土壤发育较差，移植的草皮质量超过本地土壤。采用种草恢复的公路临时占地，由于相对缺乏土壤，效果较差，但在温性草原和高寒草甸较为湿润区域存在盖度超过0.2的两个区域。

4 结语

综上所述，共玉公路临时占地恢复整体表现为草皮移植恢复效果优于种草恢复；自然恢复的盖度差异较大，其中温性草原和高寒草甸(相对湿润)自然恢复的盖度远高于高寒地带，但整体表现为就长期而言也能恢复到较高水平，部分采用草皮移植手段恢复的盖度可高于背景值；边坡和路堑种草恢复效果优于其他临时占地恢复，说明重视程度较高且管理得当，恢复效果较好；综合而言，共玉公路沿线现有气候条件与生态系统类型下，其临时占地对植被影响，仅就草地盖度方面而言，在优先施加草皮移植，提高重视程度，管理更加科学合理的条件下，可以将盖度恢复到自然条件下原始盖度的较高比例，甚至部分恢复后盖度可超过原始盖度。对于S308共52处临时占地中，混合类型的临时占地草地盖度恢复效果最好，达到35%，但石料场、弃渣场恢复效果较差，现场观察发现主要由于覆土不足。种草恢复盖度未呈现明显趋势。其原因可能由于当地土壤肥力较低，而种草恢复通常搭配覆土与施肥，从而影响了其恢复后盖度。因此，在公路建设过程中提升生态环保理念，创新生态环境保护的技术措施，对推动区域内环境友好型生态公路，促进区域可持续发展有极大的社会意义。