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浅谈高速公路生态绿化的研究
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-03-13 17:21:43

 摘要:作为一个新的研究领域, 高速公路绿化涉及到公路交通、建筑学、林学、土壤学以及环境和生态学等多个学科。只有遵循生态绿化和生态恢复的理念, 多学科共同参与, 科学进行绿化的设计、施工和养护管理, 才能实现高速公路绿化的交通、景观、生态和环保功能, 实现高速公路与周围环境的协调, 实现高速公路建设的可持续发展。 

  关键词:高速公路 生态 绿化 

  1 公路生态学的历史来源及含义 

  1.1来源 

  “生态”一词来源于希腊“Oikos”一词, 意思是“家”或“住所” 德国生物学家(Haeckel)首次提出了生态学这一名词,并于1886 年创立了这门学科。2002 年美国景观生态学之父, 哈佛大学教授Forman联合来自交通部门、生态环保部门的14位科学家, 在经过2年多详细耐心的全球范围内的文献检与案例研究之后,出版了专著《道路生态学:理论与实践》(Road Ecology:Science and Solution)。当今时代,生态问题已成为全球关注的焦点。目前, 随着国家对高速公路环境保护的不断重视, 对公路生态学的探讨和研究也在随之展开。 

  1.2国外高速公路生态绿化发展概况 

  国外很早就开始重视公路的景观和绿化设计,1965年美国制定了《公路美化规定》,1975年,前苏联制定了《建筑和景观设计规范》,日本于1965年颁布了《日本干线公路环境保护法规》,又在1976年制定了《公路绿化技术基准》。 

  自20世纪70年代起,各国的公路绿化又逐渐开始以生态恢复为目标。70年代以来,国际道路会议将道路和环境问题作为一项重要议题来讨论;自2001年开始举行的国际生态和道路会议(ICOET),每两年一次集中讨论与道路相关的各种生态问题。与此同时,道路生态学也在欧美各国蓬勃发展,2002年以R.T.T.Forman教授为首的景观生态学家们再多年研究的基础上出版了《道路生态学:科学与解答》一书,为公路的生态恢复提供了科学的理论与方法。 

  1.3高速公路生态绿化的概念 

  陈红认为:公路生态绿化是建立在发展与环境相互协调的基础上,以生态系统(自然)的良性循环为基本原则,综合考虑决策、设计、施工、管理的全过程, 在一定区域范围内结合环境、经济和社会发展状况而建立起来的公路绿化系统川。高速公路生态绿化是生态学与高速公路绿化建设相结合的产物,其发展应遵循自然生态规律与区域公路的发展要求。高速公路生态绿化建设是一项艰巨而复杂的绿色系统工程。与以往公路绿化相比,高速公路生态绿化应该更美观,更和谐,更能与自然环境相融合。 

  周德培和张俊云的看法则是:利用构成生态系统的各植物种群之间的相互作用及种群与其他生物和非生物因子的相互作用来调节和改善公路环境的绿化方法。其技术手段是根据态学、环境学、造林学、园艺学、美学、路桥工程等学科的原理, 通过科学设计、选择适宜的植物种类和品种, 利用群落的成层现象, 在高速公路路域空间配置植物, 采用先进的栽植术建立起具有特定生态功能和使用功能的植物群落。 

  周锐的公路生态学(Road Ecology)是探讨自然环境与道路系统相互关系的一门学科。他认为公路生态学是一门研究与道路车辆相关的、有机体与无机环境之间相互作用的一门学科。在更大范围内, 公路生态学研究公路基础设施中的交通流和相关设施形成的道路系统。它包括:路域、植被、道路对野生动物的影响;公路、车辆和交通规划;水、沉积物、生态系统和大气;不同景观中道路系统的生态效应。 

  2 我国高速公路绿化现状及存在的问题 

  2.1高速公路生态绿化发展 

  我国的高速公路建设于20世纪80年代起步,由于受到国情和发展速度的限制,早期的公路建设对绿化的投入很小,众多被公路破坏的自然环境任其退化,或简单地使用工程技术加以防护。 

  20世纪90年代以后,高速公路的绿化开始受到重视,交通部先后制定了《公路建设项目环境评价规范(试行)》(JTJ005-96)和《公路环境保护设计规范》(JTJ/T006-96)等行业标准,《公路绿化规范》也正在报批修改中,这些规范对高速公路建设的生态环境保护、景观与绿化设计等做了原则性的规定。同时一些研究机构和大专院校的研究人员也展开了大量高速公路绿化环保和生物防护等方面的研究。 

  2.2现状 

  高速公路绿化强调短期效果,忽视长期效果,直接导致“一年绿,两年黄,三年枯,四年死”的现象发生。 

  高速公路绿化存在重视觉、轻综合生态功能的倾向,有些绿地基本上种草为主。这种“稀树草原”虽然视觉效果较好,但绿地总体生物量不足(草皮的生态效应只有乔木的1/10),不能最大限度地利用空间,发挥绿色植物的自然生产能力。高速公路绿化过分强调绿化效果。如一些干早少雨的西部省区也强调植被覆盖率,甚至要种树,往往投人很大,效果并不理想,既不科学也不经济。观赏树种、常绿树、花灌木当前已成为公路绿化的主角, 其生态效益和社会效益不言而喻。但由于受观赏树种、常绿树、花灌木的生活习性和公路特殊的生长环境限制, 其后期管护费用居高不下。同时,观赏树种、常绿树、花灌木的经济产出很少,使公路绿化的投人与产出悬殊越来越大。在当前管护经费越来越紧张的情况下,资金成为制约公路绿化发展的关键。 

  2.3存在的问题 

  在目前高速公路的绿化中, 不符合生态系统结构理论的现象时常发生, 这主要表现在以下两个方面: 

  忽视了植物系统的异质性。异质性包括物种的组成上的异质性、空间结构上的异质性年龄结构上的异质性以及资源利用上的异质性等。保持生态系统异质性的主要目的是使各物种的生态位尽量错开, 避免种群间的直接竞争, 以充分利用资源环境, 维持生态系统的健康和稳定。   忽视了生态系统营养结构的合理配置。生态系统中由生产者、消费者、分解者三大功能类群组成的食物链、食物网是生态系统的营养结构,它是生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的主要路径。 

  3 高速公路生态绿化设计原则 

  3.1 总体原则 

  高速公路的绿化设计要适应高速公路的整体需要,符合小气候的特殊性以及“高速”、“安全”的要求。绿化是高速公路设施的组成部分.绿化必须充分考虑现有行车要求、交通安全、环境状况、自然条件及道路养护维修等问题。因此,在高速公路绿化时要遵守下列基本原则: 

  (1)为高速公路的运营服务,保障车辆在高速运行下的交通安全。由重点到一般,优先抓好距城市较近公路主干道、互通式立交桥的景观建设。 

  (2)绿化考虑通行问题,留出足够的安全距离,保证视野良好、开阔。 

  (3)绿化模式应注意防护功能与观赏性相结合,以立交桥出入口为景点绿化,干道实行普遍绿化,不让土地裸露。 

  (4)绿化建设应考虑背景条件,要同绿化带外侧毗邻的现有农田防护林、果树经济林、村屯绿化等建设相结合,做到防护、绿化、美化和谐统一。 

  (5)增加生物多样性。在栽植乡土树种的同时,大力引种具有美化、经济、高效、适用等多用途、多目标、多功能树种,绿化植物的选择、配置充分考虑自然条件,做到因地制宜。 

  (6)坚持公路绿化与防护功能并重原则和可持续发展的原 

  则。要使绿化见效快,寿命长,景观富于变化,与道路设施功能紧密结合,通过绿化加强设施功能的发挥,方便道路设施的养护维修,充分考虑机械化作业的操作。 

  3.2生态恢复 

  高速公路建设过程占用大量的土地、开挖山体等, 对自然环境会产生一定的负面影响, 主要表现为非污染型环境影响。一般为:植被破坏、局部地貌破坏、土壤侵蚀、自然资源及生物多样性影响(土地、草场、森林、野生动物等)、景观影响及生态敏感区影响(著名历史遗迹、自然保护区、风景名胜区和水源保护地等)等。多数学者认为:通过人工辅助的方法,使自然本身具有的恢复力得到充分发挥应当是公路生态恢复和绿化的基本思想.尊重自然植被的演替规律,不在大的程度上改变自然恢复的植物演替序列,在生态系统允许的范围内绿化,才是正确的生态恢复途径。反之如果强制绿化,就会长期受到自然的制约,从而可能导致灾害(外来物种入侵、土地退化、生物多样性降低等)的发生。所以,应从”尊重自然、保护自然、恢复自然”的角度来进行生态恢复设计.在技术上,尽量模拟自然界的内在规律进行植物配置和辅助工程设计,避免违背植物生理学、生态学的规律进行强制绿化。 

  3.3绿化设计 

  3.3.1中央分隔带 

  高速公路中央分隔带位于高速公路中央,起着分隔交通、诱导视线、保障高速行车安全、减轻车灯眩光干扰、美化道路景观的作用,以利于车辆的安全通行。横断面不同,中央分隔带的景观效果也不同。依据与两条行车道的关系的不同,可分为整体式和分离式。在美国,中央分隔带采用的最小标准是15米,他们认为只有中央带宽度大于12米时,才能真正将两个方向的车流分开,既减轻交通气流和噪音,又加强防尘的效果。在我国由于受用地所限,中央分用带都较窄,宽度一般在2-3米。当条件受限制时,其宽度不得小于2米。中央分隔带还应在一定距离设开口,解决高速公路维修时的交通,一般情况下以每2公里设一处开口。 

  3.3.2边坡 

  (1)路基边坡的绿化美化要考虑到高速公路行车的高速特点,在设计时应考虑设。设计要素的流线性、连续性、以及简洁性。既有统一的主体景观特征,又有变化的个体景观差异。这样既不会使司乘人员感到疲倦,又不影响行车安全。 

  (2)路基边坡景观绿化植物选择以本地乡土植物材料为主,适当引进外来优良植物为辅。同时以草本植物为主,藤本、灌木为辅,树种材料丰富多样,因地制宜,适地适树,利用草本植物的生长优势在较短的时期内形成良好的护坡及景观效果,并逐步自然演变到稳定的灌草结合群落类型。植物选择以适应性强、耐旱、耐贫瘠、耐粗放管理、根系发达、覆盖度好、易于成活为主要指标。 

  (3)路基边坡绿化形式要与自然环境相适应。高速公路边坡绿化应与外部自然环境相协调。它不仅要具有抵御自然灾害的能力,改善和保护周围环境的能力等生态上的功能;而且还要从景观上也与自然环境相协调,营造近似于自然的边坡景观,为高速公路整体景观服务。当周围为森林时,以中低林型种植为目标;当周围为平原时,以草灌型或草本型种植为目标;当坡面接近城区、风景区等人口密集区时,以观赏型种植为目标。坡面种植类型采用森林型、草灌型、草本型、观赏型等 

  3.3.3 互通区 

  互通立交是高速公路整体结构中的重要节点,也是与其它道路交叉行驶时的出入口。从景观构成的角度看,它是高速公路景观设计中场地最大、立地条件最好、景观设置可塑性最强的部位。因此可以将其看作是公路景观结构中最重要的部分之一,其景观往往与入口管理区统一考虑、整体布局。在立交的设计过程中要最大限度去保护用地范围内的原有的自然特征,如小型湿地、溪流、岩石和树木,以及名胜古迹和风景等,尽量避免对生态环境的破坏,使这些自然资源得到最大限度的利用。使立交与自然景观有机结合,以达到其与原有地形地貌最大限度的统一。立交区的景观设计以满足交通功能为前提,突出诱导栽植、标志性栽植和明暗过渡栽植等,同时兼顾绿化、美化和环境保护的功能。 

  3.3.4服务区、办公区、生活区绿化 

  服务区的位置选择及布设形式应充分结合现有特色的自然景观及人文景观,使其具有亲切感,且表现地方特色。绿化以庭院绿化形式为主,形式开敞简洁,局部采用自然式栽植。服务区绿化应考虑各个部位的功能要求因地制宜地进行: 

  (1)服务区的停车场绿化设计需要考虑遮荫休息功能。可适当栽植高大乔木,形成一定的绿萌,使车辆免受曝晒。用植物来加强防护和遮蔽效果。如加油站种植常绿和不易着火的防火树种。 

  (2)内侧庭院可结合服务区的建筑布局设置小庭院,体现小桥流水之美。以丛植种植为主,多选择香花、观花树种进行配植,使整体环境舒适宜人、轻松活波,起到良好的休闲目的;办公区、生活区乔、灌、花、草布局合理,创造舒适宜人的工作环境。 

  (3)收费站的绿化设计应考虑美化、防噪和防尘的需要,在管理楼的内庭院可采用庭院设计手法进行布局造景,使之形成清新自然的工作环境。 

  收费站靠近公路的绿化带应考虑防尘需要,并通过植物色彩渐变或向其他“色块”图案形式表示车速减缓进入收费站或服务区。

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