高等級(jí)公路綠化設(shè)計(jì)生態(tài)學(xué)原則初探

1、北京公路 > 2004年第6期 高等級(jí)公路綠化設(shè)計(jì)生態(tài)學(xué)原則初探徐州市三環(huán)路公路管理站 王新明摘要 生態(tài)學(xué)原則就是采用生態(tài)學(xué)原理解決問(wèn)題，公路綠化設(shè)計(jì)遵循生態(tài)學(xué)原則的目的是通過(guò)綠化建設(shè)盡快恢復(fù)生態(tài)平衡。本文介紹了生態(tài)學(xué)基本原理，闡述了高等級(jí)公路綠化設(shè)計(jì)采用生態(tài)學(xué)原則的必要性，以及生態(tài)學(xué)原理在公路綠化設(shè)計(jì)工作中的基本應(yīng)用。關(guān)鍵詞 高等級(jí) 綠化設(shè)計(jì) 生態(tài)學(xué)原則 生態(tài)位 生物多樣性 植物群落 廊道近幾年來(lái)我國(guó)公路建設(shè)呈現(xiàn)跳躍式發(fā)展的態(tài)勢(shì)，至2002年底，全國(guó)公路總里程為1758萬(wàn)kin，其中高速公路里程達(dá)25萬(wàn)km，公路綠化建設(shè)也呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭。2000年國(guó)務(wù)院下發(fā)了國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)全

2、國(guó)綠色通道建設(shè)的通知，全國(guó)各地掀起了公路綠化的高潮，綠化用地加寬，投入加大。但也應(yīng)看到，在一些高等級(jí)公路(含高速公路)的景觀與綠化設(shè)計(jì)中過(guò)分追求形式美，沒(méi)有考慮以恢復(fù)自然景觀為主，選用的植物品種單調(diào)，不能形成生物群落，以致在完工后容易造成病蟲害大面積暴發(fā)。在綠化設(shè)計(jì)中，還往往忽略植物后期管護(hù)的難度和成本，在全球資源面臨枯竭和環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，公路綠化按照生態(tài)學(xué)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)也就具有十分重要的意義。一、高等級(jí)公路綠化設(shè)計(jì)采用生態(tài)學(xué)原則的必要性1保護(hù)生存環(huán)境，恢復(fù)生態(tài)平衡的需要 高等級(jí)公路(以下簡(jiǎn)稱公路)一般線形較長(zhǎng)，修建一條公路往往需要大量挖填，因此它不可避免地破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。因此為

3、保護(hù)自然環(huán)境，必須根據(jù)不同區(qū)域的地理環(huán)境的立地條件，按照生態(tài)學(xué)的原則進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)和施工，盡量恢復(fù)生態(tài)平衡。公路綠化的目的，不僅僅是人工造景供人們欣賞，更重要的是在滿足交通功能需要的基礎(chǔ)上，最大限度地發(fā)揮其制造02、防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、降低氣溫等生態(tài)效應(yīng)。如果綠化工作中單純注重人工造景，譬如大量單一運(yùn)用草坪、色塊，或者辟植單一品種的樹木，都不能形成一個(gè)平衡的生態(tài)系統(tǒng)，生物凈生產(chǎn)量也不高，生態(tài)作用很小且易崩潰，同時(shí)造成養(yǎng)護(hù)工作難度加大。2利于生物多樣性保護(hù)工作的開展 生物多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。工業(yè)革命以來(lái)，人類為了追求經(jīng)濟(jì)效益，大肆破壞自然資源，造成了環(huán)境污染，生態(tài)平衡被破壞，引起物種

4、滅絕。公路綠化可以大力改善生態(tài)條件，提高環(huán)境質(zhì)量，同時(shí)有利于生物多樣性的保護(hù)工作。3降低綠化養(yǎng)護(hù)的成本 當(dāng)前公路綠化養(yǎng)護(hù)的一個(gè)難題是養(yǎng)護(hù)成本居高不下，原因一是植物品種選用不合理，如大面積栽植草坪，需要消耗大量的水和人工，二是栽植品種單一，易發(fā)生病蟲害。如1993年天津市多條主干道上的白蠟樹爆發(fā)吉丁蟲病害，被迫大量砍伐。打藥治蟲不僅增加了費(fèi)用，還容易造成環(huán)境的污染。因此按照生態(tài)學(xué)原理建立一個(gè)多層次復(fù)雜的植物群落，利用生物間的制約關(guān)系控制病蟲害的發(fā)生可降低養(yǎng)護(hù)工作量，同時(shí)大大節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本。二、公路綠化設(shè)計(jì)中涉及的生態(tài)學(xué)原理生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)，它所概括的原理普遍適合所有生命形式

5、，包括人在內(nèi)。近年來(lái)，人類面臨著環(huán)境、人口、資源等許多重大問(wèn)題，解決這此問(wèn)題必須依賴生態(tài)學(xué)的原理。人類越來(lái)越認(rèn)識(shí)到必須與自然和諧共處，才能實(shí)現(xiàn)保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在公路綠化設(shè)計(jì)中，適用的生態(tài)學(xué)原理主要有以下幾點(diǎn)：1植物的生態(tài)位生態(tài)位指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色。不同植物有不同的生物學(xué)特性，有的喜光，有的喜陰，有的耐寒，有的耐熱。掌握植物在植物群落中的生態(tài)位，有利于針對(duì)不同的地理環(huán)境來(lái)選擇合適的植物。2生物多樣性地球上許多物種的滅絕逐漸引起人們的關(guān)注，1992年，包括中國(guó)在內(nèi)的一些國(guó)家簽署了生物多樣性公約，從此保護(hù)物種避免生態(tài)災(zāi)難成為人類共同關(guān)注的課題。生物多樣性

6、是指物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性，定義為“生物中的多樣性和變異性以及物種環(huán)境的生態(tài)性”。生物多樣性程度越高，生態(tài)平衡越穩(wěn)定。3植物群落群落是指某一空間或一定的環(huán)境條件下生物種群有規(guī)律的組合。植物群落是指某一地段上全部植物的總和，它具有一定的種類組成和種問(wèn)比例，一定的結(jié)構(gòu)和外貌，一定的生境條件，執(zhí)行著一定的功能，是綠地的基本單位。植物群落存在著演替，當(dāng)達(dá)到頂極群落時(shí)是演替的最高階段，表現(xiàn)為高度的復(fù)雜性和穩(wěn)定性，這是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)追求的目標(biāo)。理想的植物群落是混交林，其綠量最高，其次是喬灌草多層結(jié)合，最次為單一地被植物。4廊道在景觀生態(tài)學(xué)中，景觀要素包括斑塊、廊道和基質(zhì)。斑塊泛指與周圍環(huán)境在外貌或性質(zhì)上

7、不同，并且有一定內(nèi)部均質(zhì)性的空間單元；廊道指景觀中與相鄰兩邊環(huán)境不同的線性或帶狀結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量景觀中分布最廣，連續(xù)性最大的背景結(jié)構(gòu)。公路是一種典型的廊道結(jié)構(gòu)。綠化帶(樹籬)在保護(hù)生物多樣性、防風(fēng)、保持水土、美化景觀等方面起很重要的作用。在保護(hù)生物多樣性方面，因自然林地的減少，許多野生動(dòng)物越來(lái)越依賴人工林帶，同時(shí)由于動(dòng)物對(duì)植物種系的傳播，使林帶中出現(xiàn)入侵植物，并逐漸增多。公路綠化帶(林帶)可將一些生態(tài)系統(tǒng)連接起來(lái)，提供物種傳播的通道。三、生態(tài)學(xué)原理在公路綠化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用按照生態(tài)學(xué)的原理，公路綠化設(shè)計(jì)要做到以。剛L個(gè)方面：1樹立生態(tài)功能優(yōu)先的原則通往旅游、風(fēng)景勝地、療養(yǎng)院等地方的公路，公路綠地以人工

8、造景美化為主，風(fēng)沙地區(qū)以造林防護(hù)為主。在所有的綠化功能中，都應(yīng)該確立生態(tài)功能優(yōu)先的原則。生態(tài)功能優(yōu)先與發(fā)揮其他功能不相矛盾，而且能更好地鞏固其他功能。在目前的綠色通道建設(shè)中，一些地方在高速公路兩側(cè)建立了幾十米至幾百米寬的防護(hù)林帶，連續(xù)幾十公里至上百公里僅為一個(gè)樹種，很容易造成病蟲害的暴發(fā)，導(dǎo)致樹勢(shì)衰弱失去防護(hù)的作用。如果多選用幾種樹種，合理分隔布置，將會(huì)增強(qiáng)抵抗病蟲害的能力，更好地實(shí)現(xiàn)防護(hù)功能。確立生態(tài)功能優(yōu)先的原則，也利于推動(dòng)公路綠化與公路主體工程同步規(guī)劃。目前許多高等級(jí)公路和高速公路的綠化設(shè)計(jì)滯后于路基路面的設(shè)計(jì)，把綠化工程作為公路主體工程的陪襯，一方面不能處理好現(xiàn)有的綠化狀況，造成未開工

9、先毀綠，另一方面沒(méi)有為下步綠化實(shí)施打好基礎(chǔ)。2適地適樹選用綠化植物品種適地適樹，包括適地適花、適地適草，即按照不同的立地條件和氣候選擇適宜的植物品種。選擇適宜的植物品種，就要考慮植物品種的生態(tài)位。公路是一種長(zhǎng)距離的結(jié)構(gòu)，各區(qū)域地段內(nèi)立地條件不同，相差很大，進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)時(shí)，必須先認(rèn)真調(diào)查各段立地條件，調(diào)查鄉(xiāng)土品種，做到綠化品種與環(huán)境的相適應(yīng)。例如楊樹是溫帶樹種，如果引種到江南，易發(fā)生病蟲害；香樟是中亞熱帶常綠樹種，如果引種到北方，則極易發(fā)生凍害。公路穿越山區(qū)可選擇側(cè)柏等一些耐旱耐瘠薄樹種，平原地帶應(yīng)選擇深根性的高大喬木樹種。光線強(qiáng)的地方，選用陽(yáng)性樹種，高架橋下宜選用耐陰植物。公路上汽車尾氣多，在

10、滿足交通功能要求的情況下，選用抗污染和凈化空氣強(qiáng)的樹種，如喬木。3做好植物多樣性的保護(hù)工作植物多樣性是公路綠地自然化的基礎(chǔ)，是提高綠地生態(tài)系統(tǒng)功能的前提。保護(hù)植物多樣性，首先要努力保護(hù)現(xiàn)有的綠化資源，在拓寬公路時(shí)應(yīng)盡可能地保留兩側(cè)原有的行道樹，比如可以考慮在一側(cè)拓寬，將原行道樹帶綠地作為分隔帶綠地。其次在優(yōu)先選用鄉(xiāng)土樹種的同時(shí)，引種馴化外來(lái)樹種，豐富植物品種，盡可能拓寬使用植物品種范圍，合理進(jìn)行配置。4建立復(fù)合型植物群落在高速公路邊溝外緣以及其它公路在不影響交通功能的情況下，有條件的地方可盡可能建立混交林群落。因?yàn)?，混交林能充分利用營(yíng)養(yǎng)空間，它的葉面綠量高，抗御災(zāi)害的能力強(qiáng)。純林抗御災(zāi)害的能力

11、較差，如我國(guó)“三北”防護(hù)林大面積為楊樹純林，目前已經(jīng)遭受天牛的嚴(yán)重侵害。如果公路綠地用地面積小或受到其它限制，要采取喬、灌、草相結(jié)合的方案，盡量加大綠量。今年春季徐州市三環(huán)路公路綠化工作思路是加密栽植，增加綠量。原有行道樹多為高干女貞和黑松，樹冠小，綠量低，這次在原行道樹之間加密栽植了落葉喬木，有法桐、國(guó)槐、欒樹、毛白楊等，這些喬木的栽植，極大改善了公路自然環(huán)境條件。原分隔帶綠化為草花地被間植紫薇、大葉黃楊樹等灌木，這次在分隔帶栽植了灌木綠籬，這樣既增加了景觀的觀賞性又增加了綠量。5拓寬完善公路綠化帶，建立綠色廊道公路綠化帶的生態(tài)作用隨著綠化帶寬度的加大而加大，確立綠化帶的寬度要考慮多種因素，城市用地緊張綠化帶可窄些，