公路建设对自然生态的影响性分析

公路对自然资源的破坏和对自然环境的影响范围在路线两侧200 m~300 m左右,但对自然生态的影响要远远大于这一范围,美国哈佛大学地貌生态学家理查德·福曼认为,占地面积1%的公路,可以对20%国土的自然生态造成直接影响。 
　　公路的生态学效应 
　　公路的廊道与分割效应 
　　公路的廊道效应是由其结构特征所决定的。公路工程特别是高等级公路和公路网的建设是在自然景观中嵌入大型的人工廊道,一方面,四通八达的道路网将均质的景观单元分割成众多的岛状斑块,在一定程度上影响景观的连通性,阻碍生态系统间物质和能量的交换,导致物质和能量的时空分异,增加景观的异质性。另一方面,公路在增加景观破碎度的同时,也可促进景观间的物质和能量交换,使系统更为开放,起着通道作用。公路的通道作用最明显地表现在公路的运输功能上。这种物质与能量的时空位移对大尺度生态系统的发展演变及生态平衡的影响是极其巨大的。公路对生态系统的分割包括地面上的机械分割和空间上的噪音分割。机械分割是由于公路路基工程和交通隔离工程对生态系统物质流的阻截、屏障作用; 噪声分隔是汽车噪声、振动等对生态系统信息流的阻隔、误导作用。据荷兰学者Deijnen在对“交通噪声与鸟类繁殖密度关系研究”一文中,经过对43种鸟类的观察研究得出,交通噪声可能影响鸟类的繁殖率,噪声级的大小是影响鸟类繁殖密度的主要因素。 
　　公路的小气候环境效应 
　　公路小气候主要是由下垫面性质和大气成分所决定的。由于公路路面的组成材料往往与周围地区地表不同,大量水泥、沥青路面和路基的植入,改变了地表地下水环境。下垫面性质不同,他们对太阳辐射的吸收和反射作用也不同。裸露的沥青、水泥路面的热容量小,反射率大,蒸发耗热几乎为零,下垫面温度高。据有关研究,白天尤其是在盛夏,水泥沥青路面的温度能很快增至40摄氏度以上,加上道路上方空气粉尘和二氧化碳含量增高以及车辆的散热,使得公路成为一个“热浪带”,其周围多呈现出干热的小气候特征。由于公路的小气候环境效应,在公路周围会逐渐形成一个温度、热量、湿度、风及土壤条件等均与周围环境有所差别的独特小气候环境。 
　　经过一定时间的演变,在公路周围景观元素有可能产生局地分异,出现新的适生生物群落和边缘物种,而呈现出一定的过渡性。例如,在公路两旁通常会出现野草、灌丛、鸟类和昆虫等物种。 
　　公路的接近效应 
　　公路的开通使沿线地区的人流和物流强度增加,速度加快,同时也扩大了人类活动的范围,使许多原先人类难以到达或难以进入的地区变得可到达和易于进入,这些地区都是生物多样性相对较高而生态环境又比较脆弱的地区,这对于自然保护和珍惜资源的保护构成巨大威胁。接近效应是公路的一种间接影响。 
　　公路的诱导效应 
　　公路可以改变某一城市或乡村发展扩大的方式,这种改变表现出的主要特征之一,就是当一条公路建成不久,在公路走廊地带的某些区域,就会有新的工业、商业及民用建筑大量涌现。公路为出行提供的交通便利性是工商业建筑和民用住宅倾向于公路两侧不远区域的主要原因。 
　　公路刺激城市区域的扩展以及农村向城镇的发展,导致公路沿线街道化或城镇化,从而间接地造成由城镇景观代替农村景观或自然景观的巨变。 
　　公路建设对自然环境的影响 
　　对生物群落的影响 
　　公路建设对生物群落的影响既有直接影响也有间接影响。公路占地掠夺了生物的栖居场所,狭长的道路将原有生境一分为二,其结果可能使种群变小,种群之间交流减少,生物多样性降低。在山区,公路倾入溪谷的废渣,占据了动物的栖息和繁殖场所,使其不能取食、产卵,幼体不能发育,使水生动物种类减少。另外,河道经过冲刷等自然过程,底质砾石化或泥砂化,群落的回复率在各种环境下不尽相同，甚至一些影响是不可逆的。研究表明,在日交通量8 000至15 000车次道路两侧几百米范围内,没有一种动物会正常繁殖,另外,公路对爬行动物、两栖动物、蝙蝠以外的哺乳动物和不会飞的脊椎动物来说,也是明显的穿越障碍,也有一些无脊椎动物不想穿越公路,如一种橙色蝴蝶遇到公路时会选择折返。道路的接近效应是公路对生物群落产生间接影响的原因之一。公路对生物群落的间接影响还反映在:为外来物种提供入侵条件,影响生态系统原有平衡；交通运输污染土壤、空气、水等环境因子，通过食物链进入生态系统，在食物链顶端产生富积；为疾病传输提供通道等。在很多情况下,间接影响可能比直接影响对生态系统的破坏性更大，然而这种影响却常常不被重视,造成很多无法挽回的后果。 
　　对土地资源的影响 
　　公路建设对土地资源的影响主要有:一是公路永久性占用土地数量大，填挖高差大，特别是高速公路，每建设高速公路1公里,主体工程占用的土地最高可达5公顷至7公顷,加之弃土(石)场,取土(石)场,施工便道等辅助工程用地,占用土地公顷数则更高。公路建设不仅本身破坏路域生态,造成水土流失而引发公路病害,而且对整个生态的影响也是相当严重的。二是公路开通后的城镇化效应使公路两边的土地改作他用,特别是在高速公路互通区附近,大量的农田被规划开发为工业园区。三是公路交通环境污染效应可能使公路两侧的农田土壤质量下降。 
　　对水资源的影响 
　　公路建设对地表水流的影响:一是公路工程会改变地表径流的自然状态,改变地表水体的水文条件。由于公路的阻隔作用,使地表的径流汇水流域发生改变,加快水流的速度,导致侵蚀加剧；公路施工开挖,取、弃土方不当而造成下游河段淤塞,导致洪水的发生。有些公路建设项目还可能使河流改道,池塘、湖泊、水库被毁,对地表水资源、水环境产生危害。二是对水质的影响。公路交通的水质影响包括公路建设期间,工程施工的水土流失而导致河流、湖泊水质浑浊,悬浮物浓度增高；公路通车后,过往车辆的洒落物、漏油、轮胎磨损等污染物和运输有毒物质车辆发生生交通事故对水质的影响,以及公路服务设施(如加油站、修理厂、饭店等)排放的污水和垃圾等对水质的污染。 
　　公路建设对地下水流的影响：公路挖方路段如果位于地下水水位线以下,则会导致路基边缘及开挖的山坡出现渗水,最终导致地下水位下降,地表植被萎缩或枯死,土地可蚀性增加,导致水土流失,甚至滑坡等现象,进而破坏生态平衡,破坏景观。 
　　对自然保护区的影响 
　　公路直接穿过自然保护区时,其对自然保护区分割、噪声扰动、大气污染、人员进入增加,会对自然保护区产生根本性的甚至是毁灭性的影响。按《自然保护区管理条例》,穿过自然保护区核心区和缓冲区的公路一般是不可行的,需要寻求替代方案。在公路选线和建设中,更多的情况是从自然保护区界外擦边而过。公路的诱导效应和迫近效应,会给自然保护区带来管理上的巨大困难,会使自然保护区的动植物资源受到盗猎、偷伐、滥采滥挖的破坏,自然保护区土地亦会受到蚕食,保护区的动植物生境也因周围地带的开发利用、水文气候条件变化而逐渐恶化。此外,公路行车的大气和噪声污染,会影响保护区的动物生息,甚至夜间行车的车灯光亮,也可能会成为影响野生生物生息的因素。直接的影响还有公路的阻隔作用,他使保护区生物被限制在公路一侧,缩少了其觅食、寻偶的地域,隔断了迁徙或惯常活动的路线,其长期影响是十分巨大的。公路对远离其线路的自然保护区,也会造成间接的但却是长期而显著的影响。这主要是“迫近效应”所致。公路开通会加剧对一些自然保护区内外自然资源的开发,从而破坏保护区的自然性,降低其保护自然的功能。 
　　对自然景观的影响 
　　景观是指由地貌和各种干扰作用(特别是人为的作用)而形成的,具有特定的结构功能和生态特征的宏观系统。包括原有景观的地貌、植被、水体、建筑以及现有社会基础设施。人们通过视觉、感觉对景观产生印象、生理及心理的反映,形成综合效应,即“舒适性”。公路建设项目在施工中将不可避免地破坏自然景观,占用土地,破坏植被,可能影响自然地貌,原始景观,形成大量的裸露边坡,特别是在通过森林茂密的山区时,自然景观的破坏很大,而且难以恢复。同时,公路线型的结构特点对生态系统又具有分割和破碎的功能,从而造成景观生态系统在空间上的非连续性。