机动车大量产生以后公路网进一步形成,并逐渐成为人类经济和社会生活中为人们提供机动廊道的重要设施,它促进了地区间经济和文化的交流,被人们认可为经济发展的先行要素。因此,公路在一片赞誉声中不断地扩大建设规模,增加路网密度,最后象一张大网终于笼罩在大地之上,并且仍旧无休无止地继续扩展和延伸。 公路从建设的三至四年施工期,到运营的整个漫长过程,要对环境尤其是生态环境从小生境到景观各个尺度上造成许多破坏和压力,诸如栖息地剥夺,生境破碎化,动物种群隔离,水土流失加剧,车辆噪声,有害废物、甚至重金属排放等等。而这些影响在很长一段时间里被地学和生态学界忽视了,尤其是国内这方面的研究更少。在荷兰已经有人计算出全国公路生态影响面积(Road-Effect Zone,REZ)为国土面积的17%～20%(R. Reijnenetal, 1995);在美国这一比例达到19%-22%(Richard T. T. Forman,2003)。中国目前虽然尚未计算出这一指标,但基础设施开发速度惊人,仅高速公路一项其里程已经突破3万公里,成为仅次于美国跃居高速公路世界第二位的国家;再加上各类等级公路、等外公路、未登记的农村道路,考虑国土面积因素,这一指标极高。 中国西部大开发战略实施以后,西北地区以其脆弱的生态现状面对了许多环境压力。公路建设成为一个重要的生态环境影响因子。它占据有限的可耕地,剥夺生物的栖息场所,造成更多的水土流失点面,使得原本脆弱的干旱半干旱地区生态环境更加脆弱,不可逆性进一步彰显。公路的建设加剧了西北干旱半干旱地区区域资源、生态环境和人口之间的矛盾,使得公路的生态环境问题愈显突出。在这种背景下,论文选取分布在甘肃省境内干旱半干旱地区的5条不同类型的公路作为研究对象,通过现场调查收集沿线动植物数据,利用统计分析和反馈型人工神经网络的拟合、泛化及预测对沿线最具干旱半干旱地区生态代表性的两栖和爬行类动物,植被生长和土壤铅浓度作了时相和空间上的分析,以此来指标道路周边地区生态环境对道路的响应。同时也提出了若干目前公路建设中生态方面需要关注的问题,希望能为西北地区经济社会协调发展的决策起到一定的参考作用。本论文内容共分为五章,分别概括如下: 第一章为绪论,主要介绍选题的相关背景,内容包括了“公路和生态的关系”;“干旱半干旱地区目前公路建设对沿线生态的影响”;以及论文“研究区域—甘肃省境内目前公路开发的现状”。另外,本章中也对国内外公路生态研究进展作了概括性描述,分成“一般性公路生态研究”和目前“道路生态(Road Ecology)的国内外研究”两节内容来描述。 第二章介绍研究区域。要对五条分布在干旱半干旱地区的道路沿线生态响应做出合理分析,并得出较为可靠的结论,对沿线研究区域内的基本地理位置、生态条件、工程技术指标等数据就应该有一个较深入的了解。因此,本章内容从描述道路所在的黄