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摘 要：为研究公路建设运营对路域内生态环境的影响，运用路域生态学相关理论，详细分析了公路建设运营期间对路域内自然环境和野生动植物的干扰、破坏及其后果。
关键词：路域生态学，生态环境影响，公路建设
1 引言
近几年我国公路里程快速增长，安全设施逐渐完善，设计建造能力不断提高，公路建设成果显著，极大地促进了交通运输业发展，为经济建设和民众出行做出了应有贡献。现阶段道路建设与运营不可避免地对生态系统产生了干扰和破坏，其中对生态敏感和脆弱区域影响更大。本文详细分析了公路建设运营对路域内生态环境的影响，为提出相应生态环境保护措施提供了理论依据。
2 路域生态环境影响
2.1 自然环境影响
2.1.1 地形地貌
路基填挖会极大地破坏原有地形地貌，使边坡裸露且色彩、纹理及外形与周围景观极不协调，同时还会诱发滑坡坍塌等地质灾害，如图1所示。取弃土场也会极大地改变路侧原有地形地貌，进而产生植被破坏、水土流失及栖息地丧失等生态问题。
图1 路基填挖对地形地貌及自然植被的破坏
2.1.2 土壤
公路建设运营对土壤的影响主要是水土流失及土壤污染，现对其成因、分类及分布等进行具体分析。
公路建设过程中由于路基填挖、取土采石、弃土弃渣等建设活动，使原有植被受到破坏，水土保持能力降低，造成公路沿线水土流失加剧，严重破坏自然生态环境。水土流失主要发生在边坡、路基、路侧及取弃土场等受道路建设影响区域，如图1所示。公路建设过程中水土流失形式主要为水蚀和风蚀。
道路建成后如能及时恢复植被，可减轻水土流失严重程度，但道路营运阶段产生的污染影响时间一般很长，如橡胶、油污、重金属、融雪剂等对路侧土壤产生污染。有研究者对地处岩溶地区国道的多个路段进行试验，在距离公路不同距离处采集土壤样品，测定土壤中Cu、Pb、Cd等重金属元素的含量。结果表明，岩溶地区公路两侧土壤中的Cu、Pb、Cd等重金属元素含量在公路运行之后显著增加，其中土壤受Cd元素的污染最严重，重金属污染影响范围一般距公路80～100m[1]。
2.1.3 河流水系
公路建设运营对河流水系的影响主要包括水质污染与水系连通性改变两方面。公路排水系统会将携带各种污染物的雨水排入路域水系中，污染河流溪水甚至地下水。以氯化钠融冰剂为例，美国纽约州罗切斯特地区使用过除冰盐，致使安大略湖伊朗德阔伊特湾的氯化物浓度从1910年至1969之间增加了10倍[2]。
水生生态系统的连通性对于生物繁殖、能量流及物质流极为关键。如图2 a）所示，水系连通性主要包括如下四方面：①上游与下游连通；②河流与河岸连通；③河流与地下水系连通；④河流与植被群落连通。如图2 b）所示，道路建设后水系连通性受到了极大的干扰与破坏。桥梁建设后会影响河流上下游连通性，阻碍水生生物洄游及物质流动；道路若沿河布线则可能破坏河边湿地或漫滩，影响其与河流之间的连通性，使蓄洪能力降低，水源交流受阻；道路若设置沿河路堤挡墙，则可能阻碍对地表水与地下水的连通性，造成河流与地下水连通受阻；道路建设往往会破坏岸边植被，使植被与河流的相互调节作用降低或消失。
图2 公路建设前后河流水系连通性对比
2.2 路域植被影响
公路对路域植被的影响包括直接影响和间接影响。直接影响主要发生在道路建设时期，如路基开挖对植被的破坏。公路对路域内植被的间接影响有外来物种入侵、道路污染物、水土流失、景观破碎化、局部小气候变化等，具有持续时间长、涉及范围广、观测评价难度高等特点。现从外来物种角度具体分析道路建设运营对路域植被的影响。
外来物种是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外的物种、亚种或以下的分类单元，包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。公路建设破坏原有自然植被造成土壤裸露等问题，为外来物种入侵创造了机会。公路外来物种入侵主要通过以下两种途径：首先可通过人为道路绿化引入外来物种；其次可通过行人、车辆等无意识携带传播。
外来物种一旦入侵，可沿公路纵向和横向两个方向传播，进一步破坏原有生态系统平衡。如图3所示，一项对新西兰某条道路两边外来物种的调查发现：道路路肩、边沟及边沟缓坡处生长的外来物种的种数比本地物种多；边沟外侧外来物种与本地物种的种数基本相当；外来物种路侧分布较平均，本地物种多样性随着离路距离增加而提高[2]。
图3 路侧本地物种及外来物种分布
外来物种侵入公路路侧区域，若环境适宜则其种群会迅速繁殖，并逐渐发展成为当地新的"优势种"，占据大量空间、水分及阳光，加速本地物种灭绝，严重威胁生态安全。
2.3 路域动物影响
2.3.1 道路致死
道路致死是指除捕食和疾病等自然原因外，由道路建设运营相关因素引起的动物死亡。随着路网密度的不断增加，野生动物道路致死已经成为威胁生态平衡的重要因素。道路致死一般发生在动物由于捕食、繁殖、迁徙等需要横穿或者沿道路运动过程中。相关研究表明，道路致死率与车速、交通量、动物习性及道路选线等因素相关。
2.3.2 栖息地
野生动物由于捕食或繁殖等需要在几个栖息地之间迁徙，道路建设会分隔甚至破坏这些栖息地，使动物活动受到严重影响。如图4所示为道路建设前后栖息地不同状态，由此可分析道路对野生动物的阻隔效应。道路建成后物种A由于道路阻隔效应，很难甚至无法到达繁殖地③，使该物种繁殖受到严重影响甚至面临灭绝危险；栖息地⑤被分割成两个区域，致使道路两侧物种B基因交流受阻，遗传多样性降低，可能形成两个亚种B1和B2；公路建设使野生动物栖息地②完全消失，栖息地④面积减少，迫使野生动物寻找新栖息地。
图4 道路建设前后栖息地对比
3 结论
（1）公路建设路基填挖等活动会局部改变路域内地形地貌，引起土壤水土流失，干扰自然水系连通；公路运营期间车辆产生的各类污染物会造成土壤污染、水质污染、空气污染等。
（2）公路对路域内植被的影响包括直接影响和间接影响。外来物种生命力强，繁殖快，占据大量物质能量，造成原有植被群落退化，破坏原有生态平衡。
（3）公路建设运营对动物影响包括道路致死、栖息地丧失、阻隔效应等，造成动物种群数量减少、遗传多样性下降甚至物种灭绝。
参考文献：
[1]毛文碧，段昌群，等.公路路域生态学[M].北京：人民交通出版社，2009：103， 135.
[2]Richard T.T. Forman 著，李泰安，安黎哲 译.道路生态学--科学与解决方案[M].北京：高等教育出版社，2008：79，193.
[3]刘茂松，张明娟.景观生态学--原理与方法[M].北京：化学工业出版社，2004.
[4]华炜.干扰及其景观生态学意义在公路工程中的应用研究[D].南京：南京林业大学.2008.
[5]陈爱侠.路域生态系统环境功能与稳定性的初步研究[J].长安大学学报，2003，3（1）：11-13.
关键词：路域生态学，生态环境影响，公路建设
1 引言
近几年我国公路里程快速增长，安全设施逐渐完善，设计建造能力不断提高，公路建设成果显著，极大地促进了交通运输业发展，为经济建设和民众出行做出了应有贡献。现阶段道路建设与运营不可避免地对生态系统产生了干扰和破坏，其中对生态敏感和脆弱区域影响更大。本文详细分析了公路建设运营对路域内生态环境的影响，为提出相应生态环境保护措施提供了理论依据。
2 路域生态环境影响
2.1 自然环境影响
2.1.1 地形地貌
路基填挖会极大地破坏原有地形地貌，使边坡裸露且色彩、纹理及外形与周围景观极不协调，同时还会诱发滑坡坍塌等地质灾害，如图1所示。取弃土场也会极大地改变路侧原有地形地貌，进而产生植被破坏、水土流失及栖息地丧失等生态问题。
图1 路基填挖对地形地貌及自然植被的破坏
2.1.2 土壤
公路建设运营对土壤的影响主要是水土流失及土壤污染，现对其成因、分类及分布等进行具体分析。
公路建设过程中由于路基填挖、取土采石、弃土弃渣等建设活动，使原有植被受到破坏，水土保持能力降低，造成公路沿线水土流失加剧，严重破坏自然生态环境。水土流失主要发生在边坡、路基、路侧及取弃土场等受道路建设影响区域，如图1所示。公路建设过程中水土流失形式主要为水蚀和风蚀。
道路建成后如能及时恢复植被，可减轻水土流失严重程度，但道路营运阶段产生的污染影响时间一般很长，如橡胶、油污、重金属、融雪剂等对路侧土壤产生污染。有研究者对地处岩溶地区国道的多个路段进行试验，在距离公路不同距离处采集土壤样品，测定土壤中Cu、Pb、Cd等重金属元素的含量。结果表明，岩溶地区公路两侧土壤中的Cu、Pb、Cd等重金属元素含量在公路运行之后显著增加，其中土壤受Cd元素的污染最严重，重金属污染影响范围一般距公路80～100m[1]。
2.1.3 河流水系
公路建设运营对河流水系的影响主要包括水质污染与水系连通性改变两方面。公路排水系统会将携带各种污染物的雨水排入路域水系中，污染河流溪水甚至地下水。以氯化钠融冰剂为例，美国纽约州罗切斯特地区使用过除冰盐，致使安大略湖伊朗德阔伊特湾的氯化物浓度从1910年至1969之间增加了10倍[2]。
水生生态系统的连通性对于生物繁殖、能量流及物质流极为关键。如图2 a）所示，水系连通性主要包括如下四方面：①上游与下游连通；②河流与河岸连通；③河流与地下水系连通；④河流与植被群落连通。如图2 b）所示，道路建设后水系连通性受到了极大的干扰与破坏。桥梁建设后会影响河流上下游连通性，阻碍水生生物洄游及物质流动；道路若沿河布线则可能破坏河边湿地或漫滩，影响其与河流之间的连通性，使蓄洪能力降低，水源交流受阻；道路若设置沿河路堤挡墙，则可能阻碍对地表水与地下水的连通性，造成河流与地下水连通受阻；道路建设往往会破坏岸边植被，使植被与河流的相互调节作用降低或消失。
图2 公路建设前后河流水系连通性对比
2.2 路域植被影响
公路对路域植被的影响包括直接影响和间接影响。直接影响主要发生在道路建设时期，如路基开挖对植被的破坏。公路对路域内植被的间接影响有外来物种入侵、道路污染物、水土流失、景观破碎化、局部小气候变化等，具有持续时间长、涉及范围广、观测评价难度高等特点。现从外来物种角度具体分析道路建设运营对路域植被的影响。
外来物种是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外的物种、亚种或以下的分类单元，包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。公路建设破坏原有自然植被造成土壤裸露等问题，为外来物种入侵创造了机会。公路外来物种入侵主要通过以下两种途径：首先可通过人为道路绿化引入外来物种；其次可通过行人、车辆等无意识携带传播。
外来物种一旦入侵，可沿公路纵向和横向两个方向传播，进一步破坏原有生态系统平衡。如图3所示，一项对新西兰某条道路两边外来物种的调查发现：道路路肩、边沟及边沟缓坡处生长的外来物种的种数比本地物种多；边沟外侧外来物种与本地物种的种数基本相当；外来物种路侧分布较平均，本地物种多样性随着离路距离增加而提高[2]。
图3 路侧本地物种及外来物种分布
外来物种侵入公路路侧区域，若环境适宜则其种群会迅速繁殖，并逐渐发展成为当地新的"优势种"，占据大量空间、水分及阳光，加速本地物种灭绝，严重威胁生态安全。
2.3 路域动物影响
2.3.1 道路致死
道路致死是指除捕食和疾病等自然原因外，由道路建设运营相关因素引起的动物死亡。随着路网密度的不断增加，野生动物道路致死已经成为威胁生态平衡的重要因素。道路致死一般发生在动物由于捕食、繁殖、迁徙等需要横穿或者沿道路运动过程中。相关研究表明，道路致死率与车速、交通量、动物习性及道路选线等因素相关。
2.3.2 栖息地
野生动物由于捕食或繁殖等需要在几个栖息地之间迁徙，道路建设会分隔甚至破坏这些栖息地，使动物活动受到严重影响。如图4所示为道路建设前后栖息地不同状态，由此可分析道路对野生动物的阻隔效应。道路建成后物种A由于道路阻隔效应，很难甚至无法到达繁殖地③，使该物种繁殖受到严重影响甚至面临灭绝危险；栖息地⑤被分割成两个区域，致使道路两侧物种B基因交流受阻，遗传多样性降低，可能形成两个亚种B1和B2；公路建设使野生动物栖息地②完全消失，栖息地④面积减少，迫使野生动物寻找新栖息地。
图4 道路建设前后栖息地对比
3 结论
（1）公路建设路基填挖等活动会局部改变路域内地形地貌，引起土壤水土流失，干扰自然水系连通；公路运营期间车辆产生的各类污染物会造成土壤污染、水质污染、空气污染等。
（2）公路对路域内植被的影响包括直接影响和间接影响。外来物种生命力强，繁殖快，占据大量物质能量，造成原有植被群落退化，破坏原有生态平衡。
（3）公路建设运营对动物影响包括道路致死、栖息地丧失、阻隔效应等，造成动物种群数量减少、遗传多样性下降甚至物种灭绝。
参考文献：
[1]毛文碧，段昌群，等.公路路域生态学[M].北京：人民交通出版社，2009：103， 135.
[2]Richard T.T. Forman 著，李泰安，安黎哲 译.道路生态学--科学与解决方案[M].北京：高等教育出版社，2008：79，193.
[3]刘茂松，张明娟.景观生态学--原理与方法[M].北京：化学工业出版社，2004.
[4]华炜.干扰及其景观生态学意义在公路工程中的应用研究[D].南京：南京林业大学.2008.
[5]陈爱侠.路域生态系统环境功能与稳定性的初步研究[J].长安大学学报，2003，3（1）：11-13.