1、高速公路工程建設對生態環境的影響評價（西北大學吳金鴻）摘要：高速公路工程建設對生態環境的影響巨大，且破壞后生態系統的恢復難度大。國內外對此都很重視，針對道路工程建設對脆弱生態環境影響進行了大量研究。目前，道路建設對生態環境影響的研究方法與途徑，包括3s技術、景觀生態學方法等，提出未來的研究方向。關鍵字：高速公路，生態環境，評價方法1、高速公路對生態環境的影響1.1 生態環境影響生態環境是在特定地理背景下，大規模的人類開發活動和氣候等自然災害影響,導致環境中的生態系統失衡，從而使生態系統自身調節能力下降，人為活動的不利影響程度超過了生態系統的承受能力和自我修復能力，使得生態系統朝惡化的方向發展，

2、甚至產生退化的生態環境1。道路建設項目帶來了巨大社會經濟效益的同時，也給沿線環境造成許多負面影響。如生活環境不斷惡化、土地沙漠化、水土流失、溫室效應、生境破碎、野生物種滅絕等，因此必須在加快道路項目建設的同時加強對道路路建設項目生態環境影響后評價的研究。1.2 高速公路對環境影響評價的范圍高速公路生態環境影響評價范圍三級評價范圍為高速公路用地外界不小于100m;二級評價范圍為高速公路用地外界不小于200m;一級評價范圍為高速公路用地外界不小于300m。當高速公路項目的建設區域外有高陡山坡、峭壁、河流等形成的天然阻隔地貌時，評價范圍可以取這些隔離地、物為界。省級及以上自然保護區的試驗區劃定邊界距

3、高速公路中心線不足5km者，將其納入生態環境現狀調查范圍，并根據調查結果確定具體評價范圍，受工程建設直接影響的原生、次生林地，應以其植物群落的完整性為基準確定評價范圍。1.3 高速公路對生態影響的具體分析生態環境是人類賴以生存和發展的物質基礎，對在施工期和運營期對生態環境的影響主要從以下幾方面進行2。1.3.1 對地表植被的影響地表植被是森林生態系統、草原生態系統、農業生態系統及人類生存環境中的主要組成部分。道路建設項目一方面因占用土地、臨時用地、取棄土場等使沿線地區的地表植被遭受損失或破壞，而且隨著施工和取土工程可能造成地下水出露，改變表層土體的含水量，從而使山體植被類型發生變化，道路施工期

4、的揚塵和營運期的汽車尾氣也會影響區域內植被的光合作用，減少其生態效率；另一方面，實施綠化工程，因而使地區的綠當量發生變化。1.3.2 對生物多樣性的影響由于受地形限制，道路大多沿較寬闊的溝谷邊坡布線，并注意避開或避免靠近沿途自然保護區。但在工程施工和公路營運過程中，對區域內的植被將產生不利影響，如植被損失、生境隔離、改變自然群落演替方向、個別珍稀瀕危植物受損、外來種和林業病蟲害侵入等。道路建設對野生動物的影響主要是由于植被破壞、通道阻隔、施工噪聲和營運燈光等。為便于影響因子分析和采取相應的保護措施，對動物的影響評價按施工期和營運期兩個階段分析。評價方法主要采用生態機理法，根據工程影響因子和動物

5、種群分布現狀，結合主要物種的生態習性，應用生態學的原理和方法進行影響分析。1.3.3對水土保持的影響道路建設項目破壞植被引起的水土流失，主要發生在道路施工期和營運初期。由于工程防護措施和恢復植被措施的實施，水土流失到營運后期將基本穩定。對水土保持的影響評價主要是通過對道路施工中高填、深挖路段的坡面、取棄土場地及塌方、泥石流等地質災害的調查，分析由于道路施工引起地質類別、地形、地貌、植被覆蓋率等現狀的變化對沿線水土流失的影響，提出治理措施和對策建議。1.3.4對農業生態環境的影響道路建設對于土地利用的影響主要是公路路面占用土地的影響，公路路面、護坡、公路服務區、施工場地、棄渣場、取土場等都會占用

6、土地，路面、護坡等永久性占用土地，會導致農田、林地等農林用地面積的絕對數量的減少；其他為臨時占用土地，在道路工程竣工后可以通過工程措施基本恢復到施工以前的土地利用類型，對于土地利用在絕對數量上不會減少。同時，項目也會對道路沿線地區土地利用結構產生影響，由于道路營運期車輛運行產生各類污染物，將會降低沿線土地質量。道路路基工程及結構物工程的施工引發大量的土石方開挖、植被破壞、水土流失及地質結構穩定性問題。道路建設對土壤性質的影響主要是指對于土壤的構型、土壤肥力、土壤的理化性質等的影響。施工期間，土壤的開挖，施工機械的碾壓等將對土壤構型、理化性質、肥力水平等產生影響，恢復需要一段時間。公路土壤由于工

7、程機械的開挖、回填及碾壓等導致土壤的物理性質發生變化。1.3.5對水環境質量的影響道路建設項目對水環境的影響主要是項目施工時泥土、泥漿散落、漏油等會造成水體局部油污染；施工人員排放的生活污水對施工區附近的地面水質有輕微的影響。公路營運期主要是服務設施產生的生活廢水和路面徑流，以及發生事故時外泄的有毒有害物質對附近水體的影響，在對服務設施的生活廢水經處理，將路面雨水經沉淀，對事故外泄水體進行收集的情況下，項目營運期對水體造成的影響較小。2道路建設生態環境影響研究途徑與方法2.1構建道路的指標體系針對高速公路規劃對自然生態環境的影響因素，建立了公路交通發展的戰略性生態環境評價的可選指標集并給出了基

8、于技術的評價方法。這種構建指標體系的方法簡單易行，評價要素明確，層次分明，構建的可選指標集可為西部地區高速公路發展規劃生態環境評價提供參考。2.1.1指標體系建立的基本原則指標體系選擇是開展環境評價工作的重要環節。指標選定的合理與否不僅直接影響到評價結果的科學合理性，而且也關系到評價工作量的大小。在指標選定時應注意遵循以下原則：(1)科學性原則指標體系要有科學理論支撐，能從機理上反映環境變化，并能客觀全面地分析環境特征變化的原因。(2)空間性原則戰略環境評價的對象具有高層次性，其實施產生的影響是區域性的或全球性的，具有大尺度特征，因此指標的選擇不能局限于對局部地點環境影響的反映，要從宏觀尺度把

9、握。(3)主導因素原則戰略環境評價要求全面分析，但不能不分巨細，面面俱到，需要根據區域環境特征，選擇對環境變化最敏感的因素。(4)層次性原則自然生態環境中，各生態組分的功能有顯著的差異，對道路建設影響的反映程度也會不同。在評價指標選定時，要分清層次，根據評價的目的和要求，在不同的層次上選取評價的方面和指標。(5)可操作性原則在選定評價指標時，要充分分析現有統計資料、環境基礎資料，以及有關國家或行業標準，在遵循科學規律的前提下，盡可能選擇那些現有的數據指標，以及利用現有的、等技術手段可以提取的資料，以保證評價指標具有較高的可操作性與實效性。2.1.2指標體系基本框架基本指導思想開展戰略環境影響評

10、價，是以資源的可持續利用和環境的持續穩定為總體目標來進行的，為了達到或者最大限度地接近這一目標，在評價指標體系構建時，需要根據環境特征、目前主要環境問題，以及公路建設對環境影響的特點科學正確地識別出高速公路建設對環境最大的可能影響方面。抓主要矛盾和環境問題點，能最大限度地利用相關領域已有的研究成果。在注意現實環境影響分析的同時，要盡可能地挖掘潛在的環境問題，一并分析，對交通規劃方案做出全面地分析評價2。基本指標體系是為了反映不同影響程度和為不同決策部門服務，公路建設戰略環評的指標體系框架可考慮按照環境主題、環境目標和評價指標，各部分進行構建。環境主題主要反映交通規劃涉及的生態環境要素，包括土地

11、資源、生物多樣性和生物資源、水資源等。環境目標包括規劃涉及的區域和、或行業的環境保護目標，以及規劃設定的環境目標。評價指標是環境目標的具體化描述。評價指標可以是定量的，也可以是定性的。一般情況下最好是可以進行監測、檢查的。根據以上的分析，公路建設自然生態環境影響評價時的具體指標體系應具體情況而定。例如，在西部公路交通發展規劃自然生態環境評價可選的指標集，主要有土地資源、水資源、生物資源、生態敏感區、潛在影響等五個方面。但在具體評價過程中，可以結合區域自然生態環境特征、道路等級規模，以及基礎數據資料等的實際情況進行指標的增添或剔除。2.2道路建設對生態環境影響的評價方法基于GIS技術的評價方法3

12、當今時代GIS、RS、GPS逐漸一體化，形成了3s技術，RS是重要的地理背景信息來源，通過解譯可獲得土地利用等重要生態背景信息GIS具有編輯、加工和評價長時段、大地理區域數據的能力及卓越的建模和影響預測能力，能夠識別和分析環境影響的時間和空間上的累積特征，因此為進行戰略環境影響評價提供了可操作的方法。可選指標集的指標主要是類型、面積、空間位置關系，這些指標可通過道路網絡與生態背景的疊加分析得到，并且可以用專題圖的形式表達出來，更加直觀、明了。因此環境影響識別、預測、評價過程可充分利用GIS技術的空間分析功能以及其強大的建模功能，使所建立的指標集更具可操作性具體步驟如下。首先，建立空間信息和屬性

13、信息數據庫，包括規劃路網和生態背景要素，它是環境影響評價的基礎性工作，其質量的好壞直接決定著影響評價的準確性。其次，充分運用GIS技術的overlay功能，規劃路網與生態背景疊加分析，從而找出影響范圍和影響的主要要素，它是環境影響識別的重要工具。再次，評價者根據環境影響識別判定的影響要素，進行指標的確定，充分利用GIS數學運算以及數學建模功能，找出戰略實施前后指標的變化，判斷環境影響的大小，并充分利用其空間和屬性信息的表達功能，將影響表現出來。最后，結合評價標準，評價規劃的實施產生的環境影響，給出結論并提出建議。景觀生態學方法420世紀80年代興起的景觀生態學，是研究景觀單元的類型組成、空間配

14、置（景觀結構）及其與生態學相互作用的綜合性學科，其研究的內容為：景觀結構、景觀功能、景觀動態。景觀格局是景觀的整體結構，也是每一個景觀動態過程的體現，格局與過程相互聯系，景觀空間格局影響生態學過程，同時景觀結構比功能易于研究，所以實際應用中以格局特征推測過程特征。不同的景觀類型及其空間配置形成各異的生態環境。景觀生態學中，以景觀空間格局指數為基本手段，對生態系統承載力進行定量分析，能夠大大提高生態系統空間格局及其動態評估的深度、廣度和精度。景觀生態學把空間格局分析方法與生態系統過程的長期監測相結合，研究景觀空間格局演變對生態系統過程和功能的影響，以及生態過程長期作用下景觀演變的規律性，構建景觀

15、格局與生態過程的耦合模型系統，更好地評估和預測生態系統及其過程和功能的時空變化。2.3生態足跡分析法生態足跡理論基本假設生態足跡理論基本假設是六類生態生產性土地(化石能源地、可耕地、牧草地、森林、建成地和水域)在空間上是互斥的，當一塊土地被用來修建公路(即被歸入建成地)時，它就不可能再作為森林、可耕地、牧草地進行生態生產等.生態生產性土地在空間上的互斥性使人們能夠對各類生態生產性土地進行匯總，從宏觀上認識自然系統的總供給能力和人類系統對自然系統的總需求.生態足跡計算基于以下兩個基本事實：(1)人類所消費的資源和排放的廢物是能夠被追蹤，并找到相應的生產區域和消納區域；(2)大多數被消費的資源和排

16、放的污染可以被轉化為提供或消納它們的具有生態生產力的陸地或水域面積。生態足跡計算方法5(1)追蹤資源消耗和污染消納人類活動所引起的消費(包括直接的家庭消費、間接消費、最終使家庭受益的商業和政府消費、服務等)和污染消納(包括水、氣、聲、固廢、輻射等污染的消納)被歸結為各種資源的消耗.將資源消耗量按照區域的生態生產能力分別折算成具有生態生產力的化石能源地、可耕地、牧草地、森林、建成地和水域等六類生態生產性土地的面積Aj,nCnPI-EA、cPL匚(1)jtEPtEP式中，j=0,1,2,3,4,5分別代表化石能源地、可耕地、牧草地、森林、水域和建成地；Aj為生態生產性土地的面積（hm2）;EPi為

17、單位生態生產力（t/hm2）;Ci為資源消費量（t）;Pi為資源生產量（t）;Ei為資源出口量（t）;Ii為資源進口量（t）.（2）產量調整由于同類生態生產性土地的生產力在不同國家和地區之間存在差異，因此同類生態生產性土地的實際面積不能直接進行對比，需要進行調整,方法是將其生態生產性土地的面積乘以產量調整因子yF（yieldfactor）,CiyFiEPn=£i4PIi-EiEPyFi分別代表化石能源地、可式中，yF=EP/EP;j=0,1,2,3,4,5耕地、牧地、森林、水域、建成地；Aj為調整后的生態生產性土地的面積（ghm2）;yF為產量調整因子；EP為全球平均單位生態生產力（

18、t/hm2）.（3）等量化處理這六類土地的生態生產力是不同的，為了將不同生態生產性土地類型的空間匯總為區域的生態生產力和生態足跡，各種類型的生態生產性土地面積需要乘以一個等價因子eF（equivalencefactors）.其計算方法為：某類生態生產性土地等價因子=全球該類生態生產性土地平均生態生產力/全球所有各類生態生產性土地平均生態生產力.目前采用的等價因子有幾類，本文采用William和Wackemagel提出來的等價因子：森林和化石能源用地為1.1,耕地和建筑用地為2.8,草地為0.5,水域為0.2。3展望隨著國內外對生態環境的關注與重視，未來道路網密度的進一步增大，高速公路工程作為一項大型的基礎工程建設，其對生態環境的影響，尤其值得重視。研究高速公路工程建設對生態環境的影響、評價，具有不言而喻的現實意義和應用價值，也是當前科學研究的重要方向60在現有的研究文獻中，高速公路工程對生態環境的影響、評價，當前主要采用定性與定量相結合的方法。目前國內已經開始利用“GPSRS”技術采集路域生態環境各脆弱因子信息，將采集的信息通過GIS技術軟件（如ARC/INFOILWIS、SICADDG等）進行處理和分析。但是，由于采用新技術