韓兆興,衷 平,程逸楠
(交通運輸部規(guī)劃研究院,北京 100028)
近年來,我國公路建設始終處于高速發(fā)展期,截至2012年底,全國公路總里程達到423.75萬km,近5年平均每年增加10萬km,全國公路密度達到44.14 km/100 km2[1]。隨著國家公路網(wǎng)規(guī)劃的實施,國省干線公路、農(nóng)村公路建設需求旺盛,公路建設規(guī)模仍處在高位。
公路建設不可避免地會破壞沿線自然環(huán)境,導致水土流失加劇,改變地表匯水,并對動植物的生存產(chǎn)生影響[2-3]。自1995年李旭光等[4]介紹了日本邊坡綠化技術以來,公路建設項目在實施過程中逐步開展了生態(tài)修復工作,在技術措施、評價方法等方面積累了一定經(jīng)驗[5-7]。《交通運輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃》也提出,“加強生態(tài)保護和污染治理……減少公路建設對生態(tài)環(huán)境的影響,對生態(tài)敏感區(qū)域路段,注重生態(tài)修復建設,有效改善公路路域生態(tài)環(huán)境功能”。然而目前,公路生態(tài)修復的概念尚不清晰,修復內(nèi)容界定不明,因此有必要針對公路生態(tài)修復的本質(zhì)及內(nèi)容開展系統(tǒng)的梳理,結(jié)合工程實踐總結(jié)存在問題,并提出對策措施。
生態(tài)恢復(Eco-restoration)最早出現(xiàn)于1973年在美國召開的“受害生態(tài)系統(tǒng)恢復”國際會議上,通過不斷實踐和研究現(xiàn)已發(fā)展形成了恢復生態(tài)學[8]。而生態(tài)修復(Eco-rehabilitation)則由早期利用微生物代謝降解汽油污染的環(huán)境微生物修復技術衍生而來,后逐步融合植物生物修復技術,最終形成生態(tài)修復理論[9]。在國外,生態(tài)恢復注重對生態(tài)系統(tǒng)的重建,而生態(tài)修復注重對污染物的降解,兩者的區(qū)別在于實施對象的差異。
在國內(nèi),生態(tài)恢復和生態(tài)修復兩個概念的差異卻在于實施手段的不同。國內(nèi)學者認為,生態(tài)恢復是指停止人為干擾,解除生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負荷壓力,依靠生態(tài)本身的自適應、自組織和自調(diào)控能力,按生態(tài)系統(tǒng)自身規(guī)律演替,通過其休養(yǎng)生息的漫長過程,使生態(tài)系統(tǒng)向自然狀態(tài)演化[10]。而生態(tài)修復則是在順應自然規(guī)律的條件下,發(fā)揮自我修復能力,并進行科學合理的人工輔助措施[11],以達到改善生態(tài)環(huán)境,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。
基于此,可以將公路生態(tài)修復總結(jié)為利用自然生態(tài)系統(tǒng)的自我修復能力,在科學合理的人工輔助措施下,將公路新建、改建及擴建過程中產(chǎn)生的生態(tài)破壞進行恢復,恢復其原有的保持水土、維持生物多樣性等生態(tài)功能及開發(fā)利用價值[12]。一方面,公路的生態(tài)修復應以自然恢復為主,人工措施為輔,但人工采取的補植、營建等方式起到了引導和加快自然恢復的作用。另一方面,公路的生態(tài)修復是一個長期的過程,通過先鋒群落向頂級群落演替,生態(tài)系統(tǒng)的功能更加多樣、結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、物種更加豐富。
目前,公路生態(tài)修復的內(nèi)容主要包括邊坡生態(tài)修復、取棄土場生態(tài)修復、路側(cè)裸地生態(tài)修復、濕地生態(tài)修復及動物棲息地生態(tài)修復等[13-17],一般實施修復后2~3年路域生態(tài)系統(tǒng)會有較為明顯的效果[18]。較為常用的生態(tài)修復技術包括人工撒播、客土噴播、植被毯、掛網(wǎng)噴播、厚層基材噴播等,部分高陡邊坡也會采取一定的工程輔助設施開展修復[13]。此外,植被群落的設計、土壤肥料的調(diào)控、生態(tài)修復效果的評估也是公路生態(tài)修復的重要研究內(nèi)容[19-20]。
近年來,一些公路生態(tài)修復的成功案例也屢見報道。陜西閻良至禹門口高速公路生態(tài)示范工程,對部分路段的路塹邊坡開展了修復工作,采用厚層基材修復技術,修復成本約為130元/m2,施工1個月后發(fā)芽率達到90%,當年植被覆蓋率達到100%,第二年返青率達到85%以上[20]。百花山景區(qū)道路邊坡生態(tài)修復工程,采用人工栽植方式進行修復,工程實施后邊坡植被覆蓋率從原來的不足10%提高到30%左右[21]。
目前在已實施的公路生態(tài)修復工程中,往往僅針對局部施工點位的環(huán)境特點進行修復技術的選擇和植物配置的設計,對于公路整體生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高、公路沿線景觀的提升以及區(qū)域社會經(jīng)濟特征的凸顯等方面還缺乏考慮,修復后的人工痕跡較為明顯,與周邊自然環(huán)境的融合度不高。此外,公路的生態(tài)修復是一項長期工作,在開展人工植被恢復后還需制訂責任明確、切實可行的養(yǎng)護方案,確保人工修復的生態(tài)系統(tǒng)達到一定的自我調(diào)節(jié)和恢復能力。當前開展的公路生態(tài)修復工程多注重前期的施工建設,對于后期的養(yǎng)護管理缺乏深入認識和具體落實。
目前,公路生態(tài)修復工作多根據(jù)建設項目環(huán)境影響評價要求針對在建工程開展。而早前建設的公路,受環(huán)保意識、建設資金、設計標準等多方面因素影響,對路域沿線生態(tài)破壞較為嚴重,水土流失問題突出,且長期未得到自然恢復,針對這些公路更應著重開展人工生態(tài)修復及建設工作。但由于責任不明,早期建設公路的環(huán)保問題往往較為突出。
總體而言,邊坡、取棄土場及路側(cè)裸地的生態(tài)修復技術較為成熟,但針對干旱區(qū)、荒漠區(qū)、高寒地區(qū)等生態(tài)脆弱區(qū)及自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)等生態(tài)敏感區(qū)的生態(tài)修復技術還需進一步探索。此外,盡管部分項目在水系連通、動物棲息地營造等方面開展了一定的嘗試,但相關成果報道較少,技術成熟度不高,技術體系及評價標準尚未建立。
目前,已有很多公路生態(tài)修復技術應用到工程實際中,積累了較為豐富的經(jīng)驗,也取得了一定的成果。然而,生態(tài)修復的實施效果受技術的區(qū)域適用性、材料的選取、添加劑的配比以及后期的管養(yǎng)等多種因素影響,如何全面、客觀地評價生態(tài)修復的效果,了解實施修復后路域生態(tài)系統(tǒng)的改善程度,當前尚無統(tǒng)一的評價方法或研究結(jié)論。這也導致工程實施后,驗收標準不統(tǒng)一,技術經(jīng)驗積累不系統(tǒng)。因此,開展關于公路生態(tài)修復工程實施效果評價的研究在我國還是極為迫切和必要的。
公路生態(tài)修復工作應首先轉(zhuǎn)變修復理念,摒棄傳統(tǒng)簡單綠化的修復方式,應淡化人工修復痕跡,提倡從生態(tài)系統(tǒng)和沿線景觀角度開展系統(tǒng)性、整體性的生態(tài)建設。修復方案需更加關注生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高;植物配置的設計需更加側(cè)重沿線景觀質(zhì)量的提升;生態(tài)修復的目標不僅僅是提高植被覆蓋度、遏制水土流失,更應強調(diào)對生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力和修復能力的增強。
此外,生態(tài)修復不能一蹴而就,需要長期的投入和維護。各建設單位應制定責任明確、分工清晰、科學合理的后期養(yǎng)護方案,落實資金來源,通過中長期的養(yǎng)護加快生態(tài)系統(tǒng)的自然演替,保證生態(tài)修復的實施效果。
應優(yōu)先選擇位于或靠近“三區(qū)”(自然保護區(qū)、重要生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū))的公路基礎設施開展生態(tài)修復和建設工作,可嘗試在東北林草交錯區(qū)、北方農(nóng)牧交錯區(qū)、西北荒漠綠洲交接區(qū)、西北荒漠綠洲交接區(qū)、南方紅壤丘陵山地區(qū)、西南巖溶山地區(qū)、西南山地農(nóng)牧交錯區(qū)、青藏高原復合侵蝕區(qū)及沿海水陸交接區(qū)等生態(tài)敏感區(qū)域進一步探索生態(tài)修復技術,盡快形成系統(tǒng)完整、內(nèi)容豐富、體系完善的公路生態(tài)修復技術體系。
我國幅員遼闊,各地自然條件差異較大,應盡快編制全國范圍的公路生態(tài)修復規(guī)劃,結(jié)合我國各地區(qū)的生態(tài)特征、服務功能、保護要求及生態(tài)敏感性的空間分布規(guī)律,明確全國公路生態(tài)修復的總體目標、布局方案、技術政策及時間序列,更加穩(wěn)步、有序、科學地推動公路生態(tài)修復工作。
針對公路生態(tài)修復的復雜性和長期性,應盡快研究提出我國公路生態(tài)修復實施效果的評價指標體系和評價方法,針對生態(tài)功能區(qū)的區(qū)域特征、修復要求提出生態(tài)修復的評價標準,以進一步完善我國公路生態(tài)修復體系,促進生態(tài)修復技術的應用與創(chuàng)新。
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