摘要：為更好地分析石漠化地區(qū)公路邊坡生態(tài)防護的環(huán)境效益，文章以西南地區(qū)某典型邊坡創(chuàng)面綠化生態(tài)修復為例，將綠化景觀、降溫增濕能力和環(huán)境污染防治三個方面作為環(huán)境效益維度，采用層次分析法和專家咨詢法相結(jié)合的方式進行模糊綜合評價。結(jié)果顯示，生態(tài)防護邊坡內(nèi)濕度高，小氣候調(diào)節(jié)能力強，對路域范圍內(nèi)空氣中粉塵的吸附效果好；邊坡內(nèi)植被群落發(fā)育完善，對交通輸運過程中產(chǎn)生的噪聲具有較好的吸收作用。

關(guān)鍵詞：石漠化；邊坡；生態(tài)防護；環(huán)境效益；評價體系

中圖分類號：U416.1+4

0 引言

我國西南地區(qū)是喀斯特地貌的主要分布區(qū)域，在公路建設(shè)過程中易使喀斯特地區(qū)發(fā)生石漠化，破壞當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，誘發(fā)滑坡、泥石流等自然災害。為了解決這些問題，目前多采用生態(tài)護坡的方式對邊坡創(chuàng)面進行修復，穩(wěn)固邊坡結(jié)構(gòu)［1］。但由于缺少針對石漠化地區(qū)公路邊坡生態(tài)防護工程環(huán)境效益的評價方法和體系，導致各種護坡施工效果無法得到有效評估。因此建立相關(guān)的評價指標體系，科學全面地評價石漠化地區(qū)邊坡生態(tài)防護的環(huán)境效益就顯得尤為重要［2］。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)采集

研究采用的石漠化地區(qū)公路邊坡生態(tài)防護環(huán)境效益評價數(shù)據(jù)為連續(xù)1年的現(xiàn)場觀測結(jié)果，分析樣本為我國西南地區(qū)某石漠化區(qū)域內(nèi)的典型公路邊坡生態(tài)防護工程案例。

1.2 指標體系的確定

綜合考慮國內(nèi)外相關(guān)研究并結(jié)合《公路環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》（JTG B04-2010）對公路工程建設(shè)項目的要求，遵循綜合性、典型性、穩(wěn)定性和連續(xù)性原則［3］，以公路邊邊坡綠化景觀、降溫增濕能力和環(huán)境污染防治等三個方面作為衡量石漠化地區(qū)公路邊坡生態(tài)防護環(huán)境效益的維度。

運用文獻計量分析，以中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI）為數(shù)據(jù)源，檢索《公路環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》頒布后的2010年至今以“邊坡生態(tài)防護評價”為主題詞的有關(guān)文獻，結(jié)合石漠化地區(qū)生態(tài)防護技術(shù)的特點，基于石漠化地區(qū)公路邊坡生態(tài)防護環(huán)境效益標準層目標，逐漸分解為影響目標實現(xiàn)的各指標層，最終細化為8項指標，構(gòu)建石漠化地區(qū)公路邊坡生態(tài)防護環(huán)境效益評價體系，如表1所示。

改善邊坡綠化景觀、提升降溫增濕能力以及防治環(huán)境污染是石漠化地區(qū)公路邊坡生態(tài)防護環(huán)境效益評價的核心目的。其中，在邊坡綠化景觀方面，從植物抗逆性、植被覆蓋率、植被綠色期和鄉(xiāng)土植物比重等方面開展分析［3］。在降溫保濕方面，選擇降溫率和增濕率為典型指標。在環(huán)境污染防治方面，選擇降噪量和PM2.5削減率考核其有效性［4］。石漠化地區(qū)公路邊坡生態(tài)防護環(huán)境效益評價有時并不完全是推動或改變某項指標的主導者，但不可否認的是，建立相應的評價體系在一定程度上推動或提升了某項指標，因此仍具有非常重要的正向意義。

為保證各項指標適用于評價石漠化地區(qū)邊坡生態(tài)防護環(huán)境效益，采用SPSS25軟件，使用Pearson相關(guān)性分析法對各指標進行相關(guān)性分析。由于植物抗逆性為定性指標，無法與定量指標進行相關(guān)性分析，邊坡內(nèi)大多數(shù)植物的生長期為1年，1年內(nèi)鄉(xiāng)土植物在邊坡內(nèi)植物所占的比重基本保持不變，也就是常量，因而無法參與本次相關(guān)性分析。石漠化地區(qū)公路邊坡防護環(huán)境效益各觀測指標間的相關(guān)性分析詳見表2。

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，石漠化地區(qū)公路邊坡防護環(huán)境效益各指標均存在不同程度的相關(guān)性。植被覆蓋率與降溫率、植物綠色期、降噪率呈顯著相關(guān)；降溫率與增濕率呈高度相關(guān)，與降噪率和PM2.5削減率呈顯著相關(guān)；植物綠色期與增濕率呈顯著相關(guān)，與降噪率、PM2.5削減率呈低度相關(guān)；增濕率與降噪率、PM2.5削減率呈顯著相關(guān)。

1.3 評價指標的分級

本文基于相關(guān)法律法規(guī)，結(jié)合邊坡生態(tài)防護的實際狀況和現(xiàn)有的研究成果，將各評價指標劃分為優(yōu)秀、良好、一般、較差、差5個等級，各評價指標的分級量化標準見表3。

1.4 評價指標的權(quán)重

指標重要程度標度值能夠反映出各評價指標的相對重要性。為了使評價體系更加客觀、準確、科學，本文采用層次分析法和專家咨詢法相結(jié)合的方式，對各評價指標權(quán)重進行劃分，如表4所示。

將各指標分為不同的層次要素，按各要素之間的隸屬關(guān)系，建立遞階層次結(jié)構(gòu)；根據(jù)方法中規(guī)定的比較序列，兩兩比較各要素間的重要性，橫向和縱向比較之后列出數(shù)學矩陣；計算判斷矩陣各個指標的相對權(quán)重，并進行一致性檢驗，如果不滿足方法中的規(guī)定需要重新修改矩陣，直至檢驗結(jié)果完全正確［5］。

本研究采用一致性比率CR來檢驗判斷矩陣的一致性程度。

CI總=∑CIi=0.539 6×0.003 3+0.297 0×0+0.163 4×0=0.001 78；

RI總=∑RIi=0.539 6×0.89+0.297 0×0+0.163 4×0=0.480；

CR總=CI總/RI總=0.037lt;0.1

各層因子總排序一致性檢驗的結(jié)果為0.037，lt;0.1，符合一致性檢驗要求。

2 案例分析

2.1 案例選擇依據(jù)與標準

邊坡生態(tài)防護竣工的首個生長季后，生態(tài)防護植被對邊坡環(huán)境的抗逆性和生態(tài)防護內(nèi)部各植被之間的相互影響決定著邊坡植被群落的生長情況。邊坡生態(tài)防護構(gòu)建的邊坡植被群落能夠有效調(diào)節(jié)邊坡周圍的小氣候和土壤狀況，促進生態(tài)防護植被群落的生長［6］。

邊坡生態(tài)防護2～3年以后，邊坡植物群落會有兩種不同的演替方向。（1）邊坡生態(tài)防護的植被生長良好，對邊坡生態(tài)環(huán)境有了較好的改善效果；部分鄉(xiāng)土植物扎根邊坡，植物種類變多，植物種群結(jié)構(gòu)更加完善，邊坡生態(tài)環(huán)境恢復效果較好，并且有利于護坡能力的長期穩(wěn)定發(fā)揮。（2）邊坡生態(tài)防護植物減少，種群結(jié)構(gòu)單一，邊坡植被群落結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，邊坡生態(tài)防護效果較差，邊坡環(huán)境更加惡劣，沒有起到生態(tài)防護的作用。

為確保評價體系適用于石漠化地區(qū)公路邊坡生態(tài)防護，評價邊坡案例應盡可能具有代表性，因此本研究選擇了石漠化區(qū)域內(nèi)使用邊坡創(chuàng)面綠化生態(tài)修復技術(shù)的典型邊坡作為觀測樣坡。

2.2 環(huán)境效益的模糊綜合評價

為保證評價結(jié)果的普適性和客觀性，選取觀測樣坡在2022年夏季調(diào)查的各項指標實測值，用于其公路邊坡防護的環(huán)境效益評價，各觀測指標如表5所示。

根據(jù)隸屬函數(shù)最大值的原則對觀測樣坡在2022年夏季的環(huán)境效益進行評價，可以判斷出其環(huán)境效益等級為“良好”。

2.3 觀測數(shù)據(jù)分析

圖1所示為工程所在區(qū)域2022年月平均降水量及溫度，圖2所示為工程所在區(qū)域常年月平均降水量及溫度。

由圖1和圖2可知，以邊坡生態(tài)防護的降溫保濕為切入點，2022年春季降水量高達98.52 mm，遠超同期；外部降水充足，且邊坡植被群落生長良好，故生態(tài)防護邊坡內(nèi)濕度達到54.668%，與道路旁的觀測點相比，濕度增加了11.398%，保持濕度的效果好。邊坡內(nèi)濕度高，對邊坡內(nèi)的氣溫調(diào)節(jié)能力強；春季邊坡內(nèi)外的溫度差達到1.247 ℃，效果良好。邊坡內(nèi)溫度相對較低，故氣壓較高，能夠?qū)⒖諝庵械念w粒物保留在邊坡中，生態(tài)防護邊坡內(nèi)的PM2.5顆粒物含量高于邊坡外的含量，表明邊坡內(nèi)對空氣中粉塵的吸附效果好。觀測樣坡為使用生態(tài)防護技術(shù)恢復2～3年的公路邊坡，邊坡內(nèi)植被群落發(fā)育完善，郁閉度高，故在除去測量點間的距離因素后對噪聲的削減量仍高達5.51 dB，對道路交通產(chǎn)生的噪聲具有很好的抵抗能力。

3 結(jié)語

（1）石漠化地區(qū)公路邊坡生態(tài)防護環(huán)境效益可以從綠化景觀、降溫增濕和環(huán)境污染防治三方面構(gòu)建評價指標體系，采用模糊層次分析法評價石漠化地區(qū)公路邊坡生態(tài)防護環(huán)境效益較為可行。

（2）根據(jù)隸屬函數(shù)最大值的原則對觀測樣坡2022年夏季的環(huán)境效益進行評價，可以判斷該石漠化地區(qū)典型公路邊坡的生態(tài)防護環(huán)境效益等級為“良好”。

（3）生態(tài)防護邊坡內(nèi)濕度高，小氣候調(diào)節(jié)能力強，能夠?qū)⒖諝庵械念w粒物保留在邊坡中，對路域范圍內(nèi)空氣中粉塵的吸附效果好；邊坡內(nèi)植被群落發(fā)育完善，郁閉度高，對交通輸運過程中產(chǎn)生的噪聲具有很好的吸收效果。

參考文獻

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基金項目：廣西重點研發(fā)計劃“廣西石漠化地區(qū)公路貧瘠邊坡生物增肥綠化技術(shù)”（編號：桂科AB20159033）；廣西重點研發(fā)計劃“高陡邊坡生態(tài)防護升級及穩(wěn)定性監(jiān)控技術(shù)研究（自籌）”（編號：桂科AB21220069 ）

作者簡介：譚繼宗（1985—），碩士，教授級高級工程師，主要從事瀝青及瀝青混合料施工技術(shù)研究工作。