鹤大公路互通立交区植物群落模式设计1)

徐文远 董春艳

(东北林业大学，哈尔滨，150040)

高等级公路的建设，必将会对自然植被系统带来不利的影响，采用人工辅助的方法，使自然本身具有的恢复力得到充分发挥应该是生态恢复的指导思想。近几年来，随着高等级公路建设的迅速发展和人们对于生态环境问题认识的提高，许多专家学者开始对高等级公路植被恢复技术开展研究［1-3］。但是在植被恢复过程中，往往忽视了生态适宜性、生物多样性、植物群落自然演替等生态学原理，引入的植物很难适应在公路的恶劣条件［4-5］。而互通立交区的植被多为人工植被群落，植物群落模式设计物种较为单一，设计植物种类也较少，景观效果比较差，很难达到生态恢复的目的。

鹤大公路作为黑龙江省东部地区重要的纵向干线和出省通道，是黑龙江省重点工程项目，其建设目标是生态、环保、景观、旅游相结合的高速公路。鹤大公路大部分路段与原有国道并行或重叠，该工程的实施进一步加重了对周边生态环境的干扰和破坏，尤其在公路建成运营工程中，其扩展和集聚效应使公路周边的土地利用方式发生改变，原有的植被生态系统遭到破坏，特别是互通立交区域，受损面积比较大，严重影响高速公路的景观效果和路域周边的生态安全。因此，开展互通立交区植物群落模式设计的研究，将有利于周边稳定，保障行车安全。

1 研究区概况

鹤大高速是国家“7918”高速公路网中的纵一线，是一条纵贯黑龙江、吉林、辽宁三省东部地区的干线公路，是我国东北东部地区重要出海港口丹东和大连的快捷通道，也是东北综合运输网东部通道的组成部分，全长1 394 km。鹤大高速黑龙江省境内段起于鹤岗市，经佳木斯市、桦南县、七台河市、鸡西市、林口县、牡丹江市、宁安市，终点至宁安市复兴搂村东牡丹江南岸黑、吉两省交界处，全长549 km。鹤大高速公路中佳木斯至七台河段126.2 km，七台河至鸡西段64.2 km，鸡西至牡丹江段138.23 km。沿线植被景观复杂多变，有农田、天然次生林、人工林，植物资源比较丰富，但应用于互通立交区域的植物种类比较少。

1.1 研究路段的选择

为了比较准确、全面的了解鹤大公路互通立交区域植物群落模式设计过程中可以应用的植物资源，根据高速公路出入口连接的城市，将鹤大公路划分为矿产资源城市互通(鸡西、麻山、兴农)、资源城市互通(桦南和曙光)、森林资源城市互通(林口、柳河)、旅游城市互通(柴河、铁岭)4类，本文分别对鹤大公路黑龙江省境内的11个互通立交区植物群落模式设计过程中的植可以应用的物资源的状况、植物群落结构进行调查、分析。

1.2 调查样地的设定

矿产资源城市互通立交区域：匝道周边空间的植物种类;能源城市互通立交区域：道路边坡以及匝道区植物种类;森林资源城市互通立交区域：道路边坡、环岛植物种类;旅游城市互通立交区域：匝道周边空间以及边沟植物种类。

在11个调查区内选择连续的样地路段，调查不同路域的植被。在这些确定的调查路段上定点，定树观测植物的长势、高度、冠幅、景观效果。

互通立交区域植物资源调查：在11个样地内，对鹤公路互通立交区以及周边地区的植物资源进行调查、记录植物品种、植物生长势、景观效果，然后对数据处理，对不同互通立交区域植物资源的利用状况进行分析。

互通立交区植物种类和数量调查：不同类型的互通立交区和不同的周边环境，植物的种类组成和数量是不相同的。通过对调查样地植物的科、属的统计和植物区系地理成分分析，初步了解研究路段植物群落的结构与性质。为进一步探索群落间的差异或相似性程度提供依据。

互通立交区植物群落模式设计：按照科学性、经济性、实用性与可操作性相结合的原则，在多方位、多角度调查、多方面搜集资料的基础上，根据鹤大高速公路路域生态环境现状，对鹤大高速公路综合生态景观体系进行研究，并提出相应的植物群落模式。

本文通过大量的调查，从植物的生物学特性、生态习性、种类、结构、布局、层次、密度等方面，分析互通区的植物选择和配置技术的优劣以及对各个互通区进行植物群落模式设计。

2 结果与分析

2.1 鹤大公路互通立交区植物资源现状分析

2.1.1 鹤大公路互通立交区可以应用的植物资源

调查结果显示11个互通区可以应用植物为50种或变种，分属于26个科，35属。其中蔷薇科6种，分属于5属;木犀科5种，分属于3属;菊科5种，分属于5属;柏科2种，分属于2属;禾本科3种，分属于3属;豆科科2种为一个属;槭树科2种，分属于2属;杨柳科2种，分属于2个属;其他都为单种单属(科)。

互通立交区域的主要可以应用的植物如下。主要栽培用材及村落绿化树种：圆柏(Sabina chinensis)、毛白杨(Populus tomentosa)、紫叶李(Prunus ceraifera cv.Pissardii)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)、树锦鸡儿(Caragana arborescens)、紫椴(Tilia amurensis)、接骨木(Sambucus williamsii);主要经济树种：李(Prumus salicina)、梨(Pyrus serotina Rehd)、杏(Prunus armenica)、胡桃(Juglans regia L)、山荆子(Malus baccata);山里红(Crataegus pinnatifida)、沙棘(Hippophae rhamnoides);主要乡土树种：山杨(Populus davidiana)、云杉(Picea asperata Mast)、复叶槭(Acer negundo Linn)、兴安落叶松(Larix gmelini)、臭松(Symplocarpus foetidus)、黑皮油松(Pinus tabulaeformis var.mukdensis)、白桦(Betula plciniata)、蒙古栎(Quercus mongolica)、榆(Ulnus pumila L)、旱柳(Salx matsudana)、东北山梅花(Philadelphus schrenkii);主要灌藤植物：紫穗槐(Amorpha fruticosa)、东北连翘(Forsythia suspensa)、茶条槭(Acer ginnala)、偃伏梾木(Cornus stolonifera)、暴马丁香(Syringa reticulate var.mandshurica)、紫丁香(Syringa oblata)、黄刺玫(Rosa xanthina)、珍珠梅(Sorbaria kirilowii)、鸡树条荚迷(Viburnum sargentii)、毛樱桃(Cerasus tomentosa)、金银忍冬(Lonicera maakii)。

2.1.2 植物种类比较

互通立交区以及周边环境中植被种类调查统计结果为：鸡西互通的植物种类最多为18种，最少为明义互通3种，见表1。

表1 互通区绿地中植物种类比较

结果表明，鹤大公路互通立交区以及周边环境中应用的植物种类与整个黑龙江省应用情况相比，植物种类的选择比较狭窄，其绿化物种在应用范围上还有很大的选择空间。应该选择更多适合高速公路环境，并且适合当地的气候环境的植物资源，例如：紫穗槐、鸡树条荚迷、忍冬、茶条槭等。这样可以进一步丰富高速公路沿线的植被景观。

2.1.3 植物群落中乔、灌木所占比例

各样地植被群落中，乔木所占百分比从高到低的顺序为明义互通(66.7%)＞西长发互通(60%)＞桦南互通(50%)=曙光互通(50%)＞铁岭互通(42.9%)＞柴河互通(42.8%)＞兴农互通(40%)＞柳树互通(36.3%)＞麻山互通(35.3%)＞鸡西互通(33.3%)＞林口互通(30%)。灌木类比重从高到低依次为：麻山互通(64.7%)＞兴农互通(60%)＞柴河互通(57.2%)＞鸡西互通(55.6%)＞柳树互通(54.5%)＞桦南互通(50%)=曙光互通(50%)＞铁岭互通(42.9%)＞林口互通(40%)= 西长发互通(40%)＞明义互通(33.3%)。

以上结果表明，几个区域中乔、灌木所占的比例均较大，而地被类、藤本类植物相对较少、甚至缺失，这与施工过程中地被植物大量被破坏有很大的关系。所以在进行植物群落模式设计过程中需要加强人为因素的管理和引导，增加地被类、藤本类植物的应用，促进植被尽早达到相对稳定状态，做到各区景观的自然协调，使互通立交区植物群落真正融入到周围环境中去。

2.2 植物群落模式设计

互通立交区植物的选择应注意选择和周围环境景观相协调的品种，注意植物的生态位，使乔灌草相结合，同时注重美化效果，并尽可能多采用乔木和灌木。可以建立田园式的互通立交区绿化模式，即选用乡土品种，如紫穗槐、野蔷薇、旱垂柳、偃伏梾木、复叶槭、银中杨、东北连翘、山梅花、榆树、蒙古栎、落叶松、云杉、丁香、五角枫、接骨木等绿化立交区，同时选用紫花苜蓿、野菊花、苍耳、紫花地丁、马蔺、白三叶等作地被植物，具体见表2。

表2 互通立交区植物群落模式设计方案

3 结论与讨论

鹤大高速公路互通立交区可以应用的植物种类比整个黑龙江省植物种类狭窄，其绿化植物在应用范围上还有很大的选择空间;几个区域中乔、灌木所占的比例均较大(66.7%和64.7%)，而地被类、藤本类植物相对较少、甚至缺失，因此，在后期绿化过程可以考虑多种植地被类植物;11个互通立交区中乔灌木分配不均，部分区域灌木的密度大于乔木，导致很难发挥植物的群体效应，而新建绿地的多数苗木规格较小，真正能够发挥植物群落应有的生态及景观功能还需要一定的生长时间;生态恢复模式选择根据匝道的形式和景观设计要求可以进行合理选择，主要为模纹式图案、乔木为主、乔灌结合、灌木为主、以及草本为主等。

高速公路互通立交区生态恢复是一项综合性较强的技术，涉及环境学、植物学、生态学、土工学、水力学等学科领域。良好的植被恢复对于防止眩光、稳定路基、防止水土流失、减轻污染、保障行车安全、美化环境具有极为重要作用［6-7］。本文主要对鹤大公路互通立交区现状进行了调查研究，对植物资源利用现状做综合分析，指出各互通区的差异，进一步提出优化措施。分析讨论高速公路互通区植被恢复可以应用的资源，并对其资源性状进行综合评价，目的是为以后高速公路互通立交区植物的应用提供理论依据。同时还分析了各互通立交区植物群落模式的特征，通过比较植物多样性、乔灌木的种类、数量以及密度，指出了各个互通立交区中植被生态恢复模式的优缺点。本研究在总结鹤大公路植被生态恢复模式的基础上，为今后黑龙江省高速公路互通立交区植物资源以及恢复模式的选择提供理论支撑。

黑龙江省地形复杂、气候差异很大，要做好生态恢复这项持久性的工作，还有许多问题需要探究。植物群落的变化是一个动态过程，包含季节变化、年际变化以及群落更新。不同植物的群落生态防护效果需要结合植物群落的生态特征、植被恢复程度与恢复能力等进行研究，探讨植物群落的生长动态变化、群落入侵以及演替趋势。由于时间和能力有限，在调查的过程中缺乏最初植被植的原始资料，所以有些研究只是基于现状的调查分析，缺乏具体动态变化过程的研究。

［1］李志刚，钱国超，云鹤，等.高速公路边坡综合防护与美化设计试验研究［J］.公路交通科技，2002，19(6)：61-65.

［2］顾晶.三维植被网喷播植草技术在高速公路边坡上的应用［J］.生态环境，2003，12(2)：155-156.

［3］董世魁，崔保山，丁宗凯，等.大保高速公路老营段路域植被生态恢复［J］.生态学报，2008，28(4)，1483-1490.

［4］孙青，卓慕宁，朱立安，等.论高速公路建设中的生态破坏及其恢复［J］.土壤与环境，2002，11(2)：210-212.

［5］National Research Council.Assessing and managing techology paved roads［M］.Washingtom：National Academy Press，2005.

［6］孙乔宝，甄晓云.高速公路建设对生态环境的影响及恢复［J］.昆明理工大学学报，2000，25(2)：68-71.

［7］陈金成.高速公路生态绿化设计浅析［J］.河北林果研究，2006，21(3)：350-353.