高速路生态景观林带生态修复作用的探讨

陈芳，邓鉴锋，陈传国

(广东省林业调查规划院，广东 广州 510520)

高速路生态景观林带生态修复作用的探讨

陈芳，邓鉴锋，陈传国

(广东省林业调查规划院，广东 广州 510520)

随着道路交通设施的快速发展，道路网络对自然生态环境的影响日益显著。文章分析了广东省高速公路、高速铁路建设对自然生态环境的影响，探讨了广东省14条高速公路、3条高速铁路生态景观林带的建设宽度、植被结构等对生物多样性的保护作用以及对景观破碎化的生态修复作用，为今后的生态景观林带建设提供更多的指导和思路。

高速路；生态修复；生物多样性；广东

2011年8月25日，广东省人民政府出台了《关于建设生态景观林带构建区域生态安全体系的意见》(粤府[2011]10l号)，决定在全省范围内大力推进生态景观林带建设。生态景观林带是在北部连绵山体、主要江河沿江两岸、沿海海岸及交通主干线两侧一定范围内，营建具有多层次、多树种、多色彩、多功能、多效益的森林绿化带。生态景观林带建设是生态文明建设的重要内容，是解决当前人类活动造成景观破坏及众多环境问题的重要举措。全省统一规划建设23条，共10 000 km的生态景观林带，建设类型主要有高速公路、铁路生态景观林带，沿海生态景观林带和江河生态景观林带3种。[1]

1 广东道路建设现状及其对生态环境的影响

1.1 道路建设现状

广东省综合运输服务网不断完善，以高、快速铁路和高速公路为主体、普通铁路和普通国省道为补充的“三横四纵”综合运输大通道基本贯通，铁路运输网络实现跨越式发展，公路运输网络主体地位进一步巩固。至“十二五”期末，全省公路通车总里程达21.6万km，其中高速公路通车总里程7 018 km，居全国第一，全面实现“县县通高速”。规模适度、结构合理、连接顺畅的国省干线路网基本形成，县乡公路总里程达11.8万km。铁路营业里程3 600 km，其中高铁和珠三角城际铁路1 100 km。[2]

“十三五”期间，广东将继续加快国家高速公路建设，预计到2020年底，基本建成国高网粤境段。到2017年底，高速公路通车里程超过8 000 km；到2020年底，高速公路通车里程将达11 000 km。

1.2 道路建设对生态环境的影响

道路，尤其是分布在自然环境中的各级公路，是一种隔离性很强的线性基础设施，其建设对生态环境产生了四方面影响[3-8]：(1)污染环境：导致沿线土壤、大气、水体等多种环境要素品质的下降；(2)侵占生境：直接破坏了野生动植物的自然栖息地，导致自然生态系统总面积的减小；(3)降低生境质量：增加了自然斑块的边缘长度，使生态系统更多的暴露在外界干扰之下，致使某些生态敏感的中心物种被动迁移，甚至灭绝；(4)造成生境破碎：切割了生态系统，导致生境斑块的破碎，且公路的大部分路段呈封闭状态，阻隔了水平生态流及物种迁移，改变了整体景观格局[9]。

广东全省范围内，由于国道、省道数量众多，侵占森林面积较大，而高速公路则形成更广泛的影响区域，使得破碎的斑块处于完全隔离的状态，并且穿越国家森林公园等景区(表1)。若按照目前的公路规划，到2020年底，由国道、省道、高速公路和高速铁路等共同形成的道路网络将对广东省的森林生态系统造成严重破坏。

2 高速路生态景观林带的生态修复作用

生态景观林带的建设，可有效改善部分路(河)段的疏残林相和单一林分构成，串联起破碎化的森林斑块和绿化带，保护生物多样性，形成广泛覆盖的森林景观廊道网络，增强以森林为主体的自然生态空间的连通性和观赏性，构建区域生态安全体系。生态景观林带也是重要的景观资源和生态屏障，是展示区域形象的重要载体。通过生态景观林带的不断建设，将实现生态防护、景观展示、彰显特色三大功能并举，有利于促进广东省生态文明的建设和发展。

2.1 生态景观林带对生物多样性的保护作用

2.1.1 生态景观林带宽度对生物多样性的保护作用 研究表明越宽的廊道对生物多样性的保护越好[10，11]，然而，也有学者反对这一说法[12]。他们认为，过宽的廊道会不可避免的促进生物在两侧间的运动，从而减慢了生物到达目的地的运动速度。但一般来讲，廊道越宽越好。随着宽度的增加，环境异质性增加，进而造成物种多样性增加。

具体来讲，廊道很窄时，边缘种和内部种都很少。随着宽度的增加，边缘种和内部种均增加，其中边缘种是在宽度略增加时即迅速增加，而内部种则当宽度增加到一定规格时才会迅速增加。此外，边缘种在增加到一定数量后也会逐渐趋于稳定，而内部种会随着廊道宽度的增加一直增加。宽度对物种数量的影响效应是不一致的。当宽度较小时，廊道宽度对物种数量影响较小，甚至可以说没有影响。达到一定宽度阈值后，宽度效应才会明显地表现出来。

不同学者提出了生物保护廊道的适应宽度值。Newbold提出，9～20 m的宽度可以保护无脊椎动物种群[13]；Brinson等提出30 m可以保护哺乳、两栖和爬行类动物；Cross提出15 m可以保护小型哺乳动物；Rohling认为46～152 m，是保护生物多样性的合适宽度[14]。

2.1.2 生态景观林带植被结构对生物多样性的保护作用 生物廊道中植被的结构(垂直结构、水平结构与年龄结构)对廊道中物种数量也有较大影响，例如乔、灌、草复合结构的廊道比仅由乔木构成的廊道含有更多的鸟类物种。此外，阔叶树廊道中鸟的种类一般比针叶树廊道的多。在某些情况下，沿着廊道种植一条紧密的缓冲带(比如针叶树)可能会改善小气候效应，同时也可以减少机会边缘种的定居。

广东省乡土阔叶树种为1 295种，隶属于284属，79科，全省各地都有景观好、经济价值高、适应性强、病虫害少的优良乡土树种。如黎蒴(Castanopsisfissa)、荷木(Schimasuperb)、枫香(Liquidambarformosana)、红苞木(Rhodoleiachampionii)、樟树(Cinnamonumcamphora)、格木(Erythrophleumfordii)等都是广东优良的乡土树种。丰富的乡土树种资源为广东生态景观林带建设提供了丰富的生物多样性。

广东省生态景观林带人工造林密度为1 200株·hm-2；补植套种根据林分现状和林木密度不同，采取见缝插针方式，种植密度在300～900株·hm-2不等，平均600株·hm-2。种植了常绿树种和观赏灌木，形成了3～5个层次的垂直结构的绿化景观带，为需要不同高度的鸟类提供了不同的栖息环境。

生态景观林带建设前，广东高速公路，铁路两侧绿化存在问题较多，如两侧有裸露地，有间断的绿化林带，零星分布有残次林、疏林地等、树种组成单一，森林结构简单，缺乏空间层次感和季相变化，部分路段主要以松树、相思林、经济林、桉树林为主(表1)。广东省生态景观林带建设通过调整森林的树种结构、层次结构、区域结构和树龄结构等，对高速公路、铁路造成的生态环境进行生态修复，形成了生物多样性丰富、林木郁闭、结构多的群落。

2.2 生态景观林带对景观破碎化的修复作用

景观破碎化表现为景观要素在外力作用下原来连续景观逐步变为许多彼此隔离的不连续的斑块镶嵌体的过程[16]，在此过程中，频繁的社会经济活动对景观格局的影响大大超出了自然因素的干扰，成为景观破碎化的主导因素[17]。当前，我国正处于城镇化加速发展时期，土地利用变化所引发的景观格局变化强烈，景观空间异质性显著[18]；特别是在大城市边缘区，随着城镇建设不断扩张和现代化交通运输网络的构建与发展，景观破碎化态势非常明显[19]。

表1 广东省高速公路、铁路生态景观林带建设前状况

广东省生态景观林带建设是解决当前人类活动造成的景观破碎化以及随之而来的众多环境问题的重要措施。4 714 km的高速公路，铁路生态景观林带(表2)不仅在景观中起到重要的结构作用，并且强烈影响到生物、物质和能量的循环流动。生态景观林带能够减轻生境破碎化对生物造成的伤害，在栖息地之间建立廊道，廊道的联系和辐射功能使它们成为促进未来生物多样性进化的重要景观结构。这17条高速公路，铁路生态景观林带将与沿线的水系、公园和居住区相结合，形成稳定的绿色生态网络，保护生物多样性，防止水土流失，成为生态环境修复的重要廊道。

3 建议

3.1 在生态景观林带建设过程中，从生态学的角度，综合考虑动植物群落的不同特性，更加合理的配置植物，尽可能的恢复当地的生物多样性。

3.2 加强对已建成的生态景观林带的生物多样性保护和生态修复作用等调查和实验研究，为生态优化的生态景观林带建设提供系统而可靠的科学依据。

表2 广东省高速公路、铁路生态景观林带建设长度和路段

3.3 根据《广东省生态景观林带建设规划(2011-2020年)》，工程建设需苗木约25 304.2万株，因此，林业部门要根据各地生态景观林带建设工程对树种苗木的需求，规划、指导和扶持足够的林木良种和苗木生产基地，加大培育绿化大苗力度，确保建设需要。

3.4 加强科技研究，大力选育林木良种，推广优良乡土阔叶树种、珍贵树种、木本花卉，采用先进实用栽培技术和造林模式，加强有害生物防治和森林防火等方面的技术创新和应用，为生态景观林带建设提供技术支撑。

[1] 广东省绿化委员会,广东省林业局.广东省生态景观林带建设规划(2011～2020年)[R].广州:广东省林业局,2011

[2] 广东省交通运输厅.广东省综合运输服务“十三五”发展规划[内部资料] .广州,2017

[3] Forman R T T.Estimate of the area affected ecologically by the road system in the United States[J]. Conservation Biology,2000(14):31-35

[4] Forman R T T.Good and bad places for roads:effects of varying road and natural pattern on Habitat Loss,Degradation,and Fragmentation.In:Irwin C L,Garrett P and McDermott K P ed.North Carolina:Center for Transportation and the Environment[D]. Raleigh:North Carolina State University, 2006:164-174

[5] Geneletti D.Using spatial indicators and value functions to assess ecosystem fragmentation caused by linear infrastructures[J].International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation,2004(5)：1-15

[6] 包薇红,范兢.浅谈公路建设对生态环境的影响.交通环保[J],2000,21(3):42-44

[7] 李双成,许月卿,周巧富,王磊.中网道路网与生态系统破碎化关系统计分析[J].地理科学进展,2004,23(5):78-85

[8] 李月辉,胡远满,李秀珍,肖笃宁.道路生态研究进展[J].应用生态学报,2003,14(3):447-452

[9] 刘佳妮,李伟强,包志毅.道路网络理论在景观破碎化效应研究中的运用——以浙江省公路网络为例[J]. 生态学报,2008,28(9):4352-4362

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[13] Newbold J D, Erman D C, Roby K B. Effects of logging on macroinvertebrates in streams with and without buffer strips. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Science, 1980(37):1076-1085

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[18] 吴波,慈龙骏.毛乌素沙地景观格局变化研究[J].生态学报,2001,21(2):191-196

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1005-5215(2017)10-0105-04

2017-10-16

陈芳(1977-)，女，广东茂名人，博士，工程师，主要从事林业调查规划工作.

S718.57

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10.13601/j.issn.1005-5215.2017.10.040