高速公路建设生态影响分析

王一帆 邢亭婷

摘 要：高速公路的建设会给生态环境带来各种各样的影响，其影响有直接的和间接的，短期的和长期的，可逆的与不可逆等。本文选取高速公路对生态环境影响因子中的水土流失、草地资源及生物多样性等进行分析。针对成什绵高速公路建设项目对高速公路生态环境影响价值核算进行了探讨。

关键词：高速公路 水土流失 草地资源 生物多样性 生态影响

1 前言

高速公路的建设会给生态环境带来各种各样的影响，其影响有直接的和间接的，短期的和长期的，可逆与不可逆的等等。分析相关文献归纳总结出高速公路对生态环境影响的因子主要以下12项：对林地的影响，对耕地的影响，对草地的影响，对水土流失的影响，对生物多样性的影响，对景观的影响，对施工环境的影响，对湿地的影响，对人群健康的影响，对生态系统服务功能的影响，对水环境的影响，对环境地质的影响等。本文选取其中三个影响因子（水土流失，草地资源及生物多样性）进行价值核算及分析，如何判断这些负面影响以及如何避免和减缓这些负面影响一直是人们探讨的主题。近年来，随着类似问题的日益突出，相关的研究也在进行。如已经开展的高速公路生态环境影响评价，提出了一些原则性的评价方法和补偿措施，对公路的建设有着指导性的意义。

2 水土流失的损失

高速公路工程对水土流失的影响主要表现在施工期：一方面是工程建设中如取土、开挖、石料开采等人为地对土地造成破坏；另一方面是由工程引起的土体崩塌、冲刷侵蚀等对土地的破坏，两者作用的结果均为失去土地及破坏景观。根据《成什绵高速公路工程水土保持方案》对工程施工期（含准备期）和自然恢复期新增水土流失的预测，本工程新增水土流失主要来自工程永久建筑物中路基路面工程、桥涵工程和互通立交工程、表土临时堆存点、取土场、堆渣场及施工临时设施占地等区域。经统计，在水土流失预测年限内，新增水土流失量为38.04万t，其中施工期新增水土流失量为37.62万t，占总流失量的98.81%，按施工期3年算，年平均流失量为12.54万t/a。

高速公路建设水土流失的经济损失可分为两大部分，其一是直接经济损失（Direct Economic Loss），其二是间接经济损失（Indirect Economic Loss）。前者又包括養分流失损失、水分流失损失和泥沙流失损失3个方面；后者则颇为复杂，如水土流失引起土壤肥力和作物产量降低的损失，泥沙淤积水库引起水库蓄水和灌溉能力下降的损失，泥沙冲淹农田引起弃耕的损失等。由于资料和条件所限，本文只进行直接经济损失评估。

2.1 水土流失养分流失损失

水土流失养分流失损失=水土流失N元素流失损失+水土流失P元素流失损失+水土流失K元素流失损失。各元素流失损失均采用间接市场价值法进行估算：

（1）N元素流失损失

氮元素流失损失即由于水土流失造成的土壤氮元素流失量（折算成氮肥数量）（t）与氮肥市场价格（元/t）的乘积。其计算式可表示为

LN=10-6×D×N×EN×VN （2-1）

其中：LN 表示水土流失N元素流失损失（元/a），D表示水土流失量（t/a），N表示土壤碱解氮平均含量（10-6），EN表示碱解氮折算为硫酸铵的系数， VN表示硫酸铵市场价格（元/t）。

本项目建设造成的水土流失量为12.54万t/a，土壤碱解氮平均含量取112（10-6），碱解氮折算硫酸铵系数取值4.762，硫酸铵市场价格取600元/t。将以上数据代入2-1，得到N元素流失损失

LN=10-6×12.54×104×112×4.762×600=4128.8（元/a）

（2）P元素流失损失

磷元素流失损失即由于水土流失造成的土壤磷元素流失量（折算成磷肥数量）（t）与磷肥市场价格（元/t）的乘积。其计算式可表示为

LP=10-6×D×P×EP×VP （2-2）

其中：LP表示水土流失P元素流失损失（元/a），D表示水土流失量（t/a），P表示土壤速效磷平均含量（10-6），EP表示为速效磷折算为过磷酸钙的系数， VP表示过磷酸钙市场价格（元/t）。

本项目建设造成的水土流失量为12.54万t/a，土壤速效磷平均含量取9（10-6），速效磷折算过磷酸钙的系数取值3.373，硫酸铵市场价格取500元/t。将以上数据代入2-2，得到P元素流失损失

LP=10-6×12.54×104×9×3.373×500=1903.38（元/a）

（3）K元素流失损失

钾元素流失损失即由于水土流失造成的土壤钾元素流失量（折算成钾肥数量）（t）与钾肥市场价格（元/t）的乘积。其计算式可表示为

LK=10-6×D×K×EK×VK （2-3）

其中：LK 表示水土流失K 元素流失损失（元/a），D表示水土流失量（t/a），K表示土壤速效钾平均含量（10-6），EK表示为速效钾折算为氯化钾的系数， VK表示氯化钾市场价格（元/t）。

本项目建设造成的水土流失量为12.54万t/a，土壤速效钾平均含量取109（10-6），速效钾折算氯化钾的系数取值1.167，氯化钾市场价格取1900元/t。将以上数据代入2-3，得到K元素流失损失

LK=10-6×12.54×104×109×1.167×1900=30307.39（元/a）

养分流失总损失即氮、磷、钾3种主要元素流失损失之和。用A养表示，则其计算式为

A养=LN+LN+Lk=40128.8+1903.38+30307.39=72339.57（元/a）

2.2 水土流失水分流失损失

水土流失水分流失的经济损失，我们选用“影子工程”法来计算。就是计算出能替代被流失的水分的补偿工程所需的费用，可用农用水库工程作为替代物，故水土流失造成的的水分流失的经济损失（元/a）也就是所流失的土壤水量（m3/a）与修建每m3农用水库所需投资费用（元/m3）的乘积。其计算式可表示为

A水= D/ρ×η×V水库 （2-4）

其中，A水表示水分流失损失（元/a），D表示水土流失量（t/a），η表示土壤含水率（%），ρ表示土壤容重（t/m3），V水库表示修建每m3农用水库投资费用（元/m3）。

本项目建设造成的水土流失量为12.54万t/a，土壤含水率取15%，土壤容重取1.25t/m3，修建每m3农用水库投资费用按2000年平均水平计为1.5元/m3。将以上数据代入3-1，得到水分流失损失

A水= 12.54×104÷1.25×15%×1.5=22572（元/a）

2.3 水土流失泥沙流失损失

与上述水土流失水分流失损失一样，泥沙流失的经济损失亦选用“影子工程”法来计算，只是泥沙流失损失的替代物为拦截泥沙工程的投资费用，亦即由于水土流失造成的泥沙流失经济损失就是泥沙流失量（m3/a）与拦截每m3泥沙工程的投资费用（元/m3）之乘积。其计算式可表示为：

A泥= D×V泥/ρ （2-5）

其中，A泥表示泥沙流失损失（元/a），D表示水土流失量（t/a），ρ表示土壤容重（t/m3），V泥表示拦截lm3泥沙工程投资费用（元/m3）。

本項目建设造成的水土流失量为12.54万t/a，土壤容重取1.25t/m3，拦截lm3泥沙工程投资费用取1.2元/m3。将以上数据代入4-1，得到泥沙流失损失

A泥= 12.54×104×1.2÷1.25=120384（元/a）

综上所述，成什绵高速公路建设项目水土流失造成的直接经济损失=养分流失损失+水分流失损失+泥沙流失损失= A养+A水+A泥=72339.57+22572+120384=21.53（万元/a）。

3草地资源的损失

草原资源是自然界中十分丰富的资源之一，是人类第二大绿色屏障。草原结构复杂、功能多样，在环境系统中发挥着不可替代的作用。成什绵高速公路建设将永久占用草地3.24hm2， 使其丧失原有的生态功能。

3.1 直接使用价值

草地的直接使用价值A1以草地草群的生产量来衡量，可由下式计算：

A1=P×S草×QN （3-1）

式中：P表示单位草量的价值（元/kg）；S草表示草地面积（hm2）；Q表示每公顷产草量（kg/hm2）；N为草地等级。

本项目占用草地面积为3.24hm2，主要为4级草地，每公顷产草量取4500 kg，单位草量的价值取0.3元/kg。将以上数据代入3-1，草地的直接使用价值：

A1= 0.3×3.24×4500=4374（元/a）

3.2 间接使用价值

草地资源的间接使用价值A2可按下式计算：

A2=N×S草 （3-2）

式中：N表示草地生态系统单位面积服务功能价值（元/hm2），S草表示草地面积（hm2）。

谢高地等人根据我国的实际情况，参考Costanza的研究成果，计算出我国草地生态系统单位面积的生态价值为6094.7元/hm2，本项目占用草地面积为3.24hm2。将以上数据代入3-2，草地的间接使用价值

A2= 6094.7×3.24=19746.83（元/a）

草地的使用价值：A=A1+A2=4374+19746.83=24120.83（元/a）

3.3 补偿价值

林地的补偿价值B采用恢复费用法，按下式计算：

B= V草×C草 （3-3）

式中：V草表示单位面积退化草地的恢复费用（元/hm2），C草表示草地退化面积（hm2）。

单位面积草地恢复费用参照张金屯、梁嘉骅的研究取值，退化草地的恢复费用按照5级退化草地每hm2需要5万元，3～4级退化草地每hm2需要3万元。本项目主要为4级草地，故单位面积退化草地的恢复费用取3万元/hm2，本项目占用草地面积为3.24hm2。将将以上数据代入3-3，草地的补偿价值

B=50000×3.24=162000（元/a）

综上，草地资源的损失价值为：

（3-4）

4结束语

本文将部分主要影响因子的价值损失核算结果进行了简单的加和，但由于各个环境因素在整个生态系统的循环中所起的作用是不同的，各环境因素之间是相互影响和相互制约的，任一生态环境因素的改变都会对与其相关的其他因素产生影响。由于各生态环境因素的综合影响，生态环境因素的价值具有叠加性与重复性。同时，各生态环境因素自身又包含诸多的环境因子，其价值具有多重性。因此，生态环境的综合价值并非各生态环境因素价值的简单加和。在对生态环境进行综合价值核算时，应兼顾各生态环境因素在环境总体中的相对重要程度以及它们之间的相互影响。

通过对成什绵高速公路建设工程对生态环境部分主要影响因子的价值核算以及分析，可见该工程从费用-效益角度来看是可行的。但高速公路建设对生态环境造成的影响仍是不可忽视的，只有在开发建设的同时将这些影响降低到最低程度，合理利用自然资源，才能实现高速公路建设的可持续发展。

高速公路生态环境影响价值核算是一项复杂的系统工程，虽然目前有了基本的理论和方法，但还不够成熟和统一，核算结果差异也比较大，还需作进一步的深入研究。

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