高速公路土地复垦的景观生态质量评价——以汶马高速为例

李欣欣

（四川省国土勘测规划研究院，成都 610045）

高速公路建设将森林、草地、农田、河流等天然、半天然生态系统转化成交通设施等人工系统［1］，在促进社会区域经济发展的同时，对沿线土地造成了不可避免的压占、挖损和分割，改变了原有的景观格局，破坏了长期以来形成的生态系统。除永久占地之外，临时用地复垦虽恢复了部分原有地貌景观，但由于土地破坏严重，土地生产力下降，很难恢复到原有生态质量水平。因此，如何控制和减少高速公路建设对沿线土地带来的负面影响，尽可能恢复景观生态平衡，已经成为立项决策、行政管理和工程施工中亟待解决的问题。

1 研究区概况

汶马高速向北连接青海和新疆，向西连接西藏，是《国家公路网规划》“上海—成都”高速公路和“成都—昌都”联络线中的重要路段，是交通运输部《深入实施西部大开发战略公路水路交通运输发展规划纲要（2011—2020年）》“八纵八横”西部开发骨架公路网纵八线（阿勒泰—广州）和横五线（上海—喀什）的共用路段，是《四川省高速公路网规划》中“成都—德格—西藏”线和“成都—阿坝—青海”线的共用路段，也是《四川汶川地震灾后恢复重建总体规划》中一条通往重灾区的高质量生命线。

汶马高速地处青藏高原东缘与四川盆地西北边缘交错接触带，属大陆性高原季风气候，年平均温度6.3℃。年降水量753mm，年均日照2 000小时以上，年均无霜期120天，年均17m／s以上大风雪40次；灾害性天气主要有干旱、秋绵雨、冰雹、雪灾，其中雪灾主要集中在高山区，常阻塞道路；土壤质地以沙质壤土、粉土、砂土为主，含沙较重，为河流冲洪积形成物，土壤疏松，通透性较好，供肥性能较好，宜耕期较短。因此，汶马高速公路的建设具有地形、地质、气候条件、工程建设环境极其复杂，生态条件极其脆弱等特点。

2 资料来源与研究方法

2.1 资料来源

本研究收集了土地利用变更调查数据、汶马高速勘界和复垦数据、汶马高速可行性研究报告、水土保持方案等，同时收集了汶川县、理县和马尔康县的相关行政区划图、地形图、社会经济数据等资料。根据全国土地利用现状分类标准及研究区实际情况，将研究区分为耕地、园地、林地、草地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水域和未利用地；运用ArcGIS软件提取土地利用类型面积等统计数据，运用Fragstats软件提取评价单元内斑块总数、景观破碎度指数等。

2.2 研究方法

2.2.1 评价指标的构建

景观生态质量是指景观生态系统在自身演替和外来干扰作用下，维持自身结构和功能稳定性的能力，其衡量标准是景观生态质量的稳定性，取决于景观生态稳定度和景观干扰度［2-3］。本研究从景观生态稳定度与干扰度两方面构建指标体系，在前人研究［4-11］基础上运用频次统计法筛选出高频次指数，再结合研究区实际情况及数据可得性，最终确定选取指标构建出景观生态质量评价指标体系，详见表1。

表1 景观生态质量评价指标体系

2.2.2 综合评价模型

1）景观稳定度评价模型（Landscape stability index）

Wx为第x个指标的权重，Px为指标标准化值，n为评价指标的个数。

2）景观干扰度评价模型（Landscape disturbance index）

Wy为第y个指标的权重，Py为指标标准化值，n为评价指标的个数。

3）景观生态质量评价模型（Landscape ecological quality index）

LEQI值越大，景观生态系统越稳定；反之景观生态系统越脆弱。当LEQI≥2，可以认为景观生态质量处于稳定状态，当2＞LEQI≥1，可以认为景观生态质量处于较稳定状态，当 LEQI＜1，可以认为景观生态质量处于不稳定状态。

3 结果与分析

3.1 景观生态质量评价

本研究构建500m缓冲区作为研究评价范围，涉及18个乡镇，74个行政村，故本研究的评价单元为74个。根据景观生态质量评价结果对比分析，见表2。

3.1.1 汶马高速公路修建前，沿线景观生态质量较好

修建前二古溪村和较场村的景观生态质量处于稳定状态，面积共79.279 1公顷，面积占比为0.51%，剩余72个评价单元的景观生态质量处于较稳定状态，面积15 438.469 5公顷，面积占比为99.49%。汶马高速未修建前，沿线整体景观生态质量较好，评价单元内二古溪村区域内大部分地类为有林地，景观稳定度好且干扰度差，较场村区域内地类多样，有一部分为城镇用地，其干扰度较二古溪村高但稳定度仍较好。

3.1.2 汶马高速修建后复垦前，沿线景观生态质量相较于修建前有所下降，但表现还未明显

修建后复垦前朴头村和较场村的景观生态质量处于稳定状态，面积468.241 3公顷，面积占比3.02%；周达村、布瓦村、禹碑岭村和过街楼村的景观生态质量处于不稳定状态，面积188.31公顷，面积占比1.19%；其余68个评价单元的景观生态质量处于较稳定状态，面积14 861.197 3公顷，面积占比95.79%。汶马高速修建后，景观生态质量仍维持在稳定和较稳定状态的评价单元，主要是因为汶马高速公路选址多为原有建设用地，因此对景观造成的干扰度较低，故仍维持在稳定和较稳定状态；评价单元周达村、布瓦村、禹碑岭村和过街楼村区域内修建前地类主要为耕地、水域或草地，修建汶马高速后，区域内更新为公路用地，故景观生态质量急剧下降为不稳定状态。

3.1.3 汶马高速临时用地复垦后，沿线景观生态质量下降明显

复垦后新桥村的景观生态质量处于稳定状态，面积116.987 7公顷，面积占比0.75%；过街楼村等26个村的景观生态质量处于不稳定状态，面积7 758.874 3公顷，面积占比50.01%，其余47个评价单元的景观生态质量处于较稳定状态，面积7 641.886 6公顷，面积占比49.24%。汶马高速复垦后，根据复垦区域具体实际情况，景观生态质量恢复为稳定或较稳定状态的评价单元，主要是因为复垦地类为林地、草地或耕地，过街楼村等26个评价单元景观生态质量仍处于不稳定状态，主要是因为根据地块实际情况和经济因素等，大部分地块的复垦情况较差，维持了修建后复垦前的状态。

3.2 景观生态质量变化评价

将评价数据在ArcGIS软件中进行变化叠加，根据变化幅度划分了五个等级，如表3所示。

3.2.1 修建后复垦前与修建前叠加结果分析

1）修建后复垦前的景观生态质量相较于修建前，整体略微变差但变化不明显。

2）经过叠加分析，变差的评价单元主要是因为修建前的原有地类多为林地或草地、水域等地类，经过修建后，受到高速公路的影响较大。

3）经过叠加分析，略好的评价单元主要是因为评价单元内分布大面积的林地和草地，汶马高速主线较少经过该评价单元，只分布有较少的临时用地，因此对这些评价单元内的景观生态质量影响较小。

3.2.2 复垦后与修建后复垦前叠加结果分析

1）复垦后的景观生态质量相较于修建后复垦前整体明显变差，略差和变差等级的面积占比达57.23%。

2）经过叠加分析，变差的评价单元主要是因为评价单元内临时用地分布较少，永久用地较多，复垦后，地类的变化对评价单元内的景观生态质量变化影响较小。

3）变好的新桥村，因其内分布的永久用地使用的地块原有地类为城镇用地，修建后复垦前与修建前对比变化不大，而其内分布的小范围临时用地复垦后反而引起该评价单元的景观生态质量有所好转。

表2 景观生态质量划分等级表

表3 景观生态质量变化划分等级表

4 结论与建议

本文通过建立500 m缓冲区，构建景观稳定度模型、景观干扰度模型和景观生态质量模型，探讨分析了汶马高速修建前、修建后复垦前和复垦后景观生态质量的变化和引起变化的制约因素，得出以下结论并提出相关建议以供参考借鉴：

1）高速公路的修建对沿线景观生态质量有重大影响，特别是永久用地的施工和运营对当地景观生态系统将造成永久性损害，因此高速公路在选址时应尽量避开景观生态不稳定的地区，尽可能少占用临时用地。

2）临时用地复垦项目的实施对景观生态质量有一定的改善作用，但景观生态质量对外来干扰的反应具有相对滞后性，即：高速公路修建后，景观生态质量还未表现出明显的下降，而在复垦后，反而出现了大幅度下降，因此，要形成新的相对稳定的生态系统仍需要对复垦项目保持一定时间的维护。

3）高速公路沿线经过的原有地类类型、区域内复垦地块的分布和面积对景观生态质量的变化都造成了较大的影响，因此，高速公路的选址应尽量避开耕地、林地、草地等地类，尽量选取建设用地、未利用地等对生态系统影响较小、复垦难度较小的地类，同时，高速公路临时用地复垦方案编制过程中，应尽量复垦为原有地类，在经济因素允许条件下，可尽量复垦为耕地、林地等生态价值较高的地类。