建设节约型公路生态工程对策研究

古跃

（景洪景运交通发展投资有限责任公司，云南 景洪 666100）

0 引言

公路在建设过程中会发生需要穿越林地、田地、草地、湿地、使用的机械设备碾压周边的植被与土地、公路切割自然生环境、改变原始生态系统结构等情况，影响生态系统平衡，导致生态功能逐渐退化。所以在公路工程建设中遵循节约、生态原则，构建可持续、可自我维持的公路生态系统，对于公路工程生态效益来说有着重要意义。

1 节约型公路生态工程建设基本要求与指导思想

1.1 基本要求

节约型公路生态工程对工程建设提出了节约和生态两个方面的要求，一方面，实现最大程度的节约，包括工程成本、原材料、土地与植物资源等，关系到公路工程的设计单位、建设单位、施工单位、监理单位等所有参与工程建设的单位，并保证在公路工程投入使用后，仍然具备可持续发展的生态能力，减低公路运营维护成本，助力节约型交通建设，实现公路工程建设生态效益的最大化。另一方面，应覆盖建设过程及投入使用两个阶段，运用生态技术，从公路工程选线至工程竣工，从保护自然环境生态的角度出发，构建完整的生态系统，充分践行绿色、文明、节约、生态公路工程建设理念，实现施工生态效益、经济效益、社会效益的最大化[1]。

1.2 指导思想

公路工程建设的实质是资源消耗的过程，包括土地资源、能源、原材料、人力资源等。在节约型公路生态工程建设过程中，应以科学发展观为指导思想，以绿色文明施工为原则，在保质保量的前提下，尽可能提高工程资源利用率，打造节约型、生态型公路工程。一是根据交通增长规律，围绕交通循环经济发展需要，优化设计交通结构，并提高公路工程节约与生态水平，综合利用工程资源，促进公路建设科技进步。二是完善法规制度规范建设，法治化、制度化管理公路工程建设，明确公路工程建设的节约目标、生态目标，少用、用好、循环使用工程资源，统筹规划设计具体的实施方案及相应技术措施，奠定管理及技术保障基础，促进公路工程建设的稳步实施。三是基于节约型交通建设要求，以工程建设零排放、零污染为终极目标，如在施工中形成的固体废弃物、废水等，经过加工、处理后实现二次循环利用，真正将节约及生态公路工程落地，践行节约型公路生态工程理念[2]。

2 剖析传统公路生态工程存在的问题

2.1 公路生态工程分析

2.1.1 生态破坏与恢复分析

公路施工沿线的生态系统受到公路施工活动的影响，会遭到一定的破坏，如施工机械、运输车辆碾压土地、破坏植被，拌和场直接对周边环境造成污染，路基开挖形成的废弃物以及路基施工质量管理不严，致使路基原材料中的污染物跟随雨水向周围土层扩散，污染公路附近的土壤，使土壤不适合植物生长等。形成这些问题的主要原因是在公路施工过程中，未能从保护公路生态环境角度出发，对公路生态工程施工重视不足，生态施工意识薄弱，致使实际施工效果与设计存在差距。基于公路工程中生态工程存在的不足，深入分析生态恢复的影响因素，进行针对性的弥补，提高生态工程的施工质量[3]。

2.1.2 植物与施工工艺的选择分析

栽种植物是恢复公路工程生态的重要手段，公路工程在景观设计中，通常选择的是速生植物或大规格苗木，快速形成景观、产生生态效益、提高水土保持效果。在选择生态工程施工工艺时，应注重工艺的效率，利用最短的时间完成公路生态恢复工作，缩短施工期。如在草坪施工时使用液压喷播技术，根据公路实际的自然条件混合几种草籽，为加快出苗速度做催芽处理，使用液压喷播机大面积快速植草，达到生长期短、覆盖度高的目的。

2.1.3 生态工程养护

公路生态工程有观赏与生态保护两方面作用，生态工程质量要求更高，如植物覆盖率应达到95% 以上。然而公路所处地理位置和自然环境不同，后期养护的资金投入差异大。当地气候干旱，全年降雨量较少时，需要公路养护部门投入大量的人力与资源，采取肥水措施、打造公路植物小气候、维持植物良好的生长条件、提高植被覆盖率，养护成本的投入可想而知[4]。

2.2 问题总结及分析

综上所述，传统公路生态工程存在以下几个问题：

第一，生态工程滞后，在公路工程形成生态问题后进行事后弥补，产生的问题多且提高了生态工程的施工成本。

第二，部分生态工程无法从根本上解决公路工程中的生态问题，留下了公路工程的生态隐患，导致持续性污染问题的存在。

第三，由于生态工程的滞后与较高的植被覆盖率要求，导致后续养护成本较高。

第四，生态工程短期生态效益显著，植物群落建设速度快，但在公路生态工程通过质量验收后，后续生态养护跟进缺失，未能形成长期的生态效益，甚至植物群落衰退过快，失去了生态工程的生态保护效用。

因此，传统的公路工程在生态工程中虽然投入了大量的资源，但获取的生态效益不够理想，需采用节约型生态公路建设理念，节约工程资源投入，全面提高生态工程施工质量，形成可持续的节约与生态效益。

3 建设节约型公路生态工程措施

节约型公路生态工程从可持续生态保护、节约资源的角度出发，前移生态工程，超前预防公路建设的生态破坏、环境污染等问题，以节约型交通发展为目标，实现公路工程建设前、建设中、建设投入使用后的节约与生态目标。在节约型公路生态工程建设中，按照循环经济理论，在工程建设前进行可行性研究，统筹规划设计工程建设的整个过程，将节约、生态的理念和措施融入工程建设的各个环节，达到节约与生态效益的双向提升[5]。

3.1 节约生态型选线

公路路线设计需要考虑的内容非常多，包括公路途经的城镇乡村、交通运输结构、地区经济发展等。基于建设节约型公路生态工程的需要，应在考虑以上要素的基础上，整体考虑公路建设对沿线生态系统的影响，明确影响范围、破坏程度，尽量避开生态敏感区域，减少工程量的同时，将工程对公路沿线生态系统的影响控制在最低水平，以最小的生态代价换取工程最大化的节约与生态效益。

例如，公路穿越原始湿地时，将切割湿地的自然环境，影响湿地生态系统的整体结构，改变植物群落分布，缩小湿地动物的活动范围，直接影响与潜在影响非常大，即使及时利用生态工程进行修复，也难以改变公路永久阻隔的事实，湿地生态系统结构已经被改变。所以，为了避免发生生态敏感区植物群落衰退及动物栖息地被毁等问题，在公路选线中着重考虑公路工程对沿线生态系统的影响，用生态选线规避由公路工程建设形成的生态问题，达到节约工程资源的目的。

3.2 注重现有资源的利用

3.2.1 表土资源

公路工程线路长，施工环境各有不同，如林地、湿地、农田等。而清表是公路工程施工的第一步，清除地表妨碍工程施工的树木、植被、表层土壤等，为公路施工扫平障碍，由此导致了浪费资源的问题。例如林地或农田的地表土非常适合植物成长，肥力、透水、透气良好，有利于植物群落的形成，可将这些地表土用于公路的生态工程建设，回填至公路沿线，改善土壤结构，加快公路沿线生态恢复的速度。公路清表出的地表土适合本土植物生长，植被恢复速度要优于其他回填土，甚至部分公路生态工程会专门购买表土用于生态工程建设。在公路清表、开挖过程中，绿化施工单位集中回收表土用于公路生态工程建设，可节约回填材料成本，加快生态恢复速度。

3.2.2 树木资源

公路在穿越林区或山区时，需要砍伐沿线树木，有些树木树龄大、根系深，移栽后成活率较低，砍伐后树木的利用价值不大，导致树木资源浪费。然而树木、植被等经过加工处理后，回填至土壤中，在微生物、辅助材料的作用下，腐解可产生营养物质，改善土壤肥力。在公路生态工程中，运用树木与植被这一特点，人工制成森林土，用于公路沿线植被的恢复，减少公路生态工程的成本投入。此外，人工森林土具备森林土壤的特点，林地原有植物在森林土的支持下，生长势头良好，可以种植出与自然条件下几乎无差别的植物群落，保持公路沿线植物群落的原始特征、稳定生态系统、避免砍伐树木浪费问题，节约工程资源与建设成本的同时，降低后续养护资源的投入。

3.2.3 植物资源

建设公路生态景观时，应充分利用公路沿线现有的植物资源，尽量减少绿化景观成本投入，保证公路沿线景观的一致性。部分公路植物资源丰富，应保留这些植物作为公路景观的重要组成部分，构建带有本土特色景观，与当地自然环境协调一致，减少景观建设中的成本投入。公路建设人为干预到自然环境，直接破坏公路沿线原始的生态系统，景观建设采用本土植物绿化，节约与生态兼顾，对于公路生态工程建设有着积极的影响。例如，公路路基施工现场为原始草坪，可将草坪先假植，再移植，尽量保持公路沿线原始草坪结构，生态恢复速度快且节约草坪种植成本。由于植物之间存在个体差异、植物条件各不相同，可以选择易成活的植物进行假植，如树木幼苗、草本植物等。根据植物生长需要，改良土壤条件后再进行移栽，成活率将得到明显提升，并保证了公路绿化景观与周围环境景观协调一致。此外，公路生态工程原生植物的运用，对于生态技术有较高要求，尤其是原生植物的配置问题，原生植物在本土环境生存了上百年甚至上千年，有非常好的环境适应性，植物配置时要遵循其习性、生长条件要求，不可随意进行配置，保证原生植物栽植后能够健康成长，满足节约型公路生态工程的需要。

3.3 构建自我维持植物群落

3.3.1 认识植物演替规律

植物群落恢复具备自身的演替规律，公路附近植物群落恢复也不例外。在公路工程施工中破坏了原有的植物群落，甚至形成大量裸地，在自然环境状态下，植物的演替发展依次为地衣与苔藓类、一年生草本植物、多年生草本植物、阳性林、顶级群落，这是植物群落独有的演替特征，呈现出了植物由低至高、由短命至长寿，低地力要求至高地力要求的演替规律。其中先锋植物的生长起到了关键性的作用，在演替初期，由于地衣或苔藓类植物对地力要求较低，率先生长在裸露的地表，属于先锋植物，该植物在成长繁衍过程中，改善了土壤条件，为其他植物的生长创造基础条件，进而相继出现一年生与多年生草本植物，最终演替为顶级植物群落。公路生态工程设计中，通常是以打造顶级植物群落为目标，但目前的公路生态技术水平，只能达到阳性林程度，未能完全遵循植物群落的演替规律，导致出现设计顶级群落与实际顶级群落之间的功能差异，不但增加了植物群落的建设与养护成本，还出现了衰退问题，仍然存在地表裸露风险，不利于公路周边生态系统的恢复。

3.3.2 构建植物群落对策

根据公路工程所处地域的环境、自然、气候特征，遵循植物群落的演替发展规律，结合节约型公路生态工程的需要，科学地恢复公路周边的生态系统。一是深入实地调研公路生态系统类型，确定植物种类，合理组合植物，构建复杂多样的植物群落，提升植物群落的抗干扰能力。二是地被植物与乔灌木相结合，促进植物根系互补，提高水土保持效果。种植结果灌木，果实借助鸟类与风力传播，促进植物群落自我演替，逐步扩大植物群落规模。三是适当的人为干扰，人为辅助自我维持植物群落的构建，采取定向演替诱导植物群落形成，促使植物群落沿着公路沿线分布，形成发展稳定的地带性植物群落，实现多样植物之间的优势补充，相互促进生长。植物组合要考虑不同植物之间的生存竞争问题，因地制宜采取直立与匍匐、喜阳与耐阴、高与矮、深根与浅根、直根与须根等搭配方案，减少植物之间水分、阳光与养分的竞争，为植物生长创造良好的环境。

4 结语

基于节约型公路生态工程理念，深入分析传统生态工程中的不足，明确问题的成因，针对公路工程的清表、开挖、回填、路基路面施工等操作，制定生态工程建设资源节约对策，尽量减少施工对于周边生态环境的影响，并重视现有资源利用，有效治理大片裸露地表，深刻认识植物群落演替规律，打造出自我维持的植物群落，维护公路沿线的生态平衡，充分发挥植物群落的生态功能，构建出公路周边微观生态系统，建设出优质的节约型公路生态工程。节约型公路生态工程在公路工程中的广泛应用，未来将向着绿色集约、智能先进的方向发展，同时也是公路工程未来重要的研究方向。