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道路景观生态学的研究进展及其未来趋势

时间:2024-05-18

刘传安,齐 童,李雪莹,吴明霞

(首都师范大学 资源环境与旅游学院,北京100048)

1 引言

道路的规划设计在给社会、经济等发展带来促进作用的同时,也给我们所生存的环境带来了不利的影响,如道路周边生态环境恶化,生物多样性的破坏,造成水土流失,干扰珍稀动物的迁移,诱发一些地质环境灾害,道路景观的视觉美学质量下降等[1]。面对这么多的问题,也促使一些学者把关注的重点转移到道路的景观生态学建设上来,一些景观生态的理论和方法也被应用于这门新兴学科——道路景观生态学。道路景观生态学主要是根据生态学的理论和方法,在给道路周边环境带来最低生态影响的情况下,集聚生态、地理、环境等学科原理,对道路景观进行规划设计以及道路景观影响评价。国外一些发达国家对于生态环境保护方面的重视[2],使得道路景观生态学其研究领域国内成熟[3],而我国逐步将生态文明建设作为社会经济发展的重要部分,必将进一步推动道路景观生态学的研究。

2 道路景观生态学的影响

道路景观生态学从20世纪70年代开始,一些欧美发达国家就对其进行了深入的研究[4],道路作为基础性设施,给社会的经济发展带来了许多活力。本文主要关注与道路景观建设给人类生产生活带来的负面影响,主要包括道路的建设所带来的影响,如道路的建设要开山采石、占用原有的土地、砍伐植被等不可避免的给周围带来潜在的地质灾害、改变原有的地质地貌环境、破坏植被生态、影响土壤农田等的生态系统,在一些山区还可能促使塌陷、滑坡、泥石流等灾害的发生[5]。

同样,道路景观的修建也会推动各种经济开发活动的进行,道路沿线房地产、采矿等活动也会给环境带来生态影响。此外,道路修建完成后,会带来多方面的环境污染,如空气污染、噪声污染以及行道路垃圾污染等。空气污染主要是在道路上行驶车辆所排放的各种汽车尾气及烟尘等,污染达到一定程度后,会使道路周围空气严重分层,能见度也会明显的降低,使得太阳光线的穿透力降低,影响植物的光合作用,给人们的呼吸以及动植物带来了很大的危害。噪声污染方面主要是交通工具的马达、喇叭等的分贝严重高于国家规定标准,致使周边居民的生活、工作受到干扰[6]。面对此种情况,可以通过在道路两旁种植高大的乔木,利用植被的吸噪能力形成缓冲带,有效降低噪声污染。行道路垃圾污染主要是人为原因,对垃圾进行随意的丢弃,使得道路景观生态不管从生态学角度还是美学方面均受到影响。

3 国外道路景观生态学研究进展现状

在国外对于道路景观的关注首先是从道路景观所存在的美学价值着手[7],时间大概始于20世纪60年代中期,美国一些学者对道路景观进行了大量的美学评价,采用景观指数和大众对于审美的偏好感知相结合的方法,以确定道路的美学价值。后期由于遥感、地理信息系统、三维模拟等技术的引进[8],不管对于评价数据的可得性以及数据的处理都带来了许多的便利性,也使得道路景观美学研究进一步发展。进入70年代后,欧洲一些学者对道路的生态学影响进行了大量的研究工作,主要侧重于道路对于生物物种的影响以及道路景观格局的演变过程等方面的研究[9]。从20世纪90年代开始,澳大利亚以及荷兰的一些学者,关心道路交通廊道与道路网络分割、干扰及其破坏周边的自然生态系统所引发的影响,将道路景观生态学的研究领域进一步拓宽[10],而90年代后期,美国的专家学者也把焦点聚集到了道路网络和道路景观的影响上来。新世纪初始,美国生态学家 Forman[11]等在其著作《Road ecology:Science and Solutions》中对道路景观生态学的形成机理、基础以及发展的过程都做出了详尽的解释。在当前,由于土地的集约控制,土地的规划利用成为热门的研究方面,道路的规划建设是给区域土地利用带来变化的主要原因之一,也逐渐成为人们关注的对象,这方面的研究国外主要集中于道路对森林景观变化所产生的影响。

4 国内道路景观生态学研究进展现状

对于道路景观生态学在国内还没有统一概念,但这并没有阻挡我国道路景观生态学的研究进展。在公路、铁路规划建设给生态环境带来的影响、城市道路景观的生态效应及道路景观给城市景观带来的影响、道路景观的影响和道路影响理化环境等方面均有研究,这些研究只是一些理论部分的论述,而对于实例的剖析应用较少。

从1996年我国交通部在颁布了公路建设项目影响评价[12]规范标准后,一些学者对道路规划建设的环境影响问题进行比较深入的研究探讨:张玉芬等[13]在研究高速公路建设项目时,提出高速公路对于环境一下主要体现在生态、景观美学、生活环境等方面,生态系统的恢复与景观的设计优化之间具有互补作用,并倡导公路建设应与道路景观设计、环境保护相互融合,有效的规划设计及合理的线路选择是降低高速公路对环境生态影响的主要方法。陈华等[14]认为道路建设给环境带来的不利影响主要表现在:生态系统的破坏、景观格局的失调、空气污染、噪声污染[15]、水体污染、土地不理利用等,提出道路建设项目对周围环境的影响程度主要取决于人们使用需求、道路所处的自然环境条件以及社会条件。随着道路景观研究的深入开展,最近一些年,一些科学的量化分析方法也应用到道路景观生态问题的解决上,如张慧[16]、张镱锂[17]等学者对铁路道旁沿线、青藏公路沿线等景观的生态格局以及土地利用规划做了深入分析。总体来看,国内对于道路景观生态学的研究局限于生态系统的绿化恢复、道路的理化污染等方面,景观生态格局破坏、动植物的生态迁移保护、水土流失等问题尚缺乏一些定量的研究。

5 道路景观生态学未来展望

道路景观生态学是一门新生学科,还有许多方向值得我们继续探索,未来我国道路景观生态学的研究应根据国情实际,从以下方面着手工作。

(1)引入新的理论方法与技术,拓展研究方向。对国内外道路景观生态学的研究成果进行系统的总结归纳,使得道路景观生态学的研究具备基本的理论基础。将理论应用于实践,对道路景观生态学进行定量研究,建立评估模型。引进现代科学评价技术,如地理信息系统等3S、三维虚拟仿真技术,扩展研究的区域尺度和角度,将道路的规划建设与景观生态的结构与功能有力地结合起来。虽然道路景观生态量化研究还是一个难点,不过我国学者宗跃光等也尝试了这方面的研究,利用网络理论建立了网络结构影响度评价模型[18],凭借RS与GIS技术,对北京市的道路景观景观生态破碎化的程度做了定量分析,对道路景观生态学的发展有着重要的推动作用。

(2)抓住典型案例研究,进行深入道路景观生态的调查,优化道路景观生态规划建设。利用遥感卫星等工具,对道路景观周围生态环境、地质地貌环境、土地利用状况、经济发展水平进行景观普查,为道路景观的建设做好充分的准备工作。道路景观的规划建设要因地制宜,结合区域的生态环境,从景观生态资源的保护上入手,把道路的生态影响降到最低程度。

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[11]Forman RTT,Sperling D,Bissonette JA.et al.Road ecology:Science and Solutions[M].Washington:Island Press,2002.

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