摘要:基于武漢黃土公路綠化改造4年后的回訪調研,針對其中存在的綠化景觀問題,在道路生態學指導下,提出應用耐受性強的本地植物、讓“自然結合人工做功”提高綠化成活率和生物多樣性、協調綠化與周圍環境的關系、利用路邊地被植物降解路面雨水面源污染4個生態對策,以期實現武漢黃土公路綠化景觀的可持續發展。
關鍵詞:道路生態學;公路綠化景觀;生態對策;黃土公路;武漢
中圖分類號:TU986 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2012)01-0090-04
Ecological Countermeasures on Greening Landscape of Wuhan Huangtu Highway
YAO Zhong-yong1,YIN Li-hua2,WAN Min2
(1. Wuhan Forestry Group, Wuhan 430022,China;
2. School of Architecture and Urban planning, Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430073, China)
Abstract: Under the guidance of road ecology, solutions to the problems existed in greening landscape of Huangtu highway were put forward based on return visit. In order to achieve the sustainable development of Wuhan Huangtu highway green landscape, four countermeasures was proposed as follows. 1)Application of highly adaptable local vegetations. 2)Following nature's rules to increase the survival rate of afforestation and biodiversity. 3)Coordinating the relationship between green landscape and the surrounding environment. 4)Reducing road surface rainwater pollution with roadside vegetations.
Key words: road ecology; highway planting landscape; ecological strategy; Huangtu Road; Wuhan city
隨著生態環保意識的增強,人們對道路的生態影響也更重視,景觀生態學、道路生態學、公路生態學等學科正努力探討協調人工路網與自然生態系統矛盾的方法和途徑,為解決公路綠化景觀的生態問題提供理論支撐。本研究通過對綠化改造4年后的武漢黃土公路綠化景觀進行回訪調研,針對其中的綠化景觀問題提出道路生態學對策,旨在為武漢黃土公路綠化景觀的可持續生態建設提供參考。
1 黃土公路概況及綠化景觀問題
1.1 黃土公路概況
黃土公路是武漢市區通往黃陂區木蘭山生態旅游系列景點的重要旅游通道,也是黃陂北部山區經濟發展中人流、物流的主干道。道路為一塊板結構,二級公路,全長53 km,雙向四車道的瀝青路面寬14 m。原道路綠化存在樹種單一、季相變化不明顯、綠帶連貫性差、景觀亮點不足等問題,為更好地服務武漢“后花園”的生態旅游,提供舒適、美觀的交通環境,2005年12月武漢市林業局牽頭對其進行了綠化改造,項目起于黃陂一中門口,止于姚集鎮,全長40 km,涉及黃土公路兩側各30~50 m寬的綠化用地,建設總面積278.2 hm2,共投資980萬元,2006年5月完工。
1.2 回訪中發現的綠化景觀問題
在黃土公路綠化改造工程完成4年后進行了綠化景觀效果反饋調研。對比發現,黃土公路兩側整體綠量、綠視率較改造前都有顯著地提升和改善,但還存在以下一些景觀問題。
1.2.1 園林綠化樹種存活率低 抽取原改造時的兩個小班樣本,進行當年完工后與2010年回訪時的存活量對比[1],從表1可以看出,樹種平均存活率僅62.1%,植株共死亡4 963株,其中欒樹、紫玉蘭存活率低于40%,僅樟樹和夾竹桃的存活率大于80%。此外調研中還發現了很多高大的野生構樹(Broussonetia kazinoki)。
分析平均存活率低的原因可能有:①設計、施工中園林綠化苗木應用不當,栽種方式沒有符合其生態習性要求,不能適應路邊粗放的種植管理;②近10%的苗木在4年中遭附近居民、家畜毀壞;③由于自然干旱和缺少人工養護,欒樹、紫玉蘭等耐適性差的樹種死亡率高或長勢差。同時可見樟樹、夾竹桃和野生構樹都是當地環境中耐受性強、長勢好的樹種。
1.2.2 景觀與環境不協調 首先是沒有協調好道路綠化與路邊建筑的景觀。部分建筑前存在無綠化、少綠化、綠化雜亂的情況,一些凌亂或破舊的建筑前無綠化屏蔽和遮擋而直接成為道路景觀;行道樹局部出現不連貫、長勢差的情況,影響道路綠化景觀的整體感和連續度[2]。
其次是沒有協調好道路綠化與水體、濕地景觀。黃土公路60%的路段為高路基,相對高出兩邊40~200 cm,兩側共有大小水塘 31個,池塘、低洼沼澤占總用地的45%。調研發現,道路所經過的水邊、濕地、洼地并沒有形成良好的濕地植物景觀,還是最初的雜草叢生、苗木稀疏狀態,缺乏臨近濕地、濱水段的道路綠化。
再次部分山體、林地綠化修復效果不佳。部分山體、坡地仍舊裸露,植物生長勢弱,植株稀少,水土流失量大。這與施工技術手段和山坡修復綠化品種選用有關,應在科學護坡的基礎上,合理運用本地草本、灌木品種,加大生態護坡力度。原第7標段(距起始段32 km)的山體修復效果良好,已經形成了野生的小群落景觀。
1.2.3 景觀色彩、層次單一 植物色彩景觀不豐富,彩色葉植物主要是紫葉李、紅繼木(Loropetalum chinense),開花植物不多。植物沒有配置成符合植物生態習性的高、中、低立體群落,而是過于注重規則、行列式種植,且大多數綠化只有上層林冠結構,中、下層缺乏,不能結合立地條件營造多樣化、多層次的綠化景觀。
黃土公路改造綠化效果不佳,設計、施工、管理、反饋四個環節都有因可究,但立足于公路綠化特點,選擇適合當地微立地條件的植物種,并注意與周圍環境協調,體現特色,更多的融入道路生態設計理念則是各環節應始終堅持的。
2 改善黃土公路綠化景觀的生態對策
黃土公路現有綠化景觀問題的改善對策立足于不斷發展完善的道路生態學相關原理和理論。道路生態學是指運用生態學和景觀生態學的原理來探索、理解和解決道路、車輛與周邊環境之間相互作用的科學[3],研究對象涉及由道路建設引起的植被、野生動物、水生生態、風與大氣效應、水流、化學物質、路網與景觀格局等方面的問題,目的是實現道路、車輛與生態環境的和諧與可持續發展[4-6]。黃土公路綠化景觀的具體生態對策主要有以下4個方面。
2.1 配置耐受性強的本地植物種,提高成活率
公路綠化大都需要適宜粗放管理的綠化樹種。路側用地土壤緊實或為回填客土,微生物、有機質、土壤疏松度都很低,加上車輛揚塵、化學污染物影響不利于植物生長,因此道旁植物有著對干、濕、冷、熱等環境條件寬泛的遺傳耐受性,抗干擾性強[7]。道路生態學理論揭示公路邊常集聚大量本地種,并且多一年生禾本科植物和開花植物[8],多年生草本常為路邊優勢種[9],如荷蘭僅在一條多車道路側便發現了近800個植物種,占該國所有植物種的近一半[10]。我國存在用園林綠化品種和綠化形式來綠化公路的情況,結果是成活率低,生態效益差,成本增加。
黃土公路途經多種生境地段,每個地段盡可能營建更多的微環境,有利于滿足各種不同生態條件的植物生長。尊重場地原有自然立地條件,進行針對性的處理,而不是程序式、批量式的林地建設。設計前應充分調研本地不同地段已形成良好穩定結構的植物群落,尤其是現有路邊長勢良好的當地物種,少用不適應當地微環境的園林樹種,大力運用耐粗放管理、耐受性強的本地種[11]。路肩、路沿主要用長勢好,耐踩踏,耐干旱、污染的草本,如狗牙根(Cynodon dactylon);排水溝外側平地、坡地可用鹽膚木(Rhus chinensis)、泡桐(Paulownia fortunei)、構樹、香樟、楓楊(Pterocarya stenobtera)、喜樹(Camptotheca acuminate)、木槿(Hibiscus syriacus)、夾竹桃、槐樹(Robinia pseudoacacia)等;破壞的山體利用工程護坡穩固后,以耐旱深根草本植物、爬藤植物,如狗牙根、大花金雞菊(Coreopsis lanceolata)、狗尾草(Setaria viridis)、牛眼菊(Buphthalmum salicifolium)等作先鋒草種,山上土層較厚的地方可以栽種馬尾松(Pinus massoniana)、油茶(Camellia oleifera)、杜鵑(Rhododendron simsii)、櫟(Quercus oxyphylla)、黃金菊(Perennial chamomile)等;低洼地、濕地可以栽種水杉(Metasequoia glyptostroboides)、池杉(Taxodium ascendens)、木芙蓉、蘆葦(Phragmites australis)、菖蒲(Acorus calamus)、千屈菜(Lythrum salicaria)、蘆竹(Arundo donax)、荷花(Nelumbo nucifera)等,與周圍生態環境融合、協調,充分體現地域優美的自然風景,給司機和乘客舒適的視覺和心理享受。
2.2 利用“源”“匯”效應和演替規律,提高路旁生物多樣性
公路兩邊具有“源”“匯”效應,可以利用自然做功。道路生態學研究表明,道路建成后,路側裸露地表上以風媒方式進入的藻類、苔蘚、地衣和開花植物的孢子和種子開始了道旁植物的演替[12],隨后一年生草本植物和具最佳適合度的植物存活,之后朝多年生草本、灌木混生或樹林方向演替,但自然狀態下這個演替過程非常緩慢,要3~5年甚至更長時間實現,如果不加干預,將會造成道旁大量的水土流失,因此需要科學合理的人工干預改變演替速率。路邊應盡量營造不同的微環境,有利于提高道旁野生植物種的豐度,改變我國公路綠化景觀單一的問題,同時能提高成活率和環境協調性。野生生物可加快植物種的傳播。食果鳥類、食草動物、昆蟲可促進漿果類植物、多年生草本種子傳播。有些動物常喜歡在田野邊、山林邊的路旁草叢、灌木或林緣中棲息。路邊草本植被如果經常保持較高蓋度,還可以吸引小型哺乳動物,但是車輛常導致野生生物軋死軋傷,造成數量減少甚至物種滅絕,國外對這方面有相當多的研究[13],我國還很少涉及。
黃土公路所處屬典型的亞熱帶季風性濕潤氣候區,水熱條件良好,四季分明,兩側土壤主要為壤土和黏土,部分沙質土,肥力中等,加之途經農田、水塘、山體、坡地、林地等豐富的用地類型地段,可結合人工和“自然做功”,加快路旁植物的演替速度?;觳ヒ荒晟投嗄晟荼尽坦嗄痉N子,豐富路側地被、草本植物,增加物種豐度,尤其是人工播撒一些當地漿果類種子如胡頹子(Elaeagnus pungens)、火棘(Pyracantha fortuneana)等吸引一些食果鳥類,另外增加部分草花種子吸引蜜蜂、蝴蝶等,讓野生生物促進物種傳播。調研中常見路旁有各種小昆蟲、兩棲類動物、鳥類、蛇,附近山林中甚至還有野雞、野兔等小型動物出沒,黃土公路綠化應對這些野生生物進行良好的引導和保護,避免野生生物道路致死事件,在涵洞附近特別種植比較茂密的草類和灌叢,防護、引導、掩護兩棲類、爬行類以及小型哺乳類動物安全通行。中間剖斷的山地處建議適當設置“綠橋”來增強兩邊生物連通,提高公路兩旁的生物多樣性。
2.3 注重公路綠化與周圍人工、自然環境的協調
黃土公路沿途經過田野、水體、菜地、巖石山地等自然、人工景觀地段時,宜適當留出對應的視線廊道,甚至開辟專門的透景線,讓人們在路上能夠瀏覽到各種自然山水和田園風光。經過民宅建筑、構筑物、公司企業時,則結合綠化“佳則收之,陋則屏之”,適當增加路旁景觀豐度。此外,綠化景觀還應呼應黃土公路所在地黃陂區的生態旅游和花木蘭故里的文化底蘊,花木蘭文化展現的果敢、英勇、孝順、愛國等文化內涵,如排水良好的坡地適當增加一些紅梅、剛竹等有文化寓意的本地植物進行呼應,增加黃土公路的綠化景觀特色。
2.4 利用植被降解路面雨水污染
路面雨水常含有大量污染物質(如礦物質、重金屬、橡膠輪胎顆粒、有機化合物、路面打磨物、除冰劑、路基耗損、除草劑、殺蟲劑等),這些污染物通常導致動植物受脅迫或者死亡,影響水生生態系統;或在植物體內積累,影響食物鏈上的生物,累及整個生態系統。BMP(Best management practices)提出了利用結構物和非結構物兩大方法減少道路雨水污染[14],其中“濕地型池塘”、“草地沼澤”等措施與道路綠化直接相關,提示了我國公路綠化宜結合道旁綠化植物來就地吸附、降解路面雨水污染,減少道路交通對環境,特別是減少機動車道路面源污染對鄰近湖水的危害[15]。
黃土公路路面排水大都為就近排水,這些污染物和富耗氧物直接入水對附近水體造成污染。黃土公路沿線有31處大小池塘,應注重利用道旁綠化用地和植物就地降解路面雨水對這些水體的污染。原第6標段的長500 m的一段路側處理很有特色:雙車道兩邊分別有近3 m寬的路面不硬化,種植混播草,形成兩條寬“綠路”,滿足臨時停車、緊急避讓、行人步行以及今后的路面拓寬等功能的同時,大量密集的狗牙根植草帶有效阻隔和降解了路面雨水污染物,加之路邊自然野生植草邊溝進一步吸附降解,更好地降低了公路路面雨水對周邊水體的污染,同時這種方式有利于雨水的下滲和地下水補給,利于生態的可持續發展。
3 小結
通過對黃土公路綠化改造工程4年后做的一次回訪調研,針對其中的一些綠化景觀問題,利用道路生態學基本理念,結合武漢黃土公路具體的綠化景觀情況,提出了合理利用“自然規律做功”,營建豐富的路旁微環境,注重協調公路綠化與周圍環境、生物之間的關系,從而實現減少道路與自然環境矛盾的生態策略建議。營建道路生態綠化景觀有利于實現公路建設的生態補償,節約人工成本,最終形成可持續發展的公路綠化景觀。
公路綠化景觀的生態營建需要規劃設計單位、施工建設單位以及普通民眾的共同努力。在我國快速城市化的大背景下,道路飛速建設帶來更多的硬化面積、開山填水、砍樹伐林現象,重速度、輕保護的做法將會對當地環境造成深遠的生態負面影響。道路生態學相關理論融入道路全程建設、可持續的生態修復在我國還沒有得到足夠重視,還需要今后人們更多的努力。
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