劉傳安,齊 童,李雪瑩,吳明霞
(首都師范大學 資源環境與旅游學院,北京100048)
道路的規劃設計在給社會、經濟等發展帶來促進作用的同時,也給我們所生存的環境帶來了不利的影響,如道路周邊生態環境惡化,生物多樣性的破壞,造成水土流失,干擾珍稀動物的遷移,誘發一些地質環境災害,道路景觀的視覺美學質量下降等[1]。面對這么多的問題,也促使一些學者把關注的重點轉移到道路的景觀生態學建設上來,一些景觀生態的理論和方法也被應用于這門新興學科——道路景觀生態學。道路景觀生態學主要是根據生態學的理論和方法,在給道路周邊環境帶來最低生態影響的情況下,集聚生態、地理、環境等學科原理,對道路景觀進行規劃設計以及道路景觀影響評價。國外一些發達國家對于生態環境保護方面的重視[2],使得道路景觀生態學其研究領域國內成熟[3],而我國逐步將生態文明建設作為社會經濟發展的重要部分,必將進一步推動道路景觀生態學的研究。
道路景觀生態學從20世紀70年代開始,一些歐美發達國家就對其進行了深入的研究[4],道路作為基礎性設施,給社會的經濟發展帶來了許多活力。本文主要關注與道路景觀建設給人類生產生活帶來的負面影響,主要包括道路的建設所帶來的影響,如道路的建設要開山采石、占用原有的土地、砍伐植被等不可避免的給周圍帶來潛在的地質災害、改變原有的地質地貌環境、破壞植被生態、影響土壤農田等的生態系統,在一些山區還可能促使塌陷、滑坡、泥石流等災害的發生[5]。
同樣,道路景觀的修建也會推動各種經濟開發活動的進行,道路沿線房地產、采礦等活動也會給環境帶來生態影響。此外,道路修建完成后,會帶來多方面的環境污染,如空氣污染、噪聲污染以及行道路垃圾污染等。空氣污染主要是在道路上行駛車輛所排放的各種汽車尾氣及煙塵等,污染達到一定程度后,會使道路周圍空氣嚴重分層,能見度也會明顯的降低,使得太陽光線的穿透力降低,影響植物的光合作用,給人們的呼吸以及動植物帶來了很大的危害。噪聲污染方面主要是交通工具的馬達、喇叭等的分貝嚴重高于國家規定標準,致使周邊居民的生活、工作受到干擾[6]。面對此種情況,可以通過在道路兩旁種植高大的喬木,利用植被的吸噪能力形成緩沖帶,有效降低噪聲污染。行道路垃圾污染主要是人為原因,對垃圾進行隨意的丟棄,使得道路景觀生態不管從生態學角度還是美學方面均受到影響。
在國外對于道路景觀的關注首先是從道路景觀所存在的美學價值著手[7],時間大概始于20世紀60年代中期,美國一些學者對道路景觀進行了大量的美學評價,采用景觀指數和大眾對于審美的偏好感知相結合的方法,以確定道路的美學價值。后期由于遙感、地理信息系統、三維模擬等技術的引進[8],不管對于評價數據的可得性以及數據的處理都帶來了許多的便利性,也使得道路景觀美學研究進一步發展。進入70年代后,歐洲一些學者對道路的生態學影響進行了大量的研究工作,主要側重于道路對于生物物種的影響以及道路景觀格局的演變過程等方面的研究[9]。從20世紀90年代開始,澳大利亞以及荷蘭的一些學者,關心道路交通廊道與道路網絡分割、干擾及其破壞周邊的自然生態系統所引發的影響,將道路景觀生態學的研究領域進一步拓寬[10],而90年代后期,美國的專家學者也把焦點聚集到了道路網絡和道路景觀的影響上來。新世紀初始,美國生態學家 Forman[11]等在其著作《Road ecology:Science and Solutions》中對道路景觀生態學的形成機理、基礎以及發展的過程都做出了詳盡的解釋。在當前,由于土地的集約控制,土地的規劃利用成為熱門的研究方面,道路的規劃建設是給區域土地利用帶來變化的主要原因之一,也逐漸成為人們關注的對象,這方面的研究國外主要集中于道路對森林景觀變化所產生的影響。
對于道路景觀生態學在國內還沒有統一概念,但這并沒有阻擋我國道路景觀生態學的研究進展。在公路、鐵路規劃建設給生態環境帶來的影響、城市道路景觀的生態效應及道路景觀給城市景觀帶來的影響、道路景觀的影響和道路影響理化環境等方面均有研究,這些研究只是一些理論部分的論述,而對于實例的剖析應用較少。
從1996年我國交通部在頒布了公路建設項目影響評價[12]規范標準后,一些學者對道路規劃建設的環境影響問題進行比較深入的研究探討:張玉芬等[13]在研究高速公路建設項目時,提出高速公路對于環境一下主要體現在生態、景觀美學、生活環境等方面,生態系統的恢復與景觀的設計優化之間具有互補作用,并倡導公路建設應與道路景觀設計、環境保護相互融合,有效的規劃設計及合理的線路選擇是降低高速公路對環境生態影響的主要方法。陳華等[14]認為道路建設給環境帶來的不利影響主要表現在:生態系統的破壞、景觀格局的失調、空氣污染、噪聲污染[15]、水體污染、土地不理利用等,提出道路建設項目對周圍環境的影響程度主要取決于人們使用需求、道路所處的自然環境條件以及社會條件。隨著道路景觀研究的深入開展,最近一些年,一些科學的量化分析方法也應用到道路景觀生態問題的解決上,如張慧[16]、張鐿鋰[17]等學者對鐵路道旁沿線、青藏公路沿線等景觀的生態格局以及土地利用規劃做了深入分析。總體來看,國內對于道路景觀生態學的研究局限于生態系統的綠化恢復、道路的理化污染等方面,景觀生態格局破壞、動植物的生態遷移保護、水土流失等問題尚缺乏一些定量的研究。
道路景觀生態學是一門新生學科,還有許多方向值得我們繼續探索,未來我國道路景觀生態學的研究應根據國情實際,從以下方面著手工作。
(1)引入新的理論方法與技術,拓展研究方向。對國內外道路景觀生態學的研究成果進行系統的總結歸納,使得道路景觀生態學的研究具備基本的理論基礎。將理論應用于實踐,對道路景觀生態學進行定量研究,建立評估模型。引進現代科學評價技術,如地理信息系統等3S、三維虛擬仿真技術,擴展研究的區域尺度和角度,將道路的規劃建設與景觀生態的結構與功能有力地結合起來。雖然道路景觀生態量化研究還是一個難點,不過我國學者宗躍光等也嘗試了這方面的研究,利用網絡理論建立了網絡結構影響度評價模型[18],憑借RS與GIS技術,對北京市的道路景觀景觀生態破碎化的程度做了定量分析,對道路景觀生態學的發展有著重要的推動作用。
(2)抓住典型案例研究,進行深入道路景觀生態的調查,優化道路景觀生態規劃建設。利用遙感衛星等工具,對道路景觀周圍生態環境、地質地貌環境、土地利用狀況、經濟發展水平進行景觀普查,為道路景觀的建設做好充分的準備工作。道路景觀的規劃建設要因地制宜,結合區域的生態環境,從景觀生態資源的保護上入手,把道路的生態影響降到最低程度。
[1]郭晉平.景觀生態學的學科整合與中國景觀生態學展望[J].地理科學,2003(3):277~281.
[2]Carolina Tagliafierro,Alberto Longo,Veerle Van Eetvelde,et al.Landscape economic valuation by integrating landscape ecology into landscape economics[J].Environmental Science & Policy,2013,10(32):26~36.
[3]Jia Lu,Jean-Michel Guldmann.Landscape ecology,land-use structure,and population density:Case study of the Columbus Metropolitan Area[J].Landscape and Urban Planning,2012,3(105):74~85.
[4]Wang Lianyong,Paul F J,Eagles.Some theoretical considerations:From landscape ecology to waterscape ecology[J].Acta Ecologica Sinica,2009,8(29):176~181.
[5]彭 建,王仰麟,劉 松,等.景觀生態學與土地可持續利用研究[J].北京大學學報:自然科學版,2004(1):154~160.
[6]趙旭輝.景觀生態學在城市道路規劃設計中的應用研究[J].知識經濟,2011(2):136.
[7]Boris T.van Zanten,Peter H.Preferences for European agrarian landscapes:A meta-analysis of case studies[J].Landscape and Urban Planning,2014,12(132):89~101.
[8]Duccio Rocchini,Luca Delucchi,Giovanni Bacaro,et al.Calculating landscape diversity with information-theory based indices:A GRASS GIS solution[J].Ecological Informatics,2013,9(17):82~93.
[9]Rita Ruiz,Francisco Javier Rodríguez,JoséM.Coronado,Identification and assessment of engineered road heritage:A methodological approach[J].Journal of Cultural Heritage,2014,2(1):36~43.
[10]Alisa W.Coffin,From roadkill to road ecology:A review of the ecological effects of roads[J].Journal of Transport Geography,2007,9(15):396~406.
[11]Forman RTT,Sperling D,Bissonette JA.et al.Road ecology:Science and Solutions[M].Washington:Island Press,2002.
[12]李秀珍.從第15屆美國景觀生態學年會看當前景觀生態學發展的熱點和前沿[J].生態學報,2000,20(6):1113~1115.
[13]袁衛寧,董小林,張玉芬.高速公路共振腔吸聲磚聲屏障降噪效果[J].交通運輸工程學報,2007(2):99~103.
[14]嚴 飛,張仕超,魏朝富,等.長江上游地區經濟腹地農村道路體系的優化與網絡分析[J].西南大學學報(自然科學版),2013(1):128~137.
[15]李雙成.中國道路網絡與生態系統破碎化關系統計分析[J].地理科學進展,2004,23(5):78~85.
[16]張 慧,沈渭壽,江臘沙,等.青藏鐵路沿線景觀保護評價方法研究[J].生態學報,2004(3):574~582.
[17]淮虎銀,魏萬紅,張鐿鋰.青藏鐵路溫性草原區路域植被自然恢復過程中群落組成和物種多樣性變化[J].山地學報,2005(6):6657~6662.
[18]宗躍光,周尚意,彭 萍,等.道路生態學研究進展[J].生態學報,2003,23(11):2396~2405.