建設(shè)節(jié)約型公路生態(tài)工程對策研究

古躍

（景洪景運交通發(fā)展投資有限責(zé)任公司，云南 景洪 666100）

0 引言

公路在建設(shè)過程中會發(fā)生需要穿越林地、田地、草地、濕地、使用的機械設(shè)備碾壓周邊的植被與土地、公路切割自然生環(huán)境、改變原始生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等情況，影響生態(tài)系統(tǒng)平衡，導(dǎo)致生態(tài)功能逐漸退化。所以在公路工程建設(shè)中遵循節(jié)約、生態(tài)原則，構(gòu)建可持續(xù)、可自我維持的公路生態(tài)系統(tǒng)，對于公路工程生態(tài)效益來說有著重要意義。

1 節(jié)約型公路生態(tài)工程建設(shè)基本要求與指導(dǎo)思想

1.1 基本要求

節(jié)約型公路生態(tài)工程對工程建設(shè)提出了節(jié)約和生態(tài)兩個方面的要求，一方面，實現(xiàn)最大程度的節(jié)約，包括工程成本、原材料、土地與植物資源等，關(guān)系到公路工程的設(shè)計單位、建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位等所有參與工程建設(shè)的單位，并保證在公路工程投入使用后，仍然具備可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)能力，減低公路運營維護(hù)成本，助力節(jié)約型交通建設(shè)，實現(xiàn)公路工程建設(shè)生態(tài)效益的最大化。另一方面，應(yīng)覆蓋建設(shè)過程及投入使用兩個階段，運用生態(tài)技術(shù)，從公路工程選線至工程竣工，從保護(hù)自然環(huán)境生態(tài)的角度出發(fā)，構(gòu)建完整的生態(tài)系統(tǒng)，充分踐行綠色、文明、節(jié)約、生態(tài)公路工程建設(shè)理念，實現(xiàn)施工生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益的最大化[1]。

1.2 指導(dǎo)思想

公路工程建設(shè)的實質(zhì)是資源消耗的過程，包括土地資源、能源、原材料、人力資源等。在節(jié)約型公路生態(tài)工程建設(shè)過程中，應(yīng)以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)思想，以綠色文明施工為原則，在保質(zhì)保量的前提下，盡可能提高工程資源利用率，打造節(jié)約型、生態(tài)型公路工程。一是根據(jù)交通增長規(guī)律，圍繞交通循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，優(yōu)化設(shè)計交通結(jié)構(gòu)，并提高公路工程節(jié)約與生態(tài)水平，綜合利用工程資源，促進(jìn)公路建設(shè)科技進(jìn)步。二是完善法規(guī)制度規(guī)范建設(shè)，法治化、制度化管理公路工程建設(shè)，明確公路工程建設(shè)的節(jié)約目標(biāo)、生態(tài)目標(biāo)，少用、用好、循環(huán)使用工程資源，統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計具體的實施方案及相應(yīng)技術(shù)措施，奠定管理及技術(shù)保障基礎(chǔ)，促進(jìn)公路工程建設(shè)的穩(wěn)步實施。三是基于節(jié)約型交通建設(shè)要求，以工程建設(shè)零排放、零污染為終極目標(biāo)，如在施工中形成的固體廢棄物、廢水等，經(jīng)過加工、處理后實現(xiàn)二次循環(huán)利用，真正將節(jié)約及生態(tài)公路工程落地，踐行節(jié)約型公路生態(tài)工程理念[2]。

2 剖析傳統(tǒng)公路生態(tài)工程存在的問題

2.1 公路生態(tài)工程分析

2.1.1 生態(tài)破壞與恢復(fù)分析

公路施工沿線的生態(tài)系統(tǒng)受到公路施工活動的影響，會遭到一定的破壞，如施工機械、運輸車輛碾壓土地、破壞植被，拌和場直接對周邊環(huán)境造成污染，路基開挖形成的廢棄物以及路基施工質(zhì)量管理不嚴(yán)，致使路基原材料中的污染物跟隨雨水向周圍土層擴散，污染公路附近的土壤，使土壤不適合植物生長等。形成這些問題的主要原因是在公路施工過程中，未能從保護(hù)公路生態(tài)環(huán)境角度出發(fā)，對公路生態(tài)工程施工重視不足，生態(tài)施工意識薄弱，致使實際施工效果與設(shè)計存在差距。基于公路工程中生態(tài)工程存在的不足，深入分析生態(tài)恢復(fù)的影響因素，進(jìn)行針對性的彌補，提高生態(tài)工程的施工質(zhì)量[3]。

2.1.2 植物與施工工藝的選擇分析

栽種植物是恢復(fù)公路工程生態(tài)的重要手段，公路工程在景觀設(shè)計中，通常選擇的是速生植物或大規(guī)格苗木，快速形成景觀、產(chǎn)生生態(tài)效益、提高水土保持效果。在選擇生態(tài)工程施工工藝時，應(yīng)注重工藝的效率，利用最短的時間完成公路生態(tài)恢復(fù)工作，縮短施工期。如在草坪施工時使用液壓噴播技術(shù)，根據(jù)公路實際的自然條件混合幾種草籽，為加快出苗速度做催芽處理，使用液壓噴播機大面積快速植草，達(dá)到生長期短、覆蓋度高的目的。

2.1.3 生態(tài)工程養(yǎng)護(hù)

公路生態(tài)工程有觀賞與生態(tài)保護(hù)兩方面作用，生態(tài)工程質(zhì)量要求更高，如植物覆蓋率應(yīng)達(dá)到95% 以上。然而公路所處地理位置和自然環(huán)境不同，后期養(yǎng)護(hù)的資金投入差異大。當(dāng)?shù)貧夂蚋珊担杲涤炅枯^少時，需要公路養(yǎng)護(hù)部門投入大量的人力與資源，采取肥水措施、打造公路植物小氣候、維持植物良好的生長條件、提高植被覆蓋率，養(yǎng)護(hù)成本的投入可想而知[4]。

2.2 問題總結(jié)及分析

綜上所述，傳統(tǒng)公路生態(tài)工程存在以下幾個問題：

第一，生態(tài)工程滯后，在公路工程形成生態(tài)問題后進(jìn)行事后彌補，產(chǎn)生的問題多且提高了生態(tài)工程的施工成本。

第二，部分生態(tài)工程無法從根本上解決公路工程中的生態(tài)問題，留下了公路工程的生態(tài)隱患，導(dǎo)致持續(xù)性污染問題的存在。

第三，由于生態(tài)工程的滯后與較高的植被覆蓋率要求，導(dǎo)致后續(xù)養(yǎng)護(hù)成本較高。

第四，生態(tài)工程短期生態(tài)效益顯著，植物群落建設(shè)速度快，但在公路生態(tài)工程通過質(zhì)量驗收后，后續(xù)生態(tài)養(yǎng)護(hù)跟進(jìn)缺失，未能形成長期的生態(tài)效益，甚至植物群落衰退過快，失去了生態(tài)工程的生態(tài)保護(hù)效用。

因此，傳統(tǒng)的公路工程在生態(tài)工程中雖然投入了大量的資源，但獲取的生態(tài)效益不夠理想，需采用節(jié)約型生態(tài)公路建設(shè)理念，節(jié)約工程資源投入，全面提高生態(tài)工程施工質(zhì)量，形成可持續(xù)的節(jié)約與生態(tài)效益。

3 建設(shè)節(jié)約型公路生態(tài)工程措施

節(jié)約型公路生態(tài)工程從可持續(xù)生態(tài)保護(hù)、節(jié)約資源的角度出發(fā)，前移生態(tài)工程，超前預(yù)防公路建設(shè)的生態(tài)破壞、環(huán)境污染等問題，以節(jié)約型交通發(fā)展為目標(biāo)，實現(xiàn)公路工程建設(shè)前、建設(shè)中、建設(shè)投入使用后的節(jié)約與生態(tài)目標(biāo)。在節(jié)約型公路生態(tài)工程建設(shè)中，按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論，在工程建設(shè)前進(jìn)行可行性研究，統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計工程建設(shè)的整個過程，將節(jié)約、生態(tài)的理念和措施融入工程建設(shè)的各個環(huán)節(jié)，達(dá)到節(jié)約與生態(tài)效益的雙向提升[5]。

3.1 節(jié)約生態(tài)型選線

公路路線設(shè)計需要考慮的內(nèi)容非常多，包括公路途經(jīng)的城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村、交通運輸結(jié)構(gòu)、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等。基于建設(shè)節(jié)約型公路生態(tài)工程的需要，應(yīng)在考慮以上要素的基礎(chǔ)上，整體考慮公路建設(shè)對沿線生態(tài)系統(tǒng)的影響，明確影響范圍、破壞程度，盡量避開生態(tài)敏感區(qū)域，減少工程量的同時，將工程對公路沿線生態(tài)系統(tǒng)的影響控制在最低水平，以最小的生態(tài)代價換取工程最大化的節(jié)約與生態(tài)效益。

例如，公路穿越原始濕地時，將切割濕地的自然環(huán)境，影響濕地生態(tài)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，改變植物群落分布，縮小濕地動物的活動范圍，直接影響與潛在影響非常大，即使及時利用生態(tài)工程進(jìn)行修復(fù)，也難以改變公路永久阻隔的事實，濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)被改變。所以，為了避免發(fā)生生態(tài)敏感區(qū)植物群落衰退及動物棲息地被毀等問題，在公路選線中著重考慮公路工程對沿線生態(tài)系統(tǒng)的影響，用生態(tài)選線規(guī)避由公路工程建設(shè)形成的生態(tài)問題，達(dá)到節(jié)約工程資源的目的。

3.2 注重現(xiàn)有資源的利用

3.2.1 表土資源

公路工程線路長，施工環(huán)境各有不同，如林地、濕地、農(nóng)田等。而清表是公路工程施工的第一步，清除地表妨礙工程施工的樹木、植被、表層土壤等，為公路施工掃平障礙，由此導(dǎo)致了浪費資源的問題。例如林地或農(nóng)田的地表土非常適合植物成長，肥力、透水、透氣良好，有利于植物群落的形成，可將這些地表土用于公路的生態(tài)工程建設(shè)，回填至公路沿線，改善土壤結(jié)構(gòu)，加快公路沿線生態(tài)恢復(fù)的速度。公路清表出的地表土適合本土植物生長，植被恢復(fù)速度要優(yōu)于其他回填土，甚至部分公路生態(tài)工程會專門購買表土用于生態(tài)工程建設(shè)。在公路清表、開挖過程中，綠化施工單位集中回收表土用于公路生態(tài)工程建設(shè)，可節(jié)約回填材料成本，加快生態(tài)恢復(fù)速度。

3.2.2 樹木資源

公路在穿越林區(qū)或山區(qū)時，需要砍伐沿線樹木，有些樹木樹齡大、根系深，移栽后成活率較低，砍伐后樹木的利用價值不大，導(dǎo)致樹木資源浪費。然而樹木、植被等經(jīng)過加工處理后，回填至土壤中，在微生物、輔助材料的作用下，腐解可產(chǎn)生營養(yǎng)物質(zhì)，改善土壤肥力。在公路生態(tài)工程中，運用樹木與植被這一特點，人工制成森林土，用于公路沿線植被的恢復(fù)，減少公路生態(tài)工程的成本投入。此外，人工森林土具備森林土壤的特點，林地原有植物在森林土的支持下，生長勢頭良好，可以種植出與自然條件下幾乎無差別的植物群落，保持公路沿線植物群落的原始特征、穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)、避免砍伐樹木浪費問題，節(jié)約工程資源與建設(shè)成本的同時，降低后續(xù)養(yǎng)護(hù)資源的投入。

3.2.3 植物資源

建設(shè)公路生態(tài)景觀時，應(yīng)充分利用公路沿線現(xiàn)有的植物資源，盡量減少綠化景觀成本投入，保證公路沿線景觀的一致性。部分公路植物資源豐富，應(yīng)保留這些植物作為公路景觀的重要組成部分，構(gòu)建帶有本土特色景觀，與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境協(xié)調(diào)一致，減少景觀建設(shè)中的成本投入。公路建設(shè)人為干預(yù)到自然環(huán)境，直接破壞公路沿線原始的生態(tài)系統(tǒng)，景觀建設(shè)采用本土植物綠化，節(jié)約與生態(tài)兼顧，對于公路生態(tài)工程建設(shè)有著積極的影響。例如，公路路基施工現(xiàn)場為原始草坪，可將草坪先假植，再移植，盡量保持公路沿線原始草坪結(jié)構(gòu)，生態(tài)恢復(fù)速度快且節(jié)約草坪種植成本。由于植物之間存在個體差異、植物條件各不相同，可以選擇易成活的植物進(jìn)行假植，如樹木幼苗、草本植物等。根據(jù)植物生長需要，改良土壤條件后再進(jìn)行移栽，成活率將得到明顯提升，并保證了公路綠化景觀與周圍環(huán)境景觀協(xié)調(diào)一致。此外，公路生態(tài)工程原生植物的運用，對于生態(tài)技術(shù)有較高要求，尤其是原生植物的配置問題，原生植物在本土環(huán)境生存了上百年甚至上千年，有非常好的環(huán)境適應(yīng)性，植物配置時要遵循其習(xí)性、生長條件要求，不可隨意進(jìn)行配置，保證原生植物栽植后能夠健康成長，滿足節(jié)約型公路生態(tài)工程的需要。

3.3 構(gòu)建自我維持植物群落

3.3.1 認(rèn)識植物演替規(guī)律

植物群落恢復(fù)具備自身的演替規(guī)律，公路附近植物群落恢復(fù)也不例外。在公路工程施工中破壞了原有的植物群落，甚至形成大量裸地，在自然環(huán)境狀態(tài)下，植物的演替發(fā)展依次為地衣與苔蘚類、一年生草本植物、多年生草本植物、陽性林、頂級群落，這是植物群落獨有的演替特征，呈現(xiàn)出了植物由低至高、由短命至長壽，低地力要求至高地力要求的演替規(guī)律。其中先鋒植物的生長起到了關(guān)鍵性的作用，在演替初期，由于地衣或苔蘚類植物對地力要求較低，率先生長在裸露的地表，屬于先鋒植物，該植物在成長繁衍過程中，改善了土壤條件，為其他植物的生長創(chuàng)造基礎(chǔ)條件，進(jìn)而相繼出現(xiàn)一年生與多年生草本植物，最終演替為頂級植物群落。公路生態(tài)工程設(shè)計中，通常是以打造頂級植物群落為目標(biāo)，但目前的公路生態(tài)技術(shù)水平，只能達(dá)到陽性林程度，未能完全遵循植物群落的演替規(guī)律，導(dǎo)致出現(xiàn)設(shè)計頂級群落與實際頂級群落之間的功能差異，不但增加了植物群落的建設(shè)與養(yǎng)護(hù)成本，還出現(xiàn)了衰退問題，仍然存在地表裸露風(fēng)險，不利于公路周邊生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。

3.3.2 構(gòu)建植物群落對策

根據(jù)公路工程所處地域的環(huán)境、自然、氣候特征，遵循植物群落的演替發(fā)展規(guī)律，結(jié)合節(jié)約型公路生態(tài)工程的需要，科學(xué)地恢復(fù)公路周邊的生態(tài)系統(tǒng)。一是深入實地調(diào)研公路生態(tài)系統(tǒng)類型，確定植物種類，合理組合植物，構(gòu)建復(fù)雜多樣的植物群落，提升植物群落的抗干擾能力。二是地被植物與喬灌木相結(jié)合，促進(jìn)植物根系互補，提高水土保持效果。種植結(jié)果灌木，果實借助鳥類與風(fēng)力傳播，促進(jìn)植物群落自我演替，逐步擴大植物群落規(guī)模。三是適當(dāng)?shù)娜藶楦蓴_，人為輔助自我維持植物群落的構(gòu)建，采取定向演替誘導(dǎo)植物群落形成，促使植物群落沿著公路沿線分布，形成發(fā)展穩(wěn)定的地帶性植物群落，實現(xiàn)多樣植物之間的優(yōu)勢補充，相互促進(jìn)生長。植物組合要考慮不同植物之間的生存競爭問題，因地制宜采取直立與匍匐、喜陽與耐陰、高與矮、深根與淺根、直根與須根等搭配方案，減少植物之間水分、陽光與養(yǎng)分的競爭，為植物生長創(chuàng)造良好的環(huán)境。

4 結(jié)語

基于節(jié)約型公路生態(tài)工程理念，深入分析傳統(tǒng)生態(tài)工程中的不足，明確問題的成因，針對公路工程的清表、開挖、回填、路基路面施工等操作，制定生態(tài)工程建設(shè)資源節(jié)約對策，盡量減少施工對于周邊生態(tài)環(huán)境的影響，并重視現(xiàn)有資源利用，有效治理大片裸露地表，深刻認(rèn)識植物群落演替規(guī)律，打造出自我維持的植物群落，維護(hù)公路沿線的生態(tài)平衡，充分發(fā)揮植物群落的生態(tài)功能，構(gòu)建出公路周邊微觀生態(tài)系統(tǒng)，建設(shè)出優(yōu)質(zhì)的節(jié)約型公路生態(tài)工程。節(jié)約型公路生態(tài)工程在公路工程中的廣泛應(yīng)用，未來將向著綠色集約、智能先進(jìn)的方向發(fā)展，同時也是公路工程未來重要的研究方向。