（植物学专业论文）拟建福建泰宁建宁高速公路评价区植被及物种多样性分析与评价.pdf

福建师范大学陈宏铭硕十学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t o nt h eb a s i so ft h ei n v e s t i g a t i o no nt h ev e g e t a t i o n ，s p e c i e sd i v e r s i t ya n ds e n s i t i v e r e g i o n so fe c o l o g yi nt h ea s s e s s m e n tr a n g ew i t h i nt h e3 0 0 m o nb o t hs i d e so ft h ep r o p o s e d t a i n i n g j i a n n i n gh i g h w a yo ff u j i a n ，t h i sp a p e ra n a l i z e dt h ep l a n tc o m m u n i t y , s p e c i e s d i v e r s i t y , f l o r i s t i ce l e m e n t sa n ds e n s i t i v er e g i o n so fe c o l o g y t h er e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) t h ei n v e s t i g a t i o no nt h ev e g e t a t i o n ：t h er e p r e s e n t a t i v ep l a n tc o m m u n i t e si nt h e a s s e s s m e n tr a n g ew e r et h ef o r m a t i o n so fc u n n i n g h a m i al a n c e o l a t a ，p i n u sm a s s o n i a n a ， a 1 i p h y l l u m f o r t u n e i ，p h y l l o s t a c h y sh e t e r o c y c l a ，c a s t a n o p s i se y r e ia n dp y r u sp y r i f o l i a a c c o r d i n gt o t h ed i s t r i b u t i o na r e a , t h em a i nv e g e t a t i o nt y p e sa r ec o n i f e r o u sf o r e s t ， v e g e t a b l ef i e l d s ，o r c h a r d sa n db r o a d - l e a f f o r e s ti nd e c r e a s i n go r d e r ( 2 ) s p e c i e sd i v e r s i t y ：t h ez o n a lo r i g i n a lv e g e t a t i o nn ol o n g e re x i s t e d ，m o s to ft h e p l a n tw e r ew i d es p r e a da n dc o m m o ns p e c i e s ，d u et ot h eo b v i o u sh u m a nd i s t u r b a n c ei n t h ea s s e s s m e n tr a n g e i na c c o r d a n c ew i t hf i e l di n v e s t i g a t i o na n dt h er e l a t e dd a t a s ，t h e r e w e r e8 2 8v a s c u l a rp l a n t sa f f i l i a t e dw i t h15 0f a m i l i e sa n d5 0 9g e n u s e si nt h ea s s e s s m e n t r a n g e ，i n c l u d i n gs e e dp l a n t s12 7f a m i l i e s ，4 8 0g e n u s e s ，7 9 0s p e a c i s t h er e p r e s e n t a t i v e p l a n t c o m m u n i t e s t y p e s w e r e a t i p h y l l u m f o r t u n e if o r m a t i o n ， c a s t a n o p s i se y r e i f o r m a t i o n ，p i n u sm a s s o n i a n a ，c u n n i n g h a m i al a n c e o l a t aa n dp h y l l o s t a c h y sh e t e r o c y c l a i nd e c r e a s i n go r d e ro ft h ec o m m u n i t ys p e c i e sd i v e r s i t y h o w e v e r ，t h ec o m m u n i t ys p e c i e s d i v e r s i t yw a s n o th i g ha saw h o l e ( 3 ) t h ef l o r i s t i ce l e m e n t s ：t h ep r o p o r t i o no fw i d e s p r e a dt y p ei s c o n s i d e r a b l e i t s h o w e do b v i o u st r o p i c a lp r o p e r t ya d di na b u n d a n tt e m p e r a t ez o n ep r o p e r t ya n de x p r e s s e d t r o p i c a l t e m p e r a t et r a n s i t i o n a l c h a r a c t e r i s t i c s t h em a x i u mp r o p o r t i o no ft h et r o p i c a l p r o p e r t yt y p e sw a sp a n t r o p i ct y p e ，a n dt h em a x i u mp r o p o r t i o no ft h et e m p e r a t ez o n e p r o p e r t yt y p e sw a sn o r t ht e m p e r a t et y p e ，b o t hi nt h ef a m i l ya n dg e n u s l e v e l ( 4 ) s p e c i a lp r o t e c t e dw i l dp l a n t so ra n c i e n ta n dw e l l - k n o w nt r e e s ：t h e r e w e r e8 s p e c i a lp r o t e c t e dw i l dp l a n t sa f f i l i a t e dw i t h3s p e c i e s ，i n c l u d i n g5o f 1s p e c i e su n d e rt h e f i r s t g r a d es t a t ep r o t e c t i o n ，2o f1s p e c i e su n d e rt h es e c o n d g r a d es t a t ep r o t e c t i o n ，1 u n d e rp r o v i n c i a lp r o t e c t i o n t h e r ew e r ew e l l - k n o w nt r e e s8 9s p e c i a lp r o t e c t e dw i l dp l a n t s a f f i l i a t e dw i t h8 s p e c i e s ( 5 ) s e n s i t i v er e g i o n so fe c o l o g y ：t h es e n s i t i v er e g i o n so fe c o l o g ys u r r o u n d i n gt h e i i i 福建师范大学陈宏铭硕士学位论文 p r o p o s e dt a i n i n g - j i a n n i n gh i g h w a yi nf u j i a n c o n s i s t e do f f u j i a nt a i n i n g u n e s c o g e o p a r k ，f u j i a nt a i n i n gn a t i o n a ls c e n i cr e s o r t ，f u j i a nt a i n i n gem e ip e a k p r o v i n c i a ln a t u r er e s e r v ea n dh i s t o r i cs i t ea n df u j i a nm i nr i v e rs o u r c en a t i o n a lf o r e s t p a r k t h ec o n s t r u c t i o no ft h ep r o p o s e dt a i n i n g - j i a n n i n gh i g h w a yo ff u ji a nc o u l dh a v e a 1 1c e r t a i ni n f l u e n c eo nt h ev e g e t a t i o na n ds p e c i e sd i v e r s i t yi nt h ea s s e s s m e n tr a n g e t h e i n f l u e n c e so nt h es p e c i a lp r o t e c t e dw i l dp l a n t sa n c i e n ta n dw e l l k n o w nt r e e sw e r ei n d i f f e r e n td e g r e e ，a sw e l la st h ei n f l u e n c e so nt h ee c o l o g i c a la n dl a n d s c a p ei n t e g r i t yo ft h e s e n s i t i v er e g i o n so f e c o l o g y f u r t h e r m o r e ，c o n c r e t em e a s u r e so fe c o l o g i c a lc o n s e r v a t i o n a n dr e v e g e t a t i o ni nc o n s t r u c t i o np r o j e c t sw e r ea d v a n c e d ，i no r d e rt om i n i m i z et h ea d v e r s e e f f e c t so nv e g e t a t i o n ，s p e c i e sd i v e r s i t ya n ds e n s i t i v er e g i o n so fe c o l o g y k e y w o r d s ：h i g h w a y ；v e g e t a t i o n ；s p e c i e sd i v e r s i t y ；f l o r i s t i ce l e m e n t s ； 中文文摘 中文文摘 拟建的福建泰宁一建宁高速公路是海峡西岸经济区高速公网浦城至建宁联络线 的重要路段，主线全长7 3 4 6 k m 。路线所穿越的泰宁、建宁两县，地处福建省武夷 山脉中段，植被生态环境条件优越，植被区划与福建武夷山自然保护区同属闽北武 夷山、仙霞岭山地常绿槠类、半常绿栎类照叶林小区。鉴于高速公路建设导致植被 破坏的问题日益突出，且拟建公路与重点保护的野生植物、古树名木、福建泰宁世 界地质公园、福建泰宁峨嵋峰省级自然保护区、福建泰宁国家级风景名胜区、福建 省闽江源国家级森林公园等敏感性较强。因此，调查拟建福建泰宁一建宁高速公路两 侧3 0 0 m 评价区范围内的植被、评价生态环境的影响等对规避风险、植被恢复等都具 有重要的意义。本研究采用线路调查和典型植被样方调查法，调查拟建的福建泰宁一 建宁高速公路评价区内植被、物种多样性、生态敏感区，并在此基础上进行分析评 价，提出相应的生态保护和植被重建措施，结果如下： ( 1 ) 植被调查 根据吴征镒中国植被植被分类单位和系统，拟建福建泰宁一建宁高速公路两 侧3 0 0 m 评价区范围内的植被包括针叶林、阔叶林、灌丛和灌草丛、水生植被四个植 被型组；暖性针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、竹林、常绿阔叶灌丛、灌草丛、 水生植被七个植被型；暖性常绿针叶林、山地落叶阔叶林、典型常绿阔叶林、暖性 竹林、典型常绿阔叶灌丛、暖性灌草丛、挺水水生植被七个植被亚型；亚型下有可 划分为多个群系、群丛。此外，还有栽培植被，包括大田作物、果园植被等类型。 评价区内的主要植被群系类型中，以杉木林和马尾松林为代表的暖性常绿针叶 林的面积所占比重最大，尤其在福建泰宁县评价区内的k 0 一k 4 、k 6 一k 2 5 、k 3 0 一k 3 3 、 k 3 4 一k 3 7 都有大面积的分布。其次是大田作物，以杂交水稻田为主，在两县的山坳、 谷地广泛分布。再次为梨果园，在“黄花梨之乡”建宁县境内k 4 0 器村一k 7 3 区段广 泛分布。阔叶林植被在评价区内仅在少数区段呈斑块状分布。 评价区内代表性的植物群系为杉木群系、马尾松群系、赤杨叶群系、毛竹群系、 黄花梨群系，其典型的群丛分别为以杉木一杨桐一芒萁群丛、马尾松一橙木一芒萁 群丛、赤杨叶槛木一芒萁群丛、毛竹一毛冬青一半边旗群丛、黄花梨一鼠麴草群丛， 本文对上述各群丛的结构进行了初步探究。 v 福建师范大学陈宏铭硕士学位论文 ( 2 ) 植物区系成分分析 根据实地调查并结合有关资料统计，拟建福建泰宁一建宁高速公路两侧3 0 0 m 评 价区范围内有维管植物8 2 8 种，隶属于1 5 0 科，5 0 9 属：蕨类植物2 3 科，2 9 属，3 8 种( 含1 亚种，1 变种) ，种子植物1 2 7 科，4 8 0 属，7 9 0 种( 含4 亚种、3 4 变种、1 杂交种) ，其中裸子植物5 科，6 属，6 种，被子植物1 2 2 科4 7 4 属，7 8 4 种，具有 “科多、属多、种少”特点。科的大小以其中单型科和少型科数为主体，属的大小 以单型属和少型属较多。评价区内植物区系成分具有一定的复杂性，评价区内植物 物种起源具有一定的古老性，特有性质不强。种子植物科、属分布中世界广布成分 都较高。热带成分的科数约为温带成分的2 5 倍，物种数约3 3 9 倍，热带成分的属 数约为温带成分的1 3 3 倍，物种数约1 4 3 倍，热带成分的属数和种数约为温带成 分的5 倍。其中科、属热带性质的区系类型中均以泛热带分布型的比例最大，科、 属温带性质的区系类型均以北温带分布型比例居首位。实地调查结果表明，如安息 香科赤杨叶属、冬青科冬青属、山茶科山茶属、红淡比属、杨桐属、山矾科山矾属、 青冈属、柏拉木属、杜英属、芒属等组分是该区域的热带属性的反映。但评价区内 代表性的植被类型乔木层优势属中也有较多的温带性质成分：如阔叶林植被中的刚 竹属、锥属、枫香树属均与东亚地区联系密切；起源较为古老的裸子植物松科松属 的马尾松为我国特有，杉科的柳杉、杉木是我国特有的孑遗植物，其中杉木在评价 区内被大量栽培，和马尾松一样成为评价区内主要的暖性针叶林。林下灌丛的温带 性质成分也占有一定比例，如盐肤木属，槛木属、石楠属等与东亚分布地区相关。 综合而言，具有明显的热带性质兼具有丰富的温带性质成分，具有热带一亚热带的过 渡性。 ( 3 ) 物种多样性调查 赤杨叶林和甜槠林作为评价区内阔叶林组分的代表性群落类型，其物种多样性 较高。其次为暖性常绿针叶林的典型植被杉木林和马尾松林。再次为毛竹林群落( 黄 花梨果园的物种多样性不列入比较) 。但总体而言，评价区的群落物种多样性并不高。 ( 4 ) 重点保护的野生植物及古树名木调查 评价区内有重点保护的野生植物3 种8 株，其中国家一级保护植物南方红豆杉 5 株、国家二级保护植物樟2 株，福建省级保护植物柳杉1 株。另有古树8 种8 9 株， 其中甜槠4 7 株；枫香树1 7 株；苦槠1 1 株；蕈树8 株；银杏3 株，石楠、朴树、枳 棋各l 株。各重点保护的野生植物及古树名木与拟建高速公路的距离不等，其中有 v l 中文文摘 2 株野生重点保护植物和1 7 株古树名木位于公路征地范围内。 ( 5 ) 生态敏感区 拟建的福建泰宁一建宁高速公路周边的生态敏感区包括福建泰宁世界地质公园、 福建泰宁国家级风景名胜区、福建泰宁峨嵋峰省级自然保护区以及福建闽江源国家 森林公园等生态敏感区。拟建高速公路k 4 + o o o - - - - a k l 7 + 6 6 0 路段主要以桥梁、隧道、 路基的工程形式从福建泰宁世界地质公园外围地带通过，最近距离在公路的 k 1 6 + 8 0 0 k 1 7 + 6 6 0 路段，距保护区边界约6 5 0 m ，以桥梁的形式通过。拟建公路与福 建泰宁峨嵋峰省级自然保护区相关的评价路段为k 1 6 - - k 2 8 ，该路段工程形式主要为 桥梁、隧道、路基，其中周家山特长隧道方式从福建泰宁峨嵋峰省级自然保护区南 侧经过，k 2 5 + 1 4 0 周家山隧道出口与保护区实验区边界的距离最近，约1 1 k m 。与福 建泰宁国家级风景名胜区的最近距离于k 1 7 k 1 8 路段与金湖片区外围地带的边界 约2 5 0 m 。公路k 5 l + 5 6 5 k 5 3 + 3 9 5 路段以桥梁的方式由福建闽江源国家森林公园南 侧经过，最近距离约5 0 0 m ，区界与线路之间有一山丘相隔。 ( 6 ) 生态环境影响评价 高速公路路基的建设将对地表植被造成直接破坏。桥梁的建设、隧道的开挖产 生的弃渣等所需的临时占地也将对植被造成影响。但是评价区内植被的的物种大多 为福建泰宁、建宁两县的区域广布种，因而高速公路建设对植被的影响有一定的限 度。鉴于沿线广布种、常见种较多，且评价区内典型植物群落的物种多样性程度并 不高，因而高速公路的修建并不会造成物种灭绝性的影响，对物种多样性影响不显 著。各野生重点保护植物及古树名木受到不同程度的影响，其中有2 株野生重点保 护植物和1 7 株古树名木在公路征地范围内，其余即使不也在公路征地范围内，可能 因为施工而造成被砍或影响其生长。对周边生态敏感区的生态环境和景观的完整性 亦将产生不同程度的影响。应采取生态保护措施，尽可能的规避风险，消除高速公 路的不良影响。首先，应进行局部线路的优化，尽量避绕敏感区域，如常绿阔叶林、 水田集中区、重点保护对象、古树名木、生态敏感区等。其次，若是在无法避绕， 应采取告示、挂牌、减小爆破等方式：对保护植物和古树名木还可采取挂牌、围栏 保护、移栽的方法：对景观影响还可用定期洒水来缓解；景区观赏植物等可通过移 栽改变景区的功能定位等。此外，要加强采用乡土树种、先锋树种结合景观设计进 行植被生态恢复工作，充分重视道路两旁、边坡、中央绿化带、工程临时占地等的 绿化工作，提高绿地率。 v i l 福建师范大学陈宏铭硕士学位论文 v i i i 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 中文文摘。v 目录i x 绪论1 第1 章拟建福建泰宁一建宁高速公路项目概况及研究方法1 1 1 1 拟建福建泰宁建宁高速公路项目简介1 1 1 2 自然环境概况1 1 1 3 研究方法- 1 4 - 第2 章植被调查1 7 2 1 植物群落类型划分1 7 2 2 植物群落分布特点2 l - 2 3 植物群落结构研究2 3 2 3 1 杉木林群系2 3 2 3 2 马尾松群系一2 7 2 3 3 赤杨叶林群系一3 1 2 3 4 甜槠林群系一3 4 - 2 3 5 毛竹林群系一3 9 - 2 3 6 梨群系4 2 一 第3 章物种多样性及植物区系成分分析一4 5 3 1 植物群落物种多样性调查- 4 5 3 2 植物区系成分分析5 l - 3 2 1 科的区系统计分析5 l 一 3 2 2 属的区系统计分析5 5 3 2 3 蕨类植物区系分析6 1 3 2 4 讨论。6 1 一 i x 福建师范大学陈宏铭硕士学位论文 第4 章重点保护对象及生态敏感性区调查6 3 4 1 重点保护的野生植物及古树名木调查6 3 4 1 1 重点保护的野生植物6 3 4 1 2 古树名木6 3 4 2 生态敏感区调查7 0 4 2 1 福建泰宁世界地质公园7 0 4 2 2 福建泰宁国家级风景名胜区7 0 - 4 2 3 福建泰宁峨嵋峰省级自然保护区7 0 4 2 4 福建闽江源国家森林公园7 1 第5 章生态环境影响评价7 3 5 1 高速公路生态环境影响评价7 3 5 1 1 对植被的影响评价7 3 5 1 2 对物种多样性和植物区系的分析评价7 4 5 1 3 对重点保护的野生植物和古树名木的影响评价7 4 5 1 4 对生态敏感区的影响评价7 5 5 2 生态环境保护措施7 6 5 2 1 对植被的保护措施7 6 5 2 2 对物种多样性的保护措施7 7 5 2 3 对重点保护的野生植物和古树名木的保护措施7 7 5 2 4 对生态敏感区的保护措施7 7 第6 章结论7 9 附录拟建福建泰宁建宁高速公路评价区维管植物名录8 3 参考文献1 0 3 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果1 1 1 ! 改谢1 1 3 一一卜人简历1 1 5 。 x 绪论 绪论 1 研究背景 高速公路是现代公路发展的最重要里程碑之一n 1 。虽然我国高速公路起步较晚， 于1 9 8 8 年建成通车的沪嘉高速公路标志着我国高速公路实现零的突破，相l 匕1 9 2 4 年开 始修建的世界上第一条高速公路一意大利米兰到莱克斯高速公路、1 9 3 7 年建成的美 国第一条高速公路( 加州境内) 均迟了半个世纪以上。但是我国的高速公路建设创造 了世界道路建设史上的奇迹，成就举世瞩目。至2 0 0 8 年，我国高速公路通车里程已达 6 0 3 万公里，世界排名稳居第二，仅次于美国堙1 。2 0 0 9 年4 月西藏首条高速公路拉 萨至贡嘎机场专用公路正式开工，此举填补了西藏高速公路的空白，也意味着全国各 省、直辖市和自治区都已拥有高速公路。四通八达的高速路网宛如我国现代化经济社 会发展的活力大动脉，象征着展示我国公路建设综合实力的国家名片。 高速公路设施对人类文明的发展，尤其在经济领域有着巨大的贡献咕1 。但与此 同时，他们对自然生态系统产生了严重的影响吲。r i c h a r dt t f o r m a n 等的科学 研究表明公路的累积生态效应是十分可观的，公路对生态环境的影响范围远大于 l o o m ，有些因子可以达到1 l ( 1 n ，平均影响范围6 0 0 m 左右，这种影响已经牵涉到至少 美国1 5 - 2 0 的陆地睁1 2 3 。植被是生态系统的重要组成部分，良好的植被具有防风固 沙、保持水土等多重功效n 3 1 钔。植被状况的优劣直接反映了区域受人为干扰的程度 大小。高速公路是大工程项目，势必会对当地的植被造成破坏，高速公路项目对植 被生态环境环境影响两大主要时期是施工期和营运期，其中以施工期的影响最为显 著。施工过程中因开山取石、弃土弃渣、清理现场、减缓坡度、修筑路基等而占用 土地直接破坏当地的自然或人工植被，还可能造成沿途的自然、文物和景观的破坏。 山区修路会有严重的水土流失、泥石流地质灾害等隐患，还有植被修复问题。在营 运期，高速公路的扩展和集聚效应使公路周边的土地利用方式发生改变、原有的植 被生态系统也相应的遭受破坏、严重影响高速公路的景观效果和路域周边的生态安 全。 高速公路项目环境影响评价指的是基于拟议中的某高速公路项目，按照大气环 境、水环境、声环境、生态环境等主要评价要素，对高速公路可能造成的环境影响 ( 包括环境污染和生态破坏等不利影响和对环境的有利影响) 进行分析、论证、并 福建师范大学陈宏铭硕士学位论文 提出应即时采取的防治措施和对策的全过程n5 埔3 。随着环境影响评价工作的开展， 高速公路的植被现状调查及评价已成为环境影响评价的重要组成部分，在分析评价 基础上，所提出的生态保护和植被重建措施尽可能使项目建设对植被的破坏程度降 低，这对维持区域植被生态环境的可持续发展具有重要的现实意义。 2 国内外相关研究进展 目前人们已经意识到高速公路对生态环境的影响不容忽视，主要集中在空气污 染n 7 。1 引、重金属污染m 2 到、公路径流物2 螂1 、动物种群繁殖2 6 删等领域的相关研究， 已有较多的报道。关于高速公路植被调查和环境影响评价国内外也有一定的研究， 现综述如下： 2 1 高速公路评价区内植被调查研究概况 2 1 1 植物群落类型研究 植被类型划分的一个重要原则就是植物群落学原则，即主要以植物群落本身特 征为作为分类依据，但又十分注意群落的生态关系n 引。优势种( 尤其是建群种) 是 群落的主要建造者，优势种是鉴定群落的主要标志，在群落结构的构成上起着重要 作用。叶凯等将福建省永安至武平拟建高速公路中心线两侧3 0 0 m 范围内植被划分 为五种群落类型，即马尾松人工林群落、杉木人工林群落、芒萁三叶赤楠木荷灌丛、 芒萁赤楠大叶冬青灌丛、油草红楠壳斗科常绿阔叶林群落，并设置样方，调查其物 种组成、生物量、生物多样性等，结果表明拟建高速公路对评价区范围内的植被产 生的不利影响较小啪1 。周俊鑫将安徽黄山至丰l j t - j 高速公路沿线3 0 0 m 范围内的植被划 分为7 种植被群落类型，并粗略的对群落外貌、组成进行描述，对生物量和生物多 样性指标简单的测定，研究表明项目评价区属于人工植被带，不会对自然植被产生 大的影响。甘淑等调查了云南昆一石高速公路沿线植被群落，发现原始的半湿润 常绿阔叶林天然植被由于长期人为干扰已经不复存在，目前主要由本土树种为优势 种的次生植被、人工林、灌草丛三种植被类型组成口1 j 。陶仕珍等调查了云南思小公 路沿线两儇l j l o o m 区域内植被状况，根据中国植被以及云南植被的分类系统标准将评 价区内的植被划分为8 个植被类型，1 1 个亚类型，1 6 个群系，并具体分析了其组成 和分布概况口2 1 。 2 1 2 群落结构 绪论 每个植物群落类型都是由各种不同生活型的植物所组成，群落结构单位存在着 差异。由于高速公路建设引起的生态干扰和环境变化，如地形、地貌、土壤结构、 土壤肥力、空气温度、空气湿度等等，必然引起群落组成和结构分布类型等变化u 9 3 3 1 。l d s z l 6o r l 6 c i 等采用分层随机抽样法调查美国阿拉斯加高速公路育空南部区段 附近的植被和环境，尽管调查范围覆盖区域的植物和区域生态已经有相关研究，但 是植物群落和构成的坡度还未见调查，详细资料只能从一些罕见的地方性的研究中 获得，这个问题也是普遍存在的，研究人员对植被单元和组成坡度进行鉴定，并描 述标志性的环境自然条件，结果清楚的阐明在不同的植被单元水平和在植被改变环 境条件的重要变化的密切相关的重要群落结构口引。优势种水平类型的改变清晰的体 现了高速公路建设对群落分布的影响。刘杰等以云南大保和思小高速公路纵向岭谷 区为例，在实地调查的基础上，运用方差分析、显著性分析等统计学方法探讨了由 高速公路建设引起的群落成分和水平结构的改变。群落水平结构主要涉及群落组成 的分配和组成物种类型，统计结果表明大保高速公路比思小高速公路对群落组成密 度影响大，山坡的影响大于山顶的影响。由于乔木层和灌木层植物占主导地位，它 们在公路施工期严重的受到破坏，必然会增加低层草本的盖度，草本植物迅速生长。 研究表明在高速公路建设的影响下，乔木层和灌木层的优势种和次优势种在一定范 围内减少，草本层植物显著增加，该结果和r i c h a r dt t f o r m a n 、m a l i nj h a n s e n 等人的研究类似n 3 引。高速公路建设会改变沿线物种分布类型从均匀或随机分布到 集群分布，究其原因，作者分析在高速公路施工前，环境因子分布式均衡的，每个 个体有同样的几率出现，物种可能呈现一致的分布。环境因素的不均匀分布式是导 致群落二维组成的不均匀分布主要的原因，群落水平结构呈现出相间的小块形状的 镶嵌式特征。高速公路施工会破坏物种生境和分割物种，改变气候、地形、和土壤 因素分布，支持更多地方物种的多重生态位，加剧群落镶嵌特征，此外公路的位置 和地形也是影响群落组成的重要因素m 1 。 2 1 3 植物群落物种多样性 物种多样性是衡量一个植物群落种类组成丰富程度的重要指标，反映出不同自 然地理条件和群落的关系以及群落的稳定性与动态，是群落组织结构的重要特征。 高速公路施工对周围脆弱生态系统的扰乱作用是影响植物群落物种多样性的普遍 威胁。崔保山等探究了云南大宝高速公路施工对中国西南部纵向岭谷区植物物种和 土壤养分的扰乱作用。通过在森林和草地下坡向设置了1 2 个样带，评价了高速公路 福建师范大学陈宏铭硕士学位论文 对从邻近高速公路至u 3 0 0 m 上坡向和l o o m 下坡向范围内植物物种多样性、丰富度和土 壤养分。结果表明在森林和草地的控制样带的物种丰富度和多样性都有一定的显著 差异，乔木层物种丰富度和多样性在距离高速公路5 0 l i l 内较低，在下坡向更显著， 灌木层和草本层的物种多样性和丰富度则在公路边缘较高，在森林和草原的物种丰 富度和多样性类似。项卫东等采用物种多度和物种丰度2 个指标，以生态系统类 型和系统保持再生能力将分区面积大小分卜1 0k m 2 、1 0 1 0 0k m 2 、1 0 0 一l0 0 0k m 2 、 1 0 0 0 1 00 0 0k m 2 4 个等级对安徽铜黄高速公路( 铜陵一黄山) 途经的皖南地区进行了 生物多样性评价。祝遵凌等运用口一多样性测度的方法，评价了江苏宁淮高速公 路5 个互通区植物群落的乔木层和灌木层多样性状况，研究结果表明，乔木层物种 丰富度存在较大差异，乔木层物种数少于灌木层，s i m p s o n 和s h a n n o n w i e n e r 指数 变化幅度也较小，总体表现了很高的多样性和一致性汹1 。在世界范围内，人类在改 造环境的同时，给环境带来的压力与日俱增，除了直接引起物种灭绝和自然生境的 减少，还导致了余下生境的破碎化和隔离。由于能量流动的单向性等因素，即使单 个物种的问题也可能导致整个生态系统的危机h 叭。v e r av a s a s 等认为由于隔离的生 境小块、简单的基因流动能导致物种灭绝的高危性，在碎片化的景观上保持地区物 种的连通性对很多物种的幸存是至关重要的。丁宗凯探索了云南思茅一小勐养高速 公路对西双版纳自然保护区勐养片区关键物种影响，分析了该高速公路对植物群落 的物种多样性、土壤理化性质、群落生物量的影响，并提出高速公路的设计期、施 工期、营运期的保护和恢复措施h 。石矗以陕西宝鸡一甘肃天水高速公路为例进行 路域植物群落生态及植被修复研究，划分出路域植被生态区类型，并对区域生态区 内的群落生态和物种多样性进行了研究，论文还对路域生态区植物群落动态演替预 测及修复探讨h 别。汪洋等以湖北随岳高速公路湖北省中段的均川服务区为调查对 象，分别在高速公路施工初、施工期间、竣工后营运期间，以生物量和生物多样性 作为指标，跟踪调查监测附近的植被群落，作者认为高速公路施工大肆破坏了原生 植被生态，在营运期尽管相比施工期生态有所恢复，但速度缓慢h 舢。 此外，高速公路网已成为外来物种的传播廊道h 钉。高速公路施工作为一项人类 活动，使路边出现更多生态位空间，势必导致外来种的更迅速的入侵，随着人类活 动广泛的蔓延，因此外来种的分布能清晰的反映物种入侵和高速公路施工干扰的相 关性。刘杰等研究了是西南纵向岭谷区主要的外来种紫茎泽兰和飞机草的分布h 5 1 ， 研究结果表明它们在路边的覆盖程度和高度比自然地区更高，随着离公路距离越远 绪论 两项指标均明显下降，但在公路2 0 0 m 内两种物种的频度没有明显的变化，证明了公 路施工是导致这物种入侵的重要原因。实际上，紫茎泽兰和飞机草的分布取决于高 速公路施工导致的生态位改变，以及外来种具有的相对广泛的生态适应性和坚强的 耐受力引。崔保山等在调查云南大宝高速公路施工对中国西南部纵向岭谷区植物的 影响时发现外来种如紫茎泽兰已沿公路扩散较远，在草地更是广泛散布口 。赵金丽 等研究了云南省南部山地7 种主要入侵植物沿公路两侧的扩散格局h 们。于兴军等对 比了公路边生境和常绿阔叶林生境的紫茎泽兰的相对多度和盖度，并对本地草本植 物的组成种类、相对多度和盖度做了调查，作者认为与常绿阔叶林相比，由于公路 边生境的单位面积上的紫茎泽兰种群生长旺盛、生物量较大，其化感作用更强，因 此使公路边生境的本地植物群落竞争压力相应的大于常绿阔叶林，构成加速公路边 生境的本地植物群落的衰退的重要因烈4 7 ，。 2 2 高速公路植被生态影响评价研究 高速公路对其沿线的生态系统影响主要体现在对植被的影响1 。近年来，高速 公路对植被生态环境的影响日益受到社会的广泛关注。研究表明，道路占地直接导 致生物生境破坏、生态因子的改变，从而间接影响了植被和动物，许多问题还是长 期和隐性的h 8 制。目前，各国已经普遍认识到与其事后恢复补救亡羊补牢，不如防 患于未然。环境影响评价制度因具有科学技术性、前瞻预见性等优点而倍受青睐n 5 1 。 高速公路植被生态影响评价是环境影响评价学的新兴领域，有助于高速公路选线等 的决策科学化，预防植被损害，保护区域植物物种多样性，维护生态系统的稳定。 项卫东等以安徽铜黄( 铜陵一黄山) 高速公路为研究对象，调查了公路建设对 区域自然生境、植物群落及野生动物的影响，认为高速公路建设对该地区生物多样 性影响不显著，阐述了高速公路整体线路选择的合理性，并提出生境与物种多样性 的保护措施。徐碧华等对公路建设对区域生态完整性影响的关键因子进行了分 析，认为关键自然生物因子植被、景观生态空间格局和自然生产力水平三者与区域 生态完整性有着较为密切的关系，总结性的提出公路建设对区域生态完整性评估框 架，并以湖南永蓝高速公路为例做了实践1 l 。刘杰尝试从个体一种群一群落一生态系 统多层面研究公路建设的生态影响，并做了定量化研究，探讨了公路建设生态影响 的价值评估方法陌2 1 。v e r av a s a s 等在阐述了植被、景观破碎严重危害的基础上，将 图论学说应用于拟建公路线路评价，提出保持地区物种的连通性对很多物种的幸存 有着至关重要的作用h 训。l d s z l bo r l 6 c i 等通过美国阿拉斯加高速公路育空南部段 福建师范大学陈宏铭硕士学位论文 的植被及环境调查，提供了预见性的解释敏感位点、需要更详细的评估的生态条件 调查框架1 。覃路燕评价了拟建的宁夏吴忠黄河公路大桥建设施工期和营运期对吴 忠滨河湿地植被的影响并针对性的滨河湿地生态环境保护措施曲引。刘龙在调查了多 条公路的边缘效应后，认为公路作为一个人工干扰廊道而造成明显的边缘效应，其 边坡植被具有干旱、温度高；风速大，蒸发量高；污染重；营养不均衡，n 素丰富 等特点。其群落演替速度慢；物种贫乏，以喜阳和喜n 肥的物种为主等而自然群落 演替显著不同泓3 。蔡欣宇等人以内蒙古桑公公路为例，分析了风沙地区公路取土场 的施工易产生地表植被剥离、沙丘活化等环境影响，并提出与此类生境相符的恢复 技术哺5 1 。穆彬等提出评价道路生态影响问题的小中大3 个尺度，分别为采用野外调 查和样方对比的方法、以依靠不同分辨率的遥感监测为主，野外调研为辅、主要依 靠遥感和g i s 结合进行分析，并应用于兰海高速公路的研究取得良好的效果呻1 。赵 勇等以河南信( 阳) 一泌( 阳) 高速公路为例，分析高速公路建设对植被的影响及 相关绿化补偿效应，研究结果表明工程建设对植被覆盖率有一定影响，植被覆盖率 减少幅度为0 10 - 1 3 5 。由于永久占地面积较大，绿化补偿措施可在一定程度上 弥补植被损失，但仍会造成区域植被面积和生产力的下降呻3 。尚永成在青藏公路 k 2 8 8 0 一k 3 5 1 5 区段多年冻土地带路段两侧1 公里以内的区域范围进行植被调查，探讨 了公路建设对多年冻土地带草地植被的影响，研究结果表明，青藏公路沿线两侧草 地在人类活动或自然因素的作用下，使草地生境被严重破坏，程度依公路建设年限、 自然地理条件以及距公路的垂直距离不同瞄7 1 。保琦蓓调查了湖北省随( 州) 岳( 阳) 高 速公路中段沿线植物原生状况和土壤理化性质，并进行相关指标测定，为高速公路 施工对原生植物群落的影响评价研究提供理论依据油1 。祝遵凌等评价分析了江苏宁 淮高速公路带的人工植被多样性，结果表明宁淮高速公路植物种类较为丰富，与同 纬度其他高速公路相比，该路段植物多样性较高，整体较好，其平均值比较接近于 落叶阔叶林性质，已初步形成具有一定生态功能的植物群落m 3 。匡武概述了安徽省 高速公路网规划，通过分析生态环境现状调查与趋势，进行规划环境影响评价，并 提出生态环境影响减缓措施瞄9 1 。孙仁娟对山东省高速公路路域环境的污染状况、绿 化情况和生态系统进行了调查研究，提出适合山东省高速公路的绿化方式和技术， 并尝试提出有利于保护山东省路域环境和生态系统的绿化评估体系呻1 。刘伟玲等通 过解译辽宁省滨海公路卫星影像数据，分析沿线植被生态系统结构，探讨辽宁省滨 海公路对沿线植被生态系统的影响，认为滨海公路沿线属于高生态风险区域，建设 绪论 过程中应采取一系列的规避措施。甘淑等综合运用3 s 技术以云南昆一石高速公路 为例对沿线植被群落样方调查，分析沿线典型植被群落的种群组成、结构层次、生 态位特性、覆盖空间分布等，并结合生态原