（生态学专业论文）济青高速公路淄博段植被建植及其对交通噪声影响的研究.pdf

摘要 本文以济青高速公路淄博段为研究对象，在野外调查实测的基础上，运用回 归分析、典型相关分析、主成分分析等多种分析方法，对防护林建植状况以及林 带的交通噪声衰减效应进行了系统的研究，结果表明： ( 1 ) 试验段中央隔离带采用百叶窗式生物防眩；边坡采用护坡草种的满铺建 植；防护林采用的是不同树种的带状间植，局部路段与果园、农田建设相结合。 为兼顾整齐美观的视觉效果，建植模式较为单一，生物多样性普遍较低，且不同 路段生物多样性的波动较大。其中，紫薇、蜀桧林带下的生物多样性相对较高。 ( 2 ) 试验段交通噪声污染极为严重，2 4 小时a 声级平均值l d 。可达7 6 2d b ( a ) ， 且受行车状况影响较明显。对交通噪声与车流量关系进行回归分析，以幂指数模 型y = 4 9 5 9 3 0 x o 。0 6 的拟合效果最优。其中，交通噪声与小型车车流量的相关性最 高，相关系数为0 5 5 9 5 ，具有极显著的相关性；其次为大型车，与交通噪声变化 显著相关；中型车与交通噪声无显著的相关关系。 ( 3 ) 通过在有林地和无林地进行交通噪声对照监测，对美国联邦公路局噪声 预测模型、美国森林衰减模型、林带衰减经验模型进行拟合分析，可将试验段地 面覆盖系数0 【确定为0 3 8 ，等效频率f 确定为10 0 0 h z ，衰减系数k 确定为0 12 ， 经检验该取值均具有较高的可信度。 ( 4 ) 各林带对交通噪声的削减效果有所差异，但均优于无林地；试验表明经 过12 5 m 的防护林带，林带愈量衰减约为6d b ( a ) ，削减百分比为18 7 2 6 7 。 在试验段的各林带中，以蜀桧的降噪能力为最强，其次依次为槐树林带、杨树林 带、女贞林带，这与树木的枝叶特性等有关。 ( 5 ) 林带宽度是一个重要的降噪因子，运用多种模型对林带的交通噪声水平 衰减状况进行回归分析，结果表明，在各个可适用模型的拟合中，均以三次多项 式模型y = b o + b l x + b 2 x 2 + x 3 为最优，r 2 值可达到0 9 9 。由该模型可知，经过1 0 0 m 宽的林带，交通噪声衰减可达到一个相对稳定的状态，衰减趋势明显变缓。 ( 6 ) 林带的降噪效果有季节性差异。其中冬季与秋季、冬季与夏季、春季与 夏季之间的降噪效果有显著性差异，而冬、夏之间的差异最显著。夏季植被茂密， 较窄的林带即可有效地削弱交通噪声；冬季则需要林带具有相当的宽度才可起到 声屏障的作用，在植被建植时要注意常绿树种与落叶树种的合理搭配。 ( 7 ) 株行距、树高、枝下高、胸地径、冠幅、林带郁闭度、林带疏透度、林 下植被多样性等林带参数均是影响林带降噪作用的参数。其中树高、冠幅、林带 郁闭度、林带疏透度、林下植被多样性与降噪效果的相关性较高，尤其是冠幅这 一因子，对噪声削减的影响最大。 关键词：高速公路植被建植交通噪声林带降噪 s t u d v0 nv e 2 e t a t l o nc 0 n s t r u c t l o na n dl n i l u e n c e0 n |嵋 t r a f f i cn o i s ei nj i q i n gh i g h w a yo fz i b os e c t i o n a b s t r a c t h i g h w a yc o n s t r u c t i o nb r o u g h t a b o u ts o m en e g a t i v e i m p a c to ne c o l o g i c a l e n v i r o n m e n ta n dv e g e t a t i o nr e s o u r c e sa l o n gt h el i n e ， e s p e c i a l l ys e r i o u s n o i s e p 0 1 l u t i o nb yt h es t r o n gr a d i a t i o no ft r a m cn o i s e t h e r e f o r e ，v e g e t a t i o nr e h a b i l i t a t i o n w a sa ni n l p o r t a n tp a r to fh i g h w a yc o n s t r u c t i o n b a s e do nf i e l di n v e s t i g a t i o na n dd a t a p r o c e s s i n g o f r e g r e s s i v ea n a l y s i s ， c a n o n i c a lc o r r e l a t i o n a n a l y s i s ，p r i n c i p a l c o m p o n e n t sa n a l y s i s ，e t c ，as y s t e m a t i cr e s e a r c hw a sc o n d u c t e do nt h et r a f n cn o i s e a t t e n u a t i o ne f 托c to fs h e l t e r b e l tf o r e s t ，u s i n gz i b os e c t i o no fj i - q i n gh i g h w a ya s s t u d yo b j e c t i ts h o w e dt h a t ： ( 1 )i nv i e wo fd i f f e r e n ta f f 6 r e s t e dd e m a n d ， d i f 琵r e n tt y p e so fv e g e t a t i o n e s t a b l i s h m e n tw e r ec a r r i e do u ti nc e n t r a lp a r t i t i o n ， s u b g r a d es l o p e ， r o a ds i d e ， i n t e r c o m m u n i c a t i o na r e a ，s e r v i c ea r e a ，e t c ，w h i c ht o o kag r e a tr o l et oe n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o na n dt h el a n d s c a p e b e a u t i f i c a t i o n l o u v e r t y p e d i z z i n e s sp r e v e n t i n g p l a n t i n gp a t t e r nw a sd e s i g n e di nc e n t r a lp a r t i t i o n ，w a l l t o - w a l lg r a s sp l a n t i n gp a t t e r n w a sc o n d u c t e di ns l o p e ，a n dz o n a lc o m p a n i o np l a n t i n gp a t t e r nw a sd e v e l o p e di n s h e l t b e l t c o n s i d e r i n ga r t i s t i cv i s i o ne f f e c t s ，p l a n t i n gp a t t e r nw a su n i t a r y ，t h u s ，t h e b i o d i v e r s i t yh a dr e l a t i v e l yl o w e rl e v e la n dl a r g e rf l u c t u a t i o ni nt h ed i f f e r e n tr o a d s e c t i o n ( 2 ) t h eh i g h w a yt r a m cn o i s ep 0 1 1 u t i o nw a se x t r e m e l ys e r i o u s w i t ht h e2 4 - h o u r e q u i v a l e n ts o u n dl e v e l7 6 2d b ( a ) ，i tw a sb e y o n dt h es t a n d a r de x t r e m e l y a n dt r a m c n o i s ew a so b v i o u s l ya f f 色c t e db yd r i v i n gc o n d i t i o n ，s u c ha sv e h i c l ef l o w ，v e h i c l et y p e ， v e h i c l es p e e d ，l o a d ，m a i n t e n a n c ec o n d i t i o n ，e t c r e g r e s s i o na n a l y s i ss h o w e dt h a t p o w e re x p o n e n t i a le q u a t i o ny = 4 9 5 9 3 0 x o 0 6w a st h eo p t i m a lm o d e lt o r e v e a lt h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e nt r a m cn o i s ea n dv e h i c l en o w a m o n gt h e m ，s m a l lv e h i c l eh a d e x t r e m e l ys i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nw i t ht r a f f i cn o i s e ， w h o s ec o r r e l a t i o ne o e f f i c i e n t w a s0 5 5 9 5 ，a n dt h en e x tw e r el a r g ev e h i c l e s ( 3 ) b a s e do nt h et r a m cn o i s ec o n t r a s t i n gm o n i t o ri nt h ef o r e s tl a n da n db a r e l a n d ，i ti n d i c a t e dt h a tc 【= 0 38 ，f i - 10 0 0 h z ，k = o 12w e r es u i t a b l ei nf h w ap r e d i c t i o n m o d e l ，a m e r i c a nf o r e s ta t t e n u a t i o nm o d e la n df o r e s tb e l ta t t e n u a t i o ne x p e r i e n c e m o d e l ，a l lo ft h o s eh a dah i g hc o n f l d e n c el e v e l ( 4 ) d i f f e r e n tf o r e s tb e l t sh a dd i f f e r e n te f f e c t s o nt r a m cn o i s ea t t e n u a t i o n ， w h i c hw e r em u c hb e t t e rt h a nn o f o r e s tl a n d e x p e r i m e n tr e s u l t si n d i c a t e dt h a t t h r o u g has h e l t b e l tw i t haw i d t ho fl2 5 m ，n o i s ea t t e n u a t i o n sm a yr e a c ha b o v e 6 d b ( a ) ，f o r18 7 2 6 7 b e i n gc u td o w n c o n c e r n i n gw i t he a c hb r a n c h - l e a v e s 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作 所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做 出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意 识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者( 本人签名) ：王砍朋眵年6 月，矿日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解南京林业大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版( 中国科学技术 信息研究所；国家图书馆等) ，允许论文被查阅和借阅。本人授权南京林业大学 可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以汇编和综合 为学校的科技成果，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论 文全部或部分内容。 保密口，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密阢 ( 请在以上方框内打“ ” ) 壬颀 羽年占月唇日 渺新朝舢 学位论文作者( 本人签名) ： 指导教师( 本人签名) ：乞 第一章国内外研究进展乖一平国h7 r 研九忑腮 1 1 高速公路建设对生态环境的影响 高速公路是专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的多车道公路，建设 规模大、投资多。19 8 8 年，我国建成了第一条高速公路，2 0 0 3 年年底我国通车 的高速公路里程已近3 万千米，发展迅速。目前，全国有一半以上的省份高速公 路里程超过10 0 0 千米【5 1 。现代高速公路除了快速、安全、舒适的高标准外，而 且要求高速公路具有美化的环境，使之与周围环境相协调1 6 j 。但高速公路的建设 不可避免地要改变周围地形和生态环境：建成通车后，汽车噪声、尾气对环境的 污染，会影响附近居民的正常生活，严重的会危及附近动、植物的生存【6 j - 【引。 噪声影响人的正常生活，容易引起听力、视觉及其它系统的损伤。高速公路 的噪声主要来自两个方面。施工期间各种施工机械产生噪音和运营期间车辆在公 路上运行所产生的噪音，后者又包括动力噪声和轮胎噪声。由于目前国内的高速 公路普遍采用高路堤的形式，使高速行车时的车轮与路面强烈摩擦的轮胎噪声能 够传播很远，因此高速公路产生的噪声污染是长期的，危害也较大。 高速公路的空气污染主要是建设当中产生的扬尘和通车后机动车辆排气污 染。在施工期间由于大量开挖土基造成的粉尘污染十分严重。在运营期间的空气 污染主要是由汽车尾气造成的。汽车尾气中的主要污染物有一氧化碳( c o ) 、碳氢 化合物( h c ) 、氮氧化合物( n 0 。) 、二氧化硫( s 0 2 ) 、颗粒物质( 铅化合物、碳烟、 油雾) 及恶臭物质，有些还常有强烈刺激性物质，甚至有致癌作用。 此外，由于公路阻隔原有水分的循环影响地表水和地下水的流通路径，又因 汽车排出的某些污染物和施工废渣进入当地水源，造成水体污染。路基开挖或堆 填，改变局部地貌，可能会引发塌方、滑坡、软土层滑移等不良地质病害，引起 水土流失。公路建成以后，对生物来讲是一道屏障，起着分离和阻隔作用，将自 然的生态环境切割成孤立的块状，有可能发生种内分化，不利生物多样性的保护。 1 2 高速公路植被建植研究进展 高速公路的建成对沿线植被和小气候环境造成一定影响，因此尽快恢复和优 化公路路域植被是公路建设必须要解决的迫切问题。但是公路路域内植物立地条 件非常恶劣，植被恢复非常困难，有时是常规措施很难解决的。发达国家高速公 路建设实行建设和环境保护并重的方针，如美国、加拿大、德国、英国、芬兰、 瑞士、瑞典、日本、澳大利亚等国家在高速公路建设的初期就将环境保护和恢复 措施纳入建设之中【i o j - 【1 8 】。道路植被建设已由普通绿化发展为生态绿化和景观与 生态相结合的景观生态绿化；在植被建植的生态工程实施方面，依靠高新技术， 形成了路域环境综合治理、有限的水土资源合理利用、配套完善的持续整治及集 约化发展经营的技术和管理体制【l9 1 。美国等发达国家自三、四十年代就意识到 了保护生态平衡的重要性，开始在公路边坡进行植被恢复工作。m o o r i s hr h 和 h a r r i s o nc m 早在1 9 4 3 年和1 9 4 4 年就进行了公路两侧草皮种植的试验，通过不 2 同播种时间、不同草种及草种组合的小区试验来探讨建立草皮的方法。五十年代 后，随着公路的大量兴建，公路建设对环境的影响越来越受到社会的关注，为此 美国制订法律要求新建公路必须进行生态防护。从六十年代开始，美、德、法等 发达国家开始大规模修建高速公路，绿化新技术在稳定边坡、防止土壤侵蚀和恢 复植被等方面得到了广泛应用。日本提出的功能栽植概念，对于公路的生态防护 起到了重要作用。七、八十年代，由于公路植被的大量建植，如何管理和养护这 些植被成为重要课题，许多人对化学除草剂和生长抑制剂进行了研究( d i c k e n s r ，19 8 6 ，m c e l r o ym t ，19 8 4 ) 。虽然同本在高速公路防护方面起步比美国晚2 0 3 0 年，但现在的公路植被建植处于世界领先地位。日本于19 6 5 年颁布了日本 干线公路环境保护法规，提出了“环境优先、自然再生”的科学观点和指导原则， 创新性地提出了诸如喷附绿化、袋筋绿化、盘岩绿化等技术。 长期以来，由于我国公路等级低，主要强调行道树栽植。直到2 0 世纪9 0 年代，随着高等级公路建设的发展和人们对环境问题认识的提高，公路的植被建 植才开始得到较为系统的研究。19 9 6 年云南省昆明曲靖高速公路全线路堑、路 堤、中央分隔带和立交区等进行了大规模的植被种植，全面防护和绿化公路，为 我国公路防护技术的提高做出了有益的尝试( 陈济丁，19 9 8 ) 。此后，云南楚雄 大理高速公路、昆明玉溪高速公路、大理保山高速公路、玉溪元江高速公路、 海南环岛高速公路、广西钦州北海高速公路、江苏长江二桥连接线、沪宁高速 公路、陕西铜川黄陵高速公路、西藏青藏公路等地也都相继开展了绿化防护工 程，取得了良好的经济、生态和社会效益。山东省在高速公路的植被保护与恢复 方面，进行了多方面的研究，包括中央分隔带、立交区、服务区等路域范围内的 生态绿化方法与技术研究。在同三线栖莱段采用水泥混凝土隔梁内客土喷播绿化 技术；京福高速济南段采用三维网植草技术；滨博高速公路路域带采用适生的本 地植物品种组合，也大规模地采用土工网、格笼植草等技术。 植物材料的选择原则是因地制宜，适地适苗，要求所选植物具备以下几个条 件： ( 1 ) 多年生，这是一个非常重要的条件，因为植被恢复是一个长期过程； ( 2 ) 具有匍匐根或茎，这样可以形成一个网状结构，有效防治水土流失； ( 3 ) 营养体或种子容易获得； ( 4 ) 分蘖和再生能力强； ( 5 ) 耐旱，耐盐碱。 研究表明，植被建植在播种方式上宜采用混播，植物群落分为单一群落和复 合群落两种类型，单一群落是指由一种植物品种组成的群落；复合群落是指由多 个物种共同组成的群落。从理论上讲由单一品种组成的群落均匀度最好，景观效 果更突出，特别是作为背景的地被植物更是如此。但事实上，很难找出一个品种 完全适应某一生境条件，其自我调节能力和抗逆性低于复合群落，特别是对于病 虫害的抵御能力。每一种病虫害都有其寄主范围，在单一群落中，只要有一株感 染病虫害，根据密度效应，如果病虫害繁殖速度快，很快整个群落都会迅速感染， 3 声的大小的顺序依次为重型载重车、拖拉机、中型载重车、轻型载重车、摩托车、 大客车、中客车和小轿车。 1 3 2 公路交通噪声的特性 公路交通噪声的源头具有流动性，是一种6 0 8 0 d b ( a ) 的中等强度的随机非 稳态噪声，并与道路车流量、车辆类型、行驶车速、道路状况等密切相关，具有 如下特性： ( 1 ) 交通噪声是宽频带的，即含所有可听范围频带的能量。 ( 2 ) 公路交通噪声具有不确定性。它与道路坡度、路面粗糙度、路段位置等 有关。如道路坡度越大，发动机负荷越增加，噪声越高；越接近交叉口噪声越高。 即使对于同一地点来说，由于交通量、汽车种类、行驶速度以及一些偶发的驾驶 员行为都直接影响交通噪声的大小，在不同的时刻其噪声声级是变化的。 ( 3 ) 道路交通噪声的分布与道路网相一致，主要影响道路两侧一定范围内的 居民及其建筑物。 ( 4 ) 道路交通噪声与道路交通状况有密切的关系。车流量、车速与噪声关系 的总趋势是成正比关系。 因此，交通噪声分析应考虑车辆产生最大噪声的交通条件和最干扰公路两侧 居民的交通条件，通常选用昼高峰和夜高峰两个时段来分析交通噪声的影响。 1 3 3 植被对交通噪声的衰减研究 绿化带被认为是自然降噪物，尽管绿化带不像实体墙那样能成为隔离空气声 传播的有效屏障，但树木有浓密的枝叶，比粗糙的墙壁吸声能力强，将投射到树 叶上的噪声反射到各个方向上，从而减少声音的直接反射。当噪声通过树木时， 树叶表面的气孔和粗糙的须毛，能吸收一部分声能，尤其能隔离高频的车辆噪声。 又由于树木对声波有散射作用，通过枝叶摆动，使声波减弱而逐渐消失。枝叶吸 收声能通过声场中空气分子动能转化为叶子的振动，因此，从声能中分离出来的 振动能一部分因枝叶的摩擦转变为热能而散失【2 叫。不同树种的叶片由于结构与 空间分布以及物理性质的不同，对声能的各种衰减作用也会不同1 2 。据测定， 快车道的汽车噪声，在穿过1 2 m 宽的林带后可以降低噪声3 5 d b ( a ) ，穿过4 0 米宽的防护林带时，噪声会降低1 0 1 5 d b ( a ) 峰j 弘引。 研究表明，路域生态系统中林带的种植密度、宽度、高度、长度、枝叶大小 和枝干特性等都是影响降噪效果的因子。密度、宽度、高度、长度因子扩散声音， 枝叶尺寸和树干特性引起共振吸收，扩散作用大于吸收作用，因此，林木的建植 形式是林带降噪的最明显影响因素。能见度越低，密度越大，则有更多枝叶来降 低噪声，散射作用也越大。其中，林带宽度是一个重要的降噪因子，更宽的距离 导致声波传播路径上有更多的树木，产生了更大的吸收和扩散。同时，林带的结 构和树叶可以分散声源附近集中的声波，但随着距离增加，散射作用减小，距离 与衰减成正比，一般认为至少3 0 m 宽的绿化带才有较好的降噪效果。愈高的林 5 第二章研究区概况与研究方案 2 1 研究区概况 济青高速公路途经济南、滨州、淄博、潍坊和青岛五市( 地) 和17 个县( 市! 。 槲；羹鐾至i 蟊；活m 湎。鋈羹爹獗薹善，1 霎菲斟翰瓣轹剁；毫一再瓣誉琴睇 i 强 鎏点襄掣i 鳃辇霉，雾拿尘。蓠潞蓁冽。魂蜡烈努坦黝戳麓嬲；找熊封醚冀霭雄 殇型箍莹蓁。雪囊；羹罂公理明套蝗霎j 萎蚕i 醚薹搿髹鬲彰薹匿j 篱霪誊；啄畴湖弼蠼测 定，分析公路植被建植状况。采用标准样方与路线调查相结合 的方法，选取树高、胸( 地) 径、株行距、冠幅、枝下高、郁闭度、生活力等调 查指标进行分析。并对不同植被建植模式相应的功能性效果进行问卷调查，打分 评价。 林带植被a生物多样性的计算选用辛普森多样性指数( s i m p s o n sd i v e r s i t y i n d e x) 和香农一威纳指数( s h a n n o n w e i n e ri n d e x ) ，计算公式如下： s 2 辛普森指数：d = 1 一罗( n ；n )( 2 1 ) 胃。 l 香农一威纳指数：日= 一鼻1 1 1 只( 2 2 ) = 1 式中，n i 为种i 的个体数； n为群落中全部物种的个体总数； pi - n i n 。 (2 ) 高速公路噪声监测 于2 0 0 6 年至2 0 0 7 年分春、夏、秋、冬四季对公路沿线各类型的防护林带进 行交通噪声衰减监测，所有测量均按照国标g b t 1 4 6 2 3 9 3 城市区域环境噪声 测量方法中的要求进行。所选林带宽度均大于6 0 m ，并在林带附近空旷处设置 对照。 测量仪器采用c e n t e r 3 2 9 型声级计，在测量前使用声级校准器进行校准，要 求测量前后校准偏差不大于2 d b ( a ) 。以交通噪声的实际值为声源。测量选在无 雨、无雪、风速小于5 m s 的天气状况基本相同的条件下进行，从而消除气候影 响，不考虑温度、湿度等因素的影响。测量时传声器要加风罩。具体测定时间根 据交通噪声在一天内的变化情况而定，选取具有代表性的时间段作为测量时间。 根据林带特性在样地上设置不同断面，每个试验断面上沿垂直公路方向布置 测点进行噪声测量，并尽可能避开周围的反射物，以减少周围反射对测试结果的 影响。测点距离地面高度1 2 m ，5 个测点同步测量，每组样点各采集10 0 个数据， 每5 s 读数一次，并运用等效连续声级对数据进行计算。 等效连续a 声级又称能量a 计权声级，等效于在相同的时间t 内，与不稳 定噪声能量相等的连续稳定噪声的a 声级。在同样的采样时间间隔下测量时， 切= 1 0 l g 寺荽。1 0 0 】( 2 - 3 ) 式中，l e q ：等效连续声级，d b ( a ) ： l i ：第i 个a 计权声级，d b ( a ) ； n ：测试数据个数。 高速公路噪声监测方案设置如下图： 林带宽度 图2 1 噪声监测方案剖面图 f i g u r e2 1 n o i s em o n i t o rs c h e m ep r o f i l e 2 3 数据处理 试验数据运用e e c e l 、s a s 、s p s s 等统计软件进行分析处理。 9 级计 第三章济青高速公路试验段植被建植概况 高速公路建设不仅直接占用土地及其上的植被，公路建成还会在原本连续的 野生环境上产生一个分界面，把动、植物分隔，影响它们正常的繁衍生息【2 8 l 。 运营期间会在沿路一定宽度的带状地区即路域范围内，因车辆排出的废气、噪声 和运营形势，对公路的沿线造成不同程度的环境污染【29 。同时，由于济青高速 公路淄博段地处山东半岛鲁北平原，在平原区的高速公路建设中，为了便于设置 横向通道而将高速公路设置成高路堤，这就对道路两侧的景观造成了一定程度地 破坏1 3 ，并扩大了交通噪声的影响范围。随着路域生态环境问题的日益严重， 国家和政府陆续制定出台了一系列减少公路对环境破坏的政策措施，其中主要手 段之一就是进行公路绿化【3 ，通过植被的合理建植发挥其净化大气、降低噪声、 保持水土、稳定路基、诱导视线、美化路容等作用，将公路建设、运营与绿化设 计配套实施，促进路域生态系统的平衡。 3 1 高速公路植被建植原则 高速公路为带状构造物，因所经过区域的地理位置、自然环境、土壤条件以 及社会环境、人文景观的不同而有所差异【3 引。同时，高速公路绿化依附的主体 是公路，所以公路绿化必须满足其在设计、施工、运营过程中的具体功能要求， 因而公路绿化工程与城市园林绿化、荒山绿化以及森林营造不同，它更强调功能 性与生态性【35 1 。由于公路施工中大量的高填深挖完全改变了土体的自然结构， 使原来的地表植被几乎荡然无存；密集的浆砌片石护坡及喷射水泥砂浆等防护方 式完全封闭了植物的生长环境，使得沿线被破坏的自然植被永久不能恢复：隧道 施工和取土工程所造成的地下水出露，改变了表层土壤的含水量，使植被类型发 生变化1 3 ，因此公路绿化首先要关注的是植被建植和恢复问题。 1 、因地制宜、因路制宜 在公路植被建植实施前，应充分了解绿化路段的地理状况、地域条件、气象、 水文、植被，也要对环境景观构成要素进行分析1 32 1 ，以掌握其现状、自然情况 和绿化要求，进行路段建植的总体设计，使之具有目的性、得体性、稳定性和科 学性。公路绿化应结合当地区域特征，分段栽植不同的树种，但应避免不同树种、 不同高度、不同冠形与色彩频繁替换而产生视觉景观的混乱【34 1 。 2 、适地适树 进行植被建植时，应根据公路等级、自然区划和当地的自然条件、经济条件 选择绿化植物，做到乔木与灌木、常叶与落叶、木本与草本花卉相结合，不同类 型的公路绿化应有不同的要求【3 引。充分利用当地植物，实现路域植被快速、立 体化恢复1 3 2 j ；或保证所选植被与当地植被环境及已有植物种类一致，使之在工 程后较短时间内融入当地自然环境【35 。 3 、植物合理配置 在公路边坡和边沟外及防护带应营建乔、灌、花、草结合的多树种、多结构、 多功能复层绿化景观，合理设计树种种类、树龄，进行配置，保证四季常绿、三 i o 观而言，紫叶李是优良的彩叶树种，叶片在整个生长季节呈紫红色，极其引入注 目，但冬季落叶，影响了整体效果；扶芳藤、大叶黄杨、小叶女贞生长期叶片饱 满、颜色鲜亮，但冬季有不同程度的枯黄；柏科植物四季常青，与周围环境协调 统一。 3 2 2 防眩建植模式 植物防眩要求苗木整齐、统一，使司乘人员感到线形流畅、清晰，行驶时舒 适安全，并且使司机在视觉所及的范围内，能预见到公路方向和路况的变化，及 时采取安全的行驶措施，在具体的路段应做到绿化苗木与公路线形、沿线设施、 沿途空间、景观环境相协调，利用绿化来补充和改善沿线景观。 济青高速公路淄博段采用了单墙式和百叶窗式两种防眩形式。单墙式将苗木 按一定距离栽植成行，苗木间距为0 2 1 5 m ；百叶窗式将苗木2 4 株为l 行， 间距4 6 m ，与高速公路成1 0 。l5 。夹角栽植。植物防眩形式见表3 3 。 表3 。3 济青高速公路植物防眩模式调查 ! 璺! ! ! ! ：i里! 呈里! 垒i 三圣i 翌曼! ! ：2 1 皇呈望! ! 翌曼翌2 1 111 旦! ! ! z ! ! ! ! ：q ! 翌曼垒i 竖! ! 璺兰 公路坐标主要植物种类栽植形式 间距( m )苗木高度( m ) 采用1 0 分制评价，对路段不同防眩建植模式的综合防眩能力打分评价，5 分为合格，结果见表3 4 。 表3 4 济青高速公路防眩形式评价 ! 垒! ! ! i ：!望i 圣圣! 翌! ! ! ：p ! ! ! 翌! ! 呈曼巴竺璺曼! 曼璺! 竺璺! 1 2 旦2 111 ：g ! 璺鳘垒! 竖垒! 璺 公路坐标 羹羹誓是慧茎茎嚣蓁主器茹裂豁簇蓁平均分协调效果工作量积雪影响保护。 1 3 结果表明，百叶窗式防眩效果优于单墙式；横向通视树木防眩中的单墙式效 果较差，百叶窗式的效果较好；百叶窗式树木防眩设施对驾驶员的影响均小。树 木防眩中的单墙式对风阻力和积雪量大，百叶窗式防眩板小。因此，高速公路设 置防眩设施，在适宜的路段应以百叶窗式防眩为主。考虑到横向通视和视觉特性， 植物防眩较理想的栽植方式是百叶窗式。在植物防眩路段内，桥涵、护栏开口等 路段无法采用植物防眩，这些短距离的间隙会造成短时眩目，易诱发交通事故。 因此，根据防眩设施连续设置原则，宜采用防眩板补设空隙，以保证防眩效果确 保行车安全。 综上，在同一类型气候区域内，可主要选择蜀桧和龙柏作为高速公路中央分 隔带防眩树种；紫叶李虽然缺陷明显，但它在生长期颜色呈鲜亮的紫红色，给驾 乘人员的视觉冲击较大，可以减弱驾驶员的视觉疲劳，因此可以把它作为调节树 种种植在特定的路段上。百叶窗式植物防眩是一种经济、美观、对驾驶员心理影 响小、对风阻力小，具有良好的防眩效果的防眩设施【3 6 j - 1 4 。 3 3 边坡植被建植调查 高速公路在施工过程中，因开挖使地表植被遭到破坏，原有表土与植被之间 的平衡关系失调，表土抗蚀能力减弱，在雨滴和风蚀作用下水土极易流失。一般 高速公路边坡坡比一般为1 ：l 即4 5 。，有的甚至达到6 0 。由于坡度大、土壤渗透 性等原因，边坡土壤对降水截流较小，容易造成水土流失和光、水的再分配。同 时，由于水土流失导致坡面土壤贫瘠，立地条件差，不利于植物生长【4 1 1 。济青 高速公路淄博段边坡比为1 ：1 5 ，坡度相对较缓且为土质边坡，因此适宜在边坡 上种植或栽植根系发达的草被或乔木灌木，利用草根、树根稳定边坡土壤，以减 轻风雨对坡面的冲刷和剥蚀【4 引。边坡植被建植首先以水土保持为主要目的，同 时兼顾景观美化功能，在护坡植物的选择上，应充分考虑路线区域的气候土壤和 边坡的特殊性，所选植物应根系深，适应性强，耐粗放管理。研究表明，树冠、 地被可以遮蔽雨水，根系可固定土壤，落叶、地被植物可以涵养水源，从而减少 和防止地表水汇集迳流，降低雨水冲刷路堤的危害，这种效果在高填方路段大为 明显【4 3 1 。 3 3 1 边坡植物种 用作边坡生态防护的植物应满足以下要求：以乡土植物为主、外来优良植物 品种为辅，根系发达，易繁殖，易成活，抗逆性强，适应性强：以草本植物为主， 乔木、藤本、灌木为辅，种源材料多样，以便因地制宜配置不同的组合方式；筛 选、评价植物材料时以抗旱耐瘠性为主要指标，性状、生长特性为次要指标，方 可确保中选材料的实用性；以用种子繁殖的种类为主，无性繁殖的种类为辅，以 便进行机械化施工，减少手工操作；应具有较好的观赏价值；抗污染能力较强， 能保证 x 能、减少环境污染、丰富道路景观”为目标，恢复由于公路建设和运营造成的自 然生态的破坏。 3 4 1 防护林带树种 根据公路两侧林带立地条件，建植树种应有以下特点：适应性强，抗逆性强， 树冠浓密，落叶丰富易分解，根系发达，根蘖性强，寿命长，并尽可能地营造混 交林。就济青高速公路淄博段的气候、土壤等条件和树种的生物学特性而言，可 供选择的乔木树种有侧柏、蜀桧、雪松、国槐、青杨、毛白杨、五角枫、紫叶李、 白腊、梧桐、臭椿、火炬树等；灌木树种有丁香、连翘、沙棘、紫荆、柠条、沙 棘、紫穗槐等【4 引。 3 4 2 防护林带建植模式 高速公路防护林带为基调一致、树种相对单一的人工林。济青高速公路淄博 段地处平原地区，公路两侧地势开阔，适宜建植具有一定宽度的防护林带。公路 隔离栅内种植扶芳藤、丰花月季、紫穗槐、迎春等，隔离栅外主要为紫薇、大叶 女贞、蜀桧、国槐、杨树的带状间植，有些路段植被建植与农田和经济果园相结 合，见表3 6 。 无论天然林还是人工林，任何一种林带都有一定的结构特征；不同结构的林 带，其功能也呈现着一定的差异。公路两侧的生态防护林，因林带结构不同，防 护效应也有明显的差异。根据透光孔隙的大小、分布以及防风特性，通常把林带 的结构划分为紧密结构、疏透结构和通风结构等基本类型。紧密结构一般是多行 宽林带，或由主乔与灌草搭配组成的具有3 层林冠的林带，总疏透度小于1 0 。 在有叶期枝叶密集，几乎没有透光孔隙，其作用像是一堵墙。中等风力遇到林带 时，大部分空气由林带上部绕行：在背风林缘附近形成静风区或弱风区，风速很 快恢复到旷野风速，防护距离较短。疏透结构通常是由主乔与灌木组成双层林冠 的林带，或不具灌木而有侧枝发达的乔木组成，其特点是透光孔隙在其纵断面上 从上到下均匀分布，总疏透度约为3 0 4 0 。通常由宽度不太大、且不具灌木 或灌木较低而有明显枝下高的单一乔木树种组成，总疏透度大于4 0 。按透光孔 隙的分布，一般具有明显的两个层次，上部为林冠层，有较小而均匀的透光孔隙， 或紧密而不透光；下层为树干层，有均匀的栅栏状的大透光孔隙。风遇到林带， 一部分从下层穿过，一部分从林带上面穿过或绕行。下层穿过的风到背风面林缘 开始扩散，并逐渐减弱，在较远的地方才出现弱分区，在此之后风速逐渐恢复， 防护距离也较大【5 引。试验段防护林采用了不同树种的带状建植，一般具有高低 两层林冠，多为疏透型林带。 1 6 涨u65；f珊斟赫分器谈葛潞浔啦荽球直游萄醋 t l b o u 6 lntei口。一onoatio暑ui蠢ory一亭nfoooioo ofjio11n 11igll81 分褰情莉 鞯科擒葵 薄掣 萍彳亍蕊m 莲斟m 辫吲斟m 寄一藩一敲c暑 谶萄m 藩姗忖煳j夏卧藩 鸯西河 斟蕊阕 l(_+noo圄碌 大o+峙oo等l(一+崎oo强l(心+uoo耐 拯彳亍姑薄 h 苗料饕 h 藩饕 h 萄耕葬 六厶+ _ o o 泗圈 l ( _ + q o ol ( + _ n ol ( 心+ n o o六心+ o q o h 饕# h 萄褂荠 h 菌料饕 h 筒褂葬 lig心+心o _ 工箭料饕 擦l l j 蒂 圊藩 汁早冲渣 煎茸蕊茸面藩煎薄画藩班 会赫洫 糙 求茸 汁旱蚪岛 班 会衄荔蔚莲班 会 姝；错 煎茸圜藩滁辩 汁旱蚪岛 蜘鼓琳茄圃藩盥 会瓣辩 冲军潜黯 岫鼓 u x n n u uu u - 5 5 u 心n 5 5 n uu 心 时x u na x un x 心uu 喜n 时心u uu uu ux nn nu uu - 4 0 认3心4 0 u 4n 0 a 2 _ n 8 0_a8 q 2 0 _ a 0 n 协0 u 5 1 3 3 015认 n 4 、u o_ 8 0 u 5u 7 0 070uo _o_0_u2 _ 8 0 牟2_ 4 0 n 9n_，牟3 均_0115 _ 6 0 n 6_ 8 0 n 4 _o协0_no 协70吼4_ 1 7 ，2 5u 6 0 a 3n _ 0 a 5u _ 0 a 5认704_ 9 0 u 4_ 7 0 n 5u 6 ，。a 3n 一0 # 5 _ 3 0n5_402 _40心_ 5 05_ 5 0 a o_ 7 0 心5 3 0岔o_ 7 0 心4 o 一 o 3 、o 8 o 4 0 0 8 h 5 0 a 6 _ 2 0 n 2 o _o _ _ - 7 、a 5 o 一 o 5 0 0 8_ 8 0 u 9 _ 9 0 8 o 7 0 _ 4_ 4 0 _ 1 9 o _ o _9，心8 o _ o - 7 0 _ 4_ 4 0 p 9 o _ q 6 ，_ _ - 0 n8，a3 u 3 0 a 2 20_厶_ 舡70_u2 时60每5 _n20_协0 n - 6 ，4 - 4吼4、5 _o50n_3 心7 0 u 5 _20139 牟2 0 a _ n ，o a 9_ 8 0 协4 a6，lo0 u 7 0 8 _ _ 6 0 u 4 _o小0_8 q _ 0 u 5，#0406u 5 0 q 2 o _ _ 0 u 5u 6 0 3n 8 0 a o406 u 5 0 q 2 _ 4 0 认6 o 3 0 n o _ 5 0 u 2_ 9 0 n 6_ 4 ，心- 9o 0 _ 8 _ 5 0 u 7o 5 0 _ 5 o 0 _ o 心900_ 5 0 u 2_ 7 0 u 1 5o 4 、n 7 o 3 0 _ o_ - 4 0 u o _ 3 0心oo 6 0 0 9 o 6 0 _ 2 n u 0 u _ 7 0 6 0 1 3 0 _ 8 _ 8 0 u 50 0 a _ 6 0 n 5 _ 7 0 n 6o 6 0 0 9 o 3 0 _ 8_805n 0 、a _ 沿懈泔懈淤斜淤懈泔懈泔懈 潜田 沿懈 o 摹u 认摹认摹 n 摹认摹认零 q o 零 a 认摹 q q 摹 a o 摹 n o 零 u 协摹 a o 摹 o 零 a o 摹 u o 琴 澍懈 a o 零 _ o 摹 j生。菇姆潞_七赭碗阎苷认00oo暑一#黪明0心甘勘磐斟掌茴。 3 5 互通立交植被建植 互通立交区可绿化部分应进行植被建植，在满足交通功能的前提下，突出诱 导种植、标志性种植、时代特色种植、美化绿化功能等种植的特点，既要与公路 整体风格互相呼应，又要有独具特色。当前立交区建植模式有两种，一是大型模 纹图案绿化模式；二是苗圃景观绿化模式。在满足绿化美化的要求同时，为了提 高土地综合利用的水平，追求一定经济效益，试验段选用苗圃景观绿化模式。 互通立交区适宜的乔木、花灌木有白皮松、雪松、柿树、桃树、山楂、樱桃、 石榴、蜀桧、龙柏、侧柏、云杉、银杏、火炬、栾树、白蜡、国槐、法桐、紫薇、 紫叶李、小叶女贞、金叶女贞、红叶小檗、大叶黄杨、小龙柏、迎春、连翘、月 季、蔷薇、芍药。适宜的草坪品种有马尼拉结缕草、野牛草、高羊茅、白花三叶 草。 3 6 服务区植被建植 服务区是建筑和功能相对密集的小区，一般包括建筑物、场地、生物环境三 部分，服务区的绿化设计，可以小区园林的设计思想和手法，以建筑体现主体功 能和风格，以植物为自然主景并辅助划分环境空间，以水景、小品等园林构造物 点缀其间，创造利于身心放松的环境氛围。 服务区的景观要求高，选择植物时优先考虑乡土植物、当地公路绿化、园林 植物，它们适应性强、种源多、造价低、易成功，可以较好体现地方特色。一般 可以偏重常绿和花卉种类，同时果树也是服务区绿化很好的选择，如桃树、山楂、 柿树等，树型优美、春华秋实、季相生动。植物配置时将乔木、灌木、花卉和草 地结合在一起，创造立体的三维空间层次，并利用植物花朵、叶色、枝条等季相 的变化，组成时空丰富多彩的四维环境。服务区适宜的乔木、花灌木以及草种有 雪松、白皮松、法桐、银杏、栾树、紫叶李、小龙柏、金叶女贞、红叶小檗、桃 树、月季、芍药、早熟禾类草坪。 服务区的周边与外界的隔离宜采用自然的“软性隔离”，即用矮墙或栅栏，内 侧栽植攀援植物，向里依次布置乔木、花