（园林植物与观赏园艺专业论文）河南省高速公路植被生态恢复分析.pdf

河南省高速公路植被生态恢复分析 摘要 摘要 本文采用实地考察、抽样调查、局部普查相结合的方法，了解河南省高速公路植被生态 恢复现状的基础上，指出植被生态恢复现状的不足。着重分析河南省高速公路植被生态恢复 的植物资源、植被建植模式、生态恢复方式以及信南高速公路互通立交区植被群落特征。为 今后高速公路建设提供指导性建议。结论如下： 1 、初次对河南省高速公路植被生态恢复的植物资源进行了系统调查与分析，摸清了家 底。掌握高速公路植被生态恢复过程中植物资源的利用现状，为指导高速公路绿化、养护奠 定了基础。与郑州市公园绿地植物资源相比，河南省高速公路植被生态恢复所用植物资源较 丰富。 2 、 对中央分隔带常用植物建立了生态恢复的评价体系。 运用数学方法，定量评价了高速公路中央分隔带植物综合性状考核以防眩效果、生长状 况、修剪量、抗性、耐瘠薄性、观赏度、环保度、协调度、环保度、稳定性、绿期十个评价 指标，对河南省高速公路中央分隔带常用植物作出综合评价。结果为：主防眩植物综合性状 评分从高到低以次为：石楠 蜀桧 大叶黄杨 法国冬青 海桐；花灌木、绿篱类：9 0 分以 上的有夹竹桃、洒金柏、和火棘：8 0 一9 0 分的为大多数植物，8 0 分以下有红瑞木、珍珠梅、 和棣棠：地被类评分依次为：鸢尾 麦冬 白三叶 月季 杜鹃 红花酢将草 葱兰 狗牙 根。 3 、以信南高速为例，探讨了互通立交区植被群落结构特征。分析了四个互通立交区的 植物群落多样性指数，结合相同植被带上自然群落物种多样性，分析比较人工群落与自然群 落的差异，为营造合理的接近自然式植物群落奠定了基础。 从植物生活型谱分析：四个互通立交区植物生活型谱不健全，缺失c h 层、c r 层和t 层， 这样的植物群落与自然群落相比缺少稳定性，在今后的养护管理、优化配置过程中，重点增 加h 层，合理引导c r 和t 层，使其生活型谱更趋合理。 从植物乔木层和灌木层多样性分析：四个互通立交区的乔木层和灌木层的多样性指数都 明显高于相邻地带多样性指数，说明各区人工痕迹太重，在今后的优化调整时，尽量模拟自 然群落，采用乔、灌、草、藤相结合的分层次绿化模式。 从群落结构特征分析：四个互通立交区植物配置基本上体现了当地常绿、落叶阔叶林植 被特色，在今后的绿化工作中要继续保持。但四个互通立交所用植物中园林植物占了很大比 重，远远高于乡士树种，这样的植被在自然环境中显得不自然，与周边环境不能融合到一起， 在今后的优化调整时，需要增大乡土树种比例。实际观测中发现诸如：乌桕、湿地松、重阳 木、麻栎等生长状况明显好与其它园林树种，应该加大应用范同和数量。 关键词：高速公路：生态恢复；定量分析；植物资源； 群落结构 河南省高速公路植被生态恢复分析 英文摘要 英文摘要 a n a l y s i so f t h ee c o l o g i c a lr e v e g e t a t i o ni nh e n a ne x p r e s s w a y s u p e r v i s i o n ：p r o f t i a ng u o h a n g m a s t e r ( p h d ) c a n d i d a t e ：h a nh u i l i a b s t r a c t ：i nt h i sp a p e rt h r o u g ho n t h e s p o ti n v e s t i g a t i o n ，s a m p l i n gs u r v e ya n d t h ep a r t s g e n e r a li n v e s t i g a t i o nm e t h o d s s u m m i n gu pt h ep r e s e n t s t a t eo ft h e e c o l o g i c a lr e v e g e t a t i o ni nh e n a ne x p r e s s w a ya n dp o i n t e do u tt h ei n s u f f i c i e n c i e s c o n c e n t r a t eo na n a l y s i st h ep l a n tr e s o u r c e s ，p a a e mo fp l a n tr e v e g e t a t i o n ，e c o l o g i c a l r e h a b i l i t a t i o nm o d ea n dt h ef e a t u r eo fp l a n tc o m m u n i t yi nh u t o n ga r e a si nh e n n a e x p r e s s w a y h o p i n gt op r o v i d eg u i d a n c ei n s t r u c t i o nf o re x p r e s s w a yc o n s t r u c t i o ni n f u t u r e t h em a i nc o n t e n t sa r ea sf o l l o w s ： 1 、t h ef i r s tp e r s o ne x p l o r a t i o na n da n a l y s i so fp l a n tr e s o u r c e su t i l i z e di nt h e e c o l o g i c a lr e v e g e t a t i o ni nh e n a ne x p r e s s w a y 。b r i n gac l e a rp i c t u r eo ft h eb a s i c c o n d i t i o n so fp l a n t i d e n t i f yt h ep l a n tr e s o u r c eu t i l i z a t i o ns t a t u si nt h ee c o l o g i c a l r e v e g e t a t i o n i nh e n a ne x p r e s s w a yi nt h e e c o l o g i c a lr e v e g e t a t i o n i nh e n a n e x p r e s s w a y i n o r d e rt od i r e c t st h ew o r ko ft h e e c o l o g i c a lr e v e g e t a t i o n a n d r e g r e e n i n g a sar e s u l t ：t h ep l a n tr e s o u r c ea r ev e r yw e a l t hi nh e n a ne x p r e s s w a y t h e c o n c e p to fb i o l o g i c a ld i v e r s i t yi sw e l lr e f l e c t e d d i f f e r e n ta r e ah a v el a r g e rd i f f e r e n c e s s o u t ho fh e n a np r o v i n c e 。sp l a n tr e s o u r c ea r em o s tr i c h 2 、e s t a b l i s h m e n tt h ee v a l u a t i o ns y s t e mo fe c o l o g i c a lr e s t o r a t i o no fp l a n t u t i l i z e di nm e d i a ld i v i d ei nt h ee c o l o g i c a lr e v e g e t a t i o ni nh e n a ne x p r e s s w a y t h e i n d e x e v a l u a t i o ns y s t e mc o n s i s t i n go ft h ee f f e c to fg l a r i n gp r o h i b i t e d 、g r o w t h c o n d i t i o n s ，t h e a m o u n to fc u t t i n gr e s i s t a n c e ，r e s i s t a n c eb a r r e no fv i e w , t h e e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，t h ec o o r d i n a t i o nd e g r e e ，e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，s t a b i l i t y , g r e e np e r i o ds oa s m a k eac o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nt op l a n t st h e s e w e r eu t i l i z e di n m e d i a ld i v i d e a sar e s u l t ：t h eo r d e ro ft h ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nf o rh em a i n d i z z i n e s s p r e v e n t i n gp l a n t sf r o mh i g ht ol o wi s ：p h o t i n i as e r r u l a t al i n d l s a b i n a k o m a r o v i i e u o n y m u sja p o n i c u s t h u n b v i b u r n u mo d o r a t i s s i m u m p i t t o s p o r u mt o b i r a t h er e s u l to fh e d g ea n df l o w e r i n gs h r u bi s ：h e r ea r em o r et h a n 9 0p o i n t sa r en e r i u mi n d i c u mm i l l ，c v a u jr e a n a n aa n dp y r a c a n t h af o r t u n e a n a ； 8 0 9 0p o i n t sf o rm o s tp l a n t s ；b e l o w8 0p o i n t sp l a n t sa r ec o m u sa l b a ，s o r b a r i a 5 7 河南省商速公路植被生态恢复分析 英文摘要 k i r i l o w i im a x i ma n dk e r r i aja p o n i c a t h eo r d e ro ft h ec o v e rp l a n tf r o mh i g ht ol o w i s ：i r i st e c t o r u mm a x i m o p h i o p o g o nj a p o n i c u s t r i f o l i u mr e p e n sl i n n r o s ac h i n e n s i s r h o d o d e n d r o n s i m s i i & r s p p o x a l i se r a s s i p e s z e p h y r a n t h e sc a n d i d ah e r b c y n o d o nd a c t y l o nl 3 、d i s c u s s i o nt h ef e a t u r ef o rp l a n tc o m m u n i t yi ni n t e r c h a n g ea r e a si nx i n n a n e x p r e s s w a y a n a l y s i so ff o u ri n t e r c h a n g ea r e a sp l a n tc o m m u n i t yd i v e r s i t yi n d e x c o m b i n a t i o no ft h es a m ev e g e t a t i o ns p e c i e sd i v e r s i t yi nn a t u r a lc o m m u n i t y a n a l y s i s a n dc o m p a r i s o nt h ed i f f e r e n c e sb e t w e e na r t i f i c i a la n dn a t u r a lc o m m u n i t i e s a n a l y s i st h ep l a n tl i f e f o r ms p e c t r a l ：f o u ri n t e r c h a n g ea r e a sp l a n tl i f e f o r m s p e c t r u ma r eu n s o u n d 。m i s s i n gc hl a y e r ，c rl a y e ra n dtl a y e r t h u sp l a n tc o m m u n i t y i sl a r g e l yd i f f e r e n tf r o mn e a r b yn a t u r a lo n e s i nt h ef u t u r e ，d u r i n gt h ec o n s e r v a t i o n a n dm a n a g e m e n t 、o p t i m i z m e n t f o c u so ni n c r e a s eh l a y e r , r e a s o n a b l eg u i d et h ec r l a y e ra n dt h ets ot h a ti th a v eam o r er e a s o n a b l el i f e - f o r ms p e c t r u m a n a l y s i st h ep l a n td i v e r s i t yf o ra r b o r o u sl a y e ra n ds h r u bl a y e r ：t h ed i v e r s i t y i n d e xo ff o u ri n t e r c h a n g ea r e a so fa r b o r o u sl a y e ra n ds h r u bl a y e rw e r es i g n i f i c a n t l y h i g h e rt h a nt h ed i v e r s i t yi n d e xo fa d ja c e n tz o n e t h i ss h o wt h a tt h et r a c e so fa r t i f i c i a l a r eh e a v yi nf o u ra r e a s o m b i n a t o r i a lo p t i m i z a t i o ni nt h ef u t u r e ，a sm u c ha sp o s s i b l e t os i m u l a t i o no ft h en a t u r a lc o m m u n i t y a d o p t i n gg r e e np a t t e r n so fa r b o r o u s 、s h r u b 、 g r a s sa n dr a t t a nc o m b i n a t i o no fa td i f f e r e n tl e v e l s a n a l y s i sf r o ms t r u c t u r a lc h a r a c t e r i s t i c so fp l a n tc o m m u n i t i e s ：f o u ra r e a sp l a n t c o n f i g u r a t i o n m o d e a r e b a s i c a l l y r e f l e c tt h ec h a r a c t e r i s t i c so fl o c a l v e g e t a t i o n ( e v e r g r e e n ，d e c i d u o u s b r o a d l e a v e df o r e s t v e g e t a t i o n ) g r e e n i n g n c o n t i n u et om a i n t a it h i sf e a t u r ei nt h ef u t u r e t h eg a r d e n i n gp l a n t sa c c o u n t e df o ra l a r g ep r o p o r t i o n a tf o u ri n t e r c h a n g e m u c hm o r et h a nt h en a t i v e s p e c i e s t h i s v e g e t a t i o ni nt h en a t u r a le n v i r o n m e n ti sn o tn a t u r a l c a nn o ti n t e g r a t i o nt o g e t h e rw i m t h es u r r o u n d i n ge n v i r o n m e n t o m b i n a t o r i a lo p t i m i z a t i o ni nt h ef u t u r e ：n e e dt o i n c r e a s et h ep r o p o r t i o no fn a t i v es p e c i e s k e y w o r d s ：e x p r e s s w a y ； e c o l o g i c a lp r o t e c t i o n ；q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s ；p l a n t r e s o u r c e s ；c o m m u n i t ys t r u c t u r e 5 8 河南农业大学学位论文独创性声明、使用授权及知识产权归属承诺书 学位论河南省高速公路 学位 硕士 文题目植被生态恢复分析 级别 学生 韩慧丽 学科园林植物导师 田国行教授 姓名 专业与观赏园艺姓名 学位论文 如需保密，解密时间年月日 是否保密 独创性声明 本人呈交论文是在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果，除了文中 特别加以标注和致谢的地方外，文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果，也不包括为获得河南农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材 料，指导教师对此进行了审定。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均已在论文中做了明确的说明，并表示了谢意。 、 研究生签名：聋杉葱确名切导师签名：。u ， 日期：加罗年石月6 日日期：咿多月勿日 i l 学位论文使用授权及知识产权归属承诺 本人完全了解河南农业大学关于保存、使用学位论文的规定，即学生必须 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存提交论文的印 刷本和电子版本，并提供目录检索和阅览服务，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存、汇编学位论文。本人同意河南农业大学可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 本人完全了解河南农业大学知识产权保护办法的有关规定，在毕业离 开河南农业大学后，就在校期间从事的科研工作发表的所有论文，第一署名单 位为河南农业大学，试验材料、原始数据、申报的专利等知识产权均归河南农 业大学所有，否则，承担相应的法律责任。 注：保密学位论文在解密后适用千本授极书。 、， 研究生虢转孽厕新签名泖够 学院领导签名：一i 蓑o 、j j - 一1 日期：如拜( , 月c bf t同期：刃年加崩日期：厶年6 月r b 日 致谢 在我即将完成硕士学业，走向新的人生驿站之际回顾自己三年硕士的学习 经历，心里确有一种异样的感觉。 首先发自肺腑地衷心感谢导师田国行教授。在我攻读硕士期间，田老师不但 引导我从事较深层次的学习与工作，拓宽知识面，掌握更高层次知识。在平时的 锻炼中也积累了不少实战的经验。生活上，更是给予了无微不至的关怀。从论文 的选题到撰写与修改，田老师都倾注了大量的心血和汗水。三年来，尊师严谨的 治学态度，科研作风、渊博的学术造诣，一丝不苟的学者风范及敏锐的洞察力已 经在我心里打下深深的烙印，并将激励我一生的学习和工作。 衷心感谢导师组何松林教授、杨秋生教授、苏金乐教授、孔德正副教授、王 鹏飞副教授、杨芳绒副教授、黎明副教授、闰双喜副教授、王宪副教授，李永华 副教授等三年来在学习和生活中给予的指导和关怀，他们爱岗敬业、诲人不倦、 无私奉献的精神将是我终身学习的榜样；感谢李树人教授，在论文的各个阶段提 供了许多宝贵意见和帮助，没有他们的建议和指导，论文难以顺利完成。 衷心感谢同学杜甲宝、秦佩、张杰、雷雅凯、徐恩凯、，师妹张莹莹等对我 学习和工作上的帮助和支持；2 0 0 6 级全体研究生对我平时学习和生活上的关系 和照顾；河南农大风景园林规划设计院的党运宽经理、杨春工程师对我论文开展 过程中给予的极大支持与帮助。 忠心感谢我的室友董华叶、席琳、于红芳三年来对我的关心和帮助。 特别感谢我的父母对我的理解和支持。 还有爱人杨红民三年来为我、为家庭和孩子付出的一切，在我人生道路转折 点上，给予的难于言表的支持和奉献! 如果没有你的支持，我无论如何也走不到 今天，是你无私的爱与奉献给我前进的动力。对于爱人和孩子，除了感谢之外还 有感恩! 寥寥数语难表我内心的感激，可能会顾此失彼，在此表示歉意! 勿须多言，唯有努力，在今后的漫漫征程中去报答他们无私的关怀与支持! 韩慧丽 2 0 0 9 年6 月于郑州 河南省高速公路植被生态恢复分析文献综述 1 文献综述 1 1 相关概念 1 1 1 生态恢复 生态恢复一词出现以来，许多学者和机构对将它定义为：恢复被损害生态系统到接近于 干扰前的自然状况的管理与操作过程，即重建该系统干扰前的结构与功能及有关的物理、化 学和生物学特征。其中最有代表性的定义是美国生态学会( s o c i e t yf o re c o l o g i c a l r e s t o r a t i o n ) 给出的：生态恢复就是人们有目的地把一个地方改建成定义明确、固有的、历 史的生态系统的过程，这一过程的目的是竭力仿效那种特定生态系统的结构、功能、生物多 样性及其变迁过程。 高速公路“生态恢复”的含义远远超出以稳定水土流失为目的栽树种草，也不仅仅 是种植多样的当地植物。生态恢复是试图重新创造、引导、加速自然演化过程。人类没 有能力去恢复出原来的天然系统，但是我们可以帮助自然，把一个地区需要的基本植物 和动物放到一起，提供基本的生活环境条件，然后让其自然演化，最后实现恢复。因此 生态恢复的目标不是要种植尽可能多的物种，而是创造良好的条件，促进一个群落发 展成为由当地物种组成的完整生态系统。或者说目标是为当地的各种动物提供相应的 栖息环境。高速公路的绿化工程，实质上是一种生态恢复工程，它是以植被恢复为主导， 应用生态系统中物种共生和物质再生原理与功能协调原则，加快植被的自然恢复进程， 充分发挥资源的生产潜力，实现经济效益与生态效益的同步发展( 2 0 0 5 ，任海霞) 。 1 1 2 植物防护 国外一般把植物护坡定义为“用活的植物，单独用植物或者植物与土木工程和非生命的 植物材料相结合，以减轻受损地域的不稳定性和侵蚀”。植物防护一个显著的优点，是能够 恢复由于人类工程建设所破坏的生态环境，保持生态间的平衡。高速公路受损生态系统的绿 化，在国外发达国家己有专门的设计机构和专门的研究人员，目前我国还处于探索和试验研 究阶段，无章可循，探索研究高速公路路域范围内生态恢复技术，对高速公路沿线的生态环 境、保护公路设施、提高行车的安全和舒适，具有重要理论及实际意义( 杨燕，王奎等2 0 0 6 ) 。 1 1 3 景观恢复 根据高速公路景观的特点，高速公路景观恢复就是指在恢复生态学和景观生态学 原理基础上，预测公路景观组成元素及受其影响的土地变化特点，接合公路建设与营 运的特点，设计恢复犁植被景观，保证公路生态环境的稳定性，增强其抗干扰能力的 措施系统( 刘朝晖，2 0 0 0 ) 。 高速公路景观恢复的作用有两个方面：一是生态效应，主要是恢复和保护高速公路沿 线的自然环境：二是景观效应，主要是提供优美的交通环境，包括自然环境和社会环境。具 体来说，生态效应表现为：保持水土，防止水十流失；防护和保护边坡，减少边坡冲刷与边 坡损坏；减少由于高速公路交通所带来的粉尘，减少高速公路汽车尾气的污染，降低交通噪 2 河南省高速公路植被生态恢复分析 文献综述 声，净化空气；减少高速公路路面地表水对高速公路沿线士壤的污染等。景观效应表现为： 绿化美化环境，改善高速公路交通运输环境与条件；合理的绿化美化设计可以诱导视线和防 眩等，提高高速公路的服务质量。 1 1 4 人自然植物群落 人： 自然之物群落是指由人工栽植模拟自然存在的、由水平或垂直的生物气候带确定 或随其变化的、有规律生长发育、演变更新，并同环境发生相互作用的乔、灌木、花卉、地 被以自然发展组合而成的植物群落( 李建强，2 0 0 6 ) 。 人工自然植物群落是人工栽植、模拟自然植物群落，由植物自然选择，优胜掠汰的必 然结果，其具有一些特点：( 1 ) 具有自我平衡、相互维系的生物链，( 2 ) 具备自我演化、自 我更新的能力，( 3 ) 适应相应的地貌和气候，对正常的自然灾害有自我适应和自我恢复的能 力，是一个相对稳定的生态系统。 人工自然植物群落应该是一个结构稳定、生态保护功能强、养护成本低、具有良好自 我更新能力的“乡土”植物群落。营造人工自然植物群落，骨干树种的选用直接制约着人工 自然起落的稳定性，不同的骨干树种决定着不同类型的植物群落。植物的选择是关键，乡土 树种具有很高的观赏价值、生长旺盛、管理粗放、无需对土壤作特殊的处理等优点，更重要 的是乡土树种是当地风土文化的主要组成部分。 1 2 国内外高速公路植被生态恢复研究 1 2 1 国外高速公路植被生态恢复 1 9 3 2 年，德国建成通车的波恩至科隆高速公路是世界上第一条高速公路( 李忠奎， 1 9 9 6 ) 。截止1 9 9 1 年，该国高速公路里程达1 1 万k m ，并连接成网，构成了欧洲最庞大的 高速公路网。目前，德国5 万人以上的城市及5 万人以下城市的9 0 通了高速公路。德国因 其为高速公路的建设标准所作的贡献，无疑成为世界高速公路建设当之无愧的领导者，而且 阿斯查芬堡( a s c h a f f e n b e r g ) 至纽伦堡( n u r n u m b e r g ) 的高速公路由于其线性优美自成为 欧洲至今最美、最完整意义上的高速公路( 崔文波，2 0 0 3 ) 。 截止2 0 0 7 年年底，据交通部提供的资料，美国是世界上拥有高速公路最多的国家，拥 有约9 万公里，连接了美国所有5 万人以上的城市：中国高速公路通车里程已破6 万公里， 达6 7 2 万公里，居世界第二； 加拿大修建了1 6 5 万公里的高速公路，居世界第三位；德 国高速公路总里程为1 ，1 万多公里，居世界第四位。法国目前拥有1 万多公里高速公路，位 居世界第百位：意大利高速公路通车总里程为6 3 0 0 多公里；英国为3 0 0 0 多公里；日本已 修建了6 0 0 0 多公里的高速公路( 数据来源：聪慧网) 。 目前，全世界已有8 0 多个国家和地区拥有高速公路，通车总里程超过了2 3 万公里。( 王 彩琴，2 0 0 6 ) ，高速公路的产生和发展，改变了世界交通运输的宏观格局，进一步显示了 公路运输便捷灵活、速度快、高效的优势，带来了巨人的经济效益和社会效益，有力的促进 了世界各国经济和社会的发展。 3 河南省高速公路植被生态恢复分析 文献综述 世界上发达国家都非常重视高速公路的生态恢复，强调遵循自然，相融于周围环境，尽 可能恢复原有的自然环境，高度体现了生态与环境保护意识。早在1 9 6 5 年，美国就制定了 公路美化规定：日本早在1 9 7 5 年制定了公路建筑和景观设计规范等；丹麦于1 9 9 4 年制定 了公路美化战略，把道路景观列为独立的课题进行研究，并制定详细的执行方案( 杨昌生， 1 9 9 9 ) 。高速公路建设己由普通的植树种草发展到目前的生态绿化、景观绿化、景观与生 态相结合的绿化：向着自然、和谐、天人合一的方向发展。强调公路生态恢复应综合考虑生 态功能、景观功能、与周边环境协调功能等方面的高度结合。 在总体设计上，充分体现环境保护和经济美观的设计理念。主要的原则是尽量避免破坏 自然，减少高填深挖；在防护工程中，采用植物绿化和各种柔性支护，基本取消了砌石防护； 路域带的生态防护上，更是考虑因地制宜的原则，充分挖掘地方文化特色，采用乡土树种， 当地野生种的充分利用，模仿生物自然群落，采用乔、灌、藤、草相结合的分层次绿化模式， 对因高速公路的修建而干扰过的地带尽量的恢复到建设前的状态。 欧洲国家森林覆盖率较高，植被保护得好，高速公路的绿化景观面貌一般都很好。他们 在修建高速公路时，十分注意路两旁的树木保护和植被的恢复( 张淑艳，2 0 0 4 ) 。例如有许多 路为了不破坏沿线的山头、村庄、森林、河流而是绕着走，使道路的上行线与下行线不靠在 一起。在英国靠近莎士比亚镇的一个服务区，为了不破坏原来的地貌，就建在一个小山坡上， 区内的停车场、加油站、商店、餐厅均就地势而建，周围的树木、草坪都是原来山坡上的。 英国伦敦到爱丁堡市的高速公路，所经过的一些隧道的隧道口及隧道顶部，为恢复植被在隧 道修好后移栽了树木，为的是与周围的自然植被及森林连接起来，公路仿佛在森林和草地中 穿行。中央分隔带的绿化也是因地制宜，有的有绿化，有的没有，有绿化的是顺其自然，长 出的荒草也不修剪，为的是与路两侧的自然景观融合，而且隔离带的绿化形式多种多样。 法国是个很重视文化、历史的国家，就高速公路休息设施的设置也要集自然景观与人文 景观于一体，注重当地的风土人情和地方风景特色，如在服务区广泛植树、种花绿化美化环 境，设置林荫步道，曲径通幽；配置不易损坏，且又能与周围景观协调的桌、椅等休息与娱 乐设施，寓休息于娱乐之中：他们的停车区多设在绿荫覆盖的空间，为旅行者创造既能停车 义能舒服休息的场所。创造与地方群众接触的机会，以丰富其精神文化生活( 屠苏丽等， 2 0 0 4 ) 。 美国在修建公园公路( p a r k w a y ) 时已进行专门的景观设计，主要考虑公路线性与地形的 协调和沿线风景的高速公路景观保护和作用。更加注重安全、环保和人性化的需求。1 9 6 5 年颁布了公路美化条例，编制了美国州际和国防公路景观发展方针，及公路景观设计指南。 1 9 7 0 年编制了公路景观和环境设计指南、实用公路美学，强调公路除了应满足其基 本的使用功能之外，还应具有悦目的外观，并能优美地和周围环境相协调，且提出了一些基 本原则：公路布线时应能够保证其所经过地区的视野的多样性，路线应利用最佳的风景特征 引人入胜；公路应当“适应地形”，不要大挖大填：公路虑尽量与周同风景融为一体，修建 4 河南省高速公路植被生态恢复分析文献综述 过程中若不可避免对自然风景产生破坏时，应迅速对自然风景予以恢复，或者通过适当的种 植、绿化来恢复其自然的外观等。 1 9 9 7 年，美国联邦公路管理局( f h w a ) 在“公路设计的灵活性”( f 1 e x i b i l l t yi nh i g h w a y d e s i g n ) 一书中指出了公路设计中对道路风光、审美、历史、环境和自然资源等综合因素考 虑的重要性，并推动多学科团队和公众一起参与设计。2 0 0 0 年以后，综合最优化设计 ( c o n t e x ts e n s i t i v e d e s i g n c o n t e x ts e n s i t i v es o l u t i o n s ，也称综合敏感性设计方法， 简称c s d c s s ) 被提出，它强调通过多学科、多专业人员的协调工作，达到公路工程设计、 环境、生态、景观、文化、历史、社区利益等方面的最优化。综合最优化设计是一种跨学科 的、多学科专业人员协作的方法，旨在达到公路设计的系统最优和综合最优。它代表了一种 寻求在“保护和加强对环境、自然风景、人文历史及社会资源建设的同时，为公众提供安全、 高效的交通运输服务的理念”。按照综合最优化设计的原则，有以下几个要点： 工程优化设计：在不降低安全性的前提下，通过合理选择标准、灵活运用指标，寻求达 到更符合公路沿线可持续发展的需要和利益的目标。 安全、环保：在保证行车安全的前提下，最小限度地影响道路周围的环境和生态。 公众参与：强调在决策早期吸纳各方面尤其是沿线社区和公众的意见，并在项目建设过 程中强调与各个公众部门的联系交流( f l a q u e r ，2 0 0 6 ) 。 按照综合最优化的设计原则，在项目决策上，强调在决策早期吸纳各方面尤其是沿线公 众的意见；在生态环境上，采用美国的n a t i o n a le n v i r o n m e n t a lp o l i c ya c t 为标准，在 速度控制上，通过线形设计控制车速而不是依靠警察和警示设施，强调设计速度和运行速度 的一致性：在交通警示及设施上，注意整个较大范围内交通警示及设施的一致性，保证司机 得到的是清晰的、连续的信息，避免给司机带来迷惑以产生错误操作( 刘丽，2 0 0 4 ) 。在美国， 中央分隔带的金属防护栏与公路的两侧路肩的金属栅已被低矮、柔软而有弹性的树列取代， 如野蔷薇树列，它们能吸收车辆的运动能量，使车体及司机人员在发生车祸时可免于遭到巨 大损伤。美国还提昌高速公路绿化的宽度以公路两侧4 5 l o o m 为宜，有选择的种植宿根花 卉、灌木和乔木，林带的形状由低到高，既能起到防护作用又不影响行车视线( 胥晓刚，杨 冬生等2 0 0 5 ) 。 “尊重自然、恢复自然”的理念在加拿大的公路建设中得到了充分的体现。公路设计围 绕这大地景观思想，很多都设置了宽阔的中央分隔带，许多路段高达5 0 一- - 6 0 m ，全部植草， 两侧植被管护范围约1 0 1 5 m ，每公里植被管护面积达到6 7 万m 2 ，采用较低的路基，使 公路融合在自然环境中，路域范围内，草地、树木始终不断。在施工中，将对自然的干扰、 破坏努力控制在最小的范围内，如在施工前先将树木或树桩移走，建成后搬回原地栽植；动 物出没的地段建设动物通道，避免对动物栖息堤的分割；尽量避绕森林、湿地、草原等重要 生态区域等均已成为公路从业人员的自觉行为( 叶慧海，2 0 0 4 ) 。 澳大利亚的公路建设也十分注重环境保护，公路与周边自然环境十分协调，相得益彰。 5 河南省高速公路植被生态恢复分析文献综述 公路行车视距范围内，除了隔音板外，基本都进行了植被的恢复，见不剑裸露的黄土( 郭俊， 2 0 0 5 ) 。 在植被恢复技术方面，法国就明文规定：在建造公路的同时必须有植被恢复的规则，公 路建成通车的同时绿化也随之完成，所以在几千公里的路旁，草坪连绵不断，树木郁郁葱葱， 高大的树林一片连接一片，汽车就像行驶在森林地带。大部分路段不用隔离带和铁丝网，路 过居住区的地方装有3 m 高的透明板，隔音板上爬满了藤蔓植物( 顾文云，2 0 0 3 ) 。 日本目前在高速公路生态恢复技术水平上处于领先地位。被誉为“从种子到森林的再生 技术”。据有关资料显示，日本本国及国际上注册的植被防护的专利技术就多达4 0 多项。日 本道路绿化的根本思想可以归纳为：“尊重自然、以人为本”。日本对公路边坡的生态恢复十 分重视，除坡面必须的工程防护外，其它全部采用植物防护方式。其植被恢复的目标是将开 发区恢复到与周围环境相协调状态。1 9 6 0 年日本从美国引进了喷播机( h y d r os e e d e r ) ，把 当时很先进的液压喷播技术( 在日本称为种子撒布法) 广泛应用于名神高速公路路堤边坡的 绿化。1 9 7 3 年日本开发出纤维土绿化工法( f i b e r s o i lg r e e n i n gm e t h o d ) 标志着岩体绿化 工程的开始。1 9 8 3 年开发出高次团粒s f 绿化工法( s o i l f l o c kg r e e n i n gm e t h o d ) ，解决纤 维土绿化工法基盘材料容易流失、不能形成良好团粒结构的缺陷。1 9 8 7 年，日本从法国引 进连续纤维加筋士工法，随后把它与已有的坡面绿化工程结合在一起，开发出连续纤维绿化 工法( t g ) 绿化工法。其中，客土喷播技术较好地解决了平缓的贫瘠土质及风化岩质边坡的绿 化问题：厚层基材植被护坡技术较好地解决了贫瘠的高、陡边坡的绿化问题。目前，日本十 分重视“特殊空间绿化技术”、“景观仿真技术”等高新技术的研究。 日本在边坡绿化实现的方式和手段方面也做了大量的研究。1 9 7 3 1 9 7 7 年开展了关于 乡土植物的引进及其利用研究，1 9 7 7 年日本开展了关于向施工困难的地方引进植物的研究， 8 0 一9 0 年代日本进一步向深处发展，更加注重快速覆盖和美化效果的研究，更加注重长远 利益和演替规律的探讨。前掘幸彦( 1 9 8 4 ) 认为：边坡绿化是将“先驱植物”首先人为移植， 使这些“先驰植物”迅速覆盖坡面，防止水土流失，而坡面的永久性保护还需要靠周边不断 侵入的乡十植物；山村和也( 1 9 9 4 ) 指出：应使边坡坡面与周边的自然环境协调，使其与自然 融为一体；山寺喜成( 1 9 9 9 ) 指出：有益于防灾的绿化应是帮助自然把它具有的再生力( 复原 力、恢复力、治愈力) 最大限度地发挥出来，是尽可能地用接近自然的方法制造生物群落。 同时山寺喜成( 1 9 9 9 ) 认为2 1 世纪的绿化技术应是“通过播种 二程形成的早期树林化的绿化 技术”。 1 2 2 国内高速公路植被生态恢复 我国对高速公路建设起步较晚，但发展迅速。经过上个世纪7 0 年代规划论证，8 0 年代中 期实现零的突破。自1 9 8 8 年建成第一条高速公路沪嘉高速公路以来( 景丽，2 0 0 6 ) ，我 国的高速公路建设开始迅猛发展。1 9 9 8 年全国高速公路总里程8 7 3 3 k m ，距世界第四。至2 0 0 7 年底，我国高速公路通车里程达6 7 2 万k m 居世界第二。随着我国国民经济持续、健康、快 6 河南省高速公路植被生态恢复分析文献综述 速发展。公路建设将保持更快的发展速度，预计到“十一五”末期，公路总里程将年均增长 2 5 - 3 6 。按照交通部规划，t l j 2 0 1 0 年末，我国将全面建成“五纵七横”国道主干线，实现“东 网、中联、西通“的目标，基本建成西部8 条省际间通道，高速公路将连接9 0 目前人口在2 0 万以上的城市。 但平均密度低仍然是我国高速公路网存在的现状和问题，高速公路里程在全国公路里程 中的比重只占约0 5 ，与发达国家1 以上的比重相比还差很大距离。因此我国高速公路建设 还存在进一步发展的巨大空间。在未来的2 0 年内，我国将依靠交通建设科学技术力量建成“五 纵七横”国道主干线，以高速公路为主，高速公路是2 5 0 0 0 k m ( 张剑飞，2 0 0 6 ) 。所以高速公 路的建设已经成为中国基础设施投资的热点和发展重点。 与国外相比，我国对高速公路生态恢复的研究起步较晚，但发展速度快，8 0 年带高速公 路建设刚刚起步时，由于边坡生态恢复战线长、面积大，对生态环境的影响也较大，因此生 态恢复的工程主要集中在边坡上，主要应用外来的草本植物，以快速覆盖被破坏区域为目的。 9 0 年代初期，人们慢慢发现外来草本植物水土保持能力差、防护效果低、持续时间短、景观 和周围自然环境不协调，不适应国内高速公路植被恢复的要求。于是，开始研究使用本土植 物进行绿化，并尝试着从单一使用草本到应用多种乔、灌及藤本植物。随着绿化技术的进步， 9 0 年代末，出现了以在裸地上迅速营造乔、灌、草复层群落为绿化目的的要求。 近几年，随着高速公路建设的发展和人类资源环境意识的提高，我国公路的生态恢复与 保护及环境绿化工作己逐步提到议事日程，交通部编制了公路环境保护设计规范 ( j t j t 0 0 6 9 8 ) ，各省也制定了相应的政策措施，开展系统的公路生态恢复。 高速公路路域植被生态恢复现阶段主要是指：利用生态学原理和生态工程技术，将公路 建设过程中所扰动的土壤及其废弃的土地恢复到可利用或与周边生态环境相协调的状态。路 域环境生态恢复的目标就是重建和恢复路域生态系统。从根本上讲，主要是依靠绿化实现植 被的恢复，有了植被才有可能形成生态圈，通过对公路建设中扰动土壤的整理、播种、栽植、 植被自然演替和人工管理，使其迅速恢复成为相对稳定、具有持续可视性的群落和路域生态 系统，以便充分发挥路域生态工程在景观构成、水土保持、行车安全以及减缓废气和噪声对 环境污染方面的功能与作用。 高速公路植被恢复从最初的边坡绿化，发展到中央隔离带、互通立交、服务区等全方 位、立体式植被恢复，涵盖了整个高速公路的各个功能区段。恢复理念从单纯的绿化美化， 演变到现在的“尊重自然、保护自然、