（土木工程专业论文）高速公路生态景观规划设计营造技术研究.pdf

摘要 从环境敏感区域高速公路生态景观规划设计的角度出发，阐述了高等 级公路生态景观设计的一般原理，根据高速公路的生态景观的特点，提出 了景观设计的设计原则及分析评价体系，以江西省景婺黄高速公路的生态 景观绿化工程为例，就以下几个方面进行了探讨和研究： 1 、研究了有关环境敏感区域高速公路景观规划设计的概念以及原则、 指导思想和内容。 2 、分析了国内外高速公路景观规划与建设的发展，介绍了国内外高速 公路景观规划的特点和特色，总结了这些高速公路生态景观规划的主要经 验。 3 、分析了景婺黄高速公路沿线的气候、地形地貌、地理环境特点和地 域特征，从植物学、生态学及环境美学的角度，按照环境敏感区域景观规 划设计的要求，对景婺黄高速公路的中央隔离带、路堑边坡、互通立交以 及路肩等功能类型的绿化区域，进行了科学的分析，阐述了不同立地类型 绿化设计的指导思想和设计特色，力求通过精心设计、合理布局和科学配 置，使景婺黄高速公路绿化与公路主体实现和谐统一，以取得明显的景观 和生态效果。 4 、结合江西省自然条件的特点，就生态景观规划植物配置的原则和 内容给出了方案，并提供了一些可选择的植物类型。 关键词：高速公路生态景观；敏感区域；规划设计 a b s t r a c t t h e e c o l o g i c a ll a n d s c a p ep r o g r a m m i n go nt h ee n v i r o n m e n t a lf r a g i l e r e g i o ni ss t u d i e d ，t h ed e s i g np r i n c i p l e so fl a n d s c a p ed e s i g na r ei n t r o d u c e d a c c o r d i n gt o t h e e c o l o g i c a ll a n d s c a p ec h a r a c t e r i s t i co fe x p r e s s w a y ，t h e s y s t e mf r a m eo ft h el a n d s c a p ed e s i g nt h e o r ya n dl a n d s c a p ee v a l u a t i o no f e x p r e s s w a ya r ep u tf o r w a r d a s s o c i a t ew i t ha n da n a l y z e dt h ee n g i n e e r i n g c h a r a c t e r i s t i co fj i n g w ue x p r e s s w a y ，t h ec o n t e x tm a i n l yi n c l u d i n g ： 1 t h e c o n c e p t s ，l a w s ，g u i d i n gi d e o l o g ya n dc o n t e x to nt h el a y o u ta n d d e s i g n o f l a n d s c a p e o f e x p r e s s w a y a tt h e e s p e c i a l e n v i r o n m e n ta r e i n t r o d u c e db r i e f l y 2 t h e a c t u a l i t ya n dp r a c t i c eo fe c o l o g i c a ll a n d s c a p ep r o g r a m m i n go f e x p r e s s w a y b o t hh e r ea n da b r o a da r e a n a l y z e d ，t h e f e a t u r ea n d c h a r a c t e r i s t i co ft h ee c o l o g i c a l l a n d s c a p ep r o g r a m m i n go ft h en o w a d a y s e v e r a l e x p r e s s w a y so fb o t hh e r ea n da b r o a d a r e d e s c r i b e d ，a l s ot h e i r m e t h o da n de x p e r i m e n ta r es u m m a r i z e d 3 t h ec l i m a t e ，a g r o t y p e ，r e g i o n a lc h a r a c t e r i s t i ca n dt h eg e o g r a p h i c a l e n v i r o n m e n t a lc h a r a c t e r i s t i ca r ea n a l y z e d ，a c c o r d i n gt ob o t a n y ，e c o l o g ya n d e n v i r o n m e n t a la e s t h e t i c s ，t h el a n d f o r m ss u c ha st h em i d d l e i s o l a t e da r e a ， s i d es l o p eo fc u t ，i n t e r c h a n g eb r i d g ea n dt h es h o u l d e ro fr o a da r ea n a l y z e d s c i e n t i f i c a l l y a n dt h ep r o g r a m m i n gc h a r a c t e r i s t i ca n dt h eb a s i cp r i n c i p a l o ft h ev i r e s c e n c er e g i o no ft h ed i f f e r e n tl a n d f o r m sa r ed e s c r i b e d ，t h e l a n d s c a p ea n de c o l o g yi m p r e s s i o na n dm a k et h eh a r m o n i z a t i o nb e t w e e nt h e l a n d s c a p ev i r e s c e n c ea n dt h ee x p r e s s w a yb ym e t i c u l o u sd e s i g n ，s c i e n t i f i c p l a n n i n ga n dw e l ll a i d - o u ta r eh o p e d 4a c c o r d i n gt ot h en a t u r a lc o n d i t i o no fj i a n g x ip r o v i n c e ，t h es u g g e s t i o n a b o u tt h ec o n t e x ta n dp r i n c i p a lo fp l a n t sp r o g r a m m i n ga r eb r o u g h tf o r w a r d a n ds o m ep r a c t i c a lp l a n t st y p ea r es e to u t 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 ll a n d s c a p e ；p r o g r a m m i n g 长沙理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写的成果作品。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标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：绦受辱日期：办啮年 月刁日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、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，允许论文被查阅和借 阅。本人授权长沙理工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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“ ) 作者签名： 导师签名： 豢露拳 王名箔 日期：加口占年 月7 日 、 日期：。辟r 月矽 第一章绪论 1 1 问题的提出及研究意义 1 1 1 问题的提出 近年来，随着我国国民经济的蓬勃发展，公路建设步伐越来越快， 作为国家重要的基础设施之一，公路建设对我国社会经济的快速发展起 到了巨大的促进作用。但是随着公路建设的迅速发展，特别是高速公路 建设的迅速发展，公路建设对周边环境的影响也大量凸现出来，并产生 了一定的影响。如何面对公路建设造成的环境问题，如何按照现阶段我 国实际情况，分析评价公路建设各阶段对环境的作用与影响，采取何种 措施减少或杜绝公路环境污染、恢复路域生态损失，这是摆在我们广大 公路建设者面前的一项长期而艰巨的任务。 高速公路的大规模建设对路域范围内的生态环境和生态系统产生了 较大的干扰和破坏：如大量的填挖工程和防护工程破坏了原始地貌、植 被，造成水土流失；高速公路和车流阻隔了动物群落的往来，活动区域 缩小，也使生物近亲繁殖，物种退化；废气、噪声、交通振动和电磁波 等交通活动以及危险品运输的交通事故对路域范围内动植物骚扰严重， 污染了空气、水和土壤，导致了生态环境恶化，生态系统失去平衡，人 是生态系统的一分子，生态系统的破坏与失衡直接影响着居住者的身心 健康；高速公路沥青、水泥路面以及大量的砌石和喷混边坡热容量小，反 射率大，蒸发耗热几乎为零，气温升高时易形成一条热浪带，使路域部 分地区小气候恶化，路面温度升高时，加速了路面在行车荷载作用下变 形的产生。因此，路域生态环境保护和生态绿化成为道路可持续发展的 关键技术问题。 1 1 2 研究意义 道路景观与环境设计至今没有系统成熟的理论体系。为了使公路美 学的应用更加结合我国实际，积极开展这方面的研究是十分必要的。特 别是在生态环境脆弱的大西北，更应加强道路景观与环境设计的研究与 实践，真正把公路建设成为具有地方特色的绿色通道，为“山川秀美” 工程增添光彩。在我国公路建设事业蓬勃发展之际，进行道路景观环境 研究的意义可以从以下四方面阐述： ( 1 ) 提高公路交通安全性和舒适性公路景观将增进道路与环境 的协调与和谐，使公路巧妙地与大自然融合，车行其中，给道路使用者 创造一个安全、舒适的行驶环境，在漫长单调的旅途之中能够欣赏优美 的自然风光和道路景色，提高旅行趣味，使司乘人员视觉和心理上更有 安全感和舒适感，有效减轻驾驶员的疲劳，使之保持足够的注意力驾驶 车辆，从而减少交通事故，保障公路的安全畅通。 ( 2 ) 促进公路与景观生态的和谐统一公路景观绿化是高等级公 路建设的重要组成部分，它对于恢复生态、再造景观具有决定性的作用。 它能调节小气候，延长公路的使用寿命：净化空气，改善大气环境：形成 良好屏障，降低交通噪声：加固地表，防止水土流失，保持路基稳定：诱 导视线，防胲遮光，确保行车安全：并且可以改善道路景观，美化环境。 因此高等级公路绿化不仅仅是简单的恢复植被，而是要注意生态效益与 景观两方面的共同要求。公路景观绿化所要达到的目的就是要为各种植 物创造良好的生存环境，在发挥最大的生态效益的同时，能实现自身的 可持续发展，从而促进公路与景观生态的和谐统一。 ( 3 ) 为将来进一步研究公路景观提供基础和平台公路生态景观 的研究将从用路者的角度，根据人的心理特征和景观生态原理，对公路 景观进行规划设计，提出公路景观设计原则及景观评价标准，研究公路 景观的相关问题。这一理论的提出，将填补公路景观领域一大空白，这 些工作必将为后续研究者提供基础和进一步研究的平台。 ( 4 ) 保护和利用生态环境和景观资源地球生态环境是人类赖以 生存的根本，防止生态恶化，已成为全球居民义不容辞的责任。无论是 自然景观还是历史人文景观，都是我们人类的宝贵资源，并且是不可再 生的。因此，人类在进行资源利用和消耗时，应全面规划，精心设计。 公路本身的开挖就是对自然环境资源的破坏，公路的营运造加剧了环境 污染。因此，公路景观环境研究的目的之一就是充分利用自然景观和保 护自然资源，使道路与自然环境相协调。 1 2 基本概念 1 2 1 景观( l a n d sc a p e ) 在西方，景观一词最早可追溯到成书于公元前的旧约圣经，西伯来 文为”n o f f ”，从词源上与”y a f e ”即美( b e a u t i f u l ) 有关。在上下文中，它是 用来描写所罗门皇城耶路撒冷壮丽景色的( n a v e h ，1 9 8 4 ) 。因此这一最早 的景观含意实际上是城市景象。人们最早注意到的景观是城市本身，但 2 当人们”景观的视野随后从城市扩展到乡村，使乡村也成为景观”。 景观，无论在西7 方还是在中国都是一个美丽而难以说清的概念。地 理学家把景观作为一个科学名词，定义为一种地表景象，或综合自然地 理区，或是一种类型单位的通称，如城市景观、森林景观等( 辞海，19 9 5 ) ； 艺术家把景观作为表现与再现的对象，等同与风景；建筑师则把景观作 为建筑物的配景或背景；生态学家把景观定义为生态系统或生态系统的 系统( 如n a v e h ，19 8 4 ，f o r m a n ，19 9 5 ) ；旅游学家把景观当作资源；而更 常见的是景观被城市美化运动者和开发商等同于城市的街景立面，霓虹 灯，园林绿化和小品。而一个更文学和宽泛的定义则是”能用一个画面来 展示，能在某一视点上可以全览的景象( w e b s t e r s 英语大词典，1 9 9 6 ) 尤其是自然景象。但哪怕是同一景象，对不同的人也会有很不同的理解， 正如m e i n i g 所说”同一景象的十个版本”( 1 9 7 6 ) 。 景观( 1 a n d s c a p e ) 的概念及对景观研究的发展，反映了人类对人与自然 环境之间的认识的不断的发展。景观规划设计学科在不断地与相关的边 缘学科交流融合之中发展。景观的特征与表象是丰富的，人们对景观的感 知和认识也是多样的因此，对于景观不同学科有着不同的理解。 1 2 1 1视觉意义上的景观 “景观 一词在欧洲最早出现在圣经的旧约全书中，是用来描述 梭罗门皇城( 耶路撒冷) 王子的神殿以及具有神秘色彩的皇宫和庙宇。这时 “景观”的意义与汉语中“风景”、“景色”的含义大致相同，都是视觉 美学意义上的概念。目前，大多数风景园林学者所理解的景观，也主要 是视觉美学上的景观、即风景。 从6 0 年代中期开始，以美国为中心开展了对“景观评价( 1 a n d s c a p e e v a l u a t i o n ) 的研究。景观评价，从客观上讲是指对景观视觉质量( v i s u a l q u a l i t y ) 的评价，从主观上讲，景观评价表现为人们对“景观价值 ( 1 a n d s c a p ev a l u e ) 的认识，其表现在“景观所给予个人的美学意义上的主 观满足 。( j a c q u e s l9 8 0 ) 。经过2 0 多年的发展，风景评价的研究出现了许 多学派，目前较为公认的有四大学派：专家学派，心理物理学派，认知学 派，和经验学派。 专家学派强调形体、线条、色彩和质地四个基本要素来决定风景质 量时的重要性，以“丰富性”、“奇特性”等形式美原则作为风景质量评 价的指标。心理物理学派则把“风景一审美 的关系看作是“刺激一反 应 的关系，主张以群体的普遍审美趣味，作为衡量风景质量的标准。 3 认知学派是把风景作为人的认识空间和生活空间来理解，主张以进化论 的思想为依据，从人的生存需要的功能需要出发来评价风景。经验学派 把景观作为人类文化不可分割的一部分，用历史的观点，以人及其活动 为主体来分析景观的价值及其产生背景，而对客观景观本身并不注重。 1 2 1 2地理学意义上的景观 当人类的大规模的旅行和探险活动推动了地理学的发展的同时，人 们对景观的认识也随之加深了。人们开始更多地从科学的角度去分析景 观在空间上的分布和时间上的演化，特别是1 4 16 世纪大规模的全球性旅 行探险，使世人对“景观一词的理解发生着深刻的变化。这时德语的 “景观 ( l a n d s c h a f t ) 已用以描述环境中视觉空间的所有物体，而不仅仅 局限于美学意义。1 9 世纪，洪堡( h u m b o l d t ) 将“景观 作为一个科学术 语引人到地理学中，并定义为“某个地球区域内的总体特征。而且“景 观 一度曾被主要用来描述地质，地理和地貌属性。之后，俄国地理学 家又进一步发展了这一概念，将其发展成为把研究生物和非生物景观整 体的称为“景观地理学”( 1 a n d s c a p eg e o g r a p h y ) 的科学。 1 2 1 3生态意义上的景观 景观生态学的思想的产生使景观的概念发生了革命性的变化。19 3 9 年，德国著名生物地理学家t r o l l 提出了“景观生态学”( 1 a n d s c a p ee c o l o g y ) 的概念。景观生态学是把地理学家研究自然现象空间关系时的“横向” 方法和生态学家研究生态区域内功能关系时的“纵向 方法相结合，研 究景观整体的结构和功能。另一德国学者b u c h w a l d 进一步发展了系统景 观思想，他认为所谓景观可以理解为地表某一空间的综合特征，景观是 一个多层次的生活空间，是一个由陆圈和生物圈组成的相互作用的系统。 并指出景观生态的任务就是为了协调大工业社会的需求与自然所具有的 潜在支付能力之间的矛盾。 l9 7 5 年v in k 在总结前人的基础上，用系统论和控制论的观点，明 确指出：景观作为生态系统的载体是一些控制系统，通过土地利用及管理 活动，这些控制系统中的主要成分将完全地或部分地受人类的控制，景 观生态学是“把大地的属性作为目标和变量进行研究的科学，其中包括 通过对主要变量的研究以实现对它的控制 。通过以景观生态学为桥梁， 把关于动物，植物和人类的各门具体科学有机地结合起来，以实现景观 利用的最优化。 当景观引入生态学后，则视景观为地方尺度上，具有空间可量测性的 异质性空间单元。景观生态学中对景观可以作如下理解：景观是由不 4 同空间单元镶嵌组成，具有异质性；景观是具有明显形态特征与功能联 系自q 地理实体，其格局与功能具有相关性和地域性；景观既是生物的栖 息地，更是人类的生存环境；景观是处于生态系统之上，区域以下的中 间尺度，具有尺度性；景观具有经济、生态和文化的多重价值，表现为 综合性。 随着现代景观学的发展，生态学思想及其它学科与原有景观概念不 断融合，占有了越来越大的比重，并且在现代景观规划设计活动中占有 了越来越重的角色。所以随着科学的发展及学科所面临问题的不断复杂 化、系统化，应将与之相关其他学科中的有用的理论成果融入其中，使 现代景观在面对诸如高速公路景观问题时在更广阔的领域内进行研究与 发展。根据景观的发展历程，俞孔坚教授认为，景观应该包涵四个层面 的含义：( 1 ) 景观作为视觉审美的对象，在空间上与人物我分离，景观 所指表达了人与自然的关系、人对土地、人对城市的态度，也反映了人 的理想和欲望；( 2 ) 景观作为生活其中的栖息地，是体验的空间，人在 空间中的定位和对场所的认同，使景观与人物我一体；( 3 ) 景观作为系 统，物我彻底分离，使景观成为科学客观的解读对象；( 4 ) 景观作为符 号，是人类历史与理想，人与自然、人与人相互作用与关系在大地上的 烙印。因而，景观是审美的、景观是体验的、景观是科学的、景观是有 含义的1 】 1 2 2 生态景观 生态景观是始于2 0 世纪后期，由于人类在经济发展过程中遭受了自 然的报复，例如城市热岛现象、异常天气灾害、环境事故灾难等，人类 开始意识到摩天大厦所组成的城市水泥森林并不是人们所向往的。生态 主义开始盛行，人类追求自然、回归自然的思想空前高涨，在这种情况 下，景观学家提出生态景观的概念，他是一种人类改造自然方式的理想 和追求。 钱振华教授的观点认为，生态景观是用生态学原理和方法，以人、 建筑、自然和社会协调发展为目标，有节制地利用和改造自然，寻求最 适合人类生存和发展的生态环境。生态景观不是高科技任意堆砌的产物， 也不是时尚前卫的时髦儿。它源于席卷全球的生态主义浪潮。生态主义 浪潮促使人们站在科学的视角上重新审视景观行业，景观设计师们也开 始将自己的使命与整个地球生态系统联系起来。于是，尊重自然发展过 5 程，倡导能源与物质的循环利用和场地的自我维持，发展可持续的处理 技术等思想逐渐贯穿于景观设计、建造和管理的始终。 由于生态学的引入，景观设计不再停留在花园设计的狭小天地，它 开始介入更为广泛的环境设计领域，越来越多的景观设计师在设计中遵 循生态的原则，创造生态景观。可以这么说，生态景观源于对自然和环 境的深刻认识，是人与自然界各种要素和资源之间相互联系的科学结晶。 1 2 3 环境敏感区 根据国家环境保护部有关文件中环境敏感区域的定义，我国环境敏 感区域包括以下几个部分：( 1 ) 需特殊保护地区：国家法律、法规、行 政规章及规划确定或经县级以上人民政府批准的需要特殊保护的地区， 如饮用水水源保护区、自然保护区、风景名胜区、生态功能保护区、基 本农田保护区、水土流失重点防治区、森林公园、地质公园、世界遗产 地、国家重点文物保护单位、历史文化保护地等。( 2 ) 生态敏感与脆弱 区：沙尘暴源区、荒漠中的绿洲、严重缺水地区、珍稀动植物栖息地或 特殊生态系统、天然林、热带雨林、红树林、珊瑚礁、鱼虾产卵场、重 要湿地和天然渔场等。( 3 ) 社会关注区：人口密集区、文教区、党政机 关集中的办公地点、疗养地、医院等，以及具有历史、文化、科学、民 族意义的保护地等。 欧阳志云等认为，环境敏感区是由该区域的生态系统所决定的，不 同区域具有不同的情况。他认为，生态环境敏感性是指生态系统对人类 活动干扰和自然环境变化的反映程度，说明发生区域生态环境问题的难 易程度和可能性大小。具体说是，如果在同样的人类活动强度影响或外 力作用下，各生态系统出现区域生态环境问题( 如沙漠化、盐渍化、水土 流失和酸雨) 的概率大小。生态环境问题具有明显的区域差异不同地区， 面临的生态环境问题是不同的，并且不同地区生态系统对其影响的反应 也不同，因而环境敏感区也就不同心1 。 1 2 4 高速公路景观 高速公路景观包括自然景观和人文景观两部分。自然景观主要是指 沿线动物、植物、地形地貌、水体、天象时令等构成的景物。人文景观 主要是指为满足人们物质和精神生活需要，在沿线建造的各种建筑物、 交通设施、城镇、村落、庙宇和根据历史传闻、名人轶事、古迹遗址、 神话传说、寓意象征建造的各种虚拟景观以及道路的美化、绿化等。 6 一般高速公路景观包括以下几个部分，一是高速公路两侧绿化带景观， 两侧带状绿化是建设绿色通道工程的主体，是景观环境再造、协调公路 与周围环境关系的基本措施，其绿化配置的好坏不仅影响到生态环境而 且关系到高速公路的建筑美和景观美能否充分展现。形态景观，即高速 公路；二是中央绿化景观，中央隔离带绿化除了遮光防眩、诱导视线外， 还可以改善道路景观；三是服务区、收费处绿化景观，服务区集加油、 修理、餐饮、住宿、购物为一体，因此景观内容需要比较丰富；四是互 通区绿化景观，互通立交区是高速公路的出入口，其空间由匝道立体交 叉围合而成，绿化设计必须满足行车功能的需要和视觉要求；五是隧道 涵洞景观，其作用一方面是绿化和美化，另一方面是防堤护坡，防止水 土流失和泥石崩塌。 高速公路景观在总体风格的形成方面，不仅要使高速公路具有优美 的流线型，新颖的构造物，而且还具有令人赏心悦目的自然景观；使司 乘人员感到安全、舒适、快速、畅通，而且还能使其有置身于舒适、优 美的自然环境之中的感觉，进而提高高速公路的使用效率，发挥高速公 路的功能；同时还应根据我国传统的审美情趣，结合当地的风土人情和 自然条件，借鉴中国传统美学“虽由人作，宛自天开”的这一基本设计 思想，塑造出具有中国特色的公路艺术景观来口1 。 1 3 国内外高速公路生态景观的研究现状和进展 1 3 1 国外高速公路生态景观的研究现状和进展 国外的公路交通行业，对于公路沿线生态环境的保护与公路的绿化 非常重视，已由以往的普通绿化发展到目前的生态公路或景观生态绿化。 它强调公路绿化应综合考虑生态功能、景观美化功能、同周边环境协调 功能、交通附属设施功能等多方面的完美结合，使公路建设与大自然融 为一体。 发达国家高速公路建设实行建设和环境保护并重的方针，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。道路环境保护已 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。公路 建设与环境保护工程融为一体，向着自然和谐、天人合一的方向发展。 进入2 0 世纪8 0 年代以来，欧美发达国家开始着手建立公路环境保护法 律体系和管理机制，采取公路建设与环境保护统一设计，统一施工，建 设和养护并重的策略。环保评估是规划过程中一项重要工作，若环保评 估通不过，项目就无法实施。在总体设计上，充分体现环境保护和经济 7 美观的设计理念。主要的设计原则是尽量避免破坏自然环境，减少深挖 高填。在防护工程中，采取植物绿化和各种柔性支护，基本取消了砌石 防护。路域带的生态保护上，因地制宜，分层次绿化，砌、取土场也要 及时绿化覆盖，恢复到建设前的状态。高速公路工程的规划、设计和施 工建设中都考虑了高速公路的特点和功能，进行生态环境的保护和恢 复。 早在19 0 7 年，美国开始组织道路工程师和园林建筑师协作设计道路 景观，主要是在现场勘察中考虑道路线形与地貌的配合，保护和利用沿 线景物：德国自从2 0 世纪3 0 年代开始修筑高速公路以来，十分注重研究 道路与周围景观的协调问题，并且在公路工程的实践中逐渐形成系统的 道路线形理论：美国在道路工程实践中，提出公路美学理论。19 41 年，英 国工程师协会通过了一项正式决议：“美学处理，必须是土木工程师的职 责范围 ；19 6 5 年，美国通过了道路美化条例；日本在19 76 年制定了 公路绿化技术规范，并且随着栽植技术的发展和先进设备的研制，在 8 8 年又对该规范进行了修订；原苏联在19 75 年制定了公路建筑和景观 设计规范等。 美国美国从三、四十年代意识到保护生态平衡的重要性时，就开 始在公路边坡和机场空地开展植被恢复技术研究工作。如m o o ris hr h 和h a r ris o nc m 早在19 4 3 年和l9 4 4 年就进行了公路两侧草皮种植的 试验，通过不同播种时间、不同草种及草种组合的小区试验来探讨建立 草皮的方法，并比较不同草皮承受汽车碾压能力。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绿化。机械化施工的喷播技术应运而 生，195 3 年f in n 公司首先开发出了喷播机。在卡罗利纳州北部，用这种 喷播机在公路边坡上进行了种植试验，一年内植物覆盖率达到了l 0 0 。 美国在公路建设中十分重视人与自然的和谐与统一，如碰到生态环境中 的湿地问题，经常采取占用多少面积的湿地，就在附近补偿相等或大于 所占面积的湿地，使湿地的生态功能少受或不受影响。美国的高速公路 绿化，近年来对于乡土植物和野花的引种驯化和选择运用技术已经达到 了非常成熟的水平。在公路绿化美化方面，美国除要求公路建设部门重 视外，还鼓励全社会的参与，各个方面共同努力来实现高速公路生态环 境的保护与建设。 日本日本于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。国家专门成立了“全 国s f 绿化法协会 ，来研究和指导公路绿化。在2 0 世纪5 0 年代，日本 8 学者仓田益二郎首次提出“绿化工程 的学科术语。在几十年日本国土 从荒废到绿化的历史过程中，绿化工程的理论和技术体系得到了不断的 发展并日趋成熟，在实施工程的实践中逐步产生了诸如喷附绿化、袋筋 绿化、岩盘绿化及防灾绿化等许多针对不同类型坡面的绿化工程技术。 绿化工作做得细致，公路上一根外露的铁丝也种上攀援植物覆盖，建成 后的高速公路就是一条绿色长廊和景观带，路域生态环境保护和恢复良 好。近年来，日本公路的绿化工程经常是结合公路边坡坡面的综合治理 工作同时进行。对于坡面高、坡度陡的边坡，通常是采用工程防护与植 物防护相结合的方法。达到了坡面治理、保护公路、减少水土流失和美 化环境、改造景观等综合目的。 日本对高速公路生态环境的保护、恢复研究也走在世界的前列。生 态道路建设理论中对湿地的保护及生态绿廊的建设近年来为全世界所瞩 目。其具体的措施有：为了融入自然景观，不破坏山体结构，减少填挖方 工程，桥梁采用与周围环境相协调的桥型：挡土墙、隧道洞口采用特殊工 艺：设置防止发生碰撞事故的“动物专用通道”，努力保护动物的栖息场 所，设置“动物诱导栅栏，设置小动物可以逃脱的边坡侧沟：采用了诱 虫性低的道路照明设备：绿化区栽植与周围环境相同的树种：为使人与大 自然融合，设置了散步的人行道，休息长凳等设施：设置了接近于大自然 形态的停车带等。 日本十分注重研究开发道路高新绿化技术。日本制定了公路绿化 技术五年计划，其中包括了特殊空间绿化技术、植被恢复技术、公 路边坡绿化技术、景观仿真技术；在群体绿化方面，制定了园林式绿 化技术开发计划，包括了立体绿化技术、生态环境空间形成技术、 林木疾病的科学诊断技术、循环剪枝技术等绿化新技术。现在许 多研究成果已在推广应用之中。 法国、德国、瑞士、加拿大等国在生态公路建设方面也已开展多 年。法国在2 0 世纪9 0 年代中期，就注意到公路建设与生态保护的关系， 在修建高速公路的时候，同时创建生物栖息场所来保护动物。法国政府 明文规定，在建造公路的同时必须有绿化的规则，公路一造好绿化也随 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，路过居住区时装有3 m 高的透明隔音板，隔音板上爬满了藤 蔓植物。德国在公路设计与建设中，只要碰到敏感的生态环境问题，设 计人员从线形规划阶段就采取避让的原则，注意公路景观与周围环境的 结合。同时绿化植物的种类选择非常受重视，真正体现了“因地制宜 9 的原则。不同的地域，不同的自然地理环境，种植着不同的乔灌草等， 产生了丰富的植物配置形式。这些充分展示着地友文化特色的植物及其 配置形式，使得司机乘客不仅感觉舒适愉快，而且还可根据植物来识别 地名。植物适得其所，长势强健茂盛，大大有利于后期的养护管理。瑞 士在修建高速公路时实施了防止动物移动离群、建设替代栖息地的措施。 加拿大在公路建设中十分重视人与自然的和谐与统一，如碰到生态环境 中的湿地问题，经常采取占用多少面积的湿地，就在附近补偿相等或大 于所占面积的湿地，使湿地的生态功能少受或不受影响。 1 3 2 国内高速公路生态景观的研究现状和进展 随着我国高速公路建设的迅猛发展，对高速公路绿化的研究也经历 了一个逐步发展的过程。与国外相比，虽然我国的高速公路建设在八十 年代才起步，经历的时间较短，但发展较快。 我国在公路事业的发展初期，就十分重视由道路工程所引起的环境 和生态问题。19 8 3 年，我国交通部制定颁发了公路标准化美化标准， 即g b m 工程，要求道路畅通、整洁、绿化、美化，道路景物交叉协调， 构成流畅、安全、舒适、优美的道路环境。在我国己建成通车的2 万多 公里高速公路中，在公路景观美化方面曾做了一些尝试，积累了宝贵的 经验。 边坡绿化阵线长、面积大，对生态环境的影响作用也相应较大，因 此在8 0 年代高速公路建设的初步发展时期，绿化工程研究主要集中在边 坡绿化方面。开始主要应用外来草本植物，以快速绿化公路建设破坏的 区域为主要目的。从9 0 年代初期，人们慢慢发现外来草本植物不能适应 国内高速公路绿化的要求，主要表现为水土保持能力差、防护效果低、 持续时间短、景观和周围自然环境不协调等问题，开始研究使用本地植 物种类进行绿化，并且从单纯使用草本植物到尝试应用多种乔木、灌木 及藤本植物。到9 0 年代末，随着绿化技术的进步，即使在条件恶劣的坡 面恢复植被也已成为可能，全社会对“生态环境保护 的关注程度也逐 步增加，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。 高速公路环境建设不仅反映着一个地方的综合实力，更是一个地方 的经济、文化、环境建设的展示廊道，它的重要性已远远超越了公路主 干运输的基本功能。据有关资料表明，良好的环境设计，不仅可以改善 沿线的自然和生态环境，丰富沿线的景观，充分挖掘旅游潜力，而且可 以消除或减轻驾驶人员的疲劳，大大的减少交通事故的发生。而我国高 速公路建设中的景观问题较为突出，高速公路的建设，尤其是与环境的 1 0 配套建设仍然存在不少问题，亟待解决h ，。 1 4 国内外高速公路应用实例 1 4 1 奥地利帕骚林茨维也纳高速公路 帕骚是德奥边境的一座小城，林茨及维也纳是奥北部的2 大城市，3 地位于多瑙河畔。多瑙河位于奥北部横贯全境，奥北部人口及城市、村 镇主要分布于多瑙河谷地。当驱车进入多瑙河谷地时，首先迎接人们的 是丰沛、清莹的多瑙河水。河北侧林木茂密而秀美的山峰及映入河水之 中的山影，叫人心旷神怡。河南侧清洁而平整的普通道路及供旅游专用 的自行车道沿河岸伸展，富有民族特色而建筑考究的村落、城镇沿河谷 坐落于山坡脚下，侧面望去建筑、花圃、草地及满坡的葡萄架构成了绚 丽的图画。人们坐在沿多瑙河缓延前进时，进入眼帘的美景，使人目不 暇接，兴奋不已。从高速公路的经济效益及快捷等分析，该公路应沿多 瑙河建于多瑙河谷地，然而奥地利的道路工程师却将该道路建于多瑙河 以南的高原地，离多瑙河约lo 3 0 k m 。他们的远见卓识给奥人民保全了 蓝色多瑙河的美景及生活乐境。 1 4 2 加拿大班夫国家公园高速公路 阿尔伯达省的班夫国家公园( b a n f fn a tio n a lp a r k ) 位于加拿大西 部的洛矶山脉中，是加拿大最早、最大的国家公园；该公园设立于18 85 年，是世界上仅次于美国黄石国家公园、澳洲皇家国家公园的第三座国 家公园。其规模达6 6 4 1k m 2 ：以高山、雪地、温泉、湖泊景观著称，此外， 这里还生活着5 0 多种野生哺乳动物。 全加高速公路( t r a ns c a n a d ah ig h w a y ) 于19 6 2 年建成通车，是一 条贯穿阿尔伯达省甚至加拿大的主要干线，也是班夫国家公园的主要对 外交通道路。每年近5 0 0 万游客通过该高速路来到班夫国家公园，加上 过境人流，每年流量达9 5 0 万人次；夏天高速路上的机动车流量每日至 少2 0 0 0 0 辆。该高速公路东西横穿公园，也切过公园所在的鲍和山谷( b o w riy e rv a lle y ) ，并将麇鹿、大脚鹿、驼鹿、狼、美洲豹、黑熊、灰熊和 其他动物的栖息地分离。 高速公路从班夫东入口至西边的卡斯托接口，穿越总长达4 5 k m ，大 部分区域属鲍和谷地这个丰富多彩的动物家园。公园内有5 4 种哺乳动物 和2 8 0 种鸟类，高速公路上密集穿梭的车流阻断了不少动物游移、迁徙 的路径，也是他们面临着死亡的威胁。每天平均14 0 0 0 辆机动车的流量 是道路上的动物车祸砥，亡率增高，而道路两侧土地的渗透性降低气像灰 熊与美洲是这样的大型食肉动物需要很大的活动领域且繁殖率较低，高 速路对其的危害不仅是车祸，还有栖息地破碎等因素。 为了增强栖息地的连通，减少动物的道路死亡率，19 8 6 年在全加高 速路班夫段的45 k m 范围内建设了1 1 座路下式生物通道( w i ldlif e u n d e r c r os sin g ) ；19 9 7 年在该范围内又增建了1 1 座道路下式通道和两座 路上式通道( w i1dlif eo v e r c r os sin g ) ，是该范围内的动物通道总量达 2 4 座，此外还在高速路沿线两旁竖立了2 4m 高的栅栏以防止动物随意 穿越。 事实证明，所有这些野生动物的保护措施非常有效。公园内的很多 动物都在使用生物通道，而以开放式的单跨或连续垮桥梁为通道的效果 最佳。但加拿大国家公园协会( p a r kc a n a d a ) 的生物学家大卫博尔( d a yid p 0 11 ) 认为：动物对路上式通道的使用将逐渐会优于路下式通道。他说： “一旦植物生长出来后，当动物通过天桥时将看不到高速公路，交通噪 声对动物的惊扰也较小。 1 4 3 美国西雅图高速公路公园( fre e w a yp ark ins e a t tle ) 美国当代风景园林大师劳伦斯哈普林在l9 6 6 年出版了高速公路 ( f r e ew a ys ) 一书，讨论了高速公路带来的问题。他认为对城市景观最 具破坏力的，就是穿越市中心的高速公路。它占用了大片土地，分割了 城市中原来紧密联系的地区，在都市空间中刻划上一道隔绝的沟壑。哈 普林在书中对这些问题提出了一些未来的解决办法。于是，西雅图公园 管理委员会便邀请哈普林在穿过西雅图市中心的5 号高速公路旁创造一 个能实现他的想法的公园。 西雅图高速公路( f r e ep a r kinse a ttle ) 是哈普林在城市改造和 更新与景观结合上作出的一次大胆的尝试。这座高速公路在西雅图市中 心形成了一道南北向的峡谷，将城市分割成金融区和住宅区两个部分。 哈普林的初衷是试图建造一处延展的景观公园，将它架跨在高速公路之 上，从而使两个分离的区域重新联系起来。这个占地2 2 公顷的公园延 伸长达4 0 0 米的范围，是一处有复杂路线交杂的景观，覆盖了高速公路 的主要十条车道长达一个街区的范围。哈普林这样解释他的设计手法： “设计将原有的高速公路看作是城市景观的一部分，我们应该试图去改 1 2 善它的环境而不仅仅是去抱怨存在的问题”。哈普林所做的不是改变基地 的城市环境本质成为一种自然的面貌，而是试图创造一种城市性与自然 性合二为一的新的景观。 公园的主要组成景观是一组无规则蔓延开的几何构筑物，由块状混 凝土建构而成，表面有垂直或水平方向的条痕。有的塑造成巨大的树木 和灌木等植物的形式，有的则堆砌成人工喷泉的叠石景观。他们是场地 中央的水景峡谷的主要构成部分，正好坐落在由两条高速公路夹缝形成 的死角空间之上。在公园的其它部分设计了一行列随意排列的树丛及从 空中悬挂下来的绿色藤蔓，不是的在暗示那些高速公上驾车驶过的人他 们正在错过头顶上的某些不同寻常的绿色景观。 公园周围尽是钢筋混凝土的城市景观，下方是高速公路形成的混凝 土峡谷。哈普林通过深思熟虑决定创造一处人工的“自然景观 。在公园 的许多不同的节点处有上下透空的开敞空间，可以看见底下公路上的车 流，也提醒着游人此时他们正位于高速公路之上，使他们不由的反过来 回味在高速公路上驾车的体会。 哈普林总是喜欢广泛的使用水景，在高速公路公园里也不例外，人 们可以在水景旁活动，也可以进入到其中娱乐。这里的水景设计极具戏 剧化，水流很迅猛的从高处泻下，层层跌落在阶梯状的混凝土水池中， 整个过程中水花都在不停的变换着方向。除了景观功能之外，瀑布的水 流声也减弱了环绕基地的交通噪音对环境的影响。高速公路公园体现出 对山峰和草地景观的一种隐喻，如都市森林中的一处峡谷。哈普林在设 计标高较低的层面种植了杜鹃花和赤杨，而在更高的地段则种植了道格 拉斯冷杉和高原树种。这些细节的处理无一不体现出哈普林对自然景观 的向往。 1 4 4 宁杭高速公路 宁杭高速公路是连接南京、杭州两大省会旅游城市的国道主干线， 也是上海至云南瑞丽国道主干线及江苏省规划建设的“四纵四横四联 高速公路主骨架的重要组成部分。宁杭一期高速公路全长3 4 6 9 5 公里。 首次将生态、环保等多种新概念纳入总体设计蓝图。实现了生产型高速 公路向生态路的转变。是我国第一条融“生态、环保、景观、旅游 于 一路的与国际接轨的高速公路，代表了今后我国高速公路建设发展的方 向5 】 6 】【7 】【8 】( 9 】【1o 【1 2 】【13 】【1 引。 1 3 ( 1 ) 规划设计、景观先行 宁杭高速邀请著名的英国伟信公司进行环境景观设计咨询，据了解， 专门进行环境景观设计在江苏省高速公路建设中尚属首次。以往高速公 路设计是逢山开路、遇水架桥，没有很好的考虑对沿线自然生态、环境 的影响，以及高速公路的建设与沿线自然生态、环境相协调的问题。这 次宁杭高速公路在充分考虑平、纵、横断面相结合的同时，还充分考分 到与自然环境、人文、景观相结合，努力做到不仅不破坏自然环境，还 要适度改善沿线生态环境，不仅考虑到道路线形美观，还考虑到行路人 的心理和视觉的感受，做到“显山露水”，使宁杭高速公路真正做到源于 自然、融于自然、高于自然。宁杭高速公路还注重大环境的协调和景观 改善。据了解，宁杭高速沿线将关停5 0 0 米范围内的采石场，封山育林， 沿线3 0 0 米范围内控制建房，对沿线周边环境进行综合整治。根据高速 公路建设的统一规划，沿线地方政府被要求对公路视角范围内的荒山、 塘口进行绿化， 图1 1 沪! j 。高速公路 恢复自然植被，在沿线5o 米范围内，结合农业产业结构调整，种植绿化 带、经济林带，大力发展生态、观光、旅游农业。 宁杭高速公路从一开始就杜绝了乱开挖、乱取土、随意施工、破坏 环境的行为。对排水、防护工程作了大的改变，配合景观设计，视线范 围内的截水沟、截溜槽明式转为暗式。在丘陵地区路段，采用生物技术 恢复和营造“湿地 ，为野生动植物提供新的栖息地。道路互通范围内的 内侧边坡普遍放缓，尽量取消违反人性化的防护工程。道路边沟还充