公路對(duì)沿線景觀生態(tài)的影響分析研究

華 煒

（江蘇武進(jìn)欣達(dá)建設(shè)工程有限公司，江蘇 常州 213000）

公路對(duì)沿線景觀生態(tài)的影響分析研究

華 煒

（江蘇武進(jìn)欣達(dá)建設(shè)工程有限公司，江蘇 常州 213000）

文章以興泰公路改造工程新建段為例，通過(guò)假設(shè)、簡(jiǎn)化研究對(duì)象，以路域200m范圍內(nèi)作為研究對(duì)象，系統(tǒng)、詳細(xì)的從景觀的異質(zhì)性、景觀穩(wěn)定性、景觀破碎化和景觀多樣性四個(gè)方面入手，科學(xué)利用相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)推薦路線和比較路線進(jìn)行了比較分析選出優(yōu)選路線。

沿線景觀；公路；景觀系統(tǒng)

1 建設(shè)項(xiàng)目概況

231省道是江蘇省中部區(qū)域內(nèi)一條重要縱向干線公路，它將連接鹽城、泰州二城市，在新的公路網(wǎng)規(guī)劃中屬于區(qū)域干線公路。231省道興化至泰州段（興泰公路）是231省道泰州段的重要組成部分，貫穿泰州市北部；也是泰州市公路網(wǎng)規(guī)劃的“兩縱四橫”主骨架的“縱二”，對(duì)增強(qiáng)興化市與泰州市的聯(lián)系、促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著十分重要的作用。

2 沿線景觀類(lèi)型的確定

沿線景觀的系統(tǒng)采用一級(jí)景觀系統(tǒng)，具體景觀類(lèi)型詳見(jiàn)表1。

表1 景觀類(lèi)型

3 沿線景觀生態(tài)的評(píng)價(jià)

3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源和處理

本案例在方案設(shè)計(jì)階段提出了兩條路線：推薦路線和比較路線，數(shù)據(jù)來(lái)源分為兩部分：（1）利用設(shè)計(jì)單位提供的航測(cè)地形圖，在測(cè)量小組人員的幫助下利用GPS系統(tǒng)完善航測(cè)地形圖，初步對(duì)地形中路域范圍內(nèi)的景觀類(lèi)型作出判斷。（2）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，判斷航測(cè)地形圖的準(zhǔn)確性，并且對(duì)沿線主要景觀類(lèi)型數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。（3）本文研究的是231省道的新建段。

3.2 基本的系統(tǒng)參數(shù)

基本系統(tǒng)參數(shù)統(tǒng)計(jì)時(shí)做兩點(diǎn)假設(shè)（1）研究區(qū)域范圍取路域兩邊各200m（劉文俊研究認(rèn)為公路兩邊200m范圍內(nèi)影響最明顯）。（2）時(shí)間尺度假設(shè)公路修建前和修建后這一段時(shí)間。根據(jù)景觀系統(tǒng)的分類(lèi)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，按照推薦路線和比較路線的路線走向不同，數(shù)據(jù)收集以公路路域范圍內(nèi)200m的景觀。路線所經(jīng)之地，水澆地，旱田、園地、居民用地也占有很大的比例，這些都是人類(lèi)活動(dòng)的結(jié)果。沿線景觀中水澆地>旱地>園地>水域>居民用地，這些景觀與人類(lèi)的活動(dòng)非常密切，修建前公路周邊由于人為活動(dòng)頻繁，小面積斑塊存在現(xiàn)象較為普遍，公路修建之后，以水澆地為例，推薦路線水澆地由380塊斑塊分割為646塊，比較路線由425塊變?yōu)?07塊，原本破碎的斑塊面積更加小，更加不利于原有景觀的穩(wěn)定，表明公路的修建是對(duì)沿線景觀產(chǎn)生不利的影響?；緟?shù)的數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表2，表3。

3.2.1 斑塊密度指數(shù)分析

由圖1和圖2可知，推薦路線公路在修建前后，水澆地由8.35×10-5變化為16.75×10-5，變化量為8.4×10-5，比較路線公路修建前后，水澆地由8.77×10-5變化為19.45×10-5，斑塊密度指數(shù)變化量為10.69×10-5，可見(jiàn)推薦路線對(duì)沿線水澆地的影響比比較路線要小，同理旱地、園地、水域三種景觀類(lèi)型斑塊通過(guò)比較，最終分析得出推薦路線指數(shù)變化小，破碎化程度低。

表2 推薦路線景觀基本參數(shù)

表3 比較路線景觀基本參數(shù)表1.3景觀指數(shù)分析

圖1 斑塊密度指數(shù)圖（推薦路線）

圖2 斑塊密度指數(shù)圖（比較路線）

3.2.2 分離度指數(shù)分析

由圖3和圖4可知，推薦路線在修建前后，水澆地的分離度指數(shù)從5.39×10-3變化為8.33×10-3，變化量為2.94×10-3；比較路線在修建前后，水澆地的分離度指數(shù)從5.4×10-3變化為9.95×10-3，變化量為4.45×10-3，由此可見(jiàn)推薦路線對(duì)水澆地的連通度的影響要小于比較路線。同理通過(guò)指數(shù)分析推薦路線對(duì)旱地、園地、水域的影響要小于比較路線。但是居民用地的分離度指數(shù)卻變小了，因?yàn)楣沸藿ê髮?duì)沿線居民的交通提供了便利，對(duì)連通性起促進(jìn)作用，推薦路線變化量為17.41×10-3，比較路線的變化量為13.6×10-3，推薦路線>比較路線，故推薦路線對(duì)居民用地的連通性要好于比較路線對(duì)居民用地的連通性。

3.2.3 景觀破碎化指數(shù)分析

破碎度越大表明原有景觀被破壞的越多。由表4可以看出，推薦路線在修建前后水澆地破碎化指數(shù)從0.0136變?yōu)?.108，變化量為0.077；比較路線在修建前后水澆地破碎化指數(shù)從0.0373變?yōu)?.1567，變化量為0.119；因此推薦路線對(duì)水澆地破碎化影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于比較路線。同理分析旱地、園地和水域得出同樣的結(jié)論。最終從總的景觀破碎化指數(shù)看，推薦路線擾動(dòng)景觀的變化量為0.027，比較路線為0.032，故推薦路線要優(yōu)于比較路線。

綜上所述，通過(guò)對(duì)斑塊密度指數(shù)、分離度指數(shù)和景觀破碎化指數(shù)這三組數(shù)據(jù)的分析，我們可以看出推薦路線對(duì)路域景觀的破碎化擾動(dòng)要小于比較路線產(chǎn)生的影響。

圖3 分離度指數(shù)圖（推薦路線）

圖4 分離度指數(shù)圖（比較路線）

表4 景觀破碎化指數(shù)

3.2.4 申農(nóng)指數(shù)、斑塊面積變異系數(shù)分析

景觀的異質(zhì)性通常是用申農(nóng)指數(shù)和斑塊面積變異系數(shù)表示。推薦路線在修建前申農(nóng)指數(shù)為0.85，公路修建后申農(nóng)指數(shù)為0.97，指數(shù)變化量為0.12。比較路線在修建前為0.76，公路修建后為0.96，變化量為0.20；因此推薦路線景觀異質(zhì)化的程度要小于比較路線，說(shuō)明原有景觀的破壞程度前者要小于后者。斑塊面積變異系數(shù)是對(duì)申農(nóng)指數(shù)的補(bǔ)充說(shuō)明，推薦路線修建前為0.017，修建后變異系數(shù)為0.088，變化量為0.071；比較路線修建前為0.015，修建后為0.098，變化量為0.083；結(jié)合表2和表3中斑塊面積的數(shù)據(jù)變化可以得知，水澆地的面積變?yōu)楣酚玫厮急壤畲螅容^路線水澆地面積損失大于推薦路線。因此從景觀異質(zhì)性的角度來(lái)看推薦路線產(chǎn)生的異質(zhì)性程度小于比較路線的影響，如表5所示。

表5 景觀異質(zhì)化指數(shù)

3.2.5 景觀穩(wěn)定性分析

本景觀系統(tǒng)中景觀的類(lèi)型為5。由表6可以看出，推薦路線在修建前原有路域景觀的熵值為-10.75，推薦路線修建后經(jīng)計(jì)算熵值為-11.5；熵值的增加量為0.75；比較路線修建前熵值為-11.15，比較路線修建后景觀熵值為-13.51，熵值變化量為2.36。公路的修建作為一種人為的干擾向路域景觀系統(tǒng)中注入了一份能量，對(duì)原有景觀的穩(wěn)定性產(chǎn)生了破壞，推薦路線的熵值變化量要小于比較路線的熵值變化量，表明興泰公路新建段推薦路線對(duì)路域景觀的影響要小于對(duì)比較路線對(duì)路域景觀的影響。

表6 景觀穩(wěn)定性指數(shù)

3.2.6 景觀多樣性分析

一般情況下，在公路尚未修建前，原有景觀系統(tǒng)中存在優(yōu)勢(shì)度大的景觀類(lèi)型（基質(zhì)），公路修建以后，公路對(duì)原來(lái)優(yōu)勢(shì)度大的景觀類(lèi)型產(chǎn)生破壞作用，因此景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)一般會(huì)減小。由表7可知，推薦路線在修建前優(yōu)勢(shì)度指數(shù)為1.47，推薦路線修建后沿線景觀的均勻度指數(shù)為1.35，變化量為0.12；比較路線在修建前優(yōu)勢(shì)度指數(shù)為1.56，比較路線在修建后優(yōu)勢(shì)度指數(shù)為1.36.，變化量為0.20。結(jié)合表1-2和表1-3可知，該段水澆地是優(yōu)勢(shì)度最大的景觀類(lèi)型，公路的修建對(duì)它的影響最大，由優(yōu)勢(shì)度指數(shù)可知推薦路線對(duì)沿線水澆地的影響要小于比較路線對(duì)水澆地的影響。

表7 景觀多樣性指數(shù)

3.3 評(píng)價(jià)總結(jié)

通過(guò)對(duì)景觀各項(xiàng)指數(shù)的分析，從景觀的異質(zhì)性、穩(wěn)定性、破碎化和多樣性這四個(gè)方面評(píng)價(jià)可知，推薦路線對(duì)沿線路域景觀的影響要小于比較路線（詳見(jiàn)表8）；因此推薦路線為合理的設(shè)計(jì)路線。

表8 景觀參數(shù)分析總

4 結(jié)語(yǔ)

本章以興泰公路改造工程新建段為例，通過(guò)假設(shè)、簡(jiǎn)化研究對(duì)象，以路域200m范圍內(nèi)作為研究對(duì)象，系統(tǒng)、詳細(xì)的從景觀的異質(zhì)性、景觀穩(wěn)定性、景觀破碎化和景觀多樣性四個(gè)方面入手，科學(xué)利用相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)推薦路線和比較路線進(jìn)行了比較分析選出優(yōu)選路線。

Study on the impact of highway on landscape ecology along the route

Hua Wei
(Jiangsu Wujin Xinda Construction Engineering Co. Ltd., Changzhou 213000, China)

According to the renovation project of Xingtai new highway as an example, by simplifying assumptions, the object of study, the road area in the range of 200m as the research object, from the system, with heterogeneity, landscape stability, landscape fragmentation and landscape diversity in the four aspects of the scientific use of the corresponding evaluation index, the recommended route and compares the selected route route.

landscape along the road; highway; landscape system

華煒（1982— ），男，漢族，江蘇丹陽(yáng)人，工程師；研究方向：道路橋梁。