高速公路土地復(fù)墾的景觀生態(tài)質(zhì)量評價
——以汶馬高速為例

李欣欣

（四川省國土勘測規(guī)劃研究院，成都 610045）

高速公路建設(shè)將森林、草地、農(nóng)田、河流等天然、半天然生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成交通設(shè)施等人工系統(tǒng)［1］，在促進社會區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的同時，對沿線土地造成了不可避免的壓占、挖損和分割，改變了原有的景觀格局，破壞了長期以來形成的生態(tài)系統(tǒng)。除永久占地之外，臨時用地復(fù)墾雖恢復(fù)了部分原有地貌景觀，但由于土地破壞嚴(yán)重，土地生產(chǎn)力下降，很難恢復(fù)到原有生態(tài)質(zhì)量水平。因此，如何控制和減少高速公路建設(shè)對沿線土地帶來的負(fù)面影響，盡可能恢復(fù)景觀生態(tài)平衡，已經(jīng)成為立項決策、行政管理和工程施工中亟待解決的問題。

1 研究區(qū)概況

汶馬高速向北連接青海和新疆，向西連接西藏，是《國家公路網(wǎng)規(guī)劃》“上?！啥肌备咚俟泛汀俺啥肌肌甭?lián)絡(luò)線中的重要路段，是交通運輸部《深入實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略公路水路交通運輸發(fā)展規(guī)劃綱要（2011—2020年）》“八縱八橫”西部開發(fā)骨架公路網(wǎng)縱八線（阿勒泰—廣州）和橫五線（上?！κ玻┑墓灿寐范?，是《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中“成都—德格—西藏”線和“成都—阿壩—青?！本€的共用路段，也是《四川汶川地震災(zāi)后恢復(fù)重建總體規(guī)劃》中一條通往重災(zāi)區(qū)的高質(zhì)量生命線。

汶馬高速地處青藏高原東緣與四川盆地西北邊緣交錯接觸帶，屬大陸性高原季風(fēng)氣候，年平均溫度6.3℃。年降水量753mm，年均日照2 000小時以上，年均無霜期120天，年均17m／s以上大風(fēng)雪40次；災(zāi)害性天氣主要有干旱、秋綿雨、冰雹、雪災(zāi)，其中雪災(zāi)主要集中在高山區(qū)，常阻塞道路；土壤質(zhì)地以沙質(zhì)壤土、粉土、砂土為主，含沙較重，為河流沖洪積形成物，土壤疏松，通透性較好，供肥性能較好，宜耕期較短。因此，汶馬高速公路的建設(shè)具有地形、地質(zhì)、氣候條件、工程建設(shè)環(huán)境極其復(fù)雜，生態(tài)條件極其脆弱等特點。

2 資料來源與研究方法

2.1 資料來源

本研究收集了土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)、汶馬高速勘界和復(fù)墾數(shù)據(jù)、汶馬高速可行性研究報告、水土保持方案等，同時收集了汶川縣、理縣和馬爾康縣的相關(guān)行政區(qū)劃圖、地形圖、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)等資料。根據(jù)全國土地利用現(xiàn)狀分類標(biāo)準(zhǔn)及研究區(qū)實際情況，將研究區(qū)分為耕地、園地、林地、草地、城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運輸用地、水域和未利用地；運用ArcGIS軟件提取土地利用類型面積等統(tǒng)計數(shù)據(jù)，運用Fragstats軟件提取評價單元內(nèi)斑塊總數(shù)、景觀破碎度指數(shù)等。

2.2 研究方法

2.2.1 評價指標(biāo)的構(gòu)建

景觀生態(tài)質(zhì)量是指景觀生態(tài)系統(tǒng)在自身演替和外來干擾作用下，維持自身結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定性的能力，其衡量標(biāo)準(zhǔn)是景觀生態(tài)質(zhì)量的穩(wěn)定性，取決于景觀生態(tài)穩(wěn)定度和景觀干擾度［2-3］。本研究從景觀生態(tài)穩(wěn)定度與干擾度兩方面構(gòu)建指標(biāo)體系，在前人研究［4-11］基礎(chǔ)上運用頻次統(tǒng)計法篩選出高頻次指數(shù)，再結(jié)合研究區(qū)實際情況及數(shù)據(jù)可得性，最終確定選取指標(biāo)構(gòu)建出景觀生態(tài)質(zhì)量評價指標(biāo)體系，詳見表1。

表1 景觀生態(tài)質(zhì)量評價指標(biāo)體系

2.2.2 綜合評價模型

1）景觀穩(wěn)定度評價模型（Landscape stability index）

Wx為第x個指標(biāo)的權(quán)重，Px為指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值，n為評價指標(biāo)的個數(shù)。

2）景觀干擾度評價模型（Landscape disturbance index）

Wy為第y個指標(biāo)的權(quán)重，Py為指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值，n為評價指標(biāo)的個數(shù)。

3）景觀生態(tài)質(zhì)量評價模型（Landscape ecological quality index）

LEQI值越大，景觀生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定；反之景觀生態(tài)系統(tǒng)越脆弱。當(dāng)LEQI≥2，可以認(rèn)為景觀生態(tài)質(zhì)量處于穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)2＞LEQI≥1，可以認(rèn)為景觀生態(tài)質(zhì)量處于較穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng) LEQI＜1，可以認(rèn)為景觀生態(tài)質(zhì)量處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

3 結(jié)果與分析

3.1 景觀生態(tài)質(zhì)量評價

本研究構(gòu)建500m緩沖區(qū)作為研究評價范圍，涉及18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，74個行政村，故本研究的評價單元為74個。根據(jù)景觀生態(tài)質(zhì)量評價結(jié)果對比分析，見表2。

3.1.1 汶馬高速公路修建前，沿線景觀生態(tài)質(zhì)量較好

修建前二古溪村和較場村的景觀生態(tài)質(zhì)量處于穩(wěn)定狀態(tài)，面積共79.279 1公頃，面積占比為0.51%，剩余72個評價單元的景觀生態(tài)質(zhì)量處于較穩(wěn)定狀態(tài)，面積15 438.469 5公頃，面積占比為99.49%。汶馬高速未修建前，沿線整體景觀生態(tài)質(zhì)量較好，評價單元內(nèi)二古溪村區(qū)域內(nèi)大部分地類為有林地，景觀穩(wěn)定度好且干擾度差，較場村區(qū)域內(nèi)地類多樣，有一部分為城鎮(zhèn)用地，其干擾度較二古溪村高但穩(wěn)定度仍較好。

3.1.2 汶馬高速修建后復(fù)墾前，沿線景觀生態(tài)質(zhì)量相較于修建前有所下降，但表現(xiàn)還未明顯

修建后復(fù)墾前樸頭村和較場村的景觀生態(tài)質(zhì)量處于穩(wěn)定狀態(tài)，面積468.241 3公頃，面積占比3.02%；周達村、布瓦村、禹碑嶺村和過街樓村的景觀生態(tài)質(zhì)量處于不穩(wěn)定狀態(tài)，面積188.31公頃，面積占比1.19%；其余68個評價單元的景觀生態(tài)質(zhì)量處于較穩(wěn)定狀態(tài)，面積14 861.197 3公頃，面積占比95.79%。汶馬高速修建后，景觀生態(tài)質(zhì)量仍維持在穩(wěn)定和較穩(wěn)定狀態(tài)的評價單元，主要是因為汶馬高速公路選址多為原有建設(shè)用地，因此對景觀造成的干擾度較低，故仍維持在穩(wěn)定和較穩(wěn)定狀態(tài)；評價單元周達村、布瓦村、禹碑嶺村和過街樓村區(qū)域內(nèi)修建前地類主要為耕地、水域或草地，修建汶馬高速后，區(qū)域內(nèi)更新為公路用地，故景觀生態(tài)質(zhì)量急劇下降為不穩(wěn)定狀態(tài)。

3.1.3 汶馬高速臨時用地復(fù)墾后，沿線景觀生態(tài)質(zhì)量下降明顯

復(fù)墾后新橋村的景觀生態(tài)質(zhì)量處于穩(wěn)定狀態(tài)，面積116.987 7公頃，面積占比0.75%；過街樓村等26個村的景觀生態(tài)質(zhì)量處于不穩(wěn)定狀態(tài)，面積7 758.874 3公頃，面積占比50.01%，其余47個評價單元的景觀生態(tài)質(zhì)量處于較穩(wěn)定狀態(tài)，面積7 641.886 6公頃，面積占比49.24%。汶馬高速復(fù)墾后，根據(jù)復(fù)墾區(qū)域具體實際情況，景觀生態(tài)質(zhì)量恢復(fù)為穩(wěn)定或較穩(wěn)定狀態(tài)的評價單元，主要是因為復(fù)墾地類為林地、草地或耕地，過街樓村等26個評價單元景觀生態(tài)質(zhì)量仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)，主要是因為根據(jù)地塊實際情況和經(jīng)濟因素等，大部分地塊的復(fù)墾情況較差，維持了修建后復(fù)墾前的狀態(tài)。

3.2 景觀生態(tài)質(zhì)量變化評價

將評價數(shù)據(jù)在ArcGIS軟件中進行變化疊加，根據(jù)變化幅度劃分了五個等級，如表3所示。

3.2.1 修建后復(fù)墾前與修建前疊加結(jié)果分析

1）修建后復(fù)墾前的景觀生態(tài)質(zhì)量相較于修建前，整體略微變差但變化不明顯。

2）經(jīng)過疊加分析，變差的評價單元主要是因為修建前的原有地類多為林地或草地、水域等地類，經(jīng)過修建后，受到高速公路的影響較大。

3）經(jīng)過疊加分析，略好的評價單元主要是因為評價單元內(nèi)分布大面積的林地和草地，汶馬高速主線較少經(jīng)過該評價單元，只分布有較少的臨時用地，因此對這些評價單元內(nèi)的景觀生態(tài)質(zhì)量影響較小。

3.2.2 復(fù)墾后與修建后復(fù)墾前疊加結(jié)果分析

1）復(fù)墾后的景觀生態(tài)質(zhì)量相較于修建后復(fù)墾前整體明顯變差，略差和變差等級的面積占比達57.23%。

2）經(jīng)過疊加分析，變差的評價單元主要是因為評價單元內(nèi)臨時用地分布較少，永久用地較多，復(fù)墾后，地類的變化對評價單元內(nèi)的景觀生態(tài)質(zhì)量變化影響較小。

3）變好的新橋村，因其內(nèi)分布的永久用地使用的地塊原有地類為城鎮(zhèn)用地，修建后復(fù)墾前與修建前對比變化不大，而其內(nèi)分布的小范圍臨時用地復(fù)墾后反而引起該評價單元的景觀生態(tài)質(zhì)量有所好轉(zhuǎn)。

表2 景觀生態(tài)質(zhì)量劃分等級表

表3 景觀生態(tài)質(zhì)量變化劃分等級表

4 結(jié)論與建議

本文通過建立500 m緩沖區(qū)，構(gòu)建景觀穩(wěn)定度模型、景觀干擾度模型和景觀生態(tài)質(zhì)量模型，探討分析了汶馬高速修建前、修建后復(fù)墾前和復(fù)墾后景觀生態(tài)質(zhì)量的變化和引起變化的制約因素，得出以下結(jié)論并提出相關(guān)建議以供參考借鑒：

1）高速公路的修建對沿線景觀生態(tài)質(zhì)量有重大影響，特別是永久用地的施工和運營對當(dāng)?shù)鼐坝^生態(tài)系統(tǒng)將造成永久性損害，因此高速公路在選址時應(yīng)盡量避開景觀生態(tài)不穩(wěn)定的地區(qū)，盡可能少占用臨時用地。

2）臨時用地復(fù)墾項目的實施對景觀生態(tài)質(zhì)量有一定的改善作用，但景觀生態(tài)質(zhì)量對外來干擾的反應(yīng)具有相對滯后性，即：高速公路修建后，景觀生態(tài)質(zhì)量還未表現(xiàn)出明顯的下降，而在復(fù)墾后，反而出現(xiàn)了大幅度下降，因此，要形成新的相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)仍需要對復(fù)墾項目保持一定時間的維護。

3）高速公路沿線經(jīng)過的原有地類類型、區(qū)域內(nèi)復(fù)墾地塊的分布和面積對景觀生態(tài)質(zhì)量的變化都造成了較大的影響，因此，高速公路的選址應(yīng)盡量避開耕地、林地、草地等地類，盡量選取建設(shè)用地、未利用地等對生態(tài)系統(tǒng)影響較小、復(fù)墾難度較小的地類，同時，高速公路臨時用地復(fù)墾方案編制過程中，應(yīng)盡量復(fù)墾為原有地類，在經(jīng)濟因素允許條件下，可盡量復(fù)墾為耕地、林地等生態(tài)價值較高的地類。