鶴大公路互通立交區(qū)植物群落模式設(shè)計(jì)1)

徐文遠(yuǎn) 董春艷

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

高等級(jí)公路的建設(shè)，必將會(huì)對(duì)自然植被系統(tǒng)帶來不利的影響，采用人工輔助的方法，使自然本身具有的恢復(fù)力得到充分發(fā)揮應(yīng)該是生態(tài)恢復(fù)的指導(dǎo)思想。近幾年來，隨著高等級(jí)公路建設(shè)的迅速發(fā)展和人們對(duì)于生態(tài)環(huán)境問題認(rèn)識(shí)的提高，許多專家學(xué)者開始對(duì)高等級(jí)公路植被恢復(fù)技術(shù)開展研究［1-3］。但是在植被恢復(fù)過程中，往往忽視了生態(tài)適宜性、生物多樣性、植物群落自然演替等生態(tài)學(xué)原理，引入的植物很難適應(yīng)在公路的惡劣條件［4-5］。而互通立交區(qū)的植被多為人工植被群落，植物群落模式設(shè)計(jì)物種較為單一，設(shè)計(jì)植物種類也較少，景觀效果比較差，很難達(dá)到生態(tài)恢復(fù)的目的。

鶴大公路作為黑龍江省東部地區(qū)重要的縱向干線和出省通道，是黑龍江省重點(diǎn)工程項(xiàng)目，其建設(shè)目標(biāo)是生態(tài)、環(huán)保、景觀、旅游相結(jié)合的高速公路。鶴大公路大部分路段與原有國道并行或重疊，該工程的實(shí)施進(jìn)一步加重了對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的干擾和破壞，尤其在公路建成運(yùn)營工程中，其擴(kuò)展和集聚效應(yīng)使公路周邊的土地利用方式發(fā)生改變，原有的植被生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，特別是互通立交區(qū)域，受損面積比較大，嚴(yán)重影響高速公路的景觀效果和路域周邊的生態(tài)安全。因此，開展互通立交區(qū)植物群落模式設(shè)計(jì)的研究，將有利于周邊穩(wěn)定，保障行車安全。

1 研究區(qū)概況

鶴大高速是國家“7918”高速公路網(wǎng)中的縱一線，是一條縱貫黑龍江、吉林、遼寧三省東部地區(qū)的干線公路，是我國東北東部地區(qū)重要出海港口丹東和大連的快捷通道，也是東北綜合運(yùn)輸網(wǎng)東部通道的組成部分，全長1 394 km。鶴大高速黑龍江省境內(nèi)段起于鶴崗市，經(jīng)佳木斯市、樺南縣、七臺(tái)河市、雞西市、林口縣、牡丹江市、寧安市，終點(diǎn)至寧安市復(fù)興摟村東牡丹江南岸黑、吉兩省交界處，全長549 km。鶴大高速公路中佳木斯至七臺(tái)河段126.2 km，七臺(tái)河至雞西段64.2 km，雞西至牡丹江段138.23 km。沿線植被景觀復(fù)雜多變，有農(nóng)田、天然次生林、人工林，植物資源比較豐富，但應(yīng)用于互通立交區(qū)域的植物種類比較少。

1.1 研究路段的選擇

為了比較準(zhǔn)確、全面的了解鶴大公路互通立交區(qū)域植物群落模式設(shè)計(jì)過程中可以應(yīng)用的植物資源，根據(jù)高速公路出入口連接的城市，將鶴大公路劃分為礦產(chǎn)資源城市互通(雞西、麻山、興農(nóng))、資源城市互通(樺南和曙光)、森林資源城市互通(林口、柳河)、旅游城市互通(柴河、鐵嶺)4類，本文分別對(duì)鶴大公路黑龍江省境內(nèi)的11個(gè)互通立交區(qū)植物群落模式設(shè)計(jì)過程中的植可以應(yīng)用的物資源的狀況、植物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查、分析。

1.2 調(diào)查樣地的設(shè)定

礦產(chǎn)資源城市互通立交區(qū)域：匝道周邊空間的植物種類;能源城市互通立交區(qū)域：道路邊坡以及匝道區(qū)植物種類;森林資源城市互通立交區(qū)域：道路邊坡、環(huán)島植物種類;旅游城市互通立交區(qū)域：匝道周邊空間以及邊溝植物種類。

在11個(gè)調(diào)查區(qū)內(nèi)選擇連續(xù)的樣地路段，調(diào)查不同路域的植被。在這些確定的調(diào)查路段上定點(diǎn)，定樹觀測(cè)植物的長勢(shì)、高度、冠幅、景觀效果。

互通立交區(qū)域植物資源調(diào)查：在11個(gè)樣地內(nèi)，對(duì)鶴公路互通立交區(qū)以及周邊地區(qū)的植物資源進(jìn)行調(diào)查、記錄植物品種、植物生長勢(shì)、景觀效果，然后對(duì)數(shù)據(jù)處理，對(duì)不同互通立交區(qū)域植物資源的利用狀況進(jìn)行分析。

互通立交區(qū)植物種類和數(shù)量調(diào)查：不同類型的互通立交區(qū)和不同的周邊環(huán)境，植物的種類組成和數(shù)量是不相同的。通過對(duì)調(diào)查樣地植物的科、屬的統(tǒng)計(jì)和植物區(qū)系地理成分分析，初步了解研究路段植物群落的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。為進(jìn)一步探索群落間的差異或相似性程度提供依據(jù)。

互通立交區(qū)植物群落模式設(shè)計(jì)：按照科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性與可操作性相結(jié)合的原則，在多方位、多角度調(diào)查、多方面搜集資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)鶴大高速公路路域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，對(duì)鶴大高速公路綜合生態(tài)景觀體系進(jìn)行研究，并提出相應(yīng)的植物群落模式。

本文通過大量的調(diào)查，從植物的生物學(xué)特性、生態(tài)習(xí)性、種類、結(jié)構(gòu)、布局、層次、密度等方面，分析互通區(qū)的植物選擇和配置技術(shù)的優(yōu)劣以及對(duì)各個(gè)互通區(qū)進(jìn)行植物群落模式設(shè)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 鶴大公路互通立交區(qū)植物資源現(xiàn)狀分析

2.1.1 鶴大公路互通立交區(qū)可以應(yīng)用的植物資源

調(diào)查結(jié)果顯示11個(gè)互通區(qū)可以應(yīng)用植物為50種或變種，分屬于26個(gè)科，35屬。其中薔薇科6種，分屬于5屬;木犀科5種，分屬于3屬;菊科5種，分屬于5屬;柏科2種，分屬于2屬;禾本科3種，分屬于3屬;豆科科2種為一個(gè)屬;槭樹科2種，分屬于2屬;楊柳科2種，分屬于2個(gè)屬;其他都為單種單屬(科)。

互通立交區(qū)域的主要可以應(yīng)用的植物如下。主要栽培用材及村落綠化樹種：圓柏(Sabina chinensis)、毛白楊(Populus tomentosa)、紫葉李(Prunus ceraifera cv.Pissardii)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)、樹錦雞兒(Caragana arborescens)、紫椴(Tilia amurensis)、接骨木(Sambucus williamsii);主要經(jīng)濟(jì)樹種：李(Prumus salicina)、梨(Pyrus serotina Rehd)、杏(Prunus armenica)、胡桃(Juglans regia L)、山荊子(Malus baccata);山里紅(Crataegus pinnatifida)、沙棘(Hippophae rhamnoides);主要鄉(xiāng)土樹種：山楊(Populus davidiana)、云杉(Picea asperata Mast)、復(fù)葉槭(Acer negundo Linn)、興安落葉松(Larix gmelini)、臭松(Symplocarpus foetidus)、黑皮油松(Pinus tabulaeformis var.mukdensis)、白樺(Betula plciniata)、蒙古櫟(Quercus mongolica)、榆(Ulnus pumila L)、旱柳(Salx matsudana)、東北山梅花(Philadelphus schrenkii);主要灌藤植物：紫穗槐(Amorpha fruticosa)、東北連翹(Forsythia suspensa)、茶條槭(Acer ginnala)、偃伏梾木(Cornus stolonifera)、暴馬丁香(Syringa reticulate var.mandshurica)、紫丁香(Syringa oblata)、黃刺玫(Rosa xanthina)、珍珠梅(Sorbaria kirilowii)、雞樹條莢迷(Viburnum sargentii)、毛櫻桃(Cerasus tomentosa)、金銀忍冬(Lonicera maakii)。

2.1.2 植物種類比較

互通立交區(qū)以及周邊環(huán)境中植被種類調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果為：雞西互通的植物種類最多為18種，最少為明義互通3種，見表1。

表1 互通區(qū)綠地中植物種類比較

結(jié)果表明，鶴大公路互通立交區(qū)以及周邊環(huán)境中應(yīng)用的植物種類與整個(gè)黑龍江省應(yīng)用情況相比，植物種類的選擇比較狹窄，其綠化物種在應(yīng)用范圍上還有很大的選擇空間。應(yīng)該選擇更多適合高速公路環(huán)境，并且適合當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境的植物資源，例如：紫穗槐、雞樹條莢迷、忍冬、茶條槭等。這樣可以進(jìn)一步豐富高速公路沿線的植被景觀。

2.1.3 植物群落中喬、灌木所占比例

各樣地植被群落中，喬木所占百分比從高到低的順序?yàn)槊髁x互通(66.7%)＞西長發(fā)互通(60%)＞樺南互通(50%)=曙光互通(50%)＞鐵嶺互通(42.9%)＞柴河互通(42.8%)＞興農(nóng)互通(40%)＞柳樹互通(36.3%)＞麻山互通(35.3%)＞雞西互通(33.3%)＞林口互通(30%)。灌木類比重從高到低依次為：麻山互通(64.7%)＞興農(nóng)互通(60%)＞柴河互通(57.2%)＞雞西互通(55.6%)＞柳樹互通(54.5%)＞樺南互通(50%)=曙光互通(50%)＞鐵嶺互通(42.9%)＞林口互通(40%)= 西長發(fā)互通(40%)＞明義互通(33.3%)。

以上結(jié)果表明，幾個(gè)區(qū)域中喬、灌木所占的比例均較大，而地被類、藤本類植物相對(duì)較少、甚至缺失，這與施工過程中地被植物大量被破壞有很大的關(guān)系。所以在進(jìn)行植物群落模式設(shè)計(jì)過程中需要加強(qiáng)人為因素的管理和引導(dǎo)，增加地被類、藤本類植物的應(yīng)用，促進(jìn)植被盡早達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，做到各區(qū)景觀的自然協(xié)調(diào)，使互通立交區(qū)植物群落真正融入到周圍環(huán)境中去。

2.2 植物群落模式設(shè)計(jì)

互通立交區(qū)植物的選擇應(yīng)注意選擇和周圍環(huán)境景觀相協(xié)調(diào)的品種，注意植物的生態(tài)位，使喬灌草相結(jié)合，同時(shí)注重美化效果，并盡可能多采用喬木和灌木。可以建立田園式的互通立交區(qū)綠化模式，即選用鄉(xiāng)土品種，如紫穗槐、野薔薇、旱垂柳、偃伏梾木、復(fù)葉槭、銀中楊、東北連翹、山梅花、榆樹、蒙古櫟、落葉松、云杉、丁香、五角楓、接骨木等綠化立交區(qū)，同時(shí)選用紫花苜蓿、野菊花、蒼耳、紫花地丁、馬藺、白三葉等作地被植物，具體見表2。

表2 互通立交區(qū)植物群落模式設(shè)計(jì)方案

3 結(jié)論與討論

鶴大高速公路互通立交區(qū)可以應(yīng)用的植物種類比整個(gè)黑龍江省植物種類狹窄，其綠化植物在應(yīng)用范圍上還有很大的選擇空間;幾個(gè)區(qū)域中喬、灌木所占的比例均較大(66.7%和64.7%)，而地被類、藤本類植物相對(duì)較少、甚至缺失，因此，在后期綠化過程可以考慮多種植地被類植物;11個(gè)互通立交區(qū)中喬灌木分配不均，部分區(qū)域灌木的密度大于喬木，導(dǎo)致很難發(fā)揮植物的群體效應(yīng)，而新建綠地的多數(shù)苗木規(guī)格較小，真正能夠發(fā)揮植物群落應(yīng)有的生態(tài)及景觀功能還需要一定的生長時(shí)間;生態(tài)恢復(fù)模式選擇根據(jù)匝道的形式和景觀設(shè)計(jì)要求可以進(jìn)行合理選擇，主要為模紋式圖案、喬木為主、喬灌結(jié)合、灌木為主、以及草本為主等。

高速公路互通立交區(qū)生態(tài)恢復(fù)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的技術(shù)，涉及環(huán)境學(xué)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、土工學(xué)、水力學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域。良好的植被恢復(fù)對(duì)于防止眩光、穩(wěn)定路基、防止水土流失、減輕污染、保障行車安全、美化環(huán)境具有極為重要作用［6-7］。本文主要對(duì)鶴大公路互通立交區(qū)現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查研究，對(duì)植物資源利用現(xiàn)狀做綜合分析，指出各互通區(qū)的差異，進(jìn)一步提出優(yōu)化措施。分析討論高速公路互通區(qū)植被恢復(fù)可以應(yīng)用的資源，并對(duì)其資源性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，目的是為以后高速公路互通立交區(qū)植物的應(yīng)用提供理論依據(jù)。同時(shí)還分析了各互通立交區(qū)植物群落模式的特征，通過比較植物多樣性、喬灌木的種類、數(shù)量以及密度，指出了各個(gè)互通立交區(qū)中植被生態(tài)恢復(fù)模式的優(yōu)缺點(diǎn)。本研究在總結(jié)鶴大公路植被生態(tài)恢復(fù)模式的基礎(chǔ)上，為今后黑龍江省高速公路互通立交區(qū)植物資源以及恢復(fù)模式的選擇提供理論支撐。

黑龍江省地形復(fù)雜、氣候差異很大，要做好生態(tài)恢復(fù)這項(xiàng)持久性的工作，還有許多問題需要探究。植物群落的變化是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，包含季節(jié)變化、年際變化以及群落更新。不同植物的群落生態(tài)防護(hù)效果需要結(jié)合植物群落的生態(tài)特征、植被恢復(fù)程度與恢復(fù)能力等進(jìn)行研究，探討植物群落的生長動(dòng)態(tài)變化、群落入侵以及演替趨勢(shì)。由于時(shí)間和能力有限，在調(diào)查的過程中缺乏最初植被植的原始資料，所以有些研究只是基于現(xiàn)狀的調(diào)查分析，缺乏具體動(dòng)態(tài)變化過程的研究。

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