道路景觀生態(tài)學(xué)的研究進(jìn)展及其未來趨勢

劉傳安，齊 童，李雪瑩，吳明霞

（首都師范大學(xué) 資源環(huán)境與旅游學(xué)院，北京100048）

1 引言

道路的規(guī)劃設(shè)計在給社會、經(jīng)濟(jì)等發(fā)展帶來促進(jìn)作用的同時，也給我們所生存的環(huán)境帶來了不利的影響，如道路周邊生態(tài)環(huán)境惡化，生物多樣性的破壞，造成水土流失，干擾珍稀動物的遷移，誘發(fā)一些地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害，道路景觀的視覺美學(xué)質(zhì)量下降等［1］。面對這么多的問題，也促使一些學(xué)者把關(guān)注的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到道路的景觀生態(tài)學(xué)建設(shè)上來，一些景觀生態(tài)的理論和方法也被應(yīng)用于這門新興學(xué)科——道路景觀生態(tài)學(xué)。道路景觀生態(tài)學(xué)主要是根據(jù)生態(tài)學(xué)的理論和方法，在給道路周邊環(huán)境帶來最低生態(tài)影響的情況下，集聚生態(tài)、地理、環(huán)境等學(xué)科原理，對道路景觀進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計以及道路景觀影響評價。國外一些發(fā)達(dá)國家對于生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的重視［2］，使得道路景觀生態(tài)學(xué)其研究領(lǐng)域國內(nèi)成熟［3］，而我國逐步將生態(tài)文明建設(shè)作為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要部分，必將進(jìn)一步推動道路景觀生態(tài)學(xué)的研究。

2 道路景觀生態(tài)學(xué)的影響

道路景觀生態(tài)學(xué)從20世紀(jì)70年代開始，一些歐美發(fā)達(dá)國家就對其進(jìn)行了深入的研究［4］，道路作為基礎(chǔ)性設(shè)施，給社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了許多活力。本文主要關(guān)注與道路景觀建設(shè)給人類生產(chǎn)生活帶來的負(fù)面影響，主要包括道路的建設(shè)所帶來的影響，如道路的建設(shè)要開山采石、占用原有的土地、砍伐植被等不可避免的給周圍帶來潛在的地質(zhì)災(zāi)害、改變原有的地質(zhì)地貌環(huán)境、破壞植被生態(tài)、影響土壤農(nóng)田等的生態(tài)系統(tǒng)，在一些山區(qū)還可能促使塌陷、滑坡、泥石流等災(zāi)害的發(fā)生［5］。

同樣，道路景觀的修建也會推動各種經(jīng)濟(jì)開發(fā)活動的進(jìn)行，道路沿線房地產(chǎn)、采礦等活動也會給環(huán)境帶來生態(tài)影響。此外，道路修建完成后，會帶來多方面的環(huán)境污染，如空氣污染、噪聲污染以及行道路垃圾污染等?？諝馕廴局饕窃诘缆飞闲旭傑囕v所排放的各種汽車尾氣及煙塵等，污染達(dá)到一定程度后，會使道路周圍空氣嚴(yán)重分層，能見度也會明顯的降低，使得太陽光線的穿透力降低，影響植物的光合作用，給人們的呼吸以及動植物帶來了很大的危害。噪聲污染方面主要是交通工具的馬達(dá)、喇叭等的分貝嚴(yán)重高于國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，致使周邊居民的生活、工作受到干擾［6］。面對此種情況，可以通過在道路兩旁種植高大的喬木，利用植被的吸噪能力形成緩沖帶，有效降低噪聲污染。行道路垃圾污染主要是人為原因，對垃圾進(jìn)行隨意的丟棄，使得道路景觀生態(tài)不管從生態(tài)學(xué)角度還是美學(xué)方面均受到影響。

3 國外道路景觀生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展現(xiàn)狀

在國外對于道路景觀的關(guān)注首先是從道路景觀所存在的美學(xué)價值著手［7］，時間大概始于20世紀(jì)60年代中期，美國一些學(xué)者對道路景觀進(jìn)行了大量的美學(xué)評價，采用景觀指數(shù)和大眾對于審美的偏好感知相結(jié)合的方法，以確定道路的美學(xué)價值。后期由于遙感、地理信息系統(tǒng)、三維模擬等技術(shù)的引進(jìn)［8］，不管對于評價數(shù)據(jù)的可得性以及數(shù)據(jù)的處理都帶來了許多的便利性，也使得道路景觀美學(xué)研究進(jìn)一步發(fā)展。進(jìn)入70年代后，歐洲一些學(xué)者對道路的生態(tài)學(xué)影響進(jìn)行了大量的研究工作，主要側(cè)重于道路對于生物物種的影響以及道路景觀格局的演變過程等方面的研究［9］。從20世紀(jì)90年代開始，澳大利亞以及荷蘭的一些學(xué)者，關(guān)心道路交通廊道與道路網(wǎng)絡(luò)分割、干擾及其破壞周邊的自然生態(tài)系統(tǒng)所引發(fā)的影響，將道路景觀生態(tài)學(xué)的研究領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬［10］，而90年代后期，美國的專家學(xué)者也把焦點(diǎn)聚集到了道路網(wǎng)絡(luò)和道路景觀的影響上來。新世紀(jì)初始，美國生態(tài)學(xué)家 Forman［11］等在其著作《Road ecology：Science and Solutions》中對道路景觀生態(tài)學(xué)的形成機(jī)理、基礎(chǔ)以及發(fā)展的過程都做出了詳盡的解釋。在當(dāng)前，由于土地的集約控制，土地的規(guī)劃利用成為熱門的研究方面，道路的規(guī)劃建設(shè)是給區(qū)域土地利用帶來變化的主要原因之一，也逐漸成為人們關(guān)注的對象，這方面的研究國外主要集中于道路對森林景觀變化所產(chǎn)生的影響。

4 國內(nèi)道路景觀生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展現(xiàn)狀

對于道路景觀生態(tài)學(xué)在國內(nèi)還沒有統(tǒng)一概念，但這并沒有阻擋我國道路景觀生態(tài)學(xué)的研究進(jìn)展。在公路、鐵路規(guī)劃建設(shè)給生態(tài)環(huán)境帶來的影響、城市道路景觀的生態(tài)效應(yīng)及道路景觀給城市景觀帶來的影響、道路景觀的影響和道路影響理化環(huán)境等方面均有研究，這些研究只是一些理論部分的論述，而對于實例的剖析應(yīng)用較少。

從1996年我國交通部在頒布了公路建設(shè)項目影響評價［12］規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)后，一些學(xué)者對道路規(guī)劃建設(shè)的環(huán)境影響問題進(jìn)行比較深入的研究探討：張玉芬等［13］在研究高速公路建設(shè)項目時，提出高速公路對于環(huán)境一下主要體現(xiàn)在生態(tài)、景觀美學(xué)、生活環(huán)境等方面，生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與景觀的設(shè)計優(yōu)化之間具有互補(bǔ)作用，并倡導(dǎo)公路建設(shè)應(yīng)與道路景觀設(shè)計、環(huán)境保護(hù)相互融合，有效的規(guī)劃設(shè)計及合理的線路選擇是降低高速公路對環(huán)境生態(tài)影響的主要方法。陳華等［14］認(rèn)為道路建設(shè)給環(huán)境帶來的不利影響主要表現(xiàn)在：生態(tài)系統(tǒng)的破壞、景觀格局的失調(diào)、空氣污染、噪聲污染［15］、水體污染、土地不理利用等，提出道路建設(shè)項目對周圍環(huán)境的影響程度主要取決于人們使用需求、道路所處的自然環(huán)境條件以及社會條件。隨著道路景觀研究的深入開展，最近一些年，一些科學(xué)的量化分析方法也應(yīng)用到道路景觀生態(tài)問題的解決上，如張慧［16］、張鐿鋰［17］等學(xué)者對鐵路道旁沿線、青藏公路沿線等景觀的生態(tài)格局以及土地利用規(guī)劃做了深入分析。總體來看，國內(nèi)對于道路景觀生態(tài)學(xué)的研究局限于生態(tài)系統(tǒng)的綠化恢復(fù)、道路的理化污染等方面，景觀生態(tài)格局破壞、動植物的生態(tài)遷移保護(hù)、水土流失等問題尚缺乏一些定量的研究。

5 道路景觀生態(tài)學(xué)未來展望

道路景觀生態(tài)學(xué)是一門新生學(xué)科，還有許多方向值得我們繼續(xù)探索，未來我國道路景觀生態(tài)學(xué)的研究應(yīng)根據(jù)國情實際，從以下方面著手工作。

（1）引入新的理論方法與技術(shù)，拓展研究方向。對國內(nèi)外道路景觀生態(tài)學(xué)的研究成果進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)歸納，使得道路景觀生態(tài)學(xué)的研究具備基本的理論基礎(chǔ)。將理論應(yīng)用于實踐，對道路景觀生態(tài)學(xué)進(jìn)行定量研究，建立評估模型。引進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)評價技術(shù)，如地理信息系統(tǒng)等3S、三維虛擬仿真技術(shù)，擴(kuò)展研究的區(qū)域尺度和角度，將道路的規(guī)劃建設(shè)與景觀生態(tài)的結(jié)構(gòu)與功能有力地結(jié)合起來。雖然道路景觀生態(tài)量化研究還是一個難點(diǎn)，不過我國學(xué)者宗躍光等也嘗試了這方面的研究，利用網(wǎng)絡(luò)理論建立了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)影響度評價模型［18］，憑借RS與GIS技術(shù)，對北京市的道路景觀景觀生態(tài)破碎化的程度做了定量分析，對道路景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展有著重要的推動作用。

（2）抓住典型案例研究，進(jìn)行深入道路景觀生態(tài)的調(diào)查，優(yōu)化道路景觀生態(tài)規(guī)劃建設(shè)。利用遙感衛(wèi)星等工具，對道路景觀周圍生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)地貌環(huán)境、土地利用狀況、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平進(jìn)行景觀普查，為道路景觀的建設(shè)做好充分的準(zhǔn)備工作。道路景觀的規(guī)劃建設(shè)要因地制宜，結(jié)合區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，從景觀生態(tài)資源的保護(hù)上入手，把道路的生態(tài)影響降到最低程度。

［1］郭晉平.景觀生態(tài)學(xué)的學(xué)科整合與中國景觀生態(tài)學(xué)展望［J］.地理科學(xué)，2003（3）：277～281.

［2］Carolina Tagliafierro，Alberto Longo，Veerle Van Eetvelde，et al.Landscape economic valuation by integrating landscape ecology into landscape economics［J］.Environmental Science ＆ Policy，2013，10（32）：26～36.

［3］Jia Lu，Jean－Michel Guldmann.Landscape ecology，land－use structure，and population density：Case study of the Columbus Metropolitan Area［J］.Landscape and Urban Planning，2012，3（105）：74～85.

［4］Wang Lianyong，Paul F J，Eagles.Some theoretical considerations：From landscape ecology to waterscape ecology［J］.Acta Ecologica Sinica，2009，8（29）：176～181.

［5］彭 建，王仰麟，劉 松，等.景觀生態(tài)學(xué)與土地可持續(xù)利用研究［J］.北京大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2004（1）：154～160.

［6］趙旭輝.景觀生態(tài)學(xué)在城市道路規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用研究［J］.知識經(jīng)濟(jì)，2011（2）：136.

［7］Boris T.van Zanten，Peter H.Preferences for European agrarian landscapes：A meta－analysis of case studies［J］.Landscape and Urban Planning，2014，12（132）：89～101.

［8］Duccio Rocchini，Luca Delucchi，Giovanni Bacaro，et al.Calculating landscape diversity with information－theory based indices：A GRASS GIS solution［J］.Ecological Informatics，2013，9（17）：82～93.

［9］Rita Ruiz，F(xiàn)rancisco Javier Rodríguez，JoséM.Coronado，Identification and assessment of engineered road heritage：A methodological approach［J］.Journal of Cultural Heritage，2014，2（1）：36～43.

［10］Alisa W.Coffin，F(xiàn)rom roadkill to road ecology：A review of the ecological effects of roads［J］.Journal of Transport Geography，2007，9（15）：396～406.

［11］Forman RTT，Sperling D，Bissonette JA.et al.Road ecology：Science and Solutions［M］.Washington：Island Press，2002.

［12］李秀珍.從第15屆美國景觀生態(tài)學(xué)年會看當(dāng)前景觀生態(tài)學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn)和前沿［J］.生態(tài)學(xué)報，2000，20（6）：1113～1115.

［13］袁衛(wèi)寧，董小林，張玉芬.高速公路共振腔吸聲磚聲屏障降噪效果［J］.交通運(yùn)輸工程學(xué)報，2007（2）：99～103.

［14］嚴(yán) 飛，張仕超，魏朝富，等.長江上游地區(qū)經(jīng)濟(jì)腹地農(nóng)村道路體系的優(yōu)化與網(wǎng)絡(luò)分析［J］.西南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013（1）：128～137.

［15］李雙成.中國道路網(wǎng)絡(luò)與生態(tài)系統(tǒng)破碎化關(guān)系統(tǒng)計分析［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2004，23（5）：78～85.

［16］張 慧，沈渭壽，江臘沙，等.青藏鐵路沿線景觀保護(hù)評價方法研究［J］.生態(tài)學(xué)報，2004（3）：574～582.

［17］淮虎銀，魏萬紅，張鐿鋰.青藏鐵路溫性草原區(qū)路域植被自然恢復(fù)過程中群落組成和物種多樣性變化［J］.山地學(xué)報，2005（6）：6657～6662.

［18］宗躍光，周尚意，彭 萍，等.道路生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展［J］.生態(tài)學(xué)報，2003，23（11）：2396～2405.