《山东半岛公路生态建设和修复工程技术及实践》依托编者近年来承担的公路生态环境保护研究课题成果以及相关工程实践经验,全面阐述了公路建设及运营对路域环境、生态系统的影响,系统介绍了恢复生态学等理论基础和道路生态学研究进展,及其在生态工程技术领域、生态型公路建设中的应用。根据我国目前公路生态建设和恢复现状,详细介绍了土壤重建技术和植被建植技术,并为生态恢复工程的后期养护提供了相关保障措施。针对公路生态环境保护形势发展需求,论述了公路生态环境保护管理及生态恢复工程评价方法。同时结合荣乌高速烟威段生态建设和修复试点工程,给出了具体、实用的技术对策及设计方案。
《山东半岛公路生态建设和修复工程技术及实践》基础理论与技术应用、工程实例及技术发展紧密联系,希望能够对从事公路生态恢复技术的研究、开发以及工程设计、施工建设和管理养护等人员,在理论认知与工程技术的结合上提供参考借鉴。
2012年1月,交通运输部发布《公路水路交通运输环境保护“十二五”发展规划》,提出了“十二五”期间公路水路交通运输环境保护工作的指导思想和原则,明确了全面体现“绿色发展”理念,进一步加大行业环境保护的监管力度、建设力度,实现环境污染得到有效控制、资源集约利用与生态保护取得实质性突破的发展目标。并根据“早期建设的部分工程缺少环保设施和生态保护措施,对生态环境造成一定影响且至今仍未恢复,新建工程生态保护水平依然较低,生态保护和修复技术的针对性和有效性尚且不足”的现状,将进一步控制污染、强化生态保护与建设列入发展重点,并将公路生态保护和污染治理作为“十二五”期间的主要任务之一。正是在此背景下,贯穿山东半岛的荣乌高速烟威段的生态建设和修复试点工程随之启动。
山东半岛濒临渤海和黄海,地理区位优势明显,生态环境相对优越,半岛城市群聚集了山东省主要资源和先进生产力,是该省发展水平最高、潜力最大、活力最强的经济区域,也是我国重要的对外开放基地。近年来,山东半岛公路建设按照一体化构想优化区域路网,构建以“一连两环六纵七横”为路网主框架、普通国省道为补充、农村公路为基础的“布局合理、结构优化、衔接顺畅、功能完善、安全畅通、四通八达”的大路网体系,不断提高对地方经济社会发展的支撑保障能力。
荣乌高速烟威段位于荣乌高速公路(G18)的东段,全长49.184千米,是1994年建成通车的全封闭、全立交、四车道的高速公路。烟威段连接烟台和威海两座重要的经济、旅游、文化和生态强市,是山东半岛高等级公路网的主干交通要道。随着山东沿海城市经济的快速发展和山东半岛蓝色经济区建设上升为国家战略,此段交通量迅速增长,已经成为山东半岛各地市之间的重要纽带。荣乌高速烟威段濒临山东半岛北部黄海,并穿越沿海防护林自然保护区以及滨海湿地、河口湿地等重要生态敏感区。全线共有6处收费站,4座互通立交,4座跨线桥,5座跨河大桥,所处地理位置优越,自然生态环境独特,区域社会功能重要,路域具有良好的自然资源条件和生态景观服务价值。经过多年系统规划和逐步建设,烟威段路域生态系统的结构及功能不断完善,生态平衡趋于稳定,路域生态景观质量逐年提升。但是,因受初建时期设计理念、经济技术水平和环境条件的制约,应有的环境保护措施不足、系统性生态保护与恢复水平薄弱等问题一直存在,特别是近年部分区域生态功能有所退化,一些重点路段和重要生态功能区域已出现通过自然演替难以迅速解决的突出问题。
在山东省交通厅公路局的组织领导下,建设单位(山东马龙高速公路有限公司)针对未来基础设施和运输装备的存量和增量都将继续走高的态势,以及山东半岛“蓝色经济区”“黄河三角洲高效生态发展战略”和烟台威海两市生态城市建设的新要求,提出对荣乌高速烟威段部分路段进行强化性生态建设和修复计划,以进一步提升路域生态环境水平和质量。2012年9月,交通运输部批复同意实施荣乌高速烟威段生态建设和修复试点工程。随后,项目建设单位以“生态、环保、低碳、安全”为理念,以优化路域生态环境、促进全线与周边生态功能区的融合为重点,统筹规划、精心组织,在2013年先后实施了以路堑边坡生态恢复、路侧裸地生态建设、受损湿地生态系统修复及穿越沿海防护林路段生态恢复为主要内容的工程建设。后经两年多的持续养护,工程项目全部内容顺利完成,较好地达到了预期目标和效果。
为了探索山东半岛沿海地区公路生态建设应用技术,以及滨海脆弱、受损生态系统的保护和修复技术,并对相关生态恢复技术的适用性和已有技术成果的可行性、有效性进行验证,努力保障试点示范工程的建设成效,山东省交通厅公路局组织项目建设单位以及中国海洋大学、交通运输部科学研究院有关人员,在项目的前期、施工期和养护期,共同开展了一系列内容、重点不同的研究、试验、监测工作,并对发现的问题及时进行修正、完善以及后期跟踪。本书即是依托荣乌高速烟威段生态建设和修复试点工程,通过基础理论与具体工程实践相结合,在梳理研究内容、整理工程方案、凝练技术成果、总结经验教训基础上编写而成。
上篇 公路生态建设和修复理论基础
第一章 公路对环境生态的综合影响
第一节 公路对土壤环境的影响
一、公路对水土流失的影响
二、公路对土壤性状的影响
第二节 公路对空气环境的影响
一、公路施工对空气环境的影响
二、公路运营期对空气环境的影响
三、公路对小气候的影响
第三节 公路对水环境的影响
一、公路对地表径流的影响
二、公路对水环境及水质的影响
第四节 公路对植被的影响
一、公路对植被的直接影响
二、公路对植被的间接影响
三、形成裸露边坡
第五节 公路对野生动物的影响
一、公路的接近效应
二、公路的动物致死效应
三、公路的阻隔效应
四、公路的动物回避效应
五、公路对野生动物的间接影响
第六节 公路对自然景观的影响
一、公路对景观环境的影响
二、公路的廊道与分割效应
三、公路对景观格局的影响
四、公路对环境视觉景观美学价值的影响
第七节 公路对自然生态系统的影响
一、生态系统的概念
二、生态系统的组成
三、生态系统的结构与功能
四、公路对自然生态系统的影响
第八节 公路对水生生态系统(湿地)的影响
一、水生生态系统及湿地
二、公路对湿地面积的影响
三、公路对湿地生态环境的影响
四、公路对湿地水环境的影响
第二章 生态恢复理论基础及道路生态学
第一节 生态学基础
一、生态因子理论
二、生态位理论
三、生态适应性原理
四、群落演替理论
五、生物多样性原理
第二节 恢复生态学基础
一、生态恢复的概念及特点
二、恢复生态学理论基础
三、恢复生态学应用——退化生态系统的恢复与重建
第三节 景观生态学基础
一、景观生态学基本概念
二、景观生态学基本理论
三、景观生态学理论应用
……
下篇 公路生态建设和修复技术及工程实践