寒区高等级公路生态恢复模式与景观评价研究
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摘要
对高等级公路景观评价是比环境影响评价更能综合体现高速公路动态环境多种景观要素相互映衬、相互作用的一种研究方法,是一项跨越自然科学和社会科学的边缘性科学工作,也是目前一个新的研究领域。寒区温度低,生物多样性和生态系统脆弱,高等级公路景观评价面临难度大、涉及面广。因此,开展寒区公路路域生态恢复技术的研究具有重要的理论和实践指导意义。
本研究通过分析国内外景观评价与生态恢复技术的相关研究,提出了针对寒区高等级公路景观评价与生态恢复技术的研究内容。通过对黑龙江省寒区不同的公路边坡植物种类、组成结构、演替规律及施工工艺的大量野外调查、室内试验、以及小区试验。筛选出适宜寒区公路边坡绿化的植物种类,研究出针对性强、操作简便和经济适用的寒区公路路域植被建植技术,并进一步对公路林带、取弃土场、公路边坡的建设规模、树种配置模式和抗污染树种筛选进行研究。在此基础上,基于RS和GIS技术,选取高分辨率遥感影像(SPOT5和ALOS)为主要数据源,定量提取寒区高等级公路景观评价因子,借助于层次分析法,从自然环境因子和人文环境因素出发,构建了一个三层次的评价体系：公路自身景观、公路两侧本底景观和公路两侧人文景观,完成了高等级公路的景观质量综合评价。
结合GIS和层次分析法,并基于高分辨影像(SPOT5和ALOS),从公路自身景观、公路自然景观和公路人文景观三个评价因子出发,完成寒区高等级公路的景观综合评价,是本文研究的一个重要特色。研究表明砼预制空心砖植草、铺植草砖、轮胎植草、浆砌片石骨架各方面性能表现优秀,是寒区公路边坡植被恢复的适宜技术,而营养钵植草不提倡大面积使用,对于坡面土壤条件较好坡度较缓的边坡提倡人工种树植草。基于公路边坡植物种类、组成结构、演替规律和景观效果等方面的研究提出了在平原和湿地的公路环境、公路环境为山地森林和高陡边坡且杂木林较多的公路环境植被恢复的组合模式。通过实地调查和鱼鳞坑客土绿化小区试验表明,珍珠梅、胡枝子、兴安杜鹃、樟子松生长势和成活率都表现较好,是适合岩石边坡的植物种类。
景观质量综合评价结果表明：Ⅱ类所占的比例最大,且面积呈现增加的趋势,说明生态恢复措施发生了一定的作用,Ⅲ类面积也呈现一定增加的趋势,V类面积减少的区域主要分布在22km试验段两侧,Ⅳ类面积呈现减少的趋势,研究区域的景观生态质量属于较好的水平,且生境质量有了一定的提高。
Highway landscape evaluation is more comprehensive than the environmental impact assessment reflects the dynamic environment of a variety of landscape elements freeway off each other and interact as a research method. It is a a new field of study across the edge of natural and social sciences currently.For the cold region's low temperature, the biodiversity and ecosystems of this area are fragile, highway landscape evaluation faced a difficult, wide range involved situation.Therefore, the research on cold regions highway ecological restoration technology has important theoretical and practical significance.
This study evaluated by analyzing the domestic and international landscape and ecological restoration technology related research, the cold region highway landscape assessment and ecological restoration technology research content. Study focus on several different cold regions of Heilongjiang Province highway slope plant species composition, succession law and construction technology by a large number of field investigation, laboratory tests, and plot tests. Selected plant species that are suitable for cold areas highway slope planting, developed a new planting technique which is targeted, easy to operate and affordable domain cold regions highway, and further research on resistance to heavy metal pollution on roadside forest, Earth cutting sites and spoil grounds' construction scale, tree configuration mode species selection and anti-pollution.On this basis, based on RS and GIS technology, select high-resolution remote sensing images (SPOT5and ALOS) as the primary source of data, quantitative extraction Cold highway landscape evaluation factor, with AHP, from the natural environment and human factors environmental factors, build a three-level evaluation system:highway landscape, physiological landscape of both sides of roads, Cultural landscape of both sides of roads. the completion of highway landscape quality assessment, the results can be used in cold regions highway ecological restoration results provide reference and theoretical basis. Grass-planting precast concrete hollow brick, grass-planting brick, grass-planting tires, mortar rubble skeleton showed outstanding performance in all aspects, is a appropriate technology for cold area highway slope revegetation, and grass-planting nutrition pot does not promote using for a large area, the slope with better soil conditions were advocate artificial slope moderate slope planting grass. Based on highway slope plant species composition, succession law and other aspects of landscape effects presented in the plains and wetlands road environment, road environment and the high mountain forest and thicket more steep slope revegetation road environment the combined mode. Through the soil plot tests which use fish-scale pit covering with new soil shows, deciduous shrub as pearl plum (Sorbaria sorbifolia), Lespedeza bicolor, Rhododendron dauricum. and evergreen trees as Pinus sylvestris growth potential and survival have performed better, which is suitable for fish-scale pit rock slope greening new soil plant species.
Landscape quality assessment results showed that:Ⅱ class took the largest proportion, and the area is showing an trend of increasing, indicating that ecological restoration measures had a certain role, Ⅲ class also showed some tendency to increase, Ⅴ class size reduction is mainly distributed in the area22km test section sides, Ⅳ class area showed a decreasing trend in the study area, the landscape is a good level of ecological quality and habitat quality has definitely improved.
本研究通过分析国内外景观评价与生态恢复技术的相关研究,提出了针对寒区高等级公路景观评价与生态恢复技术的研究内容。通过对黑龙江省寒区不同的公路边坡植物种类、组成结构、演替规律及施工工艺的大量野外调查、室内试验、以及小区试验。筛选出适宜寒区公路边坡绿化的植物种类,研究出针对性强、操作简便和经济适用的寒区公路路域植被建植技术,并进一步对公路林带、取弃土场、公路边坡的建设规模、树种配置模式和抗污染树种筛选进行研究。在此基础上,基于RS和GIS技术,选取高分辨率遥感影像(SPOT5和ALOS)为主要数据源,定量提取寒区高等级公路景观评价因子,借助于层次分析法,从自然环境因子和人文环境因素出发,构建了一个三层次的评价体系：公路自身景观、公路两侧本底景观和公路两侧人文景观,完成了高等级公路的景观质量综合评价。
结合GIS和层次分析法,并基于高分辨影像(SPOT5和ALOS),从公路自身景观、公路自然景观和公路人文景观三个评价因子出发,完成寒区高等级公路的景观综合评价,是本文研究的一个重要特色。研究表明砼预制空心砖植草、铺植草砖、轮胎植草、浆砌片石骨架各方面性能表现优秀,是寒区公路边坡植被恢复的适宜技术,而营养钵植草不提倡大面积使用,对于坡面土壤条件较好坡度较缓的边坡提倡人工种树植草。基于公路边坡植物种类、组成结构、演替规律和景观效果等方面的研究提出了在平原和湿地的公路环境、公路环境为山地森林和高陡边坡且杂木林较多的公路环境植被恢复的组合模式。通过实地调查和鱼鳞坑客土绿化小区试验表明,珍珠梅、胡枝子、兴安杜鹃、樟子松生长势和成活率都表现较好,是适合岩石边坡的植物种类。
景观质量综合评价结果表明：Ⅱ类所占的比例最大,且面积呈现增加的趋势,说明生态恢复措施发生了一定的作用,Ⅲ类面积也呈现一定增加的趋势,V类面积减少的区域主要分布在22km试验段两侧,Ⅳ类面积呈现减少的趋势,研究区域的景观生态质量属于较好的水平,且生境质量有了一定的提高。
Highway landscape evaluation is more comprehensive than the environmental impact assessment reflects the dynamic environment of a variety of landscape elements freeway off each other and interact as a research method. It is a a new field of study across the edge of natural and social sciences currently.For the cold region's low temperature, the biodiversity and ecosystems of this area are fragile, highway landscape evaluation faced a difficult, wide range involved situation.Therefore, the research on cold regions highway ecological restoration technology has important theoretical and practical significance.
This study evaluated by analyzing the domestic and international landscape and ecological restoration technology related research, the cold region highway landscape assessment and ecological restoration technology research content. Study focus on several different cold regions of Heilongjiang Province highway slope plant species composition, succession law and construction technology by a large number of field investigation, laboratory tests, and plot tests. Selected plant species that are suitable for cold areas highway slope planting, developed a new planting technique which is targeted, easy to operate and affordable domain cold regions highway, and further research on resistance to heavy metal pollution on roadside forest, Earth cutting sites and spoil grounds' construction scale, tree configuration mode species selection and anti-pollution.On this basis, based on RS and GIS technology, select high-resolution remote sensing images (SPOT5and ALOS) as the primary source of data, quantitative extraction Cold highway landscape evaluation factor, with AHP, from the natural environment and human factors environmental factors, build a three-level evaluation system:highway landscape, physiological landscape of both sides of roads, Cultural landscape of both sides of roads. the completion of highway landscape quality assessment, the results can be used in cold regions highway ecological restoration results provide reference and theoretical basis. Grass-planting precast concrete hollow brick, grass-planting brick, grass-planting tires, mortar rubble skeleton showed outstanding performance in all aspects, is a appropriate technology for cold area highway slope revegetation, and grass-planting nutrition pot does not promote using for a large area, the slope with better soil conditions were advocate artificial slope moderate slope planting grass. Based on highway slope plant species composition, succession law and other aspects of landscape effects presented in the plains and wetlands road environment, road environment and the high mountain forest and thicket more steep slope revegetation road environment the combined mode. Through the soil plot tests which use fish-scale pit covering with new soil shows, deciduous shrub as pearl plum (Sorbaria sorbifolia), Lespedeza bicolor, Rhododendron dauricum. and evergreen trees as Pinus sylvestris growth potential and survival have performed better, which is suitable for fish-scale pit rock slope greening new soil plant species.
Landscape quality assessment results showed that:Ⅱ class took the largest proportion, and the area is showing an trend of increasing, indicating that ecological restoration measures had a certain role, Ⅲ class also showed some tendency to increase, Ⅴ class size reduction is mainly distributed in the area22km test section sides, Ⅳ class area showed a decreasing trend in the study area, the landscape is a good level of ecological quality and habitat quality has definitely improved.
引文
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