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荒漠化区域公路建设生态环境保护技术研究

陈爱侠  
【摘要】: 高等级公路建设近几年在国内外得到了较快的发展。公路建设促进了区域的人流、物流和经济流,使区域社会经济得到了迅速发展,然而公路在建设过程中不可避免地产生环境方面的负面影响,特别是荒漠化区域,其生态环境较为脆弱,在该区域修建高等级公路使原本脆弱的生态环境更加脆弱,甚至造成不可逆的生态环境影响。 论文以内蒙古省际通道桑根达来-公主埂公路(以下简称“桑公公路”)和商都-安业段公路(以下简称“商安公路”)为依托,分析公路建设对荒漠化区域生态环境的影响机理,提出荒漠化区域公路建设生态环境保护技术,总结荒漠化区域公路建设生态环境保护技术应用效果,促进荒漠化区域公路建设与环境保护可持续发展。 论文通过对公路建设前后植被覆盖度、沙面湿润度变化对输沙率的影响以及工程取弃沙造成沙丘活化的原因分析,探索公路沙害与风沙流动等生态因子的相互作用机理,为公路防沙治沙的基础研究、技术创新提供依据;通过调查和总结风积沙路段的沙粒特性和流体特性,探讨公路建设对风积沙脆弱生态区环境扰动的机理;通过分析公路施工期对地表植被的扰动、工程区土壤养分的变化以及风沙流对植被蒸腾作用的影响,进一步揭示了荒漠化农牧区公路建设扰动难以恢复的原因。 依据桑公公路经过浑山达克沙地和商安公路经过荒漠化农牧区的环境特点,提出荒漠化区域生态环境保护技术,即在穿沙公路路基两侧各30m区域和公路取弃土场等处设置低立式网格沙障;在穿沙公路路基上风侧50-80m和下风侧40-50m流沙区设置高立式沙障;在大面积流沙区设置低立式沙障和高立式沙障结合的组合式沙障。对荒漠化农牧区风蚀较严重的公路路堤采用碎石或碎石土压盖坡面补救措施。结合物种组合实验,提出荒漠化区域公路路域生态恢复和重建的物种组合方式,即柠条为穿沙公路沿线防风固沙植物的优势种,黄柳是快速固沙的优良灌木,沙蒿是快速固沙的优良草本植物;荒漠化农牧区可以以小叶锦鸡儿为主要优势灌木种,结合羊草、冷蒿、冰草、沙芦草及紫花苜蓿等草本植物形成灌草组合,实现立体生态恢复。 通过现场测试手段,总结分析荒漠化区域公路建设生态环境保护技术应用效果。测试结果表明,穿沙公路低立式沙障设置使地面粗糙度提高为5.64cm,地表防风效能达63.1%,高立式沙障地表防风效能达58.5%,组合沙障最大防风效能达74.8%;低立式和高立式沙障内的土壤环境明显地改善,具体表现为沙障内土壤容重下降、土壤孔隙度增加、土壤含水量增大,土壤养分含量明显高于流动沙地。荒漠化区域路域生态工程的建设,为路域野生植被提供了较好的土壤生态环境。经现场调查,在桑公公路路域内野生植物种有明显增加,多年生的稳定的野生固沙植物达到2-4株/m2,主要是沙米、叉分蓼和沙蒿,野生植被盖度由5%提高到15%,有利于路域生态系统的恢复。 穿越浑山达克沙地的桑公公路在采取以上生态环境保护技术以后,从根本上消除了公路沙害,据初步估算,其经济效益约为2.52亿元。穿越荒漠化农牧区的商安公路路基边坡在采取生态工程补救措施后,公路年养护费用减少了35%。因此,荒漠化区域生态环境保护技术的应用取得了明显的环境效益和经济效益。


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