公路路域生态系统

（一）公路路域

道路建设的目的是满足交通工具安全出行需要和服务经济社会发展，实现人流、物流、价值流的有序流动。公路路域是指公路在建设、养护和运营管理过程中所改变和影响的地面自然带空间，这种带状空间既包括公路工程设施，还涵盖与“人—车—路”相互作用和影响的沿线自然生态系统及相关区域。在景观生态学中，公路路域又可称为公路廊道。

公路路域这一概念主要强调公路与自然之间的相互关系，这种作用包括两个层次，一个层次是公路与其沿线的植被、动物、水体、沉积物等生态因子的相互作用，另外一个层次是公路穿越大自然时与所在区域生态系统的相互作用。

由于公路经过不同区域，加之交通活动具有各种类型，其对自然生态系统产生的影响范围、程度、持续时间有所不同，因而公路路域范围是不规则的，同时也是动态变化的。公路本身一旦建设完成，它对周围环境的影响范围往往还因交通流量、运输物品的属性、突发生态环境事件的地点以及应急处置方式不同而有不确定性。

（二）公路路域生态系统的构成

当公路工程竣工以及环境保护和生态恢复工程配套实施后，一个新的生态系统随之出现，它的范围是公路用地界之内，并延伸两侧到一定范围、长数十至数百千米的地带。其中生物因素包括中央分隔带植被、边坡植被、护坡道植被、立交区植被和隔离栅植被等。另外，这里栖息了很多小型哺乳动物和爬行动物、灌丛和枝头的鸟类、农田迁来的害虫和天敌、排水沟的两栖类动物等。这一系统的成分、结构等比周围自然生态群落相对单纯，而比农田等人工生态环境相对复杂。其典型特点是外来种属的引进，乔、灌、草、动物等生物多样性的变化。在很长的线型地带内，这个新的生态系统的边界是模糊的、难以确定的，可延伸或跨越至较远的距离。

按照现代生态学的观点，生态系统就是生命系统和环境系统在特定空间的组合，因此公路路域内的生命系统与环境系统即构成了公路路域生态系统。公路生态环境保护设计及评价相关规范所称的路域生态环境，是指公路中心线两侧各200 m（涉及野生动物评价时可按种类及其活动规律适当扩大）范围内的自然保护区、水源保护地、森林、草原、湿地和野生生物及其栖息地等，可作为公路路域生态系统的划界参考。

对自然生态系统来说，公路工程建设对其是一种严重的人为干扰，往往直接导致沿线生态系统不同程度的破坏，造成多方面、多层次的负面影响，如水土流失加剧、生物多样性降低、植被类型与结构的改变、土壤结构与质地的变化、大气与水体污染、噪声污染等。公路建设对沿线自然环境的破坏和生态环境的影响范围甚至超出道路用地界之外，而且路线越长，通过地区生态系统越复杂，其影响和破坏的程度就越大。不仅如此，还形成景观生态学意义上的廊道——公路廊道，其造成对沿线自然过程的分割和动植物移动与扩散的阻隔。因此，当公路基础工程设施建成之后，就会出现退化或受损自然生态系统与生态补偿、生态恢复工程实施并存的格局，一种新的人工生态系统——“公路路域生态系统”随之出现，如图2-3所示。

图2-3　公路路域生态系统的构成

（三）公路路域生态系统的特点

1. 复合性与调控性

（1）系统组成成分。公路路域生态系统是由中心事物——人类与道路系统构成的，其中生产者是人类，消费者也是由人类构成的各种交通活动，其还原功能除了由公路路域周围的自然生态系统担当外，更多的也是由人类（管理者）来完成的。

（2）系统功能。公路路域生态系统由人工构筑物覆盖与叠加在自然生态系统之上所形成，其中各种物质、能量和信息流在生态关系网络上的运转还需要依靠区域自然生态系统的支持，而公路路域生态系统的关系网络是不完善的，加之路域生态系统中各种流的强度远远大于自然生态系统，这使得在高强度的生态流运转中伴随着极大的浪费，整个系统的生态效率极低。

（3）生态位。除了具有自然生态位以外，更主要的是各种社会生态位和经济生态位。包括公路路域生态系统提供给人们可以利用的各种生态因子，如水体、大气、土地、公路建筑、交通设施等，以及各种相互生态关系，如交通能力、路域容量、交通活动的质量、与外部系统的关系等的集合。

（4）调控机制。公路路域生态系统以人类为中心主体，积极地治理环境和改善生态是人类与其生态环境的良性互动关系。其系统行为很大程度上取决于人类所作出的决策，因而它的调控机制主要是通过人工选择与干预而完成的。

（5）动态平衡。公路路域生态系统就是一个由人、车、路和公路沿线的自然生态系统组成的复杂系统，同时也是一个动态平衡的系统，在运行车辆的干扰（噪声、废气、污水、固体废弃物等）下不断变化，最终达到一种新的相对稳定的动态平衡。

2. 人工化与动态化

（1）人工系统。公路路域生态系统是人工生态系统，是通过人类活动创造出来的，人工控制与人工干预对它的存在和发展起着决定作用。大量的人工设施叠加于自然环境之上，形成了显著的人工化的特点。它不仅使原有的自然生态系统结构和组成发生人工化的转变，而且所采用的各类人工技术、物质完全改变了原有的自然生态系统的功能。

（2）人是主体。在公路路域生态系统中，人类活动高度密集，其他生物种类和数量都相对少得多。人成了这个系统中最重要的部分，故其环境行为至关重要。

（3）人为干扰。人和自然共同影响公路路域生态系统的变化规律。自然生态系统的代谢功能，即“物质→转换→合成→分解→再循环”的过程反映了自然界生态平衡的本能和规律。然而在公路路域生态系统中，自然规律已受到人为因素的影响，发生了许多异常。在限定的时空范围内，这种影响会改变自然规律，并最终影响公路路域生态系统发展变化的规律。

（4）系统演替。公路路域生态系统的演替是为了使受损生态系统以恢复的目的，通过各种活动，对系统进行创建、改造、拓展的努力，也是使人类交通活动与自然和谐相处的过程。由于人类生存和发展的目标是随着人类对自然的认识程度和改造能力的不断提高而提高，所以公路路域生态系统的恢复是在演替理论指导下，通过物理、化学、生物等技术手段，影响演替过程和发展方向，以恢复或重建生态系统一定的结构和功能 。

（5）社会属性。目前公路路域生态系统的发展几乎完全取决于人类的意志，按制定的规划有计划、有步骤地实施公路生态建设已是普遍的原则。人类社会因素既是路域生态系统的一个组成部分，又是公路路域生态系统的一个重要的变化结果，直接影响公路路域生态系统的发展和变化。

3. 开放性与高质性

（1）对外依赖性。公路路域生态系统不能提供本身所需的大量能源和物质，必须依赖外部输入，然后经过人类的加工，将外来的能源和物质转变为另一种形态，也就是产品，以提供人们交通使用。同时公路路域生态系统在人力、资金、技术、信息方面对外部系统有不同程度的依赖性。

（2）对外辐射性。公路路域生态系统对外部系统有着强烈的辐射力，它从外部引入能源与物质，完成了交通过程，并把各种信息、物质、能量再带到外部系统中，由此产生了能量、物质和信息的交流，这种向外部的辐射包括能源和物质，以及人力、资金、技术、信息，同时也包括向外系统输出的废弃物等。

（3）高度集中性。公路路域生态系统虽然所占空间不大，但却集中了大量的能源、物质和人口密集的流动。

（4）高层次性。公路路域生态系统是高层次的生态系统。体现在以下几个方面：一是人们具有巨大的调控公路路域生态系统的能力；二是公路路域生态系统的构成物质体现着当今科学技术的发展水平和质量；三是为了维持公路路域生态系统这一复杂的人工生态系统的运行，先进工程技术在其中起着关键的作用。

4. 复杂性与脆弱性

（1）变化复杂。公路路域生态系统的变化与发展通常非常迅速，随着其内外关系的变化，在形成新的生态系统的同时，其覆盖面积、影响范围也越来越大。

（2）功能综合。公路路域生态系统要达到其最终目标，必须形成一个多功能的综合性系统，该系统一般包括社会、经济、文化、科学、技术及旅游等支撑服务功能。

（3）非自维持。公路路域生态系统不是一个自给自足的系统，需要外力才能维持，因此需从技术上、经济上、管理上进行全方位的支持保障。

（4）整体脆弱。公路路域生态系统的高集中性、高强度性以及交通活动，产生了人工干扰、环境污染等一系列的变化和负面影响，由此对自然调节机能产生破坏，致使公路路域生态系统十分脆弱。