公路建設的景觀效應及其對土壤環(huán)境的影響.pdf

1、公路建設的生態(tài)與環(huán)境效應是當前土地學、土壤學和景觀生態(tài)學研究的熱點問題，公路建設的發(fā)展對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展起到了巨大推動作用，但是隨著公路總里程的迅速增加和大規(guī)模修建，公路對環(huán)境的污染、對生態(tài)的破壞等負面影響越來越明顯的顯現(xiàn)出來。 本研究選取山東省棲霞市和東營市利北地區(qū)為研究區(qū)，以遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)為技術支撐手段，從宏觀及微觀兩方面來研究公路建設對土地利用及土壤環(huán)境的影響. 首先，在3S系統(tǒng)的支持下，選取山東棲霞

2、市為研究對象，對山區(qū)縣域公路沿線土地利用變化及擴展效應做了系統(tǒng)的評價和分析，通過本研究得出以下結論： (1)縣域公路兩側緩沖帶平均高程和坡度顯示，研究區(qū)屬于高程較低，坡度幅度較大的區(qū)域.公路兩側耕地、園地和建設用地的比例較大，屬于土地利用程度比較大的區(qū)域：土地利用貢獻度和土地利用結構變化體現(xiàn)了16年來3個時間段上土地利用變化趨勢，間接的反映了3個時間段的經(jīng)濟增長水平。耕地向其他用地類型轉移比例較大，其中園地和建設用地面積增長明顯

3、；土地利用程度綜合指數(shù)在交通沿線的各緩沖帶上，隨著距離增加土地利用程度減小，2003年的土地利用綜合指數(shù)在緩沖區(qū)0-400m遠大于其他時期； (2)本世紀90年代以來經(jīng)濟建設的快速增長，研究區(qū)的土地利用公路效應主要體現(xiàn)在建設用地的擴展效應上，其中1997-2003年為建設用地擴展強度最大的時期，擴展效應主要體現(xiàn)在0-1000m緩沖區(qū)域. (3)采用斑塊密度、最大斑塊指數(shù)、景觀形狀指數(shù)、分維數(shù)和景觀優(yōu)勢度指數(shù)對鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路及同

4、三高速棲霞段1000m緩沖區(qū)內(nèi)景觀格局變化進行分析，結果表明，1987年至2003年該區(qū)域斑塊密度均有所增加，各地類的景觀形狀指數(shù)均有所增長，景觀斑塊類型的形狀變得越來越復雜. (4)通過對道路網(wǎng)絡特征及對景觀格局的影響進行的研究表明：網(wǎng)絡特征指數(shù)與人為干擾因素成正相關性，與地形因素成負相關性，道路密度與網(wǎng)絡特征指數(shù)成正相關性。各景觀類型斑塊破碎度顯著增加，其中園地的破碎化程度變化最大，各景觀類型斑塊形狀趨于規(guī)則，經(jīng)道路分割后斑

5、塊密度和分維數(shù)與道路密度分別成正線性擬合和負線性擬合，且擬合系數(shù)較高。 其次，以山東省東營市利北地區(qū)為研究對象，分析黃河三角洲道路沿線土壤中重金屬污染物的含量及分布情況，研究表明： (1)利北研究區(qū)公路兩旁土壤水平剖面上各種重金屬含量絕大部分都超過了環(huán)境背景值，即公路兩側300m以內(nèi)的土壤都不同程度的出現(xiàn)重金屬污染的現(xiàn)象。在40-50m范圍內(nèi)出現(xiàn)顯著峰值，而不是在距道路最近的1m、5m的位置，這主要是由于風力，污染物性質

6、的原因造成的。峰值出現(xiàn)后，土壤重金屬含量開始出現(xiàn)下降趨勢，除Cr、Zn以外，土壤Cu、Pb、Cd含量在300m距離處接近土壤背景值的含量。 (2)利北地區(qū)主干道路沿線路旁土壤中重金屬Pb、Cd、Cr、Cu、Zn含量平均值分別為33.65mg·kg-1、3.82mg·kg-1、46.62mg·kg-1、17.02mg·kg-1和235.63mg·kg-1，分別為當?shù)赝寥辣尘爸档?.15倍、1.16倍、1.69倍、1.17倍和2.1

7、2倍。土壤Pb、Cd、Zn的含量與道路交通流量關系密切，車流量最大的B路段含量最高，車流量最小的C路段含量最低。 (3)在全路段單項污染指數(shù)評價中，各種重金屬的污染程度依次為Zn>Cr>Cu>Cd>Pb，Zn污染屬于中度污染，其余各重金屬污染屬于輕度污染。在各路段單項污染指數(shù)評價中，除C段道路的Cu含量屬于無污染水平，其余各路段均存在不同程度的重金屬污染。 (4)在綜合污染指數(shù)評價中，3個路段的污染程度依次為B段道路>A