《交通部安全環(huán)保工程培訓(xùn)資料》2

1、第二章 生態(tài)環(huán)境保護1本章提要敘述了生物與環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)的組成部分以及敏感生態(tài)問題等生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)知識。闡述了公路和水運交通建設(shè)對陸域及水域生態(tài)環(huán)境的影響形式、程度歷期等特點。介紹了生態(tài)恢復(fù)與優(yōu)化的原則，以及工程常用的生態(tài)環(huán)境保護措施。2主要內(nèi)容第一節(jié) 生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)知識 第二節(jié) 交通建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響 第三節(jié) 交通建設(shè)中生態(tài)環(huán)境保護措施 3第一節(jié) 生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)知識 4 一、生物與環(huán)境 1.大氣的生態(tài)作用 (1)氧O2對生物的作用 (2)二氧化碳CO2對生物的作用 (3)風(fēng)對生物的作用5 一、生物與環(huán)境 2.光的生態(tài)作用 (1)光的生態(tài)作用 (2)光質(zhì)、光強和光照時間的不同對動植物的影響不同

2、(3)植物、動物對光的適應(yīng)(4)光污染 6 一、生物與環(huán)境 3.溫度的生態(tài)作用 (1)溫度對生物的作用主要是變溫。 (2)重要的溫度指標有：年平均溫度、最冷最熱月平均溫度、日平均溫度累計值、極端溫度等。7 一、生物與環(huán)境 4.水的生態(tài)作用 （1）水是構(gòu)成生命物質(zhì)原生質(zhì)的組成部分，參加體內(nèi)一系列的新陳代謝反應(yīng)。生物體內(nèi)含水量約占體重的60%-80%，有的高達90%以上。 （2）水也是多種物質(zhì)的溶劑，如土壤中很多礦物質(zhì)要先溶于水后，才能被植物吸收和運轉(zhuǎn)。 （3）水也是植物光合作用制造有機體的原料。8 一、生物與環(huán)境 5.土壤的生態(tài)作用 （1）土壤是巖石圈表面的疏松表層，是生物生活的基質(zhì)，它提供生物

3、生活所必須的礦物質(zhì)元素和水分。 （2）它是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量交換的重要場所；同時，它本身又是生態(tài)系統(tǒng)中生物部分和無機環(huán)境部分相互作用的產(chǎn)物。9 一、生物與環(huán)境 6.物候現(xiàn)象 動植物長期適應(yīng)于一年中溫度、水分的節(jié)律變化，形成的與之相適應(yīng)的發(fā)育節(jié)律稱為物候。 10 一、生物與環(huán)境 7.環(huán)境受生物的影響 （1）生物的生命活動，不斷從環(huán)境中吸取營養(yǎng)，并占據(jù)一定范圍作為棲境，同時將代謝產(chǎn)物排到環(huán)境中去，植物的枯枝落葉和動物尸體作為資源的補償歸于自然。因此，生物也在改變和影響著周圍的環(huán)境。 （2）生物與環(huán)境、生物與生物之間無時無刻不在相互影響，總體保持著相對的穩(wěn)定和平衡。一旦受到外來的強烈干擾，就可能造

4、成生態(tài)平衡失調(diào)。 11二、生物種群和群落 1.生物種群 種群是在特定的時間和一定的空間中生活和繁殖的同種個體所組成的群體。 種群不等于個體的簡單相加，而是通過相互之間的內(nèi)在的關(guān)系，組成一個有機的統(tǒng)一整體。 12二、生物種群和群落2.生物群落 生物群落是指在一定時間，居住在一定區(qū)域或生境內(nèi)的各種生物種群相互聯(lián)系、相互影響的有規(guī)律的結(jié)構(gòu)單元。 生物群落可簡單的分為植物群落、動物群落和微生物群落三大類。 13三、生態(tài)系統(tǒng) 1.定義與特征一個物種在一定空間范圍內(nèi)的所有個體的總和在生態(tài)學(xué)里稱為種群（population），所有不同種的生物的總和為群落（community），生物群落連同其所在的物理環(huán)境共

5、同構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)（ecosystem）。生態(tài)系統(tǒng)是生物群落和復(fù)雜的環(huán)境條件相結(jié)合所構(gòu)成的自然基本單位。14三、生態(tài)系統(tǒng)按主體特征分，有森林、草原、荒漠、凍原、河流、湖泊、沼澤、海洋、農(nóng)村、城市等生態(tài)系統(tǒng)。按地域特征分，有陸地生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、山地生態(tài)系統(tǒng)、平原生態(tài)系統(tǒng)、島嶼生態(tài)系統(tǒng)等。按性質(zhì)分，有自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)。農(nóng)田、農(nóng)村、城市、水庫等生態(tài)系統(tǒng)都屬于人工生態(tài)系統(tǒng)。15三、生態(tài)系統(tǒng)2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分生態(tài)系統(tǒng)由兩大部分、四個基本成分所組成。兩大部分就是生物和非生物環(huán)境，或稱為生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)。四個基本成分是指生產(chǎn)者、消費者、還原者和非生物環(huán)境。16三、生態(tài)系統(tǒng)3.生態(tài)系統(tǒng)的物

6、質(zhì)和能量流動生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)循環(huán)是組成生物體的各種化學(xué)元素的循環(huán)過程，包括在生物群落中和在無機環(huán)境中兩方面。能量通過食物鏈而流動。 17三、生態(tài)系統(tǒng)4.路域生態(tài)系統(tǒng)公路項目建成后，隨著綠化和生態(tài)恢復(fù)為主的環(huán)保工程的實施，出現(xiàn)了一個新的生態(tài)系統(tǒng)，稱為“路域生態(tài)系統(tǒng)”。這是在路域范圍之內(nèi)，由公路、土壤等非生物環(huán)境因子與棲息在其中的生物因子所組成的生態(tài)系統(tǒng)，與外界能量、物質(zhì)和信息交流密切。它的范圍，應(yīng)包括公路征地范圍內(nèi)的用地，寬約50-70m，數(shù)十至數(shù)百公里的地帶。它的非生物環(huán)境包括中央分隔帶、土路肩、上、下邊坡、排水溝、隔離柵、隧道、橋粱、聲屏障等構(gòu)造物及其周圍，以及立交區(qū)、服務(wù)區(qū)、管理所等，還有

7、取、棄土場地、臨時道路等需要復(fù)墾的土地，以及水體、空氣等等。18三、生態(tài)系統(tǒng)5.海洋生態(tài)系統(tǒng)和海洋污染 對于海洋生態(tài)系統(tǒng)來說，生物群落如相互聯(lián)系的動物植物、微生物等是其中的生物成分，而非生物成分即是海洋環(huán)境：陽光、空氣、海水、無機鹽等。這個海洋環(huán)境又可劃分為大小不一的范圍，小至一個潮塘，一塊巖礁，一叢海草；大到一個海灣，甚至整個海洋。由于海洋生物資源衰竭、海洋環(huán)境污染、海洋生境破壞等導(dǎo)致的海洋生態(tài)環(huán)境問題危害到海洋生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮，直接表現(xiàn)為海洋生物成分和海洋生物多樣性減少、生產(chǎn)能力下降。19四、生態(tài)平衡 1.生態(tài)平衡的概念如果某生態(tài)系統(tǒng)各組成成分在較長時間內(nèi)保持相對協(xié)調(diào)，物質(zhì)和能量的輸入、

8、輸出接近相等，結(jié)構(gòu)與功能長期穩(wěn)定，在外來干擾下，能通過自我調(diào)節(jié)恢復(fù)到最初的穩(wěn)定狀態(tài)，則這種狀態(tài)可稱為生態(tài)平衡。生態(tài)平衡是相對的平衡，而不平衡才是絕對的。 20四、生態(tài)平衡2.影響生態(tài)平衡的因素生態(tài)系統(tǒng)之所以能保持相對平衡狀態(tài)，是因為系統(tǒng)本身具有自動調(diào)節(jié)的能力。 生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力，與結(jié)構(gòu)的多樣性和功能的完整性因素有關(guān)。 引起生態(tài)平衡失調(diào)的因素很多，往往是人為因素和自然因素共同作用。 交通建設(shè)往往造成沿線地區(qū)生態(tài)環(huán)境變化，項目建成以后需要將被惡化的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到原來的自然平衡狀態(tài)。 21五、敏感生態(tài)問題1. 生物多樣性 （1）生物多樣性定義 聯(lián)合國生物多樣性公約中指出，生物多樣性是指所有來源

9、的形形色色生物體，即指地球上所有生物動物、植物和微生物及其所構(gòu)成的綜合體。生物多樣性通常包括3個層次：生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性和遺傳多樣性。22五、敏感生態(tài)問題（2）生物多樣性的保護生物多樣性保護一般有三種方式，就地保護、遷地保護和離體保護。建立自然保護區(qū)和國家公園，是國際上保護生物多樣性所采取的最重要的就地保護形式。遷地保護主要是建立動物園、野生動物繁育中心、植物園、植物繁育中心等，通過保護和繁育珍稀生物，然后放回大自然。離體保護主要是利用現(xiàn)代科技將生物體的一部分或繁殖細胞保存下來，以便保護和發(fā)展珍稀生物種群，有效地拯救瀕危物種。23五、敏感生態(tài)問題2.自然保護區(qū) 自然保護區(qū)是指有代表性的

10、自然生態(tài)系統(tǒng)，珍稀瀕危野生動植物物種的天然集中分布區(qū)，有特殊意義的自然遺跡等保護對象所在的陸地、陸地水體或海域，依法劃出一定面積予以特殊保護和管理的區(qū)域。24五、敏感生態(tài)問題自然保護區(qū)內(nèi)部，一般分為核心區(qū)、緩沖區(qū)和實驗區(qū)。（1）核心區(qū)。是保護區(qū)的精華所在，是保護對象最集中、特點最明顯的地段。需要嚴格保護，屬于絕對保護區(qū)。（2）緩沖區(qū)。在核心區(qū)的外圍，是為保護核心區(qū)而設(shè)置的緩沖地帶，一般只允許進行科研觀測活動。（3）實驗區(qū)。在緩沖區(qū)的外圍，可以在不破壞生態(tài)環(huán)境與自然資源的前提下，進行科研、教學(xué)實習(xí)，生態(tài)旅游與優(yōu)勢動植物資源的開發(fā)工作。25五、敏感生態(tài)問題3.濕地 （1）濕地的定義和主要生態(tài)意義

11、根據(jù)關(guān)于特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約的定義，濕地是指天然或人工、長期或暫時之沼澤地、泥炭地，帶有靜止或流動的淡水半咸水或咸水的水域地帶，包括低潮位不超過6m的濱岸海域。 濕地孕育著豐富的生物種群，生物多樣性是濕地生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)劣標志之一。濕地是世界上生物多樣性最豐富的生境之一，而由生物多樣性帶來的生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性、遺傳多樣性，對我們的未來產(chǎn)生重要的生態(tài)意義。26五、敏感生態(tài)問題（2）濕地的分類 濕地包括天然濕地和人工濕地。天然濕地包括海洋與海岸濕地以及內(nèi)陸濕地。人工濕地包括魚蝦養(yǎng)殖塘、水塘、灌溉地、農(nóng)用洪泛濕地、鹽田、蓄水區(qū)、采掘區(qū)污水處理場、運河、排水渠、地下輸水系統(tǒng)。27五

12、、敏感生態(tài)問題4.荒地 荒地大多是因光、熱、水等自然條件惡劣、不易農(nóng)林牧業(yè)，而尚未開墾的土地?；牡匾彩窍鄬Φ?，甚至較之農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，某些荒地的生物多樣性更高、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、生態(tài)系統(tǒng)功能更多。一般來說，面積較大的成片荒地，在自然歷史的的進化中，很可能有當(dāng)?shù)靥赜械膭又参锓N類，因而具有特殊的保護價值。28五、敏感生態(tài)問題5.生態(tài)脆弱區(qū)的基本特征 系統(tǒng)抗干擾能力弱對全球氣候變化敏感時空波動性強邊緣效應(yīng)顯著環(huán)境異質(zhì)性高29五、敏感生態(tài)問題6.生態(tài)恢復(fù) 美國自然資源委員會認為，使一個生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到較接近其受干擾前的狀態(tài)即為生態(tài)恢復(fù)。國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)會認為生態(tài)恢復(fù)是修復(fù)被人類損害的原生生態(tài)系統(tǒng)的多樣性及動態(tài)的過

13、程，是維持生態(tài)系統(tǒng)健康及更新的過程，是幫助研究生態(tài)整合性的恢復(fù)和管理過程的科學(xué)。30五、敏感生態(tài)問題7.中國生態(tài)環(huán)境的地帶性 我國除青藏高原以外的廣大地區(qū)，從南往北，生態(tài)條件最明顯變化的決定性因素是溫度。 從東南往西北，生態(tài)條件最明顯變化的決定性因素是水分 。青藏高原生態(tài)條件變化最明顯的決定性因素是高度 。31五、敏感生態(tài)問題8.交通景觀 美學(xué)意義上的景觀，是指視覺意義的景物及其景象，是人類對環(huán)境的一種感知，也是人類對環(huán)境的一種需求，此時，景觀的含義與風(fēng)景、景致、景色相一致。景觀主要有自然景觀和人文景觀兩大類別。 32五、敏感生態(tài)問題1.識別景觀資源景觀資源識別的任務(wù)是要識別具有保護意義的景觀

14、。所謂“具有保護意義的景觀”，主要是指：具有美學(xué)意義和觀賞價值的自然景觀，這些景觀有可能成為旅游資源，或雖構(gòu)不成旅游資源，但對當(dāng)?shù)厝嗣竦膶徝阑顒佑胸暙I，因此也具有一定的經(jīng)濟或文化意義。 33五、敏感生態(tài)問題2.交通景觀資源分析交通景觀包括交通項目如公路、航道、港口等本身形成的景觀，也包括其周邊或沿線的自然景觀和人文景觀（即交通景觀環(huán)境），它是交通項目與其周圍景觀的綜合景觀體系。34五、敏感生態(tài)問題公路景觀從設(shè)計或使用或周邊觀眾欣賞的不同角度，可以有不同的分類方法： 公路景觀按主體內(nèi)容分類，可分自然景觀和人文景觀。 公路景觀按使用時的屬性特點分類，可分動態(tài)景觀和靜態(tài)景觀。35第二節(jié) 交通建設(shè)對生

15、態(tài)環(huán)境的影響 36綜述交通建設(shè)對生態(tài)環(huán)境造成的影響可分為施工期和營運期兩個階段。一般情況下營運期造成的生態(tài)影響較小，施工期則是生態(tài)保護措施落實的關(guān)鍵。根據(jù)不同時期的主要工作內(nèi)容，又分為設(shè)計階段、施工階段和營運階段。設(shè)計階段生態(tài)保護的主要內(nèi)容是進行項目環(huán)境影響評價及根據(jù)生態(tài)學(xué)原理制定、設(shè)計生態(tài)保護措施和方案；施工階段主要是實施項目的各種生態(tài)保護方案；營運階段主要對公路沿線的生態(tài)工程進行管理和維護。37一、對陸生生態(tài)環(huán)境的影響 公路建設(shè)對野生動物的影響，主要表現(xiàn)在對動物棲息地生態(tài)環(huán)境的破壞和封閉的帶狀構(gòu)筑物對動物的阻隔影響，這些都影響到地區(qū)的生態(tài)平衡。交通建設(shè)施工對生態(tài)環(huán)境的影響，從時間上區(qū)分，可

16、大致分為長期影響和暫時的影響。長期影響可以認為是由施工建設(shè)對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生的直接的或間接的影響和效應(yīng)，它們共同的特點是具有持續(xù)性，一旦產(chǎn)生則不易消除，有些甚至在施工結(jié)束后才逐漸顯現(xiàn)出來。暫時影響是在施工期間產(chǎn)生的臨時影響，一旦施工結(jié)束，這類影響往往會自然消失，或可經(jīng)過人工恢復(fù)手段而得以改善或消除。38一、對陸生生態(tài)環(huán)境的影響1.長期影響（1）道路的廊道與分隔效應(yīng)（2）迫近效應(yīng) （3）誘導(dǎo)效應(yīng) （4）水文影響 （5）對土地利用的影響（6）生態(tài)敏感地區(qū)的影響 （7）景觀影響 39一、對陸生生態(tài)環(huán)境的影響2.短期影響 交通建設(shè)施工對生態(tài)環(huán)境造成的短期影響，主要是指施工期間及其前后1-2年的短暫時間

17、內(nèi)造成的，并且隨著施工行為的停止而自然恢復(fù)，或按有關(guān)法律法規(guī)要求進行人工設(shè)計、恢復(fù)。主要有以下幾方面：施工車輛穿越田間，揚塵四起，可能使果木莊稼蒙塵，花不受粉，穗不結(jié)實，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。施工車輛碾壓草原，造成草死沙揚，或車道成溝，逐漸形成溝壑。為開辟施工鋪道和作業(yè)場地，要清除地表植被，有可能影響珍稀物種的生長亦會加劇水土流失。筑路民工，偷閑行獵，會使公路沿線動物受威脅。筑路改變地表排水，會使低地積水。40一、對陸生生態(tài)環(huán)境的影響高填深挖、隧道等地段，可能影響地下水脈，造成泉流涸段，繼而影響人畜飲水，或改變表層土壤的含水量，從而使植被類型發(fā)生變化。路基開挖或堆填會改變局部地貌。深谷高山架橋打洞、劈山開

18、道，會引發(fā)塌方滑坡；在地質(zhì)構(gòu)造脆弱的地帶引起崩塌、滑坡等地址災(zāi)害。挖山棄土棄石，順坡滾滑，埋壓植被；棄土棄石隨水流失，會淤塞下游河床、水庫、湖泊，嚴重時會形成泥石流。河道架橋或填筑路基，施工場地廢水溢流，會污染河水，破壞水生生物生境，有時還會使下游水源地受到影響。施工作業(yè)場地土地固化和水泥、石灰等流失先進入土壤，影響土壤理化性能。41一、對陸生生態(tài)環(huán)境的影響2.對水生生態(tài)環(huán)境的影響 （1）工程疏浚、拋泥、吹填施工對生態(tài)影響的影響 航道和港口水下工程疏浚、拋泥、吹填水下作業(yè)時，對生態(tài)環(huán)境的影響包括：懸浮物增加對施工水域近岸水生生態(tài)環(huán)境的影響；底質(zhì)破壞對底棲動物的影響；工程建設(shè)中，港池、航道疏浚物

19、（泥沙等）一部分用于進行吹填造陸外，其余部分都將外運至拋泥區(qū)進行拋投。挖泥船撒漏和拋泥將對航線附近水域及拋泥水域造成污染。42一、對陸生生態(tài)環(huán)境的影響（2）水下炸礁對海洋生態(tài)環(huán)境的影響 水下炸礁對海洋生態(tài)環(huán)境的影響水下炸礁對漁業(yè)資源的影響43第三節(jié) 交通建設(shè)中生態(tài)環(huán)境保護措施 44一、陸生生態(tài)環(huán)境保護、恢復(fù)與優(yōu)化措施 1.生態(tài)恢復(fù)與優(yōu)化的原則陸生生態(tài)環(huán)境保護、恢復(fù)與優(yōu)化，應(yīng)對永久用地和臨時用地同樣予以關(guān)注。永久用地包括交通建設(shè)項目周邊綠化帶、公路中央分隔帶綠化、公路和港口附屬小區(qū)園林綠化等環(huán)保工程。臨時用地包括臨時便道、臨時營地、拌合站、預(yù)制廠等施工場地，以及大量的取棄土場。 45一、陸生生態(tài)

20、環(huán)境保護、恢復(fù)與優(yōu)化措施進行生態(tài)保護、恢復(fù)與優(yōu)化的設(shè)計和工程實施時，應(yīng)貫徹以下原則：（1）“工程措施與生物措施并重”的原則。在保證主體工程發(fā)揮社會和經(jīng)濟效益的同時，充分發(fā)揮生物措施的環(huán)保、生態(tài)和景觀效益。（2）“因地制宜”的原則。應(yīng)根據(jù)項目周邊環(huán)境狀況，“適地適樹，宜林則林、宜草則草、宜荒則荒”。在水熱條件優(yōu)越的地區(qū)，宜盡多采用生物措施，使工程占地內(nèi)的生態(tài)環(huán)境得到恢復(fù)與優(yōu)化；在干旱高寒的西北地區(qū)，則可采用礫石壓蓋等措施，以恢復(fù)原地形地貌為主，尊重自然規(guī)律，少數(shù)因強求綠化或景觀效果，而增加不適當(dāng)?shù)墓喔鹊裙こ檀胧┖徒?jīng)費的實例，也被證明是不科學(xué)和不可持續(xù)的。46一、陸生生態(tài)環(huán)境保護、恢復(fù)與優(yōu)化措施（

21、3）“臨時占地應(yīng)不低于原生態(tài)功能”的原則。依照此原則，臨時用地占用的臨時便道、臨時營地、拌合站等施工場地，以及大量的取棄土場，應(yīng)進行專項的土地復(fù)墾工程，原為耕地或林草地的，應(yīng)恢復(fù)為耕地或林草地，不得荒蕪。（4）“鄉(xiāng)土和歸化植物優(yōu)先、外來物種慎用”的原則。鄉(xiāng)土和多年引種已經(jīng)適應(yīng)環(huán)境的歸化植物可被優(yōu)先采用，而外來物種引種時，則應(yīng)經(jīng)過專業(yè)論證和小規(guī)模試驗，避免造成難以控制的生態(tài)擴散，進而造成持久的生態(tài)危害。（5）“建設(shè)和養(yǎng)護并重”的原則。47一、陸生生態(tài)環(huán)境保護、恢復(fù)與優(yōu)化措施2.景觀恢復(fù)與優(yōu)化的原則（1）識別項目周邊既有景觀，保留自然風(fēng)景，綜合表現(xiàn)項目周邊景觀。 （2）完善公路、航道線形和工程構(gòu)筑物人工景觀；適當(dāng)塑造新景觀。48一、陸生生態(tài)環(huán)境保護、恢復(fù)與優(yōu)化措施3. 生態(tài)恢復(fù)與優(yōu)化技術(shù)包括場地平整、喬木、灌木、草地等各種常規(guī)種植技術(shù)、管護技術(shù)等。特別是經(jīng)過近十多年來的科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐，曾為舶來品的植生帶綠化技術(shù)、客土噴播技術(shù)等先進技術(shù)洋為中用、