铁路工程特殊生态系统的保护与恢复对策

1、铁路工程特殊生态系统的保护与恢复对策一、荒漠生态系统荒漠和荒漠化草原集中在我国的干旱地区，其分布区域东界在鄂尔多斯高原中西部，由此向西分布于阿拉善高原，河西走廊，柴达木盆地、诺敏戈壁、哈顺戈壁、准噶尔盆地和塔里木盆地。在西藏西部和北部则分布着具有高原地带性特征的温性和高寒荒漠。因此荒漠生态系统的植物种类少而且结构简单。动物种数也因环境条件恶劣和植物的不足而受到限制，该类生态系统一旦受到破坏，就会迅速退化甚至崩溃。铁路工程对该系统有较大影响。因此在铁路建设中要采取相应的植被保护和恢复措施。1.保护措施工程建设过程中充分考虑区域环境和植被的特点，施工场地及施工便道选择应当尽可能避免对荒漠植被的破坏

2、，选择裸地戈壁或植被覆盖度低的地段建立临时场地和施工便道。在该区域内修建铁路，砂石料场主要集中分布在荒漠植被稀疏的荒山和灌丛生长稀少的河滩地。并应采取一些工程防护措施，如风沙地段应考虑设置风沙屏障以保护地表植被。2. 恢复重建措施荒漠退化生态系统的恢复是指温带荒漠顶级群落的恢复，重建良性循环的荒漠绿州。荒漠化退化生态系统的恢复应坚持可持续发展的原则。以天山北麓阜康三工河流域为例，从山地到平原，分布着各类退化生态系统(表6-1)。它们的恢复与重建相互联系、相互制约。如果发展了绿州内农区畜牧业，才能减轻草原和荒漠的载畜量，保护荒漠。又如在山地保护水源、涵养水土，才能为平原绿州的恢复创造条件。表 6

3、-1 天山北麓，阜康三工河流域退化生态系统垂直分布地貌退化类型/治理措施海拔高度中山森林退化生态系统，野生动物保护区/保护为主，人工更新草原退化生态系统/适当载蓄量，轮区放牧1700m前山荒漠草原退化生态系统/水土流失，滥垦应退耕还牧，恢复植被1200m低丘严重荒漠退化生态系统，过度放牧/蒿属荒漠退化为一年生藜科草本，应封育900m洪积扇碱化荒漠退化生态系统，恢复植被700m冲积平原上部老绿洲，土壤肥力下降，草甸退化中部盐化荒漠退化生态系统，地下水位升高下部新绿洲退化生态系统，次生盐渍化550m沙漠沙质荒漠退化生态系统，保护为主干旱、地下水下降、沙丘活化，应以恢复植被、封育结合460m二、温带

4、草原生态系统类型1、草原辐射量增加降水减少 降水增加辐射量减少辐射量增加降水减少 降水增加辐射量减少荒漠草原典型草原草甸草原(1)草甸草原生态类型草甸草原（meadow steppe）是最湿润的类型，如呼伦贝尔等地，多分布在森林与草原的中间地带，这里年降水量为350420，年均温-2.83.1。建群种为中旱生植物和光旱生的多年生草本植物。优势植物有贝加尔针茅、羊草和线叶菊，杂草类有奇特芍药、马先蒿等，群落茂密而高大，有人称为“高草草原”，生产力较高，是优质草场。(2)典型草原生态类型 典型草原是草原中的典型类型。以锡林郭勒草原为代表类型，这里年降水量为218400，年均温-2.34.5。优势植

5、物有大针茅、羊茅和冰草等，层次分化明显。(3)荒漠草原生态类型荒漠草原是草原中最早的类型，分布在锡林郭勒往西到二连浩特、鄂尔多斯西部一带。这里气候干燥，年降水量仅为150280，年均温2.64.7。优势植物有戈壁针茅、石生针茅等，草丛低矮不到20cm，生产力较低，但草原质量较好。2、草原生态系统的保护和恢复措施上述三种草原生态系统都为我国温带草原生态系统，在此类生态系统类型区修建铁路，都会对该生态系统产生影响。如路基填埋或开挖、取弃土场通过地表取土或弃土,会直接破坏地表植被和土壤结构，使影响区植被分布面积减少、植物群落盖度和植物物种多样性下降，施工便道、施工营地、工程永久站场通过场地占用、运输

6、机械(车辆)碾压,以及人员活动等破坏地表植被和土壤物理结构，可影响植物生长发育,直至植物枯死,导致生态系统结构和功能下降，草场退化，自然景观生态受到影响。另外区域生态环境脆弱,植被恢复周期长，上述工程项目在一定程度上会加剧水土流失及风沙活动等生态问题。因此必须采取相应的保护和恢复措施。(1)保护措施铁路沿线站点的设计要采取“减少布点、集中建设要点1：控制人的影响”的原则。建议站点的布设主要集中在沿线原有公路的居民区，从根本上控制沿线人类活动的范围、规模和强度，缓解工程建设对区域生物多样性及生态环境所带来的重大而深远影响。要点1：控制人的影响路基设计在不影响路基工程稳定技术的同时，建议采用低缓坡

7、路基要点2：路基形式设计方案。路基缓坡是动物通道的主要形式之一，低缓坡路基设计与保护珍稀野生动物通道是相一致的。要点2：路基形式施工过程中应贯彻“保护优先、预防为主”的对策。取弃土场的设置应采取集中取土的原则，取弃土场的位置原则上应在线路两侧200m以外设置要点3：施工，以保护沿线的自然景观，严禁直接从线路路基两侧取土的做法。应合理科学地规划和设计施工便道、施工场地及生活营地，严格规定行车路线和便道宽度，限制人为活动范围，尽量减少施工过程对地表植被的影响破坏。要点3：施工取弃土场表层土壤保存是植被恢复要点4：植被恢复是否成功的关键条件之一，应在施工过程中确实加以保护。通过平整料石场、疏通河道及

8、岸坡防护等进行一定的景观恢复。要点4：植被恢复加强沿线生物多样性要点5：多样性保护及生态环境保护的宣传教育，特别是针对沿线施工人员的宣传教育和科学管理，禁止猎杀沿线珍稀野生动物，保护沿线植物和植被类型。要点5：多样性保护过度放牧等人类活动是导致草原生态系统环境恶化的重要原因之一。为确实保护沿线生物多样性及生态环境，必须把铁路沿线的植被恢复建设、生物多样性保护与放牧活动结合起来。严格控制牲畜数量，确实推行以草定定畜要点6：限值过度放牧、划区轮牧、休闲育草的季节放牧营地制度。必要时可在一定时期建立禁牧区，以促进草地植被恢复。要点6：限值过度放牧(2)恢复措施自然恢复生态系统均具有自愈能力。对于退化

9、的生态系统，在环境条件不变的情况下，只要排除致使其退化的因素，给予充分的时间，均可自行恢复到其原来的状态。如内蒙古典型草原区，经过7年的自然恢复，草地质量有明显的提高。鉴于铁路工程对草原生态系统的影响，并未造成草原土壤质地完全恶化，植物种质资源并未从系统中完全消失，因此恢复起来较快，采取围栏封育的措施，使其自然恢复，不失为一种经济的恢复措施。人工恢复a.常见的人工促进，生态恢复措施,耕翻松土,草原施肥 ,补播牧草 建设人工草地,合理调畜控群。对于生境条件较好，尤其水分条件较优的严重退化草原地区，选用优良牧草组合，建设人工草地可大大增强种质资源的获得性及其扩张速率，达到快速恢复的目的。如在内蒙古

10、草原典型草原区，撂荒地上建立人工草地，3年后的草地产量可比同区天然草原高60，然而人工草地的维持也是需要一定的管理投入，否则便会向自然的草原群落演替。值得说明的是，有时为了加快草地的生产力恢复，可选用非本土植物。这种仅以生产力的快速恢复，从理论上讲则不属于生态恢复，而属于生态重建自然生态恢复为主、人工重建为辅，可在局部地区开展，但不应是草原生态系统持续管理的目标。 自然生态恢复为主、人工重建为辅b.不同铁路工程类型应采取的人工，生态恢复措施砂石料场 在工程结束后，应对河道砂石料场及时平整，促进植被自然恢复，疏通洪水通道，防止河道改线造成水力侵蚀等现象。取弃土场 在工程结束后，平整恢复措施应结合

11、表土回填、人工播种、禁牧封育等，引种植物的应以本地物种为主，以免对草原生态系统带来危害，主要植物种类有梭罗草、羊茅、冷地早熟禾、赖草、垂穗技碱草、密花黄芪、青藏苔草、紫花针茅等。施工便道 在施工期结束之后其主要措施为：应将铺设料石土方先行去除，恢复原有的基础地面；在牧草萌动季节，对施工便道表层土壤松耙处理，有条件的地方可增施有机肥料，使土壤结构和养分条件得到一定的改良；根据群落演替规律，采用相应牧草种子进行补播和镇压等处理。通过上述植被恢复措施，并进行禁牧封育，促进施工便道植被的恢复。路基工程 根据路基工程性质和特点，路基线路多次经过风沙活动频繁地区，应采取相应的风沙防护措施，主要考虑设置风沙

12、屏障，或线路以低填方式通过。路基边坡可通过人工播种、禁牧封育等植被恢复措施，加速路基边坡植被的自然演替过程。引种植物应以本地植物为主，特别要注意的是：在植被恢复实施过程中，不应影响路基工程的稳定性。桥隧工程 在工程结束后，应注意河道平整，及时疏通洪水通道，防止河道改线造成水力侵蚀等观象。隧道工程产生的大量弃碴应合理调配，减少碴场设置，严禁侵占河道、湿地、自然保护区的核心区和缓冲区。临时场地 临时场地因人类活动在施工期频繁活动和干扰，致使其周围原生植物枯死，土壤结构被破坏以及卫生状况恶化，在施工期结束之后形成人类活动痕迹特有的斑块状结构。可采取地面平整，对原有的斑块状地面进行适当恢复平整，在牧草

13、萌动季节，对斑块状表层土壤松耙处理，有条件的地方可增施有机肥料。根据群落演替规律，采用相应牧草种子进行补播和镇压等处理。对已形成的杂草群落可以加以利用。三、河谷灌丛生态系统河谷灌丛生态系统分布在海拔28503800m的沙砾质河谷滩地。另外还有分布在海拔41004900m的沙砾质河谷滩地和湖滨地带的高原河谷灌丛生态系统。铁路建设中对河谷灌丛生态系统影响主要为破坏河滩植被和河流水文过程，可采用以下保护和恢复措施。1.保护措施：建议在河谷灌丛生长密集的河道不要设置砂卵石料场和取弃土场。与河谷灌丛相关的主要是桥涵工程，如青藏铁路中的格尔木河大桥、雪水河大桥、昆仑河大桥、三岔河特大桥、不冻泉大桥、清水河

14、大桥、楚玛尔河特大桥、秀水河大桥、北麓河特大桥、沱沱河特大桥、通天河特大桥(DKl282十305一DKl282+959)等工程，对不稳定边坡应采取相应的工程措施，保证河岸边坡稳定，间接保护河道生态环境及生物多样性。2.恢复措施：河谷灌丛植被结构及其演替更多地受到河滩地生境及其水文过程所控制，季节性洪水在植被的变化过程中起着极其重要的作用，往往非人为因素所能控制。而人类活动对河谷植被类型的直接影响是采挖灌木和放牧活动。所以，在工程施工结束后，通过封育措施(禁砍和禁牧)，减少人为活动对河谷灌丛植被的破坏，使其自然恢复。在高原多年冻土发育的地区，为了保护高原多年冻土，高原河谷灌丛地带的自然条件也就成

15、为取弃土场和砂石料场的首选区域，如清水河试验段的取土场就设在巴拉大才曲。在工程结束后，应对河道取土场和砂石料场及时平整，及时疏通洪水通道，防止河道改线造成水力侵蚀等现象。六、森林生态系统森林是陆地生态系统的主体，在人类初期，全球森林面积占陆地总面积的2/3，达到76108hm2，到1990年已下降到34108hm2。森林覆盖率的锐减，恶化了人类的生存环境。近年来，人们对森林生态系统的功能及其对人类的重要性有了更深刻的认识，加大了对森林生态系统的保护和恢复。党和国家从我国经济和社会可持续发展的战略高度，启动了天然林保护、“三北”和长江中下游地区等重点防护林体系建设、退耕还林（草）、环北京地区防沙治沙、野生动植物保护及自然保护区建设、重点地区以速生丰产林为主的林业产业基地建设等六大工程。铁路行业保护森林生态环境的保护措施如下：