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摘 要：公路建设对湿地有着直接和间接的影响。主要表现为公路建设及运行过程中，对湿地结构连通性、功能连通性和湿地水质的直接影响；公路运行建成后，增强了人类的活动能力，使大量旅游者涌入到原本难以抵达的区域，商铺等服务设施聚集，土地利用性质与功能的改变，对湿地带来的间接的潜在的影响。
关键词：公路；湿地；连通性；水质
中图分类号 X37 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）23-0083-3
Abstract：Highway construction has a direct and indirect impact on wetlands，mainly for the road construction and operation process，on the wetland structure connectivity，functional connectivity and wetland water quality direct impact. After the road is completed，enhance the ability of human activities，a large number of tourists into the area that original difficult to reach，shops and other service facilities gathered，land use nature and function changed，have indirect potential impact on wetlands.
Key words： Highway；Wetland；Connectivity；Water quality
1 引言
濕地作为陆地与开放水体之间的过度地带，在生态系统中，发挥着特殊的生态功能和结构属性，主要表现为水文调节：通过消减洪峰流量，减缓洪水流速、沉积泥沙，降低下游水位，减轻侵蚀过程；通过物理、化学和生物过程去除、保留和分解污染物；供养多种多样的动物种类，成为野生动物的重要栖息地；因地理位置、环境、规模、生物构成多样性等因素，形成优美的风景，成为供人类娱乐的场所[1]。近年来，随着我国公路网的完善，建设速度加快，公路选线逐步延伸到湿地保护区、重要湿地等特殊及重要生态敏感区，在其建设过程和建成运行后，都会对湿地及湿地波及的区域产生直接或间接的影响[2]。
2 公路建设对湿地直接影响
2.1 公路建设对湿地连通性的影响 水系连通性在维持水生态系统的功能和结构完整性方面具有重要意义，是衡量水生态系统健康与否的重要指标[3]。公路在建设过程中，路基填方等占用湿地面积，切割湿地，损坏水力连通渠道，影响湿地内生物、物质和能量的迁移与传递，进而破坏了湿地生态系统的稳定性，使其向不健康方向发展，使其结构连通性和功能连通性均受到影响。
2.1.1 对湿地结构连通性的影响 空间连续是水体结构连续性的反映，具体表现为水位、积水面积的连续。水域生态系统与陆地生态系统之间的生态交错带形成湿地生态系统，水是湿地从形成到发育，再到演替、消亡与再生的主导因素[4]，因而湿地对其水量和水流运动的改变特别敏感，若湿地地表水流和地下水流受到外力直接作用，湿地流场就会遭到破坏，水文循环受到阻碍，水系连通性发生改变[5]，因此，公路在穿越湿地时，对湿地结构连通性的影响是对湿地连通性影响的最直接反映。具体表现为：公路两侧水位发生变化，上游水位升高，局部水体滞留，下游水体下降，局部水体干涸；公路一侧水流形成新的流动路径；将水深较浅的完整的、连通的地表水体分割成多个独立的、不连通的水体；阻碍地下水较浅、接近或者超过地表的地下水流动，成为地表径流[6]。导致被隔离水体交换性差，浑浊度高，局部可能出现干涸现象。
2.1.2 对湿地功能连通性的影响 所研究的水文对象为媒介的过程连续性称之为功能连通性。功能连通性的改变除表现为水量的改变外，还表现在水体对水中物质的迁移运载能力、水体中物质沉积格局的改变对湿地生物分布、生长和演替的干扰和水生生物洄游的干扰[6]。当公路建设干扰湿地径流时，同时受影响的是水中营养物质的迁移，导致湿地内基质、湿地土壤中沉积物的类型和空间分布规律发生不同程度的改变[7]。湿地板块之间交换程度随着湿地水系连通的降低而降低，从而导致植物生长环境的改变，使喜水或耐旱不同习性的植物因缺水干涸或长期浸水缺氧而死亡，改变区域内植物群落分布特征。有研究表明，湿地生物多样性水平的改变在时间上明显滞后于公路分割湿地水体时间，该变化通常在公路建成运行多年后才表现出来[8]。若水系连通性得不到有效改善，不断降低，随着湿地水文条件的长期改变，湿地植被类型终将发生演替。湿地作为野生动物的重要栖息地，水系连通性的改变导致的湿地环境的变化，对野生动物的数量及其分布产生很大影响，尤其是对鱼类等水生生物影响更为直接和明显。
2.2 公路建设对湿地水质的影响 公路建设期在施工期与运营期都不可避免的对湿地水质造成影响。
2.2.1 施工期对湿地水质影响 施工期主要是施工人员的生活污水、施工生产废水的随意倾倒，排入湿地，对湿地水质造成污染，污染物主要是COD、NH3-N、石油类、SS等。砂石加工与冲洗、混凝土浇筑与养护、施工设备与车辆养护冲洗，都会产生一定量的废水，是公路施工废水主要的产生环节。砂石料加工系统是较大污水产生源，据对一般大型砂石料加工系统冲洗废水监测，其废水量约为加工砂石方量的3倍。砂石料冲洗废水的主要污染物为SS，其浓度可达500mg/L以上。若不合理处置，会对湿地水质造成污染，并形成淤积，影响湿地的连通性[9]。相关研究表明，固体物质大量排入水体，会导致其中固体物质浓度过大，浊度增大，透明度降低，改变植物、无脊椎动物、脊椎动物的生长环境，从而导致机构发生变化，当SS浓度超过20000mg/L时，会导致鱼类死亡，从而直接对水生生物造成影响[10]。混凝土施工完成后会产生大量的养护废水，由于含有钙矾石、Ca（OH）2、水化铝酸钙等物质，pH值较高，一般可达9～12，如果长期大量排放，不予处理，会造成湿地水质污染，土壤碱化[11]。施工车辆、设备冲洗及维修产生的生产废水，主要污染物为石油类、SS和CODcr等，浓度分别为10～30mg/L、500～4000mg/L和25～200mg/L。 2.2.2 运行期对湿地水质影响 公路运行期对湿地水质影响主要是路面径流，PAHs（多环芳烃）、重金属、SS、COD、氯化物等是公路路面径流中主要污染物。其中路面径流中最主要的污染物为SS，主要来源为车辆运输物品的泄露、路面材料磨损、轮胎磨损及车辆刹车磨损等；Zn和Pb是重金属中含量最高的，主要来自于轮胎磨损和汽车尾气；除冰盐是氯化物主要来源；汽油不完全燃烧产物与润滑油泄露为PAHs与PHC的主要来源。根据赵剑强、刘珊等人对西安至临潼高速公路浐河大桥降雨期间路面径流排水水量及水质研究，公路路面径流污染物浓度见表[12]。可见，COD与Pb平均浓度值均高于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水质标准，超标倍数为分别为6.65倍与3.2倍；SS平均浓度高于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中排放标准。
公路径流中包含的重金属、PAHs等有毒有害物质，主要粘附于固体物质上，并随之沉积于湿地底部，将对水体水质产生潜在的、长期的影响，并改变底栖生物原有生存环境，引发诸多问题，对湿地、湖泊等滞留水体影响尤其突出[13]。
3 公路建设对湿地间接影响
公路对湿地的间接影响主要是通过对周边地区的经济、文化、观念和政策等的影响，间接地影响人类的行为与政策导向，进而引起更为复杂的环境、生态问题[14]。直接影响易于发现容易观测，间接影响则不是很明显，容易被忽视[15]。
（1）公路的建成运行，在加快加强沿线区域人流物流的同时，也扩大了人类的活动范围，人类可以进入原本难以到达或进入的区域，成为人类进入湿地内部进行捕捞、垂钓等活动的通道，对湿地内部珍惜保护资源生存环境造成破坏，对种群结构和个体数量构成威胁[16]。
（2）公路的建设改善了沿线交通状况，便捷的交通导致居民向道路两侧区域迁移，随着时间推移与人口的增多，导致人口的重新分布與城镇化的形成。在城镇化形成发展过程中，人们将根据自己的需求，占用或利用部分湿地，改变湿地的用途及生态功能，造成湿地面积的减少与生态功能的改变，同时人类活动产生了大量污染物，对湿地水质构成潜在威胁[17-19]。
（3）天然湿地优美的自然景观，对游人机具吸引力，公路的建设使人们更为容易到达原本难以涉足的自然湿地环境中，导致大量旅游者的涌入，同时公路建设具有的聚集效应，也将导致沿线商铺、娱乐设施的发展[20]，对沿线湿地生态环境产生扰动，打破原有的生态平衡，对其产生不利影响。
公路的建设增强了人类的活动能力，扩大了人类生态影响范围，对沿线湿地生态系统产生较大扰动，其水文条件、水质、生态结构及生态服务功能等，都将发生改变，加剧了公路对湿地的直接生态效应[21-24]。
4 结论
（1）公路在穿越湿地时，对湿地水利结构连通性产生影响，从而导致湿地功能连通性也受到影响。
（2）公路施工过程中，施工废水的随意倾倒、施工材料的随意堆放，都会导致湿地的水质受到污染，从而导致水生生物的死亡。
（3）公路运行过程中，路面径流中的PAHs（多环芳烃）、重金属、SS、COD、氯化物等将对水体水质产生潜在的、长期的影响。
（4）公路运行建成后，增强了人类的活动能力，使大量旅游者涌入到原本难以抵达的区域，商铺等服务设施聚集，土地利用性质与功能的改变，都对湿地带来间接的潜在的影响。
参考文献
[1]江源，顾卫，陶岩，等.道路生态影响于公路边坡植被恢复生态研究[M].北京：中国环境科学出版社，2011，34-35.
[2]祖波，郭宇，黄焕存.基于层次分析法的公路景观敏感度评价[J].环境科学与技术，2012（4）：20-24.
[3]张欣，王红旗，李华.公路建设对生态环境水系连通性的影响[J].环境科学与技术，2013，2（S2）：406-411.
[4]余海霞，廖新峰，周侣艳，等.基于模糊数学的西溪湿地水质评价[J].水资源与水工程学报，2013，24（4）：54-57.
[5]马茂军.地下水位变化区下穿铁路公路路基排水综合设计[J].公路交通技术，2009（5）：1.
[6]李晓珂，王红旗，王新军，等.公路建设对湿地水系连通性的影响评价及影响因素研究—以延边地区为例[J].交通安全与环保，2014（11）：105-110.
[7]Lexartza-Artza I，Wainwright J.Hydrological connectitivity：Linking concepts with practical implications[J].Catena，2009，79（2）：146-152.
[8]Forman R T.Road ecology：science and solutions[M].Washington：Island Press，2003：111.
[9]宋书昌.高等级公路施工环境问题及防治措施[J].山东交通科技，2005（1）.
[10]陈莹.公路路面径流对水环境影响的评价方法初探[J].交通部上海船舶运输科学研究所学报，2004（1）.
[11]祁文前.高速公路施工与环境保护[J].石家庄铁道学院学报，2006（1）.
[12]赵剑强，刘珊，邱丽萍，等.高速公路路面径流水质特性及排污规律[J].中国环境科学，2001，21（5）.
[13]赵康.公路工程水污染对湿地的影响与保护对策[J].林业建设，2007（5）：61-64；
[14]衷平，杨志峰，崔保山，等.公路对湿地的生态效应及其反馈的研究进展[J].湿地科学，2009，7（1）：89-98.
[15]KrivtsovV.2004.Investigations of indirect relationships in ecology and environmental sciences：a review and the implications for comparative theoretical ecosystem analysis[J].Ecologica lModelling，174（1-2）：37-54.
[16]赵康.公路建设对湿地资源的影响与保护[J].公路，2003，（2）：87-89.
[17]JohnD，JuliaLD.The impact of tourism and personal leisure transport on coastal environments：areview[J].Estuarine，coastal and shelf science，2006，67（1-2）：280-292.
[18]张镱锂，阎建中.青藏公路对区域土地利用和景观格局的影响—以格尔木至唐古拉山段为例[J].地理学报，2002，57（3）：253-266.
[19]林建，邱卿茹，陈建安.公路旁土壤重金属和类金属污染评价[J].环境与健康杂志，2000，17（5）：284-286.
[20]曹力媛.高速公路建设的生态环境问题及对策研究[J].山西交通科技，2002（2）：7-8.
[21]闫德仁，许智，任天忠.退化土地利用对土壤养分变化的影响[J].内蒙古林业科技，1998（2）：35-44.
[22]曹广民，李英年，张金霞，等.高寒草甸不同土地利用格局土壤CO2的释放量[J].环境科学，2001，22（6）：14-19.
[23]李凌浩.土地利用变化对草原生态系统土壤碳贮量的影响[J].植物生态学报，1998，22（4）：300-302.
[24]秦明周.红壤丘陵区农业土地利用对土壤肥力的影响及评价[J].山地学报，1999，17（1）：71-75.
（责编：徐焕斗）
关键词：公路；湿地；连通性；水质
中图分类号 X37 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）23-0083-3
Abstract：Highway construction has a direct and indirect impact on wetlands，mainly for the road construction and operation process，on the wetland structure connectivity，functional connectivity and wetland water quality direct impact. After the road is completed，enhance the ability of human activities，a large number of tourists into the area that original difficult to reach，shops and other service facilities gathered，land use nature and function changed，have indirect potential impact on wetlands.
Key words： Highway；Wetland；Connectivity；Water quality
1 引言
濕地作为陆地与开放水体之间的过度地带，在生态系统中，发挥着特殊的生态功能和结构属性，主要表现为水文调节：通过消减洪峰流量，减缓洪水流速、沉积泥沙，降低下游水位，减轻侵蚀过程；通过物理、化学和生物过程去除、保留和分解污染物；供养多种多样的动物种类，成为野生动物的重要栖息地；因地理位置、环境、规模、生物构成多样性等因素，形成优美的风景，成为供人类娱乐的场所[1]。近年来，随着我国公路网的完善，建设速度加快，公路选线逐步延伸到湿地保护区、重要湿地等特殊及重要生态敏感区，在其建设过程和建成运行后，都会对湿地及湿地波及的区域产生直接或间接的影响[2]。
2 公路建设对湿地直接影响
2.1 公路建设对湿地连通性的影响 水系连通性在维持水生态系统的功能和结构完整性方面具有重要意义，是衡量水生态系统健康与否的重要指标[3]。公路在建设过程中，路基填方等占用湿地面积，切割湿地，损坏水力连通渠道，影响湿地内生物、物质和能量的迁移与传递，进而破坏了湿地生态系统的稳定性，使其向不健康方向发展，使其结构连通性和功能连通性均受到影响。
2.1.1 对湿地结构连通性的影响 空间连续是水体结构连续性的反映，具体表现为水位、积水面积的连续。水域生态系统与陆地生态系统之间的生态交错带形成湿地生态系统，水是湿地从形成到发育，再到演替、消亡与再生的主导因素[4]，因而湿地对其水量和水流运动的改变特别敏感，若湿地地表水流和地下水流受到外力直接作用，湿地流场就会遭到破坏，水文循环受到阻碍，水系连通性发生改变[5]，因此，公路在穿越湿地时，对湿地结构连通性的影响是对湿地连通性影响的最直接反映。具体表现为：公路两侧水位发生变化，上游水位升高，局部水体滞留，下游水体下降，局部水体干涸；公路一侧水流形成新的流动路径；将水深较浅的完整的、连通的地表水体分割成多个独立的、不连通的水体；阻碍地下水较浅、接近或者超过地表的地下水流动，成为地表径流[6]。导致被隔离水体交换性差，浑浊度高，局部可能出现干涸现象。
2.1.2 对湿地功能连通性的影响 所研究的水文对象为媒介的过程连续性称之为功能连通性。功能连通性的改变除表现为水量的改变外，还表现在水体对水中物质的迁移运载能力、水体中物质沉积格局的改变对湿地生物分布、生长和演替的干扰和水生生物洄游的干扰[6]。当公路建设干扰湿地径流时，同时受影响的是水中营养物质的迁移，导致湿地内基质、湿地土壤中沉积物的类型和空间分布规律发生不同程度的改变[7]。湿地板块之间交换程度随着湿地水系连通的降低而降低，从而导致植物生长环境的改变，使喜水或耐旱不同习性的植物因缺水干涸或长期浸水缺氧而死亡，改变区域内植物群落分布特征。有研究表明，湿地生物多样性水平的改变在时间上明显滞后于公路分割湿地水体时间，该变化通常在公路建成运行多年后才表现出来[8]。若水系连通性得不到有效改善，不断降低，随着湿地水文条件的长期改变，湿地植被类型终将发生演替。湿地作为野生动物的重要栖息地，水系连通性的改变导致的湿地环境的变化，对野生动物的数量及其分布产生很大影响，尤其是对鱼类等水生生物影响更为直接和明显。
2.2 公路建设对湿地水质的影响 公路建设期在施工期与运营期都不可避免的对湿地水质造成影响。
2.2.1 施工期对湿地水质影响 施工期主要是施工人员的生活污水、施工生产废水的随意倾倒，排入湿地，对湿地水质造成污染，污染物主要是COD、NH3-N、石油类、SS等。砂石加工与冲洗、混凝土浇筑与养护、施工设备与车辆养护冲洗，都会产生一定量的废水，是公路施工废水主要的产生环节。砂石料加工系统是较大污水产生源，据对一般大型砂石料加工系统冲洗废水监测，其废水量约为加工砂石方量的3倍。砂石料冲洗废水的主要污染物为SS，其浓度可达500mg/L以上。若不合理处置，会对湿地水质造成污染，并形成淤积，影响湿地的连通性[9]。相关研究表明，固体物质大量排入水体，会导致其中固体物质浓度过大，浊度增大，透明度降低，改变植物、无脊椎动物、脊椎动物的生长环境，从而导致机构发生变化，当SS浓度超过20000mg/L时，会导致鱼类死亡，从而直接对水生生物造成影响[10]。混凝土施工完成后会产生大量的养护废水，由于含有钙矾石、Ca（OH）2、水化铝酸钙等物质，pH值较高，一般可达9～12，如果长期大量排放，不予处理，会造成湿地水质污染，土壤碱化[11]。施工车辆、设备冲洗及维修产生的生产废水，主要污染物为石油类、SS和CODcr等，浓度分别为10～30mg/L、500～4000mg/L和25～200mg/L。 2.2.2 运行期对湿地水质影响 公路运行期对湿地水质影响主要是路面径流，PAHs（多环芳烃）、重金属、SS、COD、氯化物等是公路路面径流中主要污染物。其中路面径流中最主要的污染物为SS，主要来源为车辆运输物品的泄露、路面材料磨损、轮胎磨损及车辆刹车磨损等；Zn和Pb是重金属中含量最高的，主要来自于轮胎磨损和汽车尾气；除冰盐是氯化物主要来源；汽油不完全燃烧产物与润滑油泄露为PAHs与PHC的主要来源。根据赵剑强、刘珊等人对西安至临潼高速公路浐河大桥降雨期间路面径流排水水量及水质研究，公路路面径流污染物浓度见表[12]。可见，COD与Pb平均浓度值均高于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水质标准，超标倍数为分别为6.65倍与3.2倍；SS平均浓度高于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中排放标准。
公路径流中包含的重金属、PAHs等有毒有害物质，主要粘附于固体物质上，并随之沉积于湿地底部，将对水体水质产生潜在的、长期的影响，并改变底栖生物原有生存环境，引发诸多问题，对湿地、湖泊等滞留水体影响尤其突出[13]。
3 公路建设对湿地间接影响
公路对湿地的间接影响主要是通过对周边地区的经济、文化、观念和政策等的影响，间接地影响人类的行为与政策导向，进而引起更为复杂的环境、生态问题[14]。直接影响易于发现容易观测，间接影响则不是很明显，容易被忽视[15]。
（1）公路的建成运行，在加快加强沿线区域人流物流的同时，也扩大了人类的活动范围，人类可以进入原本难以到达或进入的区域，成为人类进入湿地内部进行捕捞、垂钓等活动的通道，对湿地内部珍惜保护资源生存环境造成破坏，对种群结构和个体数量构成威胁[16]。
（2）公路的建设改善了沿线交通状况，便捷的交通导致居民向道路两侧区域迁移，随着时间推移与人口的增多，导致人口的重新分布與城镇化的形成。在城镇化形成发展过程中，人们将根据自己的需求，占用或利用部分湿地，改变湿地的用途及生态功能，造成湿地面积的减少与生态功能的改变，同时人类活动产生了大量污染物，对湿地水质构成潜在威胁[17-19]。
（3）天然湿地优美的自然景观，对游人机具吸引力，公路的建设使人们更为容易到达原本难以涉足的自然湿地环境中，导致大量旅游者的涌入，同时公路建设具有的聚集效应，也将导致沿线商铺、娱乐设施的发展[20]，对沿线湿地生态环境产生扰动，打破原有的生态平衡，对其产生不利影响。
公路的建设增强了人类的活动能力，扩大了人类生态影响范围，对沿线湿地生态系统产生较大扰动，其水文条件、水质、生态结构及生态服务功能等，都将发生改变，加剧了公路对湿地的直接生态效应[21-24]。
4 结论
（1）公路在穿越湿地时，对湿地水利结构连通性产生影响，从而导致湿地功能连通性也受到影响。
（2）公路施工过程中，施工废水的随意倾倒、施工材料的随意堆放，都会导致湿地的水质受到污染，从而导致水生生物的死亡。
（3）公路运行过程中，路面径流中的PAHs（多环芳烃）、重金属、SS、COD、氯化物等将对水体水质产生潜在的、长期的影响。
（4）公路运行建成后，增强了人类的活动能力，使大量旅游者涌入到原本难以抵达的区域，商铺等服务设施聚集，土地利用性质与功能的改变，都对湿地带来间接的潜在的影响。
参考文献
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[7]Lexartza-Artza I，Wainwright J.Hydrological connectitivity：Linking concepts with practical implications[J].Catena，2009，79（2）：146-152.
[8]Forman R T.Road ecology：science and solutions[M].Washington：Island Press，2003：111.
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（责编：徐焕斗）