草原地区铁路建设对环境的影响探析.pdf

・线路／路基・草原地区铁路建设对环境的影响探析张维成（中铁第五勘察设计院集团有限公司北京１０２６００）摘要近年来我国铁路建设取得长足发展，运营里程不断增加，与此同时，工程建设给也给生态环境带来一定的压力。在对我国草原区划、类型及其生态系统环境现状的分析的基础上，以长春至西巴彦花铁路为例，分析了铁路工程建设对重要生态敏感区、人畜等的阻隔性、野生动植物、草原沙漠化等的影响，探讨了野生动物通道和光屏障的设置的区段选择要求，以期能为草原区铁路工程的环境影响分析和环境保护措施提供一定参考。关键词草原地区铁路工程生态系统环境影响中图分类号Ｕ２１２．３２；ｘ８２文献标识码Ａ文章编号———１００９４５３９（２叭４）增１０３０９０４１引言近年来，我国铁路保持快速的发展，特别是在高速铁路建设方面，取得了重大成就。根据《中国铁路中长期规划》调整方案，预计到２０２０年，我国铁路的运营总里程将达到１２万ｋｍ，其中规划新建铁路１．６：７亍ｋｍ，既有线增建二线１．３万ｋｍ，既有线—电化１．６：万ｋｍ。《２０１３２０１７年中国铁路行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》研究显示：中国电气化铁路总里程在５４年突破５．１万ｋｍ，超越了原电气化铁路世界第一的俄罗斯，跃升为世界第一位。２０１２年新开工电气化铁路约为１４５０ｋｍ，新投产铁路５：；８２．２ｋｍ。大量铁路工程建设给沿线生态环境带来一定的压力。我国环境类多样，草原地区是森林和荒漠的过渡区，这些地区草本植物极为丰富，也为相应的食物链提供了充足的食物保证，成为生物资源较为丰富的区域之一。下面通过东北草原区铁路建设工程的分析，以期为不同草原区铁路工程的环境影响分析和环境保护措施提供一定参考。２我国草原分布概况及其生态系统的特点２．１我国草原的分布概况中国草原广泛分布于东北的西部、内蒙古、西北荒漠地区的山地和青藏高原一带，主要分布在黑——收稿日期：２０１４０２２４铁道建笥技术ＲＡ『ＬＭｙＣ０～Ｓ丁ＲＵＣ丁『０～丁￡－ｃＨ～０ＬＯＧｙ龙江、吉林、辽宁、内蒙古、宁夏、甘肃、青海、新疆、陕西、河北、山西和四川等１２个省区。分为东北草原区、蒙宁甘草原区、新疆草原区、青藏草原区和南…方草山草坡区，如表１所示。‘根据中科院草原研究所张明华等的研究２ｏ，上世纪８０年代中期，我国现有各类草原５３亿亩，约占国土总面积的３４．７％。北方草原４３亿亩，湿润草原６亿亩，干早草原１５．６亿亩，荒漠草原、半荒漠草原１１．４亿亩；南方草原１０亿亩，占南方１２省（区）土地总面积的２６％。根据２０１２年全国草原监测【３Ｊ，２０１３年我国天然草原面积３．９３亿ｈｍ２，约占国土总面积的４１．７％，可利用草原面积为３．３１亿ｈｍ２，占草原总面积的８４．３％。我国草原面积仅少于澳大利亚，是世界上第二草原大国。２．２草原生态系统的主要特点草原生态系统是以各种草本植物为主体的生‘物群落与环境构成的功能统一体４Ｊ，是由草本植物构成初级生产者，食草动物为主体的次级消费者等生物群落与其生存环境之间构成的物质和能量流动转化系统。我国的草原生态系统是欧亚大陆温带草原生态系统的重要组成部分。根据自然条件和生态学区系的差异，大致可将我国的草原生态系统分为３个类型：草甸草原、典型草原、荒漠草原＂Ｊ。草原生态系统极为复杂，因环境的差异性导致各草原类型、群落组成等差别巨大。白文辉等Ｍｏ在１９７４～１９８４年期间，对内蒙古１个盟３７旗（县、市）的昆虫进行了研究，共采集标本１７目１３０科２０１４ｌ增１）万方数据・线路／路基・１２００多种，仅蝗虫就有２０多种。我国啮齿类动物种类多样，草原地区分布广泛，不同年份因降雨量和天敌的变化，往往会形成严重的灾害。因草原地区独特的环境条件．两栖类、爬行类种类及数量众多；大型食草类动物有黄羊、野驴、野骆驼等；食肉目有狐狸、狼等，部分区域有金钱豹、雪豹等分布；草原地区往往是候鸟迁徙的中转站或目的地，因食物链较为完整，大型猛禽、鹰类等较常见；大型河流、湖？白发源于或流经草原区，因良好的生态环境，为鱼类等提供了越冬场、产卵场、索饵场、和洄游通“”道，即三场一通道。草原地区也是我国畜牧业最发达的地区。表１中国草原区划区划分布区域分布面积海拔范围主要特点东北分布于黑龙江、吉林、辽宁三省和内蒙古的东北部，覆盖在东北平原的中、北部及其周围的丘陵，以及大、小兴安岭和占全国草原Ｊ３０～１（）００ｎ１地形起伏不大，生长良好草原区总面积的２％长白山脉的山前台地上蒙宁包括内蒙古、甘肃两省区的大部和宁夏的全部以及冀北、占全国草原以高原为主，还包括部分低晋北和陕北草原地区。此外，还有部分山地、低山丘陵、平ｌ０００～ｌ５００ｍ山丘陵、沙地等；水土流失及甘草原区总面积的３０％原和沙地等草原退化严重多生长于山坡及山谷中，气新疆新疆草原区位于中国西北边陲，北起阿尔泰山和准噶尔界占全国草原ｌｏｏＯ～２０００ｍ候凉爽．牧草丰盛，适于发展草原区山，南至昆仑山与阿尔金山之间总面积的２２％畜牧业青藏分布于青藏高原．包括青海、西藏两省区的全部和甘肃的占全国草原３Ｏｏｏｍ以上．海拔较高，植被呈垂直分布明显，植被脆弱，恢复极为草原区西南部以及四川的西北部、云南的西北部等总面积的３２％最高至７５５６ｍ困难南方草山包括四川（西部阿坝、甘孜和小凉山部分地区除外）、云南占全国草原ｌ０００ｍ以下的多为森林破坏后形成的次生（迪庆地区除外）、贵州、湖南、湖北、皖南、苏南、浙江、福草坡区总面积的１４％丘陵山区草地，较分散性建、台湾、广东、海南、广西等省区各种类型的山丘草场３铁路建设对草原生态系统的影响分析３．１对重要生态敏感区的影响草原地区独特的生态环境往往是重要的野生动植物集中分布区，为有效保护动植物资源，相关行政管理机构建立了自然保护区、世界自然和文化遗产地，风景名胜区、森林公园、地质公园，重要湿地等特殊或重要生态敏感区。例如新建长春至西巴彦花铁路东起长春市农安县开安镇，向西经松原市长岭县城北侧、白城市通榆县、内蒙古自治区兴安盟突泉县、科尔沁右翼中旗等地，位于我国东北草原片区。沿线分布有吉林腰井子羊草草原省级自然保护区、大布苏国家级自然保护区、吉林向海国家级自然保护区、内蒙古科尔沁国家级自然保护区、内蒙古五角枫自治区级自然保护区等。为减小铁路工程建设对重要生态敏感区的影响，在预可研阶段通过详细论证和线路方案比选，调整线路曲线半径，对上述目标进行了绕避，从根本减轻工程建３１０钐｝道建镝技术设对其的影响。但铁路作为线状工程，在沿线经济据点的要求下，新建长西铁路部分地段仍距离自然保护区边界较近，因此，需在可行性设计阶段对工程扰动范围、取弃土场、施工便道、制存梁场、轨排基地、混凝土搅拌站、填料拌和站设置的位置、扰动范围、施工组织、工程进度、防护措施等予以分析，并提出针对性的保护措施，才能减轻工程建设和运营过程对重要生态敏感区的影响。一般铁路主体工程的征地宽度、范围较确定，临时工程对保护区的影响范围大、持续时间长、管理难度大，是环境的重要的影响因素。工程运营后的影响则主要体现在噪声、振动对环境敏感目标的影响，因铁路类型、运营速度等的不同而不同，但总体上易于防治，便于管理，具有明确的目标性。３．２工程阻隔影响草原地区在牲畜放牧转场、青储草料运输、人员通行等对通道要求较高，往往是铁路设计最容易忽视的内容。铁路工程勘察设计过程，若前期调查闩＿Ａ『Ｌ¨饵ｙ”Ｃ０～Ｓ丁开ＵＣＯ～丁ＥＣＨ～ＯＬＯＧｙ２０７４ｆ增１Ｊ万方数据・线路／路基・不全面，对主要通道要求不了解，工程建成后部分地段完全被阻隔，给当地的农牧业造成极大的不变，后期再新开通道进行补救往往难度极大。对草原集中分布区、铁路与草原道路相交地段、铁路两侧有村庄、农牧民、养殖点附近要预留充足的桥涵设施，特别是涵洞工程．设计过程要充分咨询当地农牧民，为群众生活提供便利，减少工程建设影响，也为铁路后续运营安全提供保障；路堤等的修建会对动物活动形成一道屏障，使得动物的活动范围受到限制，使其生境破碎化，对小型兽类、爬行类和两栖类野生动物会产生一定的影响。在水草丰美、河流或沟谷、水源点及人迹罕至地段野生动物分布较较集中，需预留足够的桥涵工程。动物通道的设置要充分结合环境和地形．应同时满足大部分动物通行的要求。３．３工程建设对野生动物的影响施工期人员及施工机械产生的噪声、振动、灯光等可影响沿线野生动物的觅食、栖息等行为，迫使其远离施工区域；工程永久和临时占地在一定范围内缩小了野生动物的栖息空间，切割了部分陆生动物的栖息区域和觅食区域等。由于草原地区在大的尺度上具有相同生境，施工期对野生动物等影响相对集中，范围有限；工程运营后则会对沿线野生动物产生长期干扰。因此，工程勘察设计阶段应调查清楚野生动物分布范围，种群特点、生活习性、候鸟迁徙线路等，尽量使线路远离湖泊、饮水点等野生动物集中活动区：候鸟迁徙路段的线路应尽可能降低坡度，山坳垭口或湖泊等区段应栽植密集的树木，加强绿色通道建设，减少噪声振动及夜间行车灯光的影响和扰动。在野生动物集中分布区段设置禁止鸣笛标志，采取针对性措施减少工程对动物生境的扰动。３．４工程建设对沙漠化影响我国草原分区中除南方草山草坡、东北草原东部地区降雨量相对较大外，大部分地区地处干旱、半干旱区，草原存在不同程度退化，下覆土壤较薄，沙物质丰富，地表植被或结皮受到破坏，造成地表裸露，结皮下覆的沙地将变成沙源，在局部风速流铁道建笳技术Ｆ汹『ＬｗＡｙＣ０＾，Ｓ丁只ＵＣ丁『０～硅－ｃＨ～ＯＬＤＧｙ场改变后，会产生强烈风蚀。施工过程机械碾压引起的土体结构的破坏，加剧了对施工地面及其周围土地的土壤侵蚀，使得沙漠化、荒漠化范围扩大；路基和站场工程占地、取土场、施工便道、施工营地、人为活动等扰动地表、损坏植被、土壤，使细沙外露，土壤抗蚀性降低，为风力侵蚀提供了丰富的沙源。４结论与探讨（１）草原地区动植物资源极为丰富，新建长春至西巴彦花铁路４００多ｋｍ，草原类型地带性分布明显，盐碱性湿地、湖泊等相间分布在线路两侧；所经的内蒙古区域内兽类６目１５科３５种，鸟类１６目４０科２６０余种，爬行动物２目５科１３种，两栖动物１目４科７种；吉林省范围内有兽类５目１３科３０种，鸟类１７目５３科２９３余种，两栖、爬行类２目４科４属８种。因此，全面调查工程沿线自然特点，植被分布及野生动物集中分布区、栖息地、生活习性等特点，准确评价铁路工程建设对草原区野生动植物的影响，并提出有针对性的保护措施才能有效是减轻工程建设对环境的影响：（２）因环境敏感性，对区域内出现的部分珍稀保护性野生动物，部分专家过于关注其种群和数量，但工程环境影响评价过程往往时间短，短期观察难以获得准确的数据，指导性较差。工程实践过程发现，调查铁路工程范围有无珍稀濒危野生动物分布，确定集中活动区、栖息地和迁徙途径才能提出有针对性的防护措施，最大限度降低工程建设对野生动物产生的影响；为满足草原区野生动物通行的要求，部分铁路设置了天桥式野生动物通道，调查发现，即使无列车通过，野生动物几乎从来都不会跨越，其效果大打折扣，而长大桥梁和涵洞对减轻野生动物阻隔作用效果明显。（３）草原地区河流、湿地、湖泊等分布较多，人为干扰较小，这些区域往往是候鸟迁徙的中转站或目的地，为减轻列车运营灯光对鸟类的影响，部分铁路沿线设置了２．５ｍ高的光屏障，调查发现，机车行车灯距轨面高３．８ｎ１左右，车窗高为２．４～２０１４ｌ增１｝３１１万方数据・线路／路基・３．６ｍ，因此较低的光屏障难以阻挡行驶灯光照射影响。由于列车通过鸟类迁徙路线区时间较短，若线路运输繁忙，则应考虑栽植乔灌木行车绿色长廊可极大缓解铁路夜间行车对迁徙性鸟类的影响。同时，光屏障并不是在各个区域都适用，如果铁路经过的候鸟迁徙路线有大鸨等大型涉禽分布，因其体重、起飞距离和高度要求，应避免设置高大屏障对其长期阻隔影响。光屏障虽然在高速公路沿线有较好的效果，但铁路沿线的适用性需谨慎考虑。（４）我国东北草原区、蒙宁甘草原区、新疆草原区、青藏草原区存在不同程度的退化。调查发现，草原区因新修道路等工程后，新开施工便道等创面像撕开的裂口，随着风力侵蚀，沿便道向两侧扩展，流沙出现后则很难治理，也对行车安全造成极大危害。因此，施工过程要严格限制临时用地的范围，根据主体工程进度，制定科学合理的施工计划，加强施工组织，采取防护措施，避免主体工程完工数年后，临时工程仍处于裸露状态，任其风沙活动发生的情况。（５）环境影响评价报告中应对珍稀、濒危保护（上接第２９９页）３和邢线车站设计体会３．１注重前期与各专业的配合由于和邢线地形复杂，线路长大下坡较多，桥隧较多，对新建车站设计影响较大。前期需要与线路、桥梁、隧道、地质、路基等站前专业密切配合，并与站后专业及时沟通，尽早确定岔线规模、位置。以便合理确定车站规模，避开不安全因素和工程量巨大的站位方案，使车站设计科学、合理。如接触网专业要求在将军川站设接触网工区，而该站原设计为直线站，两端均为桥，接触网工区及其安全线设于桥上既不合理且工程量巨大，站场专业及时与桥梁、线路专业沟通，将该站改为曲线站，使车站和顺端位于路基上，从而解决了这一问题。３．２注重既有站排水系统调查和邢线定测阶段，对和顺、邢台接轨站做了详３１２铁道建筑技术性野生动植物应附着照片，不仅能方便建设单位开展野生动植物宣传和保护，也能为施工单位建设过程提供指导，以利于施工过程的保护。综上，我国幅员辽阔，草原地区环境复杂多样，铁路工程跨度大，距离较长，难以一概而论，因此，开展环境监测监控极为重要，通过施工期和运营期的监测、调查，并不断总结经验，才能为相似区域铁路工程建设提供指导，并减轻环境影响，保护有限的草原生态环境。参考文献［１］高鸿宾．中国草原［Ｍ］．北京：中国农业出版社，２０１２．［２］张明华．关于我国草原的现状及前景［Ｊ］．中国草原与—牧草，１９８４（２）：４９．［３］缪冬梅．２叭２年全国草原监测报告［Ｊ］．中国畜牧业，—２０１３（８）：１６２７．［４］李文华．中国当代生态学研究一生态系统管理卷［Ｍ］．北京：科学出版社，２０１３．［５］侯向阳．中国草原科学［Ｍ］．北京：科学出版社，２０１３．［６］白文辉，徐绍庭．内蒙古草原昆虫名录［Ｊ］．中国草地—学报，１９８５，１（１）：１２１８．细调查。尤其是位于京广线上的邢台站，拆迁量巨大（合计拆迁房屋７万多ｍ２），钢轨、道岔型号较多，车站排水系统年久失修很难挖探，设计人员花了大量时间进行外业调查，给设计工作奠定了坚实的基础。然在具体设计中，仍然发现车站排水系统调查存在一些漏洞，需要在补充定测阶段结合桥梁、给排水专业进一步落实。３．３注重进站道路的调查和设计由于和邢线属山区铁路，有些车站所处位置较偏远，进站道路（包括进场、段、所道路）很难接引，需要在勘察阶段调查清楚车站附近有无合适的外部道路可以接引，如无，需联合线路专业将道路从较远处引入站内，并纳入设计范围，以免漏项，给后续工作增加不必要的麻烦。另外一些仅办理客运作业的车站，通站道路虽只需考虑铁路用地界范围内部分，用地界以外由地方自行修建，但在勘察设计阶段也要做好接引规划，做到心中有数。ＲＡ『Ｌ¨，ＡｙＣＯ～Ｓ丁开ＵＣ丁『０～丁ＥＣＨ～０ＬＯＧｙ２０１４’ｆ增Ｊ万方数据