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Effects of construction of Zhengzhou-Xi’an passenger dedicated railway on vegetation

郑西客运专线建设的植被影响分析


基于郑西客运专线建设工程所占用的各类植被面积,对工程造成的农田、林地和荒草地的生物量损失进行了估算.结果表明,该工程占用的植被面积为1526.12hm2,其中农田、林地和荒草地分别为1240.17hm2、232.99hm2和52.96hm2,工程在4年的施工期内造成的生物量损失共计65081.82t,其中农田植被生物量损失为30535.64t,占46.9%,林地植被生物量损失为33077.59t,占50.8%,荒草地植被生物量损失为1468.59t,占2.3%.随着边坡防护、站场绿化等植被恢复措施的实施,初期每年可补偿的植被生物量为1220.90t.

Based on the different vegetation area occupied by the construction of Zhengzhou-Xi‘an passenger dedicated railway,the authors quantitatively analyzed the vegetation biomass losses of cropland,forest land,and wasted land.The results showed that the vegetation area occupied by the construction was 1526.12 hm2,of which cropland,forest land and wasted land accounted for 1240.17, 232.99 and 52.96 hm2,respectively.During the four year construction period,the total vegetation biomass loss would be 65081.82 t,of which 30535.64 t was cropland vegetation loss(46.9%),33077.59 t was forest land vegetation loss(50.8%),and 1468.59 t was cropland vegetation loss(2.3%).1220.90 t vegetation biomass would be compensated in the early stage after the vegetation restoration measures such as slope vegetation protection,stations afforestation took effect.


全 文 :第30卷第5期
2011年9月
生态科学
EcologicalS ience
30(5):531-534
Sept.2011
何吉成,王忠岱,甄建超.郑西客运专线建设的植被影响分析[J】.生态科学,201l,30(5):531-534.
HEJi-cheng,WANGZhong—dai,ZHENJian—chao.TheeffectsoftheconstructionofZhe gzhou-Xi’allpassengerdedicatedrailwayon
vegetations[_玎.EcologicalScience,201l,30(5):531-534.
郑西客运专线建设的植被影响分析
何吉成1, 王忠岱1, 甄建超2
1交通运输部规划研究院环境资源所,北京100028
2中国石油天然气股份有限公司规划总院,北京100083
【摘要】基于郑西客运专线建设工程所占用的各类植被面积,对工程造成的农田、林地和荒草地的生物量损失进行了估算。结
果表明,该工程占用的植被面积为1526.12hm2,其中农田、林地和荒草地分别为1240.17hm2、232.99hm2和52.96hm2,工程
在4年的施工期内造成的生物量损失共计65081.82t,其中农田植被生物量损失为30535.64t,占46.9%,林地植被生物量损失
为33077.59t,占50.8%,荒草地植被生物量损失为1468.59t,占2.3%。随着边坡防护、站场绿化等植被恢复措施的实施,初
期每年可补偿的植被生物量为1220.90t。
关键词:郑西客运专线;植被;生物量;铁路建设
doi:10.3969/j.issn.1008.8873.2011.05.011中图分类号:X37,Q14文献标识码:A文章编号:1008—8873(2011)05-531—04
EffectsofconstructionofZhengzhou—Xi’anpassengerdedicatedrailwayon
vegetation
HEJi.chen91,WANGZhong.dail,ZHENJian.cha02
1.DivisionofEnvironmenta dResourcesResearch.TransportPlanningandResearchI stitute,MinistryofTransport,Beijing100028,
China
2.PetroChinaPlann新2andEngineer加2Institute,PetroChinaCompa yL mi d,Beijing100083,China
Abstract:Basedonthedifferentv getationareaccupiedbytheconstructionofZhe gzhou-Xi’allpassengerdedicatedrailway,the
authorsquantitativelyanalyzedthvegetationb masslossesofcropland,forestland,andwastedland.Theresultsshowedthatthe
vegetationareaccupiedbytheconstructionwas1526.12hm2,ofwhichropland,forestlandandwastedlandaccountedfor1240.17,
232.99and52.96hm2,respectively.Duringthefouryearconstructionper d,thetotalvegetationbiomasslosswouldbe65081.82t,of
which30535.64twascroplandvegetationloss(46.9%),33077.59twasforestlandvegetationloss(50.8%),and1468.59tWascropland
vegetationloss(2.3%).1220.90tvegetationbiomasswouldbecompensatedinthearlystageafterthevegetationrestorationmeasures
suchasslopev getationprotection,stationsafforestationookeffect.
Keywords:Zhengzhou-Xi’anpassengerdedicatedrailway;vegetation;biomass;railwaysconstruction
收稿日期:2011-05.25收稿,2011-09—20接受
作者简介:何吉成(1976一),男,地理学博士,生态学博士后,副研究员,主要从事交通运输行业环境、能源、自然灾害、温室气体和
大气污染物排放等方面的研究。E·mail:jichenghe@gmail.tom
万方数据
l引言(Introduction)
植被生物量是植被生态系统重要的功能指标,也
是反映植被生态系统碳收支和储备的重要指标IlJ。受
人类开发建设活动的影响,一些地区的植被资源或生
物量正不断遭到破坏或损失口J】。客运专线建设工程
具有施工线路长、用地数量多、施工时间长等特点,
在客运专线建设过程中,修筑路基、修建车站等均会
占用土地,破坏地表植被,造成生物量损失,给沿线
生态环境造成不利影响。人们对郑西客运专线建设工
程的路基沉降【4】和震陷Ⅱ1等方面进行了研究.但对工
程造成的生态影响问题关注较少。本文以郑西客运专
线建设工程为例,从工程造成的植被生物量损失的角
度来分析该建设工程对沿线植被资源的影响.该研究
可为指导我国铁路建设项目的生态保护工作提供参
考。
2郑西客运专线沿线自然环境特征与工程概;兄(Locai
Envimnmen协ICharacteristicsand the
ConstructionPr jectof Zhengzhou-Xi’an
PassengerDedicatedRailway)
2.1线路沿途自然环境特征
郑西客运专线位于河南、陕西两省境内,东起自
郑州,西止于西安,经过巩义、洛阳、三门峡、渭南
等多个城市(图1),沿线经过华北平原、豫西山地
和渭河冲积平原。沿线属暖温带半湿润大陆性季风气
候,春季多风干旱,夏季炎热多雨,年均气温13.2~
14.7℃,年均降水量559.3~601.7mill。沿线地表河
流主要水系为伊洛河水系和渭河水系,主要河流有伊
河、洛河、南润河、天池河、石泉河、灞河和沪河等。
沿线土壤类型主要有棕壤、褐土、潮土、红粘土和黄
绵土等【6J,沿线区域原生植被为暖温带落叶阔叶林,
受人类活动影响.天然植被已遭严重破坏.被次生植
被或人工植被取代,主要树种有栓皮栎(Ql"佑啦
variabilis)、山杨(Populusdavidiana)、油松(Pinus
tabulaeformis)、华山松(Pinwarmand i)、槲栎
(Quercusaliena)、鹅耳枥(Carpinusnt czaninowii)
和漆树(Toxicodendronvernicifluum)等,灌木有酸
枣(Ziz(ohusjujubavat.spinosa)、连翘(Forsythia
suspensa)、荆条(Vitexnegundovuheterophylla)、
小叶石棒子(Spiraeapubescens)和六道木(Abelia
dielsii)等,草本植物主要有蒿类(彳,棚缸蛔spp.)、
白草(愚埘晌centrasiaticum)、羊胡子草
(Eriophorumspp.)、白茅(1mperatacylindrica)和
黄背草(Themedajaponica)等。沿线农业发达,主
要栽培植被为小麦(Triticumaestivum)、玉米(Zea
mays)和棉花(Gossypiumpp.)等旱地作物门。
2.2工程概况
郑西客运专线为双线高速电气化铁路。线路全长
455.609km,工程新建桥梁196座,长129.439km,
占线路总长的28.4%;新建隧道47座,长75.567km.
占线路总长的16.6%,新建车站lO座。工程永久占
地1771.06hm2,临时占地754.59hm2;土石方总量
为4634.70×104一,其中挖方2757.83×104m3,填
方1876.87×104寸,弃方3249.93×104m3。工程总
投资342.13亿元,工程于2005年5开工,工期为4
年国。
圈1舾客运专氇的地理位置示意圈
他lThelecatlenefZiaengzb.-Xl’anpasseagerdedicated
ralllway
3建设工程造成的檀被生物量损失(Vegetation
BiomassLo softheConstructionProject)
3.1工程占用的植被面积
铁路建设占用的土地分永久占地和临时占地,永
久占地一经征用其性质和用途将彻底发生改变,由原
来的地类变更为交通用地,其功能也将发生改变。而
①铁道第四勘察设计院, ‘新建铁路郑州至西安客运专线水
土保持方案报告书2004年8月,武汉
万方数据
5期 何吉成,等.郑西客运专线建设的植被影响分析 533
临时用地只是临时性占用,工程一旦完工,就会恢复
其原有功能和用途,因此其性质和权属并不改变,加
之与永久占地相比,临时占地面积一般较小,因此本
研究只考虑工程永久占地造成的植被生物量损失问
题。本工程永久占地为1771.06hm2,主要用于路基、
站场等主体工程,在永久用地中有1526.12}Ⅱn2的土
地生长有植被,其中河南省和陕西省各占68.5%和
31.5%。全线永久占用的植被面积中,耕地、林地和
荒草地分别占81.2%、15.3%和3.5%,河南境内对应
比例为83.2%、12.6%和4.2%,陕西境内对应比例为
76.9%、21.1%和2.0%,工程占用和破坏的植被面积
见表1。
表1郑西客运专线建设工程占用的植被面积(hm2)
Table1 Thevegetationareaoccupiedby the
Zhengzhou-Xi’anpassengerdedicatedrailwayconstruction
project(hm2)
3.2工程造成的植被生物量损失
3.2.1农田植被生物量损失
工程共占用农田1240.17hm2,沿线农田的作物
种植制度属于一年两熟制,主要是冬小麦和夏玉米两
种作物的连作[8’91。农田植被生物量损失计算公式如
下:
2 2
B=∑∑(c,×(1_MCj)x)/(HIj×厂)(1)‘-一‘-一、J 、 o
i=1 j=l
公式(1)中:B为农田植被生物量损失(t),i
为省份,,为作物种类,C,为,种作物的产量(t-hm-2),
M-C,为,种作物收获部分的含水量,4f为f省的农田面积
(hln2),m为,种作物的收获指数(经济产量与作
物地上部分干重的比值),厂为农作物地上部分生物
量占全部生物量的比值。
据研究[101,小麦和玉米收获部分的平均含水量
分别为12.5%和13.5%,收获指数平均值分别为0.37
和0.49。据Jackson等人的研究【l11,农作物根茎比平
均值为o.1,据此推算,农作物的_艟为o.91,每公顷
小麦和玉米产量分别按4.1t和7.2tff【l2|,由公式(1)
算得农田植被生物量损失为30535.64t,其中小麦生
物量损失为13213.87t,占43.3%,玉米生物量损失
为17321.77t,占56.7%。
3.2.2林地植被生物量损失
工程共占用林地面积为232.99hm2,林地的植被
生物量损失计算公式如下:
2
三=∑(形+异×y)×4(2)
i=1
公式(2)中:L为林地植被生物量损失(t),啊
为林地现存植被生物量(t·hm-2),Pt为林地植被年
净生产量(t·hm-2.a。1),y为施工期长度(a),A疗为
林地面积(hm2),洞公式(1)。沿线地带性植被
为暖温带落叶阔叶林,但原生林已遭破坏,现在多数
为次生林和人工林。据李高飞等人的统计研究【l引,
孵取93.37t.hm-2,Pt取12.15t.hm-2.a~。经公式(2)
计算,因工程占地损失的林地植被生物量为33077.59
t。
3.2.3草地植被生物量损失
工程共占用荒草地面积为52.96hm2,荒草地的
植被生物量损失按如下公式计算:
2
c=∑(吸+只×】,)×以(3)
i=1
公式(3)中:C为荒草地植被生物量损失(t),
矾,为f省荒草地现存植被生物量(t·hm2),Pcf为f省
荒草地植被年净生产量(t·hm-2.a-1),A。,为f省荒草地
面积(hm2),f和Y同公式(2)。据朴世龙等人的统
训141,河南省和陕西省的草地平均生物量分别为7.65
t.hm2和5.40t.hm2,Pc;取我国草地净初级生产量的
平均值5.12t.hm-2.a-1【15】。经公式(3)计算,因工程
占地损失的荒草地植被生物量为1468.59t,其中河南
境内有1225.06t,占83.4%,陕西境内有243.53t,
占16.6%。
3.2.4植被生物量的总损失量
工程占用和破坏的植被面积共有1526.12hm ,
占地共造成的植被生物量总损失为:
T=B+三+C(4)
公式(4)中:劢植被生物量的损失总量(t),B、
三和C分别见公式(1)、(2)和(3)。综合上述计
算结果,本工程施工期对农田、林地和荒草地的占用
造成的植被生物量损失共计65081.82t,其中农田植
被生物量占46.9%,林地植被生物量占50.8%,荒草
万方数据
i!兰 生查型堂里!竺12曼坦曼!璺里堕些呈 iQ堂
地植被生物量占2.3%。
4讨论与结论(DiscussionandConclusions)
4.1讨论
按铁路建设的生态防护要求,主体工程中的路基
边坡要进行绿色防护,站场等绿化地段要进行绿化美
化,因此工程完工后通过种草植树等绿化措施每年可
补偿部分生物量。按永久占地中有20%的面积用于绿
化,按人工恢复植被初期年净生产量为4.0t.hm-2.a_1
计算,初期每年可补偿的植被生物量1220.90t。随着
植被恢复和生长速度的加快,后期人工恢复植被年净
生产量会逐渐提高,因此后期每年可补偿的植被生物
量会更多。
铁路、公路等线性工程的建设不可避免地要破坏
沿线一定数量的植被,估算工程造成的植被生物量损
失是生态补偿和生态恢复的重要依据。本研究基于工
程永久占地所破坏的植被面积来对植被生物量损失
进行了估算,林地和草地生物量是按沿线区域平均生
物量状况来考虑的,因此计算结果只是一个粗略的估
算。在今后的研究工作中,在方法上可进一步深入和
细化,例如,可对工程沿线的林地和草地选取一定数
量的样方进行生物量测定,在生物量实测数据的基础
上进行生物量损失估算,这样会获得更为准确的结果。
4.2结论
本文初步分析了郑西客运专线建设工程的生物
量损失,该工程占用和破坏的植被面积共有1526.12
hm2,其中农田、林地和荒草地分别为1240.17耐、
232.99hm2和52.96hm2,工程施工造成的植被生物
量损失共计65081.82t,其中农田植被生物量损失为
30535.64t,占46.9%,林地植被生物量损失为
33077.59t,占50.8%,荒草地植被生物量损失为
1468.59t,占2.3%。工程竣工后,随着边坡防护、
站场绿化等植被恢复措施功能的显现,初期每年可补
偿l220.90t的植被生物量,后期每年可补偿的植被
生物量会更高。
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万方数据
郑西客运专线建设的植被影响分析
作者: 何吉成, 王忠岱, 甄建超, HE Ji-cheng, WANG Zhong-dai, ZHEN Jian-chao
作者单位: 何吉成,王忠岱,HE Ji-cheng,WANG Zhong-dai(交通运输部规划研究院环境资源所,北京,100028), 甄建
超,ZHEN Jian-chao(中国石油天然气股份有限公司规划总院,北京,100083)
刊名: 生态科学
英文刊名: Ecological Science
年,卷(期): 2011,30(5)

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