公路生态恢复式设计的基础

公路生态恢复工程设计是包括了一定目标预期的物理、化学和生物等特征的综合性生态恢复解决方案。基于不同区域的生境条件和恢复目标要求，常见的公路生态恢复工程的设计主要有以下4种手法。

（一）自然式恢复设计

自然式恢复设计是相对于传统的规则式设计而言的，是指通过植物群落设计和地形起伏处理，从形貌上表现自然，旨在将公路生态恢复与植被景观营造充分融合，创造协调、和谐的路域自然生态景观。自然式设计的核心是根据地域特征和运用恢复生态学原理，参考地域植物群落的种类组成、结构特点和演替规律，以植物群落营建为基本单元，构建多层次、多结构和多样化的地带性植物群落。适用于自然式设计的区域应具备以下条件：地表稳定性较好，对道路行车安全无影响；当地植被系统良好，具有当地乡土物种入侵的可能；植物群落虽然受到一定程度的破坏，但土壤系统未受到扰动，不会产生严重的水土流失现象，同时土层较厚，具备周边植物入侵和物种发育生长的条件。自然式设计应用在工程实践中较少，一般会出现在土质条件和植被生态系统较好的地区，且道路施工时还应采取适当的植被保护措施（如使用表土剥离后回填措施等）。防止人工干扰对坡面植物、土壤的破坏，最大限度地保护坡面原生植被。

（二）乡土化恢复式设计

乡土化恢复式设计是指参考公路工程周边自然环境条件和植被生长状况，使生态恢复工程设计符合当地的自然生态条件并反映地域的植物景观特色。公路生态恢复工程的乡土化设计主要体现在植物物种选择上，即遵循“以乡土植物为主”“适地适树”的原则，目的在于使植物群落能够逐渐发展为适应当地土壤、气候条件的草本、灌木和乔木植物组合，这不仅可以发挥植被的生态功能，并且易于与公路沿线自然景观融合，提高路域植被景观的多样性和观赏性。

（三）人工辅助恢复式设计

对于在公路修建过程中受到较为严重破坏的地域，其上的植被群落受到较大程度的破坏，表层土壤也遭到较为严重的毁坏，对边坡而言还伴随着边坡表层不稳定的现象，这种情形适用于人工辅助恢复。恢复时，需要首先采用有效的工程设施来提供固土条件，然后通过人工辅助措施，重建地表土壤系统，即用改良后的客土、附近的耕作土或专门配置的种植土来重建土壤，并辅以防止雨水侵蚀、水土流失措施，以保持土层的稳定性。人工辅助恢复模式所适用的前提条件是周边的植被系统较好，具有当地乡土物种入侵边坡生境的可能。随着表土中土壤种子库功能的发挥以及周边当地乡土物种的入侵，植被会逐渐自然恢复，并最终形成与当地自然环境相融合的植被系统。

（四）人工恢复式设计

人工恢复模式适用于“裸露”“新鲜”的边坡，即在道路修建过程中受到大面积切割、重创的边坡，其坡面土壤层分崩离析，坡面植物也消失殆尽，原有的土壤和植被系统完全丧失，且冲刷侵蚀、水土流失现象严重。恢复时，必须先选取适宜、有效的工程技术、生态技术和土壤再造工艺来重建人工土壤层，为满足植被恢复所需要的养分和质地等功能奠定基础。因坡面人工土壤层的稳定性通常较差，在外力侵蚀（风、雨等）下会产生滑移，还需要对坡面进行快速植被覆盖，利用植被的护坡效应保持坡面的稳定性。考虑到依靠当地乡土物种入侵的自然植被恢复所需的过程太长，不满足坡面快速覆盖的要求，这就需要人为配置先锋植物品种，在重建人工土壤层的同时，协助其快速发育成长，完成初期的坡面植被恢复。通过对坡面土壤系统和植物群落的合理设计，加之可行、有效的坡面工程的实施，随着时间的推移，坡面土壤—植被系统处于不断自我更新和演替的状态，到了恢复的中后期，坡面植物由先锋植物逐渐演替为乡土植物，从而实现坡面植被恢复，并促使边坡生态系统趋向近自然、可持续的目标发展。人工恢复模式在边坡植被恢复工程中大量存在，且大都针对挖方路堑岩质边坡的植被恢复和生态防护，因其具有一定的普遍性、困难性，故长期以来一直是路域生态恢复研究的重点和热点问题。

（五）景观营造式设计

对于城市内部及郊区、风景名胜区、旅游道路沿线等区域，为了适应当地经济社会的可持续发展、生态文明建设等需求，不仅要进行基本的植被恢复，还要满足与区域自然环境相协调的景观要求。因此景观营造不仅要求植被发挥控制水土流失、改善生态环境的作用，还应具备满足景观特殊要求的功能，即在植物群落设计中要更多地考虑例如绿期、花期、形态、层次等美学因素，并且通常要求能达到层次分明、色相丰富、四季常绿、三季有花的观赏效果。在以生态恢复为目标的工程设计上，景观营造型设计通常不单独采用，往往与上述4种设计相统筹、协调，采取经济合理、有效可行的设计方案和工程措施，以兼顾生态效应和景观效应的最优化、最大化。