党的二十届四中全会提出,加快经济社会发展全面绿色转型,建设美丽中国。牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,以碳达峰碳中和为牵引,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,筑牢生态安全屏障,增强绿色发展动能。党的二十届四中全会审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》提出,推动工业、城乡建设、交通运输、能源等重点领域绿色低碳转型。

交通运输作为绿色低碳转型的关键领域,也是生态保护的重要阵地。面对生态环境破碎化、原生植被破坏、野生动物迁移阻隔等挑战,交通运输领域必须以技术创新为核心,探索“交通发展与生态保护”协同共生之路,为推进人与自然和谐共生的现代化提供坚实支撑。

聚焦全球生物多样性的热点地区——青藏高原,水土流失严重地区——黄土高原等区域,依托国家重点研发计划项目,交通运输部科学研究院联合生态环境部卫星环境应用中心、中国科学院地理科学与资源研究所、中交第一公路勘察设计研究院有限公司、中铁二院工程集团有限责任公司、生态环境部环境工程评估中心、重庆交通大学、青海省交通建设管理有限公司、甘肃省公路交通建设集团、广西新发展交通集团等单位,围绕公路铁路建设与生态保护之间的矛盾,聚焦公路铁路建设对生态环境的影响以及减缓影响的路径两个主要问题,采用长期监测、遥感解译、模型构建、试验研究、工程验证等方法开展研究,形成五大主要成果。

一是阐明公路铁路对生态环境完整性及其功能的影响机理。以青藏公路、青藏铁路为典型案例,揭示公路铁路对植被、水系、冻土、野生动物等的时间累积与空间叠加效应。路域植被覆盖度呈“先增后减”特征,对水、土的影响呈增强趋势,引发冻融变化与水系阻隔;藏羚约需4年适应交通干扰,藏野驴与藏原羚适应周期约为2年。青藏工程走廊内公路铁路叠加形成的微地形提升水土保持能力,增加植被多样性,但有蹄类对公路回避效应强于铁路,且公路铁路间距越近回避效应越显著。

二是突破路域生态环境要素的高精度监测技术瓶颈。建设用地识别方面,基于高分辨率卫星数据与深度学习技术构建模型,实现复杂线性交通基础设施建设活动的高精度识别,识别精度达91.5%;路域植被监测方面,研发融合无人机和高分辨率卫星影像的生态影响区植被覆盖度高精度提取技术,精度达93.6%;路域细小水体监测方面,改进Unet++和Deeplabv3+模型,研发建设生态影响区水体高精度提取技术,识别精度达96%,为精准评估奠定数据基础。

三是创新路域生态环境的影响量化评估技术。构建多模式耦合评价模型,包括生态位、生境连通度等模型,突破传统评估仅适用于区域尺度的局限,适用于评估建设项目、工程走廊尺度,实现影响评估从半定性半定量到精准量化的转变,将评估精度从“逐年、公里级”提升至“逐月、30米级”。发展了时间加密与空间推演技术,基于多源异构数据融合、人工智能和云平台,实现核心评估指标精细量化,为路域生态评估提供高时空分辨率的生态要素数据。

四是发展路域生态保护技术。建立“工程+生态”约束指标体系,提出约束指标论证方法,开发基于生态约束的路线知识图谱决策系统,建立路线方案定量评价的多维多规则云模型,实现生态选线定量化决策。确定了路基建设扰动比、湿地路基过水能力、桥梁生境连通度、隧道地下水限排值等设计参数与参考取值,从设计方案源头降低生态影响。以扰动面积、生境连通度、装配化度等为约束指标,提出低扰动路基、桥梁、隧道等设计技术,从设计技术层面实现源头保护。

五是完善路域生态修复技术方案。解析坡面人工植被演替规律,发现西南山区4至5年可形成灌乔群落、黄土高原5至7年可形成灌草群落;发展坡面植被生长基础重塑技术,抗侵蚀能力提升约30%。提出路域近自然植物群落配置范式和坡面人工植物群落演替诱导干预技术,集成研发坡面近自然植物群落恢复技术,支撑路域受损坡面植被恢复重建和抚育养护管理。针对青藏高原植被修复难题,发展表土、草皮堆存利用技术,草皮存活率提升20%;揭示亚洲象、藏羚等对动物通道及其生境的偏好性特征,提出“生境适宜性评价+迁移廊道模拟+通道选址确定”的通道选址方法及通道选型、密度、设置参数、隔离设施等通道设置关键技术,明确桥梁高度不低于6米可满足藏羚种群大规模迁徙需要等关键参数。

成果转化应用,是彰显交通生态担当的落脚点。相关成果已转化为20余项国家、行业及地方标准,30余项发明专利与10余项软件著作权,并参编3项国际指南。

当前,美丽中国建设已进入关键期,交通生态保护仍需持续发力。未来,交通运输部科学研究院将进一步加强长期监测研究,建立路域生态监测站点,构建生态数据库,完善交通生态影响评价体系;更加注重自然修复,突出自然解决方案,强化表土利用与乡土植物选育;拓展研究广度,从大型野生动物延伸至两栖类、爬行类等物种,研发兼顾大型、小型物种生态连接的“一体化廊道”技术;推动生态—韧性协同提升,发挥植被根系对坡面土壤的加固作用;同时应用AI大模型、大数据,赋能交通生态监测评估,为建设人与自然和谐共生的现代化贡献交通力量。

作者:交通运输部科学研究院院长 陈济丁