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生態理念應用在道路工程的方式

建立於 2006/09/25
作者:蘇維翎(觀察家生態顧問公司)、曾榮英(桃園縣政府水務局技正)

在自然生態環境系統中,道路開發為人為干擾引入的主要因素,亦為環境變遷的關鍵,其結果往往對自然環境呈現負面影響。因此,將生態理念應用在道路工程上,其推動方向主要分為三種層次,即復育(restoration)、復建(rehabilitation)及再造(reclamation)。

復育是理想的狀態,修復因人類造成的損害,重建原有的水文、植群與土壤,讓土地恢復到原有生態系的功能、價值、動態過程和多樣性;然而,這卻不一定有最高的生產性,其適用範圍大多是在較原始的地區,而這些區域通常人為影響皆要求降到最低。另外,依據道路開發特性,可適用於如林道或產業道路廢棄時。

復建則是對於受干擾之區域,針對原地區生態系統的功能性與結構性,以人為經營的方式,維繫自然的自我組織能力。其適用範圍較廣,舉凡農地、林地、河川等區域之道路,皆可適用。

再造則是對於受到嚴重干擾或破壞的區域,以人為的方式恢復到能夠利用的狀態,再造亦可視為復育的第一階段,較適用於原始環境已被破壞殆盡,必須完全以人為的手段,來提供生態系統初期運作,例如都會地區的市區道路。

圖1 道路生態工程思維架構圖

4種策略降低道路開發造成的影響

在受過干擾的地區,人為介入所做的復育或重建工作是否為多此一舉,或是臨門一腳,這可由生態功能與生態系結構的關聯圖加以說明。由圖2可知,不管人為介入與否,生物量與養分含量可隨著自然的演替作用,自行恢復到原來的生態條件。其中,復育可以讓受創的生態系回復到原有的生態位階,復建卻不能完全恢復到原始位階,而再造在生態生產性的增加上,會使得生態結構簡化。除此之外,生態環境如受到嚴重的破壞,若放任不管,其生態位階會有再更進一步惡化的可能(Harris等,1996)。

圖2 生態系結構與功能二維圖

在生態保育及策略手法上,可分4種策略來降低道路開發造成的影響,分別為:

(a) 迴避:路廊與路線直接避開棲息空間及生物廊道,以保護重要生態系統,如重要微棲地、濱溪植被帶、樹林帶,透過前期路線規劃時,即迴避生物多樣性豐富或較敏感性之環境,避免重大衝擊產生。

(b) 縮小:包括地形地貌改變最小化、結構量體縮小、減少落墩、車道數(寬度)縮減、部份設計條件(如縱坡、速率)放寬等,採取減法原則的手法。

(c) 減輕:包括構造物設置位置調整、工法替代、材料改善、施工方法檢討、時間調整、樹木移植、生物通道設計等手法,以達到降低生態衝擊之目的。

(d) 補償:包括以沿道路兩側帶狀綠化處理,及表土復原,提供自然環境修復,或在道路開發破壞生物重要棲息地之前,另外塑造同質性之環境,供生物棲息等手法。

此外亦有以人為的方式,在生態環境已被破壞之區域,創造新的綠地環境,供生物棲息之增益性手法,只是在國內生態基礎資料庫尚未健全之限制下,必須謹慎使用。

工程前中後期策略的應用

值得注意的是,上述策略應用依序為迴避、縮小、減輕及補償。迴避為第一優先考量之策略,當迴避策略不可行時,應先思考縮減規模或延長工期等縮小策略(減法原則),再以減輕策略整合各方案與計畫詳加設計。若迴避、縮小與減輕皆不可行時,補償策略則為最後之手段。此4項策略除可應用於新闢道路,在既有道路之營運維護管理上,也可應用同樣之思考程序。例如陽明山國家公園生物通道,就是在道路營運階段發現大量動物被壓輾,因此進行減輕措施。或者修復工程的邊溝採取生態友善方案,也可以減少棲地切割的影響。

在工程進程配合上,策略應用也具有適用性(請參考圖3),工程前期,如計畫提送(如地區整體之交通運輸計畫),或可行性研究階段等大尺度計畫,應強調大尺度迴避及縮小策略之應用;工程中期,如規劃、設計階段,應強調中尺度迴避、縮小、減輕及補償策略之應用;而工程後期,如細部設計或施工階段,應強調細微尺度上迴避、縮小及減輕策略之應用。

另外,生態工程的策略運用應注意空間與時間之尺度,且在不同時間與空間尺度下,重要的是策略應用的順序,而非策略應用之成本、量體大小等。

圖3 不同階段之策略應用

參考文獻

1. European Communities. 2002. COST 341 Habitat fragmentation due to transportation infrastructure, European Communities.

2. 亞新工程顧問股份有限公司. 2005. 生態工法應用在道路工程之研究第二期期末報告. 行政院公共工程委員會.