Ⅰ 公路建設引起的環境變化
公路建設是一種人工地貌過程。公路是人類修建於自然環境中的一種人工建築物，在建築過程中必然對環境產生重要影響，並引起路域環境變化。在公路建設促進區域環境質量改善的同時，也引起路域環境退化。對公路工程的沿線及輻射區域，公路工程的環境影響除了直接導致的大氣和雜訊污染、水土流失、生物多樣性損失、水質和水環境惡化等環境後果以外，沿線人工干擾沿帶狀分布，並向兩側延伸，促使人類生產生活方式改變，改變土地利用方式，進而使土地覆被發生變化。公路直接暴露於大自然中，是一個穿過不同地理區域的土、石及瀝青結構物。公路建成後便不斷遭受來自自然環境的影響和自然災害的破壞，致使道路病害發生。
一、公路建設使環境得到改善
公路的興建，對促進沿線的經濟發展及廠、礦企業、居民的生產和生活的提高起著極其重要的作用。乾旱區綠洲呈片狀或點狀分布於荒漠之中，綠洲與荒漠之間一般距離較長，交通不便，交通環境質量整體較差。荒漠區公路建設對區域環境有改善作用。
(一)公路建設有利於綠洲環境質量的提高
荒漠區的綠洲是人類生存繁衍的唯一地方。公路是連接綠洲之間的主要通道。1949年以前，新疆僅有幾條主要的簡易公路，交通不便，綠洲以天然綠洲為主，環境大多處於自然狀態;新中國成立以來，新疆公路建設速度很快，特別是國家實施西部大開發以來，公路建設里程快速增加，吐(魯番)—烏(魯木齊)—大(黃山)和烏(魯木齊)—奎(屯)高速公路相繼建成，使人員流動、物質流動和信息流動加快，荒漠區的生產力增加，導致天然綠洲減少，人工綠洲規模迅速擴大，區域環境發生了明顯變化，如:在石河子戈壁灘上建起了城市;在扇形地邊緣、河谷地帶修建了水庫;在沙漠上建造了良田;並引起荒草地→耕地，鹽鹼地→耕地，沙地→耕地→鹽鹼地的環境演變。
(二)公路建設使荒漠區路域環境有所改善
隨著荒漠區公路建設環境保護與災害防治工作的開展，部分公路路域環境得到了改善。如:①315國道和田市東部在公路兩側種植寬3～4m的胡楊樹，使礫質戈壁披上綠裝，荒漠變成綠洲，環境變好;②塔城老風口公路段，為了防治風吹雪阻礙公路交通暢通，在公路東側種植大片樹林，使過去的草地變成林地，環境大為改觀;③塔克拉瑪干沙漠公路橫穿塔克拉瑪干沙漠，為了防止沙丘爬上公路阻礙交通運輸，人工在公路兩側種植紅柳防風固沙，使昔日的沙漠變成綠洲，沙漠公路成為綠色走廊，公路建設使環境發生了顯著變化。
(三)公路建設可促進荒漠區旅遊業的發展
荒漠區旅遊資源豐厚，不僅有雅丹、沙漠、坎兒井、戈壁、綠洲等獨特旅遊資源，新疆天山天池、巴音布魯克草原，阿爾泰山的哈納斯湖、布爾津的五彩灘的美麗風光，聞名中外，對國內外遊客均有很大的吸引力。20世紀80年代以前，新疆公路很少，交通不便，進入荒漠區旅遊的遊客很少。90年代以後，隨著217國道、216國道的建設，進入新疆的遊客逐年增加，旅遊業已成為新疆經濟的主要產業之一。天池、哈納斯湖景區人工景點增加，環境更加優美。
(四)公路建設有利於礦產資源開發及礦區環境改善
荒漠區礦產資源豐厚，隨著新疆礦產儲量的探明與區域經濟發展的需要，將修建公路開發礦產資源。如阿勒泰可可托海礦區，在寶石、石棉礦未開發以前，為一片荒漠。隨著礦產資源的開發與富蘊至可可托海礦區公路的修建，如今形成了可可托海鎮，經過人工城鎮建設及環境改善，形成了環境優美的綠洲。
(五)公路建設促進城市化及土地經濟效益提高
公路工程將從總體上改善區域的交通條件，特別是在結點處或交叉處的社會經濟環境將得到極大改善。隨著新疆的城市化進程加快，公路結點成為地區的人口和資金的主要匯集地，以房地產為代表的第三產業將得到優先發展。城鎮建設用地迅速增加，城鎮用地斑塊數、斑塊平均面積也明顯增加，表現出城鎮用地沿線分布，在公路結點處城鎮形成表現為空間集中化的特徵;其次，在公路網及公路與其他交通干線的交叉結合處，由於城鎮化的進程加快，人口將大量集中於這些結點所在地，增大對菜、果、魚、肉等副食產品的需求。在市場經濟規律的作用下，單位土地面積的收益差距明顯增大，將導致結點所在地的周邊地區的土地利用向高收益、集約化程度更高的土地利用方式轉化，如農田向果園和水產養殖轉化，林地向農田、果園轉化，農田的斑塊將表現出不斷破碎化的趨勢，而林地和果園整體上則呈現空間集中化的特徵，農業用地由效益低的類型向效益高的類型轉化。
二、公路建設引起的環境退化
荒漠區生態脆弱，公路建設易引起環境退化，主要表現有以下幾個方面。
(一)公路建設使路域植被覆蓋度降低
根據公路規劃設計線路平直及彎度等要求公路將穿越綠洲，必然要砍伐樹木，如阿勒泰至布爾津段公路改建就需砍伐各種樹木6672棵，其中主要是阿勒泰出山口0～4km路段的人工林。砍伐樹木將使綠洲區的植被覆蓋度降低，區域環境質量變差，特別是砍伐農田防護林，將對農作物生長和景觀產生不利影響。而且，公路建設砍伐樹木，佔用草地，使區域植物損失，從而使植物光合作用喪失，減少向大氣中釋放氧氣。隨著區域植被覆蓋度的降低，將造成生態效益損失，一般而言，綠色植物的生態效益是其經濟效益的3～5倍。植物減少也將使荒漠區氣候乾旱化，使荒漠化加強。
沙漠區由沙地、沙堆、沙丘組成。除流動沙丘外，沙漠區一般都生長有梭梭、紅柳、駱駝刺、沙蒿等荒漠植物，准噶爾盆地內的古爾班通古特沙漠地表還有荒漠結皮，荒漠植物和結皮均有固沙作用，在公路建築過程中，將使路域的植物和結皮遭受破壞，由此將使公路路域風沙活動加強，加劇土地沙漠化，引起流沙阻礙公路運輸暢通。
濕地區域地下水位較高，當公路穿過濕地區域時，若阻斷了濕地的供水來源，將導致部分濕地植物因缺水而死亡。如國道217線阿勒泰至布爾津K76-78段，由於採用高填方礫石土路基，且未設置過水涵洞，公路切斷了供給道路西側濕地水源，致使地下水位降低，以蘆葦為建群種的植物大量枯死，形成道路西側植被覆蓋度僅剩1%，而東側達85%，出現公路建設引起沼澤濕地植物枯死的狀況。
荒漠區公路路基建設過程中，需要利用路基附近的土石，當推土機在推土的同時，也將植物連根拔起，導致平原荒漠草原區公路建設使植被覆蓋度降低。而且，由於區內乾旱少雨，植物生態恢復十分困難，土體裸露致使荒漠化加劇。
(二)公路建設為道路病害發生提供了有利地貌條件
當公路設計線路穿越台地、丘陵地區時將進行路基平直開挖形成路塹及陡坡，從而形成人工地貌，使自然地形破碎並為水土流失加劇和道路病害發生提供了有利的地貌條件。表現為:①山區公路建設的棄土物質為泥石流發生提供了物源。如217國道獨(山子)—庫(車)公路在路基開挖過程中，由於棄土不當，將大量碎石、泥沙堆積於河谷內，築路廢棄的碎石、泥沙又為暴雨泥石流發生提供了物質，夏季山區降暴雨水土流失加劇並形成山洪、發生山洪泥石流，對河谷公路交通及綠洲造成危害。②穿越天山的217國道獨—庫段、烏(魯木齊)—巴(侖台)—和(靜)公路、阜康至天池公路段等，由於路基開挖形成滑坡、崩塌的臨空面，在重力作用下發生崩塌，或經流水侵蝕形成滑動面，在重力作用下便發生滑坡。據初步調查，阜康至天池公路段共有滑坡、崩塌4處(表9-2)。
表9-2 天山三工河流域阜康至天池公路地貌災害分布
天山南、北麓地帶，在公路建設過程中填堵了一些山洪侵蝕溝，並採取了擋、排工程措施，導致山前傾斜平原區公路建設使地表徑流路徑發生改變，但由於乾旱區降水少，暴雨時有發生且強度大，如1996年夏季阜康至奇台公路因山前地帶降暴雨形成山洪，洪水攜帶大量泥沙碎石堵塞公路排洪涵洞並沖壞公路，阻礙交通運輸。
昆侖山山體隆升與河流下切強烈，河谷坡陡，山區修築的鄉村道路大多缺少護坡工程，崩塌、滑坡和泥石流較多;山麓風沙危害嚴重，洛浦至策勒公路風沙危害嚴重，沙丘爬上公路阻礙交通(相片57)，2010年6月在僅11km的距離內就有沙埋公路14處(表9-3)。
表9-3 昆侖山北坡策勒河流域公路主要地貌災害分布
(三)公路建設引起水土理化性質變差
在公路穿過河流、渠道施工時，施工挖方、填方及鋪築路面產生的揚塵會污染水質甚至堵塞河床、渠溝;施工機械故障漏油及沖刷機械產生的污水流入河流、渠道污染水質，使河渠水質變差。
吐(魯番)—烏(魯木齊)—大(黃山)高等級公路，在修築公路過程中松動了公路沿線土層，降低了植被覆蓋度，加劇了風蝕作用使土壤粗化，P，K和鹽分含量降低。烏(魯木齊)—奇(台)公路沿線土壤中存在輕微的Pb污染(錢亦兵，2001)。
荒漠區鹽鹼地分布廣泛。鹽鹼地一般土質黏重，地下水位較高，當公路建設穿過鹽鹼地區域時，若阻斷了鹽鹼地地下水的流路，將導致道路一側地下水位升高，次生鹽漬化加重或沼澤化發生，使部分地區土壤鹽漬化加重。如穿越天山南坡迪拉河沖積扇、焉耆盆地開都河三角洲等地的公路，均可見此現象。
(四)公路交通雜訊危害綠洲區人群健康
公路一旦建成，隨著汽車交通運輸量的增加，公路交通雜訊增大，雜訊對沿線學校、辦公樓、居民住宅等人群的健康造成不利影響。如阿勒泰市切木切克鄉中學教學樓前白晝公路交通雜訊均超過《城市區域環境雜訊標准》GB3096-93的1類區域標准值;按交通干線4類標准計，夏禾勒克村近期夜間雜訊超標3.8dB，中期夜間雜訊超標5.0dB。
(五)公路建設對路域大氣環境造成污染
公路施工中產生的揚塵導致周圍空氣降塵的濃度超標，如吐(魯番)—烏(魯木齊)—大(黃山)公路在施工過程中使TSP超標率為72.5%，最大監測值4.78mg/m2，降塵超標率52.5%，最大值為247t/月·km2。隨著車輛運營後交通量日益增長所排放的尾氣、振動和雜訊又成為公害，將對公路沿線人們的生產和生活環境產生不良影響。
公路交通運輸過程中產生的汽車尾氣、路面揚塵、路面排水、道路維修、拉運貨物的揚塵、危險品拉運發生事故等，均會污染路域環境。
(六)公路建設使荒漠區野生動物生存環境變差
荒漠區動物較少，主要存在嚙齒類和爬行類動物，由於施工機械及人員活動干擾了附近野生動物的正常活動，使一些動物逃離公路更遠的地方;另外，公路施工會直接造成施工區內的土壤動物、兩棲爬行動物和進入施工區的獸類、鳥類死亡。
公路穿過地區，由於公路施工使路域天然植被遭受破壞，導致覆蓋度降低，動物的食物減少;公路的穿越使部分野生動物的棲息地被人為分割，使野生動物的活動、繁衍和遷徙受到一定程度的影響或限制;公路運營過程中產生的如重金屬、鹽、有機物等化學污染物，公路自身、照明、車輛燈光以及車輛移動都能引起視覺干擾，人工光線對野生動物捕食、生長發育、繁殖、遷移和分布等均有不同程度的不良影響;公路交通雜訊直接影響到鳥類的交流、生活習性和交配，野生動物長時間處於雜訊環境中易引起生理脅迫並引起生理紊亂。公路為盜獵者提供了交通便利，對動物生存構成威脅;公路上運行的車輛對穿越公路的動物安全不利，如2007年8月15日、17日與9月1日和8日，新疆216國道在貫穿新疆卡拉麥里有蹄類自然保護區路段連續發生了4次普氏野馬被過往車輛撞死的事件。據不完全統計，自2005年以來，已有20隻鵝喉羚被撞死，路面上還可見到鳥的屍體。
此外，公路運營後，汽車產生的有害物質會使生物的棲息環境，如空氣、水、土壤質量逐漸變壞，進而引發生物發育不良、繁殖機能減退、疾病增多與抗病能力下降，造成數量減少甚至可能影響整個生物群落。