Ⅰ 公路建设引起的环境变化
公路建设是一种人工地貌过程。公路是人类修建于自然环境中的一种人工建筑物，在建筑过程中必然对环境产生重要影响，并引起路域环境变化。在公路建设促进区域环境质量改善的同时，也引起路域环境退化。对公路工程的沿线及辐射区域，公路工程的环境影响除了直接导致的大气和噪声污染、水土流失、生物多样性损失、水质和水环境恶化等环境后果以外，沿线人工干扰沿带状分布，并向两侧延伸，促使人类生产生活方式改变，改变土地利用方式，进而使土地覆被发生变化。公路直接暴露于大自然中，是一个穿过不同地理区域的土、石及沥青结构物。公路建成后便不断遭受来自自然环境的影响和自然灾害的破坏，致使道路病害发生。
一、公路建设使环境得到改善
公路的兴建，对促进沿线的经济发展及厂、矿企业、居民的生产和生活的提高起着极其重要的作用。干旱区绿洲呈片状或点状分布于荒漠之中，绿洲与荒漠之间一般距离较长，交通不便，交通环境质量整体较差。荒漠区公路建设对区域环境有改善作用。
(一)公路建设有利于绿洲环境质量的提高
荒漠区的绿洲是人类生存繁衍的唯一地方。公路是连接绿洲之间的主要通道。1949年以前，新疆仅有几条主要的简易公路，交通不便，绿洲以天然绿洲为主，环境大多处于自然状态;新中国成立以来，新疆公路建设速度很快，特别是国家实施西部大开发以来，公路建设里程快速增加，吐(鲁番)—乌(鲁木齐)—大(黄山)和乌(鲁木齐)—奎(屯)高速公路相继建成，使人员流动、物质流动和信息流动加快，荒漠区的生产力增加，导致天然绿洲减少，人工绿洲规模迅速扩大，区域环境发生了明显变化，如:在石河子戈壁滩上建起了城市;在扇形地边缘、河谷地带修建了水库;在沙漠上建造了良田;并引起荒草地→耕地，盐碱地→耕地，沙地→耕地→盐碱地的环境演变。
(二)公路建设使荒漠区路域环境有所改善
随着荒漠区公路建设环境保护与灾害防治工作的开展，部分公路路域环境得到了改善。如:①315国道和田市东部在公路两侧种植宽3～4m的胡杨树，使砾质戈壁披上绿装，荒漠变成绿洲，环境变好;②塔城老风口公路段，为了防治风吹雪阻碍公路交通畅通，在公路东侧种植大片树林，使过去的草地变成林地，环境大为改观;③塔克拉玛干沙漠公路横穿塔克拉玛干沙漠，为了防止沙丘爬上公路阻碍交通运输，人工在公路两侧种植红柳防风固沙，使昔日的沙漠变成绿洲，沙漠公路成为绿色走廊，公路建设使环境发生了显着变化。
(三)公路建设可促进荒漠区旅游业的发展
荒漠区旅游资源丰厚，不仅有雅丹、沙漠、坎儿井、戈壁、绿洲等独特旅游资源，新疆天山天池、巴音布鲁克草原，阿尔泰山的哈纳斯湖、布尔津的五彩滩的美丽风光，闻名中外，对国内外游客均有很大的吸引力。20世纪80年代以前，新疆公路很少，交通不便，进入荒漠区旅游的游客很少。90年代以后，随着217国道、216国道的建设，进入新疆的游客逐年增加，旅游业已成为新疆经济的主要产业之一。天池、哈纳斯湖景区人工景点增加，环境更加优美。
(四)公路建设有利于矿产资源开发及矿区环境改善
荒漠区矿产资源丰厚，随着新疆矿产储量的探明与区域经济发展的需要，将修建公路开发矿产资源。如阿勒泰可可托海矿区，在宝石、石棉矿未开发以前，为一片荒漠。随着矿产资源的开发与富蕴至可可托海矿区公路的修建，如今形成了可可托海镇，经过人工城镇建设及环境改善，形成了环境优美的绿洲。
(五)公路建设促进城市化及土地经济效益提高
公路工程将从总体上改善区域的交通条件，特别是在结点处或交叉处的社会经济环境将得到极大改善。随着新疆的城市化进程加快，公路结点成为地区的人口和资金的主要汇集地，以房地产为代表的第三产业将得到优先发展。城镇建设用地迅速增加，城镇用地斑块数、斑块平均面积也明显增加，表现出城镇用地沿线分布，在公路结点处城镇形成表现为空间集中化的特征;其次，在公路网及公路与其他交通干线的交叉结合处，由于城镇化的进程加快，人口将大量集中于这些结点所在地，增大对菜、果、鱼、肉等副食产品的需求。在市场经济规律的作用下，单位土地面积的收益差距明显增大，将导致结点所在地的周边地区的土地利用向高收益、集约化程度更高的土地利用方式转化，如农田向果园和水产养殖转化，林地向农田、果园转化，农田的斑块将表现出不断破碎化的趋势，而林地和果园整体上则呈现空间集中化的特征，农业用地由效益低的类型向效益高的类型转化。
二、公路建设引起的环境退化
荒漠区生态脆弱，公路建设易引起环境退化，主要表现有以下几个方面。
(一)公路建设使路域植被覆盖度降低
根据公路规划设计线路平直及弯度等要求公路将穿越绿洲，必然要砍伐树木，如阿勒泰至布尔津段公路改建就需砍伐各种树木6672棵，其中主要是阿勒泰出山口0～4km路段的人工林。砍伐树木将使绿洲区的植被覆盖度降低，区域环境质量变差，特别是砍伐农田防护林，将对农作物生长和景观产生不利影响。而且，公路建设砍伐树木，占用草地，使区域植物损失，从而使植物光合作用丧失，减少向大气中释放氧气。随着区域植被覆盖度的降低，将造成生态效益损失，一般而言，绿色植物的生态效益是其经济效益的3～5倍。植物减少也将使荒漠区气候干旱化，使荒漠化加强。
沙漠区由沙地、沙堆、沙丘组成。除流动沙丘外，沙漠区一般都生长有梭梭、红柳、骆驼刺、沙蒿等荒漠植物，准噶尔盆地内的古尔班通古特沙漠地表还有荒漠结皮，荒漠植物和结皮均有固沙作用，在公路建筑过程中，将使路域的植物和结皮遭受破坏，由此将使公路路域风沙活动加强，加剧土地沙漠化，引起流沙阻碍公路运输畅通。
湿地区域地下水位较高，当公路穿过湿地区域时，若阻断了湿地的供水来源，将导致部分湿地植物因缺水而死亡。如国道217线阿勒泰至布尔津K76-78段，由于采用高填方砾石土路基，且未设置过水涵洞，公路切断了供给道路西侧湿地水源，致使地下水位降低，以芦苇为建群种的植物大量枯死，形成道路西侧植被覆盖度仅剩1%，而东侧达85%，出现公路建设引起沼泽湿地植物枯死的状况。
荒漠区公路路基建设过程中，需要利用路基附近的土石，当推土机在推土的同时，也将植物连根拔起，导致平原荒漠草原区公路建设使植被覆盖度降低。而且，由于区内干旱少雨，植物生态恢复十分困难，土体裸露致使荒漠化加剧。
(二)公路建设为道路病害发生提供了有利地貌条件
当公路设计线路穿越台地、丘陵地区时将进行路基平直开挖形成路堑及陡坡，从而形成人工地貌，使自然地形破碎并为水土流失加剧和道路病害发生提供了有利的地貌条件。表现为:①山区公路建设的弃土物质为泥石流发生提供了物源。如217国道独(山子)—库(车)公路在路基开挖过程中，由于弃土不当，将大量碎石、泥沙堆积于河谷内，筑路废弃的碎石、泥沙又为暴雨泥石流发生提供了物质，夏季山区降暴雨水土流失加剧并形成山洪、发生山洪泥石流，对河谷公路交通及绿洲造成危害。②穿越天山的217国道独—库段、乌(鲁木齐)—巴(仑台)—和(静)公路、阜康至天池公路段等，由于路基开挖形成滑坡、崩塌的临空面，在重力作用下发生崩塌，或经流水侵蚀形成滑动面，在重力作用下便发生滑坡。据初步调查，阜康至天池公路段共有滑坡、崩塌4处(表9-2)。
表9-2 天山三工河流域阜康至天池公路地貌灾害分布
天山南、北麓地带，在公路建设过程中填堵了一些山洪侵蚀沟，并采取了挡、排工程措施，导致山前倾斜平原区公路建设使地表径流路径发生改变，但由于干旱区降水少，暴雨时有发生且强度大，如1996年夏季阜康至奇台公路因山前地带降暴雨形成山洪，洪水携带大量泥沙碎石堵塞公路排洪涵洞并冲坏公路，阻碍交通运输。
昆仑山山体隆升与河流下切强烈，河谷坡陡，山区修筑的乡村道路大多缺少护坡工程，崩塌、滑坡和泥石流较多;山麓风沙危害严重，洛浦至策勒公路风沙危害严重，沙丘爬上公路阻碍交通(相片57)，2010年6月在仅11km的距离内就有沙埋公路14处(表9-3)。
表9-3 昆仑山北坡策勒河流域公路主要地貌灾害分布
(三)公路建设引起水土理化性质变差
在公路穿过河流、渠道施工时，施工挖方、填方及铺筑路面产生的扬尘会污染水质甚至堵塞河床、渠沟;施工机械故障漏油及冲刷机械产生的污水流入河流、渠道污染水质，使河渠水质变差。
吐(鲁番)—乌(鲁木齐)—大(黄山)高等级公路，在修筑公路过程中松动了公路沿线土层，降低了植被覆盖度，加剧了风蚀作用使土壤粗化，P，K和盐分含量降低。乌(鲁木齐)—奇(台)公路沿线土壤中存在轻微的Pb污染(钱亦兵，2001)。
荒漠区盐碱地分布广泛。盐碱地一般土质黏重，地下水位较高，当公路建设穿过盐碱地区域时，若阻断了盐碱地地下水的流路，将导致道路一侧地下水位升高，次生盐渍化加重或沼泽化发生，使部分地区土壤盐渍化加重。如穿越天山南坡迪拉河冲积扇、焉耆盆地开都河三角洲等地的公路，均可见此现象。
(四)公路交通噪声危害绿洲区人群健康
公路一旦建成，随着汽车交通运输量的增加，公路交通噪声增大，噪声对沿线学校、办公楼、居民住宅等人群的健康造成不利影响。如阿勒泰市切木切克乡中学教学楼前白昼公路交通噪声均超过《城市区域环境噪声标准》GB3096-93的1类区域标准值;按交通干线4类标准计，夏禾勒克村近期夜间噪声超标3.8dB，中期夜间噪声超标5.0dB。
(五)公路建设对路域大气环境造成污染
公路施工中产生的扬尘导致周围空气降尘的浓度超标，如吐(鲁番)—乌(鲁木齐)—大(黄山)公路在施工过程中使TSP超标率为72.5%，最大监测值4.78mg/m2，降尘超标率52.5%，最大值为247t/月·km2。随着车辆运营后交通量日益增长所排放的尾气、振动和噪声又成为公害，将对公路沿线人们的生产和生活环境产生不良影响。
公路交通运输过程中产生的汽车尾气、路面扬尘、路面排水、道路维修、拉运货物的扬尘、危险品拉运发生事故等，均会污染路域环境。
(六)公路建设使荒漠区野生动物生存环境变差
荒漠区动物较少，主要存在啮齿类和爬行类动物，由于施工机械及人员活动干扰了附近野生动物的正常活动，使一些动物逃离公路更远的地方;另外，公路施工会直接造成施工区内的土壤动物、两栖爬行动物和进入施工区的兽类、鸟类死亡。
公路穿过地区，由于公路施工使路域天然植被遭受破坏，导致覆盖度降低，动物的食物减少;公路的穿越使部分野生动物的栖息地被人为分割，使野生动物的活动、繁衍和迁徙受到一定程度的影响或限制;公路运营过程中产生的如重金属、盐、有机物等化学污染物，公路自身、照明、车辆灯光以及车辆移动都能引起视觉干扰，人工光线对野生动物捕食、生长发育、繁殖、迁移和分布等均有不同程度的不良影响;公路交通噪声直接影响到鸟类的交流、生活习性和交配，野生动物长时间处于噪声环境中易引起生理胁迫并引起生理紊乱。公路为盗猎者提供了交通便利，对动物生存构成威胁;公路上运行的车辆对穿越公路的动物安全不利，如2007年8月15日、17日与9月1日和8日，新疆216国道在贯穿新疆卡拉麦里有蹄类自然保护区路段连续发生了4次普氏野马被过往车辆撞死的事件。据不完全统计，自2005年以来，已有20只鹅喉羚被撞死，路面上还可见到鸟的尸体。
此外，公路运营后，汽车产生的有害物质会使生物的栖息环境，如空气、水、土壤质量逐渐变坏，进而引发生物发育不良、繁殖机能减退、疾病增多与抗病能力下降，造成数量减少甚至可能影响整个生物群落。