公路對自然資源的破壞和對自然環(huán)境的影響范圍在路線兩側(cè)200 m~300 m左右,但對自然生態(tài)的影響要遠遠大于這一范圍,美國哈佛大學地貌生態(tài)學家理查德·福曼認為,占地面積1%的公路,可以對20%國土的自然生態(tài)造成直接影響。 
　　公路的生態(tài)學效應 
　　公路的廊道與分割效應 
　　公路的廊道效應是由其結(jié)構(gòu)特征所決定的。公路工程特別是高等級公路和公路網(wǎng)的建設是在自然景觀中嵌入大型的人工廊道,一方面,四通八達的道路網(wǎng)將均質(zhì)的景觀單元分割成眾多的島狀斑塊,在一定程度上影響景觀的連通性,阻礙生態(tài)系統(tǒng)間物質(zhì)和能量的交換,導致物質(zhì)和能量的時空分異,增加景觀的異質(zhì)性。另一方面,公路在增加景觀破碎度的同時,也可促進景觀間的物質(zhì)和能量交換,使系統(tǒng)更為開放,起著通道作用。公路的通道作用最明顯地表現(xiàn)在公路的運輸功能上。這種物質(zhì)與能量的時空位移對大尺度生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展演變及生態(tài)平衡的影響是極其巨大的。公路對生態(tài)系統(tǒng)的分割包括地面上的機械分割和空間上的噪音分割。機械分割是由于公路路基工程和交通隔離工程對生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)流的阻截、屏障作用; 噪聲分隔是汽車噪聲、振動等對生態(tài)系統(tǒng)信息流的阻隔、誤導作用。據(jù)荷蘭學者Deijnen在對“交通噪聲與鳥類繁殖密度關系研究”一文中,經(jīng)過對43種鳥類的觀察研究得出,交通噪聲可能影響鳥類的繁殖率,噪聲級的大小是影響鳥類繁殖密度的主要因素。 
　　公路的小氣候環(huán)境效應 
　　公路小氣候主要是由下墊面性質(zhì)和大氣成分所決定的。由于公路路面的組成材料往往與周圍地區(qū)地表不同,大量水泥、瀝青路面和路基的植入,改變了地表地下水環(huán)境。下墊面性質(zhì)不同,他們對太陽輻射的吸收和反射作用也不同。裸露的瀝青、水泥路面的熱容量小,反射率大,蒸發(fā)耗熱幾乎為零,下墊面溫度高。據(jù)有關研究,白天尤其是在盛夏,水泥瀝青路面的溫度能很快增至40攝氏度以上,加上道路上方空氣粉塵和二氧化碳含量增高以及車輛的散熱,使得公路成為一個“熱浪帶”,其周圍多呈現(xiàn)出干熱的小氣候特征。由于公路的小氣候環(huán)境效應,在公路周圍會逐漸形成一個溫度、熱量、濕度、風及土壤條件等均與周圍環(huán)境有所差別的獨特小氣候環(huán)境。 
　　經(jīng)過一定時間的演變,在公路周圍景觀元素有可能產(chǎn)生局地分異,出現(xiàn)新的適生生物群落和邊緣物種,而呈現(xiàn)出一定的過渡性。例如,在公路兩旁通常會出現(xiàn)野草、灌叢、鳥類和昆蟲等物種。 
　　公路的接近效應 
　　公路的開通使沿線地區(qū)的人流和物流強度增加,速度加快,同時也擴大了人類活動的范圍,使許多原先人類難以到達或難以進入的地區(qū)變得可到達和易于進入,這些地區(qū)都是生物多樣性相對較高而生態(tài)環(huán)境又比較脆弱的地區(qū),這對于自然保護和珍惜資源的保護構(gòu)成巨大威脅。接近效應是公路的一種間接影響。 
　　公路的誘導效應 
　　公路可以改變某一城市或鄉(xiāng)村發(fā)展擴大的方式,這種改變表現(xiàn)出的主要特征之一,就是當一條公路建成不久,在公路走廊地帶的某些區(qū)域,就會有新的工業(yè)、商業(yè)及民用建筑大量涌現(xiàn)。公路為出行提供的交通便利性是工商業(yè)建筑和民用住宅傾向于公路兩側(cè)不遠區(qū)域的主要原因。 
　　公路刺激城市區(qū)域的擴展以及農(nóng)村向城鎮(zhèn)的發(fā)展,導致公路沿線街道化或城鎮(zhèn)化,從而間接地造成由城鎮(zhèn)景觀代替農(nóng)村景觀或自然景觀的巨變。 
　　公路建設對自然環(huán)境的影響 
　　對生物群落的影響 
　　公路建設對生物群落的影響既有直接影響也有間接影響。公路占地掠奪了生物的棲居場所,狹長的道路將原有生境一分為二,其結(jié)果可能使種群變小,種群之間交流減少,生物多樣性降低。在山區(qū),公路傾入溪谷的廢渣,占據(jù)了動物的棲息和繁殖場所,使其不能取食、產(chǎn)卵,幼體不能發(fā)育,使水生動物種類減少。另外,河道經(jīng)過沖刷等自然過程,底質(zhì)礫石化或泥砂化,群落的回復率在各種環(huán)境下不盡相同，甚至一些影響是不可逆的。研究表明,在日交通量8 000至15 000車次道路兩側(cè)幾百米范圍內(nèi),沒有一種動物會正常繁殖,另外,公路對爬行動物、兩棲動物、蝙蝠以外的哺乳動物和不會飛的脊椎動物來說,也是明顯的穿越障礙,也有一些無脊椎動物不想穿越公路,如一種橙色蝴蝶遇到公路時會選擇折返。道路的接近效應是公路對生物群落產(chǎn)生間接影響的原因之一。公路對生物群落的間接影響還反映在:為外來物種提供入侵條件,影響生態(tài)系統(tǒng)原有平衡；交通運輸污染土壤、空氣、水等環(huán)境因子，通過食物鏈進入生態(tài)系統(tǒng)，在食物鏈頂端產(chǎn)生富積；為疾病傳輸提供通道等。在很多情況下,間接影響可能比直接影響對生態(tài)系統(tǒng)的破壞性更大，然而這種影響卻常常不被重視,造成很多無法挽回的后果。 
　　對土地資源的影響 
　　公路建設對土地資源的影響主要有:一是公路永久性占用土地數(shù)量大，填挖高差大，特別是高速公路，每建設高速公路1公里,主體工程占用的土地最高可達5公頃至7公頃,加之棄土(石)場,取土(石)場,施工便道等輔助工程用地,占用土地公頃數(shù)則更高。公路建設不僅本身破壞路域生態(tài),造成水土流失而引發(fā)公路病害,而且對整個生態(tài)的影響也是相當嚴重的。二是公路開通后的城鎮(zhèn)化效應使公路兩邊的土地改作他用,特別是在高速公路互通區(qū)附近,大量的農(nóng)田被規(guī)劃開發(fā)為工業(yè)園區(qū)。三是公路交通環(huán)境污染效應可能使公路兩側(cè)的農(nóng)田土壤質(zhì)量下降。 
　　對水資源的影響 
　　公路建設對地表水流的影響:一是公路工程會改變地表徑流的自然狀態(tài),改變地表水體的水文條件。由于公路的阻隔作用,使地表的徑流匯水流域發(fā)生改變,加快水流的速度,導致侵蝕加劇；公路施工開挖,取、棄土方不當而造成下游河段淤塞,導致洪水的發(fā)生。有些公路建設項目還可能使河流改道,池塘、湖泊、水庫被毀,對地表水資源、水環(huán)境產(chǎn)生危害。二是對水質(zhì)的影響。公路交通的水質(zhì)影響包括公路建設期間,工程施工的水土流失而導致河流、湖泊水質(zhì)渾濁,懸浮物濃度增高；公路通車后,過往車輛的灑落物、漏油、輪胎磨損等污染物和運輸有毒物質(zhì)車輛發(fā)生生交通事故對水質(zhì)的影響,以及公路服務設施(如加油站、修理廠、飯店等)排放的污水和垃圾等對水質(zhì)的污染。 
　　公路建設對地下水流的影響：公路挖方路段如果位于地下水水位線以下,則會導致路基邊緣及開挖的山坡出現(xiàn)滲水,最終導致地下水位下降,地表植被萎縮或枯死,土地可蝕性增加,導致水土流失,甚至滑坡等現(xiàn)象,進而破壞生態(tài)平衡,破壞景觀。 
　　對自然保護區(qū)的影響 
　　公路直接穿過自然保護區(qū)時,其對自然保護區(qū)分割、噪聲擾動、大氣污染、人員進入增加,會對自然保護區(qū)產(chǎn)生根本性的甚至是毀滅性的影響。按《自然保護區(qū)管理條例》,穿過自然保護區(qū)核心區(qū)和緩沖區(qū)的公路一般是不可行的,需要尋求替代方案。在公路選線和建設中,更多的情況是從自然保護區(qū)界外擦邊而過。公路的誘導效應和迫近效應,會給自然保護區(qū)帶來管理上的巨大困難,會使自然保護區(qū)的動植物資源受到盜獵、偷伐、濫采濫挖的破壞,自然保護區(qū)土地亦會受到蠶食,保護區(qū)的動植物生境也因周圍地帶的開發(fā)利用、水文氣候條件變化而逐漸惡化。此外,公路行車的大氣和噪聲污染,會影響保護區(qū)的動物生息,甚至夜間行車的車燈光亮,也可能會成為影響野生生物生息的因素。直接的影響還有公路的阻隔作用,他使保護區(qū)生物被限制在公路一側(cè),縮少了其覓食、尋偶的地域,隔斷了遷徙或慣常活動的路線,其長期影響是十分巨大的。公路對遠離其線路的自然保護區(qū),也會造成間接的但卻是長期而顯著的影響。這主要是“迫近效應”所致。公路開通會加劇對一些自然保護區(qū)內(nèi)外自然資源的開發(fā),從而破壞保護區(qū)的自然性,降低其保護自然的功能。 
　　對自然景觀的影響 
　　景觀是指由地貌和各種干擾作用(特別是人為的作用)而形成的,具有特定的結(jié)構(gòu)功能和生態(tài)特征的宏觀系統(tǒng)。包括原有景觀的地貌、植被、水體、建筑以及現(xiàn)有社會基礎設施。人們通過視覺、感覺對景觀產(chǎn)生印象、生理及心理的反映,形成綜合效應,即“舒適性”。公路建設項目在施工中將不可避免地破壞自然景觀,占用土地,破壞植被,可能影響自然地貌,原始景觀,形成大量的裸露邊坡,特別是在通過森林茂密的山區(qū)時,自然景觀的破壞很大,而且難以恢復。同時,公路線型的結(jié)構(gòu)特點對生態(tài)系統(tǒng)又具有分割和破碎的功能,從而造成景觀生態(tài)系統(tǒng)在空間上的非連續(xù)性。