道路交通建設對野生動物影響及保護措施

張洪峰，蘇麗娜，胡 罕，劉 艷，車利鋒，吳曉民

(陜西省動物研究所，陜西省瀕危動物保育與利用重點實驗室，西安 710032)

道路交通是社會經(jīng)濟發(fā)展和人口流動不可或缺的保障和基礎設施，但它已成為威脅野生動物生存安全的重要因素之一。道路對野生動物的影響可分為直接影響和間接影響，直接影響是指道路建設對野生動物種群及棲息地產(chǎn)生較為明顯的、短時間內(nèi)表現(xiàn)較為突出的影響；間接影響是指道路建設間接引起地貌、植被、徑流、食物質(zhì)量、隱蔽條件等環(huán)境特征的變化，從而對野生動物產(chǎn)生間接的影響。直接影響主要表現(xiàn)為動物傷亡、屏障效應、棲息地破碎化和棲息地喪失[1-3]。間接影響表現(xiàn)為阻隔其繁殖、擴散、棲息地的連通性[4]，從而阻斷種群間基因交流，增加小種群出現(xiàn)和物種滅絕的幾率[5]。

近年來，我國道路建設呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢，截止2015年底，全國公路總里程達457.73萬千米，高速公路總里程達12.35萬千米，鐵路總營業(yè)里程超過12.1萬千米[6]。與此同時，道路等級的不斷提高對生態(tài)系統(tǒng)造成的壓力逐漸凸顯，尤其表現(xiàn)在破壞自然生態(tài)景觀的完整性，造成野生動物棲息地碎片化、片段化，如何應用適宜的生態(tài)原則減輕道路交通對其影響，已成為我國野生動物保護工作亟待解決的重要問題。

歐洲、北美、澳洲等西方發(fā)達國家在20世紀70年代，已開始研究道路建設及運營對野生動物及其棲息地的影響，并取得了相關的研究成果[7-9]，但我國這方面的研究還處于起步階段，主要為道路應用型研究案例，例如：若爾蓋高寒濕地道路對小型獸類及鳥類生境利用的影響[10]，云南思小高速公路亞洲象通道建設與監(jiān)測[11]，藏羚等有蹄類動物對青藏鐵路通道的監(jiān)測和適應[12-14]，G108國道秦嶺生物走廊帶野生動物監(jiān)測[15]，長白山旅游公路動物影響監(jiān)測[16]，佛坪自然保護區(qū)步道對大熊貓活動的影響[17]，四川S306省道椅子埡口段大熊貓廊道選址研究等[18]，秦嶺山區(qū)國道對牛背梁保護區(qū)野生動物遷移擴散的影響[19]，秦嶺林區(qū)東涼公路動物通道監(jiān)測[20]。

總體來看，我國道路對動物影響的基礎數(shù)據(jù)仍然十分缺乏，關于道路網(wǎng)絡對野生動物的影響程度和范圍不清，影響機理不明確，這在一定程度上限制了交通運輸部門基于野生動物保護的有效措施的制定。

1 道路對野生動物影響研究現(xiàn)狀

1.1 道路對動物傷亡的研究

道路致死的研究見于北美(美國和加拿大)、歐洲(波蘭、丹麥、法國、羅馬尼亞、葡萄牙)、亞洲的中國、日本和印度、南美洲的巴西、大洋洲的澳大利亞的報道[21-22]。

每年有數(shù)以百萬計的野生動物個體死于道路汽車的車輪之下，還有很多野生動物個體嚴重受傷。盡管道路引起的傷亡對廣泛分布種的種群一般不構(gòu)成生存威脅，如常見物種鼠、兔、狐貍、麻雀、畫眉等的道路致死率僅占總死亡率的1%～4%，但對于高敏感度物種來說，道路致死可能是其主要的死亡原因，成為威脅當?shù)胤N群生存的一個重要因素。例如，在美國的佛蘭德斯每年因道路引起獾類傷亡的數(shù)量超過當?shù)胤N群數(shù)量的40%，這種嚴重的動物傷亡已威脅到了該區(qū)域獾種群的生存狀況[23]。

道路導致鳥類傷亡的數(shù)量也是非常驚人的，多種鳥類由于飛越鄰近或跨越濕地的道路，增加了交通事故死亡的風險。大型猛禽鳥類常被吸引至路旁草坪，獵捕小型哺乳動物和鳴禽個體，獵捕過程中需要飛越道路，因此大多數(shù)會與車輛碰撞而意外傷亡[24]。

道路導致野生動物傷亡的強度和集中程度與溫度、降水、季節(jié)、時段、交通流量、動物活動規(guī)律等有關。道路導致的野生動物傷亡也與季節(jié)性變化、其繁殖、擴散、季節(jié)性遷徙(移)方式和季節(jié)性干擾(如狩獵)等有關。道路的景觀環(huán)境也會影響野生動物的道路交通致死率，道路對于經(jīng)常在森林和開闊區(qū)域之間交替活動、覓食的野生動物影響較大[24]。

1.2 道路屏障效應研究

道路的屏障效應對野生動物及其種群具有較大的負面影響，由于道路的阻隔，野生動物的覓食、交配、育幼等活動受到限制，種群數(shù)量受到影響，最終局部種群的生存受到威脅。道路屏障主要有兩種形式，物理屏障和行為屏障。對于多數(shù)大型哺乳動物，高密度和高強度的車流是引起物理屏障的主要因素。而對于小型動物特別是無脊椎動物來說，路基是引起物理屏障的主要因素，由于高聳路基的阻隔，使其遠離道路。研究表明[8]：道路日均車流量低于2500輛時，野生動物成功穿越道路的比例很高，被完全阻隔和導致傷亡的野生動物數(shù)量也都比較低；日均車流量強度2500～10000輛時，野生動物傷亡比例則會很高，成功穿越道路的動物個體比例顯著下降，被完全阻隔而無法穿越的動物數(shù)量也明顯增加；當日均車流量大于10000輛時，野生動物幾乎完全被阻隔，無法穿越道路。行為屏障是指大型野生動物會回避道路附近的區(qū)域，例如，挪威野生馴鹿，它們經(jīng)常利用距離道路5km以外的牧草資源。其他動物，如小型哺乳動物和一些森林鳥類，也常常在遠離道路的區(qū)域活動。避免屏障效應的有效途徑是設置合理的野生動物通道，減少對野生動物在棲息地內(nèi)活動、覓食、繁殖等影響[25-26]。

1.3 道路對野生動物棲息地影響研究

道路會把野生動物的棲息地隔離成多個孤立斑塊，對物種種群的影響主要表現(xiàn)在兩個方面：一是引起棲息地斑塊面積減少，進而影響到物種種群的生存；二是由于剩余棲息地斑塊相互隔離，使個體在棲息地斑塊之間遷移的可能性減小，遷移性較差的種群可能因基因無法交流和無法繁育后代而導致局部種群退化[27]。一些體型大、活動范圍廣、種群密度低、繁殖率低的野生動物種類，如大型食肉動物，對其棲息地損失尤為敏感。道路建設會破壞野生動物原有棲息地的完整性，并且道路建設往往會形成一個長而窄、不成比例的邊緣，增加棲息地的邊緣效應。一些森林類型動物對其棲息地斑塊化更為敏感，因為斑塊化產(chǎn)生大量邊緣棲息地，一些野生動物會主動回避，對于那些不適宜生存在森林邊緣的物種，棲息地數(shù)量大幅度下降，會導致種群數(shù)量的減少[28]。

物種種群的遷移能力會影響到該物種對棲息地損失的敏感性，集合種群理論認為物種遷移能力越高，受棲息地喪失的影響則越小。然而，集合種群理論沒有考慮到棲息地以外物種死亡率的影響。模型研究表明，當環(huán)境中動物個體死亡率較高時，高遷移性實際上意味著受棲息地損失影響會更大[29]。

1.4 野生動物廊道研究

從20世紀50年代起北美洲和歐洲一些發(fā)達國家開始設計和使用野生動物通道[30-32]，此表性的案例有加拿大班夫公園下穿式動物通道，美國沙漏狀上跨式動物通道以及荷蘭“過街天橋”式動物通道。

在我國，有關道路建設及其所產(chǎn)生的生態(tài)影響研究相對較少[33]，隨著近年來政府對生態(tài)環(huán)境保護力度的加大，從2000年以來，道路建設及運營對生態(tài)環(huán)境的影響尤其是對野生動物遷移及棲息地影響受到廣泛關注，2006年云南思小高速公路首次為亞洲象設置動物通道[11]，2007年建成通車的青藏鐵路格爾木至拉薩段為保護藏羚、藏野驢、藏原羚等高原野生動物設計、修建了33處總長度59.8km的動物通道，建設如此規(guī)模及難度的野生動物通道在國內(nèi)外鐵路建設史上均屬首次[34]。

2 道路對野生動物影響研究發(fā)展趨勢

監(jiān)測和研究道路對動物的影響，必須了解清楚道路周邊野生動物的物種組成、豐富度和活動規(guī)律。這就需要選擇合適有效的野生動物調(diào)查方法。對于大中型哺乳類動物遷移的研究一般采用GPS項圈、雪蹤調(diào)查、沙床調(diào)查、直接觀察法[35]。

紅外相機技術(shù)是近年來新興起的一種結(jié)合定性研究與定量分析的一種新技術(shù)，具有客觀性、隱蔽性、非損傷性及連續(xù)拍攝等優(yōu)點，越來越被動物學研究工作者所接受。目前，紅外相機技術(shù)已成為各自然保護區(qū)、科研院所以及林業(yè)部門等開展各類野生動物監(jiān)測的常用方法。加之遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的普及與應用，并與紅外相機技術(shù)結(jié)合，使其在有蹄類動物遷移及棲息地的動態(tài)監(jiān)測方面具有廣闊應用前景[36]。

3 道路建設中野生動物保護措施

道路對野生動物影響有著明顯的時序特征，因此，應按照道路建設不同階段制定不同的保護措施。首先，從道路選線階段開始考慮野生動物保護問題。選線時應注意避開生態(tài)敏感區(qū)和生物多樣性密集區(qū)，應選擇對生態(tài)敏感區(qū)和生物多樣性密集區(qū)干擾最小的方式布線；其次，在無法避繞野生動物敏感區(qū)的情況下，應盡可能采用先進的工藝和措施來減輕道路建設對野生動物及其棲息地的影響。緩解措施主要包括路線設計、路基設計、橋梁設計以及設計野生動物通道等；最后，建設與運營過程中應采取野生動物棲息地恢復及生態(tài)補償?shù)却胧勺畲蟪潭冉档偷缆肥┕づc運營對野生動物的影響。

3.1 道路設計階段野生動物保護措施

3.1.1 設計階段野生動物保護要求 在規(guī)劃設計階段，應由野生動物保護研究專業(yè)機構(gòu)進行系統(tǒng)的野生動物資源現(xiàn)狀及棲息環(huán)境調(diào)查。通常采用實地調(diào)查與資料收集相結(jié)合的方法，確定道路沿線野生動物的分布、數(shù)量、活動規(guī)律、主要食物種類及分布、繁殖地、避難所、棲息活動區(qū)、遷徙(移)或洄游路線、水源等信息，并從生態(tài)系統(tǒng)完整性的角度進行建設項目環(huán)境影響評價，并編制野生動物影響評價專題報告。

3.1.2 設計階段野生動物保護措施 根據(jù)前期調(diào)查結(jié)果，科學、合理的為野生動物設計動物通道，動物通道的位置應設置在動物遷移路線上，通道的高度、寬度等參數(shù)應綜合考慮本區(qū)域有蹄類動物特征和生活習性，應保證本區(qū)最大體形動物能順利通過，并預留一部分空間。通道建設后應在周邊進行植被恢復，并開展動物通道有效性監(jiān)測工作，在道路運營階段應加強動物通道維護，保證通道正常使用。

3.2 道路建設階段野生動物保護措施

3.2.1 建設階段野生動物保護要求 施工過程中應采取積極措施保護道路兩側(cè)分布的野生動物及其棲息地，施工營地、預制場、拌合站等人員活動較多的場所，應避開野生動物棲息地。在野生動物經(jīng)常出沒地段，路基施工時應設置路障，防止野生動物摔傷或損傷。

3.2.2 建設階段野生動物保護措施

(1)野生動物保護宣傳教育

道路建設前施工單位應對施工人員開展保護野生動物宣傳教育，如舉辦野生動物圖片展、設置標牌、懸掛保護標語等方式，禁止施工人員隨意破壞植被和獵捕野生動物。

(2)調(diào)整施工時間

施工單位應在施工前與當?shù)匾吧鷦游锉Ｗo主管部門協(xié)商，協(xié)商最佳施工時間和施工方案；開展以野生動物活動規(guī)律調(diào)查為主要內(nèi)容的科研生態(tài)監(jiān)測，摸清野生動物的主要活動規(guī)律，施工時間盡可能安排在動物(在該區(qū)域)活動較少的時間段，或避開受影響較大的活動時間段，如生產(chǎn)期。同時在可能的情況下聘請當?shù)丨h(huán)保部門和林業(yè)部門的管理人員對施工進行監(jiān)督，整個施工過程注意加強聯(lián)系，匯報施工進度，主動接受主管部門的監(jiān)督。

(3)避免影響動物水源地

不得在沿線泉眼附近設置取土場、施工便道、預制場、拌和站以及施工營地等臨時工程設施。

(4)劃定施工范圍

嚴格劃定施工界限，禁止越界施工和破壞征地范圍外植被的行為。

(5)縮小施工用地面積

施工期可把分離式路基中間的征用地用作工程臨時占地(如施工便道)，以減少施工對周邊土地的占用和對周圍生境的破壞。

3.3 道路營運階段野生動物保護措施

3.3.1 營運階段野生動物保護要求 運營階段的“最大恢復”是為促使道路與自然生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展所采取的最基本原則和工程措施，這些措施可以促進建立新的動態(tài)平衡系統(tǒng)。道路管養(yǎng)單位應聯(lián)合地方政府，加強對野生動物通道的維護與管理，保證野生動物正常遷移(徙)。

3.3.2 營運階段野生動物保護措施

(1)標志牌

道路運營以后，在野生動物頻繁出沒的區(qū)域，應設置醒目的警示標志牌，提醒車輛駕駛?cè)藛T減速慢行、禁止鳴笛、注意避讓野生動物，為野生動物安全、順利完成遷移(徙)創(chuàng)造有利的通行條件。

(2)漏斗形誘導圍欄

為了便于小型野生動物尋找動物通道位置，通常在野生動物通道出入口設置圍欄，圍欄成漏斗形環(huán)繞野生動物通道兩側(cè)，引導動物通過野生動物通道。

(3)防護網(wǎng)

道路運營后應在野生動物分布密集區(qū)的兩側(cè)設置防護網(wǎng)，以降低車輛與野生動物相撞的機率，防護網(wǎng)網(wǎng)格一般為2 cm×2～4 cm×4 cm，在頂部安裝金屬倒刺，防止野生動物爬越防護網(wǎng)。為了避免野生動物進入圍欄而無法出去，可以在圍欄里面修建一個土坡或者在圍欄上修建一個只出不進的單向門[37]。當隧道上方有利于野生動物通過時，為防止野生動物從隧道口墜入，在通道出入口的峭壁上應設置防護網(wǎng)。

(4)信息引導

利用野生動物對氣味、聲音等敏感的生物學習性，設置與野生動物通道相配套的引導裝置，使野生動物逐漸適應并利用動物通道遷徙(移)。

(5)植物引導帶

在橋梁下方或隧道上方設置植物引導帶，植物引導帶通常由灌木及小型喬木組成，引導野生動物通過動物通道，也可以在通道附近修建野生動物飲水池或鹽帶，誘導野生動物利用動物通道通行，從而降低野生動物對人工設施的應激反應，盡可能縮短其適應時間。

(6)法律措施

將法律強制措施與野生動物保護結(jié)合起來，達到最大程度的保護目的，例如歐洲一些國家的法律規(guī)定在公路野生動物出沒頻繁的地段須設置限速牌，一般限速標準為30～50 km·h-1[7]。

(7)野生動物通道監(jiān)測

道路建成運營后，應對野生動物通道開展科學監(jiān)測，監(jiān)測方法通常有足跡監(jiān)測、自動攝影、直接計數(shù)、攝像監(jiān)測、無線電遙測、標記重捕等，評價野生動物通道的效果，對通道進行優(yōu)化完善，達到合理、有效的目的。