共和-玉樹高速公路穿越星星海保護區(qū)路段野生動物保護對策研究

關(guān) 磊周紅萍陳學平孔亞平

(交通運輸部科學研究院，北京 100029)

我國有關(guān)公路交通對野生動物的影響及保護研究起步較晚，研究區(qū)域主要涉及吉林長白山區(qū)、青藏高原、西南山區(qū)等地[1-2]。青藏高原是世界山地生物物種重要的起源和分化中心，動物以種類少、特有種多、種群數(shù)量大為主要特點[3]。線性工程建設(shè)及運營中，對野生動物的影響及保護研究已引起了國際關(guān)注，但已有成果集中于青藏鐵路和公路上，高速公路路基更寬、交通量更大，且全封閉，已有成果不足以解決未來高速公路建設(shè)及運營中面臨的野生動物保護的問題[4]。共和至玉樹高速公路是我國在青藏高原多年凍土區(qū)建設(shè)的第一條高速公路，全長635.61 km，2011年5月破土動工，2017年8月1日正式通車運營。因為高寒、高海拔和高速，被譽為“三高”公路，在建設(shè)之初就面臨著凍土、生態(tài)保護和安全運營三大世界級挑戰(zhàn)。通過投入巨額環(huán)保資金，積極采用新技術(shù)、新工藝及科學規(guī)劃和認真落實草皮移植、人工種草、濕地保護和動物生存環(huán)境保護等各項生態(tài)環(huán)境保護措施，共玉高速公路沿線的凍土、植被、濕地均得到有效保護[5]。

《環(huán)境影響評價報告書》指出，“由于國道214長期存在，且公路沿線草場基本上都屬于退牧還草區(qū)域，公路兩側(cè)都有網(wǎng)圍欄存在，沿線野生動物活動較少。經(jīng)過的星星海、扎陵湖-鄂陵湖、通天河3個保護分區(qū)，野生動物主要在K520～K580段的野馬灘和巴彥喀拉山山坡上活動，主要獸類為喜馬拉雅旱獺、鼠兔、藏原羚、野驢等，主要鳥類為黑頸鶴、中華秋沙鴨、大鵟、赤麻鴨等。本工程在穿越自然保護區(qū)段基本上與國道214伴行，位于國道214走廊帶內(nèi)，本工程的建設(shè)對野生動物的阻隔效應(yīng)不會明顯增加?！薄氨竟こ?2座橋梁，平均4.2 km一座橋梁，涵洞532道，平均435 m就有一道涵洞，可以降低本工程對野生動物通行的影響?！?/p>

本研究的目的是：①評價高速公路穿越星星海保護區(qū)段野生動物通道是否有動物穿越；②公路兩側(cè)動物活動情況如何；③公路是否對野生動物活動造成了阻隔。

1 方法

共和至玉樹高速公路在K428 ～K503段穿越星星海保護分區(qū)，在K503～K590左右穿越扎陵湖-鄂陵湖保護分區(qū)，本研究僅針對星星海保護分區(qū)路段開展觀測研究工作(見圖1)。

圖1 研究區(qū)示意圖Figure 1 Sketch map of research area

本研究于2014年6月、2015年9月、2016年9月、2017年5月和10月、2018年5月和6月，每月開展一次調(diào)查(1～2 d)。觀察者每日9:00開始駕車慢速行駛(40～60 km/h)，沿共玉高速公路K428-K503段進行調(diào)查，借助10～70倍雙筒望遠鏡觀察道路兩側(cè)視野范圍內(nèi)的所有正常活動的有蹄類動物集群，記錄物種名以及發(fā)現(xiàn)每個集群的時間、地點、集群大小、動物與公路垂直距離等，動物與公路之間的垂直距離利用Onick6000CI激光測距儀(最大測程6 000 m，測距精度±0.5 m)測得。路線調(diào)查僅做單程記錄，避免重復(fù)。物種出現(xiàn)的地點以公路里程樁號表示，并用GPS進行定位。觀察范圍為道路兩側(cè)約2 km[6-7]。

根據(jù)青藏鐵路研究經(jīng)驗，青藏高原野生動物傾向于尺寸大的通道，對小橋的利用率顯著高于涵洞，本研究默認為野生動物可順利穿越小橋以上的通道，因此只選擇跨度6 m以下的箱形涵洞進行監(jiān)測。選擇沿線人為干擾小，野生動物活動頻繁，監(jiān)測設(shè)備便于安裝的涵洞5處(見表1)。涵洞跨度2～6 m，凈高1.2～3.5 m。每座涵洞設(shè)置2臺紅外相機(設(shè)置在分離式路基的左側(cè))，共設(shè)置10臺。監(jiān)測的時間是2017年10月26日至2018年5月12日，受到高原惡劣天氣及人為干擾的影響，各臺相機工作時間從22～198 d不等。采用穿越率(獨立照片數(shù)量/拍照天數(shù)×100)評估不同物種對不同通道利用率的大小[8]。所監(jiān)測涵洞處的高速公路均為分離式路基，路基的間距約在40～50 m左右。

表1 監(jiān)測涵洞尺寸參數(shù)及野生動物穿越情況Table 1 Parameters of culverts and crossing by wildlife序號樁號孔跨孔·m 長度/m凈高/m拍照時間/d獨立照片數(shù)量(穿越率)狐貍狼高原兔猞猁合計人為干擾*1K462+3681～6132～2.5221(4.55)1(4.55)0 0 2(9.1) 22(100) 2K460+4001～4132～3.51541(0.65)0 0 0 1(0.65)76(49.35)3K458+5281～4132～2.51983(1.52)2(1.01)0 0 5(2.53)66(33.33)4K454+6161～4131.2～2.213410(7.46) 6(4.48)8(5.97)1(0.75)25(18.66)13(9.70) 5K453+6841～2131.65～1.8519812(6.06) 7(3.54)0 1(0.51)20(10.11)35(17.68)合計70627(20.24)16(13.58)8(5.97)2(1.26)53(41.05)212(210.06)注:人為干擾: 包括人、家養(yǎng)牦牛、羊、家犬、馬等。

2 結(jié)果

公路兩側(cè)大型動物主要觀察到藏野驢和藏原羚，藏野驢遇見82次合計1 044頭，藏原羚遇見19次111頭，藏野驢遇見最大群體為72頭，藏原羚最大群體為15頭。在視域約2 km范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)藏野驢有靠近高速公路活動趨勢，200 m范圍內(nèi)出現(xiàn)406頭，占總體的36.35%，出現(xiàn)頻率為40次，占總體的40.40%(見圖2)。藏原羚也有靠近高速公路活動趨勢，200 m范圍內(nèi)出現(xiàn)59頭，占總體的53.15%，活動頻次為11次，占總體的57.89%(見圖3)。

所選5座涵洞均被野生動物利用，獨立照片數(shù)量從1到25張不等，利用率從0.65到18.66不等，然而人為干擾從9.7到100之間，主要是牦牛、羊群和家犬等家畜，可見動物通道受人為干擾很大。利用通道的野生動物主要是狐貍(包括藏狐和赤狐)、狼、高原兔和猞猁，它們的利用率分別為20.24,13.58,5.97和1.26，猞猁為國家的二級保護動物。狐貍和狼幾乎利用所有的通道(見表1)。

圖2 路側(cè)藏野驢出現(xiàn)情況Figure 2 Activity of kiang along roadside

圖3 路側(cè)藏原羚出現(xiàn)情況Figure 3 Activity of Tibetan gazelle along roadside

3 討論

盡管藏野驢和藏原羚有靠近公路兩側(cè)200 m范圍活動的趨勢，但沒有發(fā)現(xiàn)利用涵洞通道穿越高速公路，反映高速公路對其有較為顯著的阻隔作用，分析原因可能有：第一，高速公路剛剛運營通車，野生動物還不適應(yīng)，國外動物通道監(jiān)測研究顯示動物存在適應(yīng)周期和學習曲線效應(yīng)，且有蹄類動物和食肉類動物適應(yīng)周期是不同的，多數(shù)監(jiān)測研究沒有持續(xù)足夠的時間以合理評估野生動物如何利用通道[9]；第二，人為干擾對野生動物利用通道有負面影響[10]，本研究顯示5處涵洞通道處均有強烈的牧民和家畜干擾，可能導致野生動物利用率不高；第三，本研究5處涵洞通道尺寸過小，根據(jù)已有研究[8]，通道跨度不低于6 m且高度不低于4 m才滿足藏野驢、藏原羚等有蹄類動物的穿越。藏野驢受到高速公路阻隔作用的另一個表現(xiàn)是，在本研究調(diào)查過程中，當施工期隔離柵尚未安裝完畢，藏野驢直接從高速公路路面穿越，差點與行駛車輛發(fā)生碰撞。

狐貍和狼對涵洞通道的適應(yīng)力很強[8]，因此本路對其阻隔作用可以忽略不計。盡管白天大量人為干擾，但似乎對夜行性動物影響不大，在2處涵洞通道內(nèi)部發(fā)現(xiàn)猞猁穿越的痕跡，其中一處涵洞跨度僅有4 m，凈高只有1.2 m，說明其對高度并不敏感。大量家養(yǎng)牦牛穿越涵洞通道，甚至能順利穿越跨度和凈高僅有2 m的通道，這一結(jié)論對三江源地區(qū)有實用價值，大量家畜(主要是牦牛和羊)需要穿越高速公路活動，而目前交通運輸部公路規(guī)范中缺乏家畜通道的設(shè)計指引[11]。由于高速公路將兩側(cè)牧民完全隔離開，又缺乏足夠數(shù)量的畜牧通道，很多牧民將涵洞口的隔離柵剪開，讓家畜直接從高速公路穿越，既影響交通安全又影響家畜的安全，在本次現(xiàn)場調(diào)研中，就發(fā)生了十多起牛羊被車輛撞死事件。但2 m的尺寸并不適合野牦牛，已有研究顯示野牦牛從來不穿越涵洞通道，只是偶爾利用小橋[8]。因此應(yīng)將家養(yǎng)牦牛通道與野牦牛通道區(qū)別開來。

共玉高速公路與國道伴行，實際為3條公路并行，且共玉高速公路為全封閉，野生動物要穿越三條公路和雙重隔離柵才能到達公路另一側(cè)，當前由于涵洞利用率不高，本路很可能對藏野驢等大型動物產(chǎn)生一定程度的阻隔影響。相關(guān)研究表明，有蹄類動物具有大的視野，會對小型通道產(chǎn)生回避。比如美洲羚羊具有季節(jié)性遷徙、敏感、需要廣闊視野活動的特性，研究發(fā)現(xiàn)93% 的美洲羚羊種群偏好于上跨式通道穿越公路[12]。加拿大班夫國家公園內(nèi)高速公路上跨式動物通道和下穿式動物通道的監(jiān)測結(jié)果亦表明，有蹄類野生動物(鹿、麋鹿、駝鹿、加拿大盤羊等)更喜歡從上跨式野生動物通道上方穿越[12]。因此，建議未來三江源地區(qū)高速公路可設(shè)置上跨式動物通道和下穿式動物通道組合式通道類型，最大程度地降低高速公路對藏野驢等有蹄類動物的阻隔影響，維持種群穩(wěn)定性。

由于本路已經(jīng)形成，動物通道很難做大的修補，基于本路自然保護區(qū)段野生動物穿越的便利性考慮，最為經(jīng)濟和可行的方案可能是取消隔離柵，將路基邊坡放緩，形成“路基緩坡平交通道”[3]，便于藏野驢等大型動物直接從路面穿越。同時，也方便了家畜過路。但大型動物在路面活動，會帶來安全隱患，該措施只能在自然保護區(qū)路段等局部敏感路段嘗試使用。該措施的一個比較大的隱患可能是夜間行車安全問題，夜間司機視野受限，大型動物上路會帶來安全隱患，但可通過動物感應(yīng)系統(tǒng)和管理措施加以緩解和避免[14]。

4 結(jié)論

共玉高速公路運營初期對藏野驢和藏原羚有較為顯著的阻隔作用，但對犬科動物和夜行性動物(猞猁)阻隔作用并不明顯。猞猁對通道高度并不敏感，藏野驢和野牦牛對狹窄的涵洞通道有回避作用。跨度和凈高不小于2 m的涵洞通道可滿足家養(yǎng)牦牛穿越高速公路分離式路基的需求。建議未來在三江源地區(qū)建設(shè)上跨式通道和下穿式通道的組合型通道以滿足大型動物穿越高速公路的需求，在動物通道設(shè)置困難的路段也可考慮取消隔離柵并將路基邊坡放緩讓大型動物直接從路面穿越的措施。