公路工程建設(shè)對(duì)鳥類的影響和應(yīng)對(duì)措施

羅子君，平 磊

(中海環(huán)境科技(上海)股份有限公司，上海 200135)

0 引 言

近年來，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了快速發(fā)展，包括公路在內(nèi)的交通工程數(shù)量和類型不斷增加[1]。公路的發(fā)展具有多種經(jīng)濟(jì)功能和文化功能屬性，對(duì)經(jīng)濟(jì)增長和工業(yè)化發(fā)展具有重大影響[1-2]。當(dāng)前我國的公路建設(shè)已進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)期，截至2018年末，全國公路總里程達(dá)到484.65萬km，是1984年末的5.2倍，其中高速公路總里程達(dá)到14.26萬km，居世界第一。據(jù)交通運(yùn)輸部統(tǒng)計(jì)，2018年全國公路旅客周轉(zhuǎn)量為9 279.68億人公里，是1984年的6.9倍；公路貨物周轉(zhuǎn)量為71 249.21億噸公里，是1984年的135.1倍。在此背景下，因公路發(fā)展而造成的動(dòng)物棲息地破碎化和棲息地喪失影響到了很多野生動(dòng)物的類群規(guī)模[3-5]。公路建設(shè)和運(yùn)營會(huì)直接致使鳥類在內(nèi)的很多物種死亡[6-7]。同時(shí)，公路運(yùn)行帶來的交通噪聲、振動(dòng)和夜間照明會(huì)直接或間接影響野生動(dòng)物種群的密度和活動(dòng)節(jié)律，干擾其繁殖，導(dǎo)致其棲息地破碎化等[1,3,6,8-9]。此外，公路的邊緣效應(yīng)對(duì)鳥類的影響也十分顯著，如使其活動(dòng)范圍、棲息地利用和繁殖成功率等發(fā)生變化[7,10-11]。

國外已有很多研究認(rèn)為開展科學(xué)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)有利于保護(hù)鳥類的棲息地和生態(tài)系統(tǒng)[12-13]。鳥類能為很多生物的棲息地提供重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，是評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的最理想群體之一[14-15]。環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件需基于建設(shè)項(xiàng)目對(duì)鳥類的影響，有針對(duì)性地提出保護(hù)措施[16]。我國的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)提出的環(huán)境保護(hù)措施在生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)方面扮演著重要的角色[17-18]。《中華人民共和國環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》第四條規(guī)定，“環(huán)境影響評(píng)價(jià)必須客觀、公開、公正，綜合考慮規(guī)劃或者建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施后對(duì)各種環(huán)境因素及其所構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)可能造成的影響，為決策提供科學(xué)依據(jù)”；第二十六條規(guī)定，“建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)過程中，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)同時(shí)實(shí)施環(huán)境影響報(bào)告書、環(huán)境影響報(bào)告表以及環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件審批部門審批意見中提出的環(huán)境保護(hù)對(duì)策措施”。

目前國內(nèi)的研究大多基于路域生態(tài)系統(tǒng)/道路影響區(qū)內(nèi)的適宜生境減少和直接致死等對(duì)鳥類在內(nèi)的野生動(dòng)物進(jìn)行公路工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)分析，并提出保護(hù)措施，很少將鳥類受公路工程建設(shè)影響的生態(tài)學(xué)基本原理應(yīng)用到公路工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)中。本文綜述國內(nèi)外公路工程建設(shè)和運(yùn)營過程中，車輛對(duì)鳥類的直接致死作用，以及噪聲和燈光對(duì)鳥類的影響；同時(shí)，從環(huán)境影響評(píng)價(jià)的角度提出相應(yīng)的保護(hù)措施，以期引起相關(guān)部門對(duì)鳥類保護(hù)的重視，為國內(nèi)公路工程建設(shè)中的鳥類保護(hù)提供參考。

1 公路運(yùn)行車輛對(duì)鳥類的影響

1.1 公路運(yùn)行車輛對(duì)鳥類影響的體現(xiàn)

大部分鳥類都有較強(qiáng)的活動(dòng)能力，當(dāng)?shù)缆飞系钠囅蚱淇拷鼤r(shí)，其最常見的行為是逃跑[19]。但是，研究表明，車輛碰撞致死是公路工程對(duì)鳥類最直接的負(fù)面影響[7,20]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在各國每年因車輛碰撞致死的鳥類數(shù)量中，加拿大為1 380萬只，美國為0.8～3.4億只，英格蘭為2 700萬只，荷蘭為65.3萬只，德國為940萬只，丹麥為110萬只，瑞典為850萬只，保加利亞不少于700萬只[21-23]。

1.2 公路運(yùn)行車輛對(duì)鳥類直接致死的影響機(jī)制

公路工程之所以會(huì)引發(fā)如此多的鳥類碰撞致死事件，首先從行為學(xué)的角度看，可能是因?yàn)楣穼?duì)一些鳥類具有吸引性，例如：路面熱效應(yīng)會(huì)降低鳥類的能量消耗；公路會(huì)在一定程度上減輕鳥類的覓食壓力；路燈照明會(huì)延長晝間覓食鳥類的活動(dòng)時(shí)間等[24]。此外，從生境選擇的角度看，公路建成之后形成的新生境會(huì)被鳥類利用，例如：白鹡鸰等鳥類會(huì)在道路上或道路旁覓食昆蟲[19,23]；紅背伯勞經(jīng)常利用路邊的灌木、樹木和電線作為棲息地，道路綠化形成的新生境對(duì)其繁殖也有一定的吸引力[24-25]。

但是，研究發(fā)現(xiàn)，不同類群的鳥類與車輛碰撞的概率有所不同[26]。例如，鴉類、猛禽和鷗類等因?yàn)橄埠萌∈彻飞仙⒙涞氖澄锛皠?dòng)物殘骸，道路致死的概率較大[27-29]。

2 公路運(yùn)營噪聲對(duì)鳥類的影響

2.1 公路運(yùn)營噪聲對(duì)鳥類影響的體現(xiàn)

交通噪聲可能會(huì)干擾鳥類建立和維護(hù)自身活動(dòng)領(lǐng)域所依賴的聲音通信，包括鳥類伴侶與親子之間的通信[30]，導(dǎo)致公路附近一些鳥類種群的年齡結(jié)構(gòu)趨于年輕化，種群密度和多樣性下降[20,31]。此外，公路噪聲聲強(qiáng)對(duì)鳥類的筑巢位置和繁殖成功率有顯著影響[32]。

2.2 公路運(yùn)營噪聲對(duì)鳥類影響的機(jī)制

公路工程噪聲對(duì)鳥類的影響機(jī)制主要體現(xiàn)在：改變鳥類既定的聲學(xué)通信，包括掩蓋鳴叫包含的生物信號(hào)的檢測(cè)和識(shí)別；阻礙對(duì)掠食者或獵物聲音的識(shí)別；暫時(shí)或永久降低聽力靈敏度；改變捕食和被捕食的壓力；改變鳥類的生殖激素水平等[33]。雖然鳥類會(huì)在交通及其他人為噪聲的影響下調(diào)節(jié)其一定的鳴叫特征(例如,城市中一些鳥類通過較高的音調(diào)鳴叫、增大鳴叫的振幅和在交通噪聲小的時(shí)間段內(nèi)鳴叫來適應(yīng)交通噪聲的影響),但許多鳥類可能無法通過調(diào)整鳴叫特征來長期適應(yīng)噪聲環(huán)境，當(dāng)處在較高水平的長期噪聲環(huán)境內(nèi)時(shí)，具有較大鳴叫振幅的鳥類配對(duì)成功的概率會(huì)下降[33-41]。對(duì)西班牙公路周邊猛禽的巢址選擇進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，其筑巢地點(diǎn)全部避讓了公路周邊等效聲級(jí)高于40 dB的區(qū)域[32]。此外，噪聲影響會(huì)與棲息地破碎和邊緣效應(yīng)產(chǎn)生協(xié)同效果，這也是公路工程導(dǎo)致鳥類種群分布發(fā)生變化的一個(gè)重要原因[6-7,32]。

3 公路照明對(duì)鳥類的影響

3.1 公路照明對(duì)鳥類影響的體現(xiàn)

公路營運(yùn)產(chǎn)生的燈光會(huì)對(duì)很多動(dòng)物產(chǎn)生負(fù)面影響，包括鳥類[43-44]。人工照明會(huì)影響雛鳥發(fā)育、鳴叫、繁殖和遷徙的既定模式[45]。例如，對(duì)亞洲、非洲和歐洲的黑尾塍鷸的研究表明，道路燈光可能會(huì)降低其棲息地的質(zhì)量，并改變其繁殖周期[45]。此外，道路上的照明設(shè)施不僅會(huì)吸引遷徙的鳥類，增大其被捕食或撞擊致死的可能性，而且會(huì)改變其遷徙路線，消耗其儲(chǔ)存的能量[44]。人工照明會(huì)使晝行性鳥類的活動(dòng)節(jié)律顛倒，進(jìn)而在夜間繼續(xù)活動(dòng)[46]，例如旅鶇會(huì)在人為照明強(qiáng)度較高的地區(qū)的日間較早地鳴叫[47]。

3.2 公路照明對(duì)鳥類影響的機(jī)制

從生態(tài)學(xué)機(jī)理的角度看：

1)鳥類的磁場(chǎng)感知系統(tǒng)具有光譜依賴性，不同光波長情況下的磁場(chǎng)感知系統(tǒng)反應(yīng)不同[48]，公路照明與自然光源的波長特征不同可能導(dǎo)致遷徙的鳥類迷失方向；

2)道路燈光對(duì)昆蟲等食物資源的吸引會(huì)改變晝行性鳥類的活動(dòng)時(shí)間和覓食節(jié)奏，進(jìn)而影響道路周邊鳥類的種類和群落組成[49-50]。

此外，對(duì)鳥類的理化試驗(yàn)證明，人工照明可能會(huì)改變鳥類的激素水平，進(jìn)而影響其生物節(jié)律[51-52]。

4 應(yīng)對(duì)措施

4.1 合理的工程選線和綠化設(shè)計(jì)

采用合理的工程選線和綠化設(shè)計(jì)解決鳥類被公路生境切割和車輛碰撞致死的問題。

1)合理規(guī)劃公路路線十分重要，應(yīng)避免穿越鳥類集中區(qū)域的適宜生境，或成為適宜生境的邊界[53]。同時(shí)，合理選擇公路路基形式能有效降低鳥類被車輛碰撞致死的概率，例如鳥類在穿過路塹形式的公路時(shí)會(huì)選擇較高的高度飛躍道路和車輛，因此在平交和立交位置應(yīng)盡量避免設(shè)計(jì)高路堤[54-55]。此外，合理設(shè)置動(dòng)物通道也能使鳥類從中受益。雖然動(dòng)物通道設(shè)置考慮的對(duì)象通常是哺乳動(dòng)物、爬行動(dòng)物和兩棲動(dòng)物，但一些鳥類也傾向從動(dòng)物通道通過，而不是飛躍車流，尤其水鳥會(huì)利用管徑較大的過水涵洞作為通道[56-57]。目前，針對(duì)鳥類專用動(dòng)物通道的研究較少，但可明確的是，具有植被覆蓋等自然特征的通道會(huì)被較多地利用[7]。

2)合理的道路綠化設(shè)計(jì)可為鳥類飛行提供“轉(zhuǎn)向器”，公路兩側(cè)密集的灌叢會(huì)迫使鳥類飛躍道路[58]。連續(xù)的樹籬和/或排列較緊密的樹木可能會(huì)阻礙鳥類采取低空飛行的方式穿越行車道，這種綠化形式在路堤形式的路段尤為需要[58]。此外，避免采用結(jié)果實(shí)的樹種作為綠化樹種，這是避免鳥類因車輛碰撞致死的一種有效方法[7]。此外，較好地進(jìn)行公路維護(hù)，如定期修剪綠化植被、及時(shí)清理道路上的鳥類食物資源(包括動(dòng)物尸體、散落的谷物等)，可很好地降低對(duì)鳥類的吸引[59]。

4.2 工程和管理措施

通過工程和管理措施來控制公路噪聲對(duì)鳥類的影響。公路噪聲主要是通行車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)和輪胎與路面摩擦產(chǎn)生的[60]。采用隔聲墻和聲屏障可阻斷車輛噪聲對(duì)鳥類的影響途徑[34]，但會(huì)加劇公路對(duì)鳥類棲息地的分割效應(yīng)。此外，在鳥類集中區(qū)域和遷徙通道區(qū)域也不建議采用透明或半透明的聲屏障，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致鳥類撞擊致死事件高發(fā)[61]，且造價(jià)相對(duì)昂貴。公路設(shè)計(jì)采用路塹形式可較好地降低噪聲對(duì)周邊鳥類的影響[59]，但該措施易受地形和設(shè)計(jì)參數(shù)的限制。

研究證明，公路限速是最重要的鳥類保護(hù)措施之一，可在減小撞擊致死概率的同時(shí)降低噪聲的影響[62-63]。工程中采用植被[64]和有顯著可視標(biāo)記的聲屏障[61]都能較為安全地降低交通噪聲對(duì)鳥類的影響。此外，通過采取在鳥類繁殖期封閉部分路段[65]，合理安排公路施工期的作業(yè)時(shí)間和作業(yè)強(qiáng)度[66]，針對(duì)車輛輪胎類型和車速在特定時(shí)期內(nèi)征收“噪聲稅”[67]等管理措施，能從噪聲源控制對(duì)鳥類的影響。

4.3 遮光措施和“鳥類友好”光源

落實(shí)遮光措施和采用“鳥類友好”光源可緩解公路照明對(duì)鳥類的影響。對(duì)人工照明采用遮蔽措施可顯著減少鳥類通過照明區(qū)時(shí)迷失方向的問題[42]；增加公路標(biāo)識(shí)和邊界中反光材料對(duì)照明的替代作用，進(jìn)而減少光源，可在節(jié)能的同時(shí)降低照明對(duì)鳥類的影響[59]。藍(lán)光和綠光對(duì)鳥類辨別方向的影響較小，被認(rèn)為是“鳥類友好”光源，用其替換紅光和白光可大大降低人工照明對(duì)鳥類的負(fù)面影響[44]。這種綠光光源同樣可在必須采用燈光照明的公路區(qū)域使用，以避免鳥類在遷徙過程中迷失方向[68]。

5 結(jié) 語

綜上所述，鳥類會(huì)受到公路工程建設(shè)帶來的各種影響，通過采取優(yōu)化公路選線，選擇減少鳥類撞擊的路基和綠化形式，改變公路照明光源等措施，可有效減緩公路工程建設(shè)對(duì)鳥類的影響。

相對(duì)于國外的公路建設(shè)生態(tài)影響和保護(hù)措施研究，我國的道路生態(tài)學(xué)研究尚處于初期階段，有關(guān)道路對(duì)鳥類生態(tài)學(xué)影響的研究較少，且多集中在道路致死和鳴叫影響等方面[69-70]。目前國內(nèi)對(duì)鳥類車輛碰撞致死進(jìn)行系統(tǒng)性統(tǒng)計(jì)的研究較少，道路導(dǎo)致鳥類的棲息地喪失、破碎，噪聲和照明干擾等其他間接影響方面的研究多集中于野外觀察調(diào)研。因此，下一步需系統(tǒng)地評(píng)估全國范圍內(nèi)的公路工程建設(shè)對(duì)鳥類的直接影響和間接影響，同時(shí)通過開展更多的研究來量化公路網(wǎng)建設(shè)對(duì)鳥類的影響[71]。

《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》規(guī)定，“國家采取有利于節(jié)約和循環(huán)利用資源、保護(hù)和改善環(huán)境、促進(jìn)人與自然和諧的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)政策和措施，使經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)”。隨著我國公路工程的快速發(fā)展和“加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國”要求的提出，在開展公路工程建設(shè)中的環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作過程中,需結(jié)合我國的環(huán)境保護(hù)要求和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，向公路建設(shè)管理部門和生態(tài)環(huán)境保護(hù)部門提出合理的鳥類影響緩解建議。本文提出的鳥類保護(hù)措施可供涉及生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)或鳥類熱點(diǎn)區(qū)域(如鳥類遷徙通道、繁殖地、停歇地等)的公路建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)評(píng)工作參考。