三江源地區(qū)典型道路沿線野生動物監(jiān)測研究

摘要 通過樣線調(diào)查和紅外相機監(jiān)測等方式，選取三江源地區(qū)共玉高速和S308省道2條典型公路的部分路段，開展沿線野生動物的分布情況研究。結(jié)果顯示，共玉高速沿線分布的野生動物有獸類8種，鳥類35種，其中國家省級保護動物18種，占比41.86%，相對多度指數(shù)最高的為赭紅尾鴝（1.59）；S308沿線有獸類12種，鳥類8種，其中國家省級保護動物13種，占比65.00%，相對多度指數(shù)最高的為藏狐（5.81）；2條道路橋涵中的大橋利用率均顯著高于中小橋和涵洞，從通道利用率情況看，橋涵通道被利用主要出現(xiàn)在早晚2個高峰。

關(guān)鍵詞 環(huán)境工程；紅外相機監(jiān)測；動物通道利用率；相對多度指數(shù)；三江源地區(qū)

中圖分類號 S 863 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2024）16-0064-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.16.013

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on Monitoring of Wildlife Along Typical Roads in the Three-Rivers-Source Area

WU Shi-hong^1，2，ZHONG Wen-hua³，LI Guang-tao^1，2 et al

（1.Tianjin Water Transport Engineering Research Institute，Ministry of Transport，Tianjin 300456;2.Tianjin Academy of Sciences Environmental Science and Technology Development （Tianjin） Co.，Ltd.，Tianjin 300456;3.Qinghai Provincial Communications Holding Group Co.，Ltd.，Xining，Qinghai 810000）

Abstract We selected some sections of Gongyu Expressway and S308 Provincial Highway in Three-Rivers-Source region to study the distribution of wild animals along the line through transect survey and infrared camera monitoring.The results showed that there were 8 species of beasts and 35 species of birds distributed along the Gongyu Expressway，including 18 species of national and provincial protected animals，accounting for 41.86%.The highest relative abundance index was Black redstart （1.59）.There were 12 species of mammals and 8 species of birds along the S308 route，including 13 species of national and provincial-level protected animals，accounting for 65%.The highest relative abundance index was the Tibetan fox （5.81）; the utilization rate of bridges and culverts on both roads was significantly higher than that of small and medium-sized bridges and culverts.From the perspective of channel utilization，the utilization of bridge and culvert channels mainly occurred during the morning and evening peaks.

Key words Environmental engineering;Infrared camera monitoring;Utilization rate of animal channels;Relative abundance index;Three-Rivers-Source Area

基金項目 青海省交通運輸廳科技項目（2019-05）；交通運輸部天津水運工程科學研究所科研創(chuàng)新基金項目（TKS20220202，TKS20230305）。

作者簡介 吳世紅（1979—），男，河北沙河人，高級工程師，碩士，從事生態(tài)環(huán)境保護相關(guān)研究。*通信作者，高級工程師，博士，從事生態(tài)環(huán)境保護相關(guān)研究。

收稿日期 2023-09-27；修回日期 2023-12-18

道路建設影響了沿線野生動物的生存與發(fā)展，而道路工程的橋梁、涵洞等連通性結(jié)構(gòu)是否可以有效減緩阻隔影響以實現(xiàn)種群生存的維系，是道路生態(tài)學要解決的關(guān)鍵問題，也是確保道路工程建設與生物多樣性保護協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎。減緩道路阻隔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^［1-2］。若爾蓋高寒濕地道路生態(tài)學研究顯示小型獸類及鳥類對公路在施工、運營期間的影響存在差異，影響程度也與公路類型有密切聯(lián)系^［3］；云南思小高速公路設置的通道能夠被亞洲象有效利用^［4］；隨著時間的不斷推移，藏羚等有蹄類動物對青藏鐵路、公路沿線動物通道的利用率逐年增加^［5-10］；秦嶺區(qū)域108國道設置的野生動物通道能夠被沿線大熊貓等野生動物有效利用^［11］；長白山旅游公路動物影響監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，公路對鳥獸的豐富度影響不顯著，且有向公路沿線集中的趨勢^［12-13］；通過對秦嶺山區(qū)設置的通道監(jiān)測研究，發(fā)現(xiàn)動物通道設置可以有效降低對牛背梁保護區(qū)野生動物遷移擴散的影響^［14-15］。

雖然在道路工程對野生動物的阻隔影響方面前人已經(jīng)取得了一定的研究成果，但針對三江源地區(qū)野生動物對道路通道利用情況的研究成果較少。鑒于三江源地區(qū)生態(tài)保護的重要意義，該研究擬針對典型區(qū)域、典型道路、典型動物通道，通過樣線調(diào)查、紅外相機監(jiān)測等手段對道路沿線動物出現(xiàn)情況以及野生動物通道利用情況進行調(diào)查、監(jiān)測，并以此為基礎開展綜合分析道路工程對野生動物的影響以及可能原因，為三江源地區(qū)未來基礎設施建設和野生動物保護協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學的依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況 三江源地處青藏高原腹地，是長江、黃河、瀾滄江三大江河的發(fā)源地，行政區(qū)域涉及玉樹、果洛、海南、黃南4個藏族自治州的16個縣和格爾木市的唐古拉鄉(xiāng)，海拔3 335～6 564 m，總面積為30.25萬km²，是我國和亞洲的重要淡水供給地，也是全球氣候變化反應最為敏感的區(qū)域之一。區(qū)域內(nèi)保持著世界上最原始的大面積高寒生態(tài)系統(tǒng)。三江源地區(qū)有國家重點保護動物69種，其中國家一級重點保護動物有藏羚、野牦牛、雪豹等16種，國家二級重點保護動物有巖羊、藏原羚等53種。另外，還有省級保護動物艾虎、沙狐、斑頭雁、赤麻鴨等32種。三江源地區(qū)特殊的地理位置、豐富的自然資源和生態(tài)功能構(gòu)成了我國青藏高原生態(tài)安全屏障的重要組成部分，在全國生態(tài)文明建設中具有特殊重要地位。

1.2 路段選取

共玉高速（瑪多縣境內(nèi)K428～K603段）穿越三江源國家公園黃河源園區(qū)、三江源國家級自然保護區(qū)星星海保護分區(qū)和扎陵湖—鄂陵湖保護分區(qū)。該路段共設置有大橋8座、中橋6座、小橋5座、涵洞211道、涵式通道63道、橋式通道6道。其中，共玉高速選取5座大橋、5座小橋和5道涵洞作為研究對象。

S308公路玉樹結(jié)古鎮(zhèn)至不凍泉段為開放運行省道，野生動物通道類型主要包括緩坡路基、大橋、中（?。蚝秃?，無隧道工程。篩選S308公路玉樹結(jié)古鎮(zhèn)至不凍泉段K2～K71段、K126～K190段和K295～K497段，現(xiàn)有緩坡路基10處、大橋4座、中橋6座和涵洞10道。其中，S308公路選取5座大中橋、5座中橋和5道涵洞作為研究對象。

1.3 野生動物調(diào)查

1.3.1 樣線調(diào)查。平均每10 km設置調(diào)查樣線一條，共設置20條樣線。樣線長度約為10 km，道路兩側(cè)各5 km，樣線寬度為300～500 m，于夏秋季進行2次重復調(diào)查。

1.3.2 動物通道監(jiān)測。通道監(jiān)測以紅外相機監(jiān)測手段為主、無人機監(jiān)測和定點人工監(jiān)測為輔；于2018年6—11月，共玉高速5座大橋、5座小橋和5道涵洞，S308公路5座大中橋、5座中橋和5道涵洞，每橋設置1臺紅外相機，涵洞設置2臺，兩口各1臺，各共布設紅外相機40臺，每90 d收集一次數(shù)據(jù)，并更換儲存卡和電池。人工定點監(jiān)測、無人機監(jiān)測間隔期均為90 d。

1.4 數(shù)據(jù)處理

道路沿線野生動物分布數(shù)據(jù)是共玉高速和S308公路的橋梁、隧道、涵洞等動物通道的監(jiān)測結(jié)果和沿線野生動物的調(diào)查數(shù)據(jù)的綜合結(jié)果，橋涵利用率是指野生動物通過的數(shù)量指標評價通道的使用率。

應用紅外相機數(shù)據(jù)估計種群數(shù)量的指標為相對多度指數(shù)（relative abundance index，RAI）^［16］。該研究通過計算每種動物的相對多度指數(shù)（RAI ）來分析每個物種的相對數(shù)量，計算公式如下：

RAI=N/T×100

式中：T為所有相機位點的工作日總和；N為第i類物種在所有相機位點拍攝的獨立有效照片數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 共玉高速沿線野生動物物種監(jiān)測

根據(jù)道路巡查及紅外相機監(jiān)測結(jié)果（表1），共玉高速沿線主要分布的野生動物有獸類8種，其中藏野驢數(shù)量較多，調(diào)查中發(fā)現(xiàn)一個63只藏野驢構(gòu)成的野驢群；其次分布數(shù)量較多的為藏原羚、藏狐、狼等，喜馬拉雅旱獺、亞洲狗獾在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)次數(shù)較少。鳥類共有35種，斑頭雁、赤麻鴨、普通鸕鶿、紅腳鷸等濕地鳥類分布數(shù)量較多，數(shù)量占鳥類總數(shù)量的80%以上；另外還分布有大鵟、高山兀鷲等猛禽，赭紅尾鴝、棕頸雪雀等雀形目鳥類分布數(shù)量也較多。

根據(jù)紅外相機監(jiān)測結(jié)果，物種相對多度指數(shù)（RAI）從高到低依次為赭紅尾鴝（1.59）、藏野驢（1.01）、藏狐（0.83）、藏原羚（0.64）、狼（0.62）、赤狐（0.46）、大鵟（0.32），戴勝和亞洲狗獾獨立有效照片數(shù)較少，RAI分別為0.05、0.02。

保護動物方面有國家 I 級保護動物3種（藏野驢、黑頸鶴、獵隼）；國家 Ⅱ 級保護動物6種（藏原羚、藏狐、狼、赤狐、大鵟、高山兀鷲）；青海省重點保護動物9種（赤麻鴨、灰雁、斑頭雁、普通鸕鶿、棕頭鷗、蒼鷺、戴勝、長嘴百靈、角百靈）。

2.2 S308省道沿線野生動物物種監(jiān)測

根據(jù)樣線調(diào)查、紅外相機監(jiān)測結(jié)果（表2），S308沿線主要分布的野生動物有獸類12種，鳥類8種；分布數(shù)量較多的獸類為高原鼠兔、藏羚、藏原羚、藏狐、藏野驢；赤狐、野牦牛分布數(shù)量較少。鳥類方面，白腰雪雀、斑頭雁、棕頸雪雀、大鵟分布數(shù)量較多。

根據(jù)紅外相機監(jiān)測結(jié)果，物種相對多度指數(shù)（RAI）較高的為藏狐（5.81）、藏原羚（4.24）、大鵟（3.58）、藏野驢（1.74）、藏羚（1.62）、獵隼（1.25），其余物種RAI在1.00以下。

S308沿線分布有國家 Ⅰ級保護動物4種（藏羚、藏野驢、野牦牛、獵隼）；國家 Ⅱ 級保護動物7種（藏狐、藏原羚、赤狐、狼、大鵟、猞猁、高山兀鷲）；青海省重點保護動物2種（斑頭雁、戴勝）。

2.3 橋涵通道野生動物利用情況統(tǒng)計

統(tǒng)計結(jié)果（圖1～2）顯示，共玉高速15個橋涵通道，在6—8月，有210次野生動物個體穿行通過，大橋、中小橋、涵洞3種通道的平均利用率分別為36.0、1.6、4.4次/道，從通道利用率情況看，橋涵通道被利用主要出現(xiàn)在早晚2個高峰，分別是06：00—09：00、18：00—21：00；在9—11月，與6—8月統(tǒng)計結(jié)果趨勢一致，但利用率均有降低，在此時間段共有122次野生動物個體穿行通過，大橋、中小橋、涵洞3種通道的平均利用率分別為21.8、1.8、0.8次/道，從通道利用率情況看，橋涵通道被利用也主要出現(xiàn)在早晚2個高峰，分別是03：00—06：00、18：00—21：00。

在6—8月，S308公路有139次野生動物個體穿行通過，大橋、中小橋、涵洞3種通道的平均利用率分別為21.2、1.8、4.8次/道，從通道利用率情況看，橋涵通道被利用主要出現(xiàn)在早晚2個高峰，分別是06：00—09：00、18：00—21：00；在9—11月，與6—8月統(tǒng)計結(jié)果趨勢一致，但利用率均有降低，在此時間段共有42次野生動物個體穿行通過，大橋、中小橋、涵洞3種通道的平均利用率分別為6.2、0.8、1.4次/道，從通道利用率情況看，橋涵通道被利用也主要出現(xiàn)在早高峰，即06：00—09：00。

3 討論與結(jié)論

根據(jù)以上公路沿線動物調(diào)查結(jié)果，共玉高速沿線野生動物總數(shù)高于S308公路，但是S308省道沿線國家、省級保護動物占比較高，總體上這2條路沿線的國家、省級保護野生動物均略高于三江源地區(qū)^［17-18］，表明共玉高速和S308省道沿線野生動物保護的重要性。通過紅外監(jiān)測統(tǒng)計對比分析，共玉高速橋涵通道利用率較S308公路橋涵通道利用率稍高。分析原因可能有：①2條道路情況不同。共玉高速屬高路基工程，具有封閉式運營的特點，道路沿線防護柵欄、防護網(wǎng)設置緊密，野生動物更傾向選擇橋涵通過；而S308屬于低路基、開放式運行省道，道路沿線防護柵欄設置相對不夠緊密，野生動物有部分選擇從道路通過，道路巡查也證實藏野驢、藏原羚和藏羚等大型有蹄類保護動物常分布于道路沿線，并在車流量較小時通過路基穿越公路，說明野生動物能夠很好地利用公路橋涵、低路基等作為野生動物通道穿越公路，實現(xiàn)公路兩側(cè)區(qū)域的自由活動。另外。相關(guān)研究也表明，野生動物隨著時間的延長對橋涵通道和開放式道路的適應性增加，通過的頻次隨之增高^{［5-8，19-22］}。②共玉高速和S308公路均穿越三江源地區(qū)，但2條公路沿線橋涵通道所處生境有所不同，這可能也是2條路鳥類和獸類有分布差異以及野生動物通道利用偏好的一個重要原因^［19］。

紅外監(jiān)測結(jié)果還顯示，2條道路橋涵中的大橋利用率均明顯高于中小橋和涵洞，這可能與不同動物類群對道路的反應與適應程度存在差異有關(guān)^［20］。雖然國內(nèi)外動物通道監(jiān)測研究很多，但由于多數(shù)監(jiān)測研究沒有持續(xù)足夠的時間，所以難以合理評估野生動物利用通道的有效性^［19-22］。另外，有研究表明，道路橋涵對本身移動性少、棲息地片段化和分布局限、不具備飛行能力并且自身對橋涵需求低的物種影響不大，例如工程沿線分布的各種鼠類、鼠兔和高原兔，均無長距離遷移行為，基本在巢穴周圍活動，取食范圍有限；再如洞穴生活的物種，能夠適應黑暗狹小的空間，對各類橋梁、涵洞、排水管道等結(jié)構(gòu)的利用率較高；而道路橋涵對移動性強、活動范圍大、自身對道路橋涵需求高的物種影響大^{［9，23］}。從監(jiān)測結(jié)果來看，共玉高速和S308公路大橋利用最多的是各種有蹄類動物、大型食肉動物、家畜、人員活動等，2條道路橋涵利用高峰均出現(xiàn)在18：00—21：00，這個統(tǒng)計結(jié)果可能與家畜、人員活動有很大關(guān)系，這也暗示了在動物通道設計時要充分考慮到人員活動與放牧、家畜的需求。

2條公路沿線和野生動物通道都有大量動物出現(xiàn)，表明研究區(qū)重點保護野生動物已經(jīng)逐步適應道路及車輛運營的存在，開始熟悉新基質(zhì)和新環(huán)境，并逐步開始利用道路沿線野生動物通道穿越公路實現(xiàn)種群交流、覓食和遷移擴散等活動。根據(jù)已有的結(jié)果和相似研究結(jié)論^［17］，在保證現(xiàn)有野生通道正常使用的前提下，三江源地區(qū)公路建設對該地區(qū)野生動物的影響將隨著時間推移逐漸弱化。

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