公路建設(shè)對動物的影響與保護措施

陳瑞華 白琳 都蘇雨

摘 要：動物通道是緩解公路建設(shè)對動物生存環(huán)境影響的有效措施之一。分析了公路建設(shè)和運營對動物產(chǎn)生的4個主要方面影響，從而提出公路建設(shè)中的動物通道措施，從通道位置、數(shù)量、形式、寬度、高度、地面基質(zhì)以及周圍環(huán)境等方面總結(jié)了動物通道設(shè)置的注意事項。以青海省共和至玉樹（結(jié)古）公路動物通道為例，介紹其沿線動物通道的設(shè)置情況，指出動物通道的設(shè)置可緩解因修建公路而產(chǎn)生的阻隔問題，也達到了保護青藏高原動物的目的，體現(xiàn)了人與自然和諧共處的理念，具有較強的環(huán)境效益和積極的社會效益。

關(guān)鍵詞：公路建設(shè);環(huán)境影響;動物通道;共玉公路;高寒高海拔

1 概述

公路建設(shè)項目是帶狀工程，涉及范圍廣，其建設(shè)和運營會對周圍自然環(huán)境直接或間接地產(chǎn)生不同程度的負面影響，不但會引起地貌、植被、徑流等環(huán)境特征的明顯變化，導(dǎo)致水土流失、生態(tài)平衡失調(diào)、氣候異常、噪聲、廢氣以及塵埃等入侵環(huán)境;還會對食物質(zhì)量、小氣候、隱蔽物等生態(tài)因子產(chǎn)生不利影響，造成動物生境破碎化，增加對動物活動及種群間基因交流的阻隔作用。此外，由于公路兩側(cè)存在嚴重的人為干擾及邊緣效應(yīng)，可能致使草場過載，野生動物與家畜爭奪草場，亂捕濫獵惡性膨脹，還容易造成生物入侵或者為生物擴散和入侵提供媒介，導(dǎo)致個別物種多樣性和密度的增加[1]。

共和至玉樹（結(jié)古）公路位于青藏高原，部分路段穿越三江源國家級自然保護區(qū)，該地區(qū)動物成分獨特，生物多樣性敏感，物種豐富，數(shù)量較大，特別是大中型的食草動物。共玉公路的通車運營會促進當?shù)亟?jīng)濟和社會的快速發(fā)展，但若不及時采取適當?shù)谋Ｗo措施則會對沿線動物的棲息環(huán)境和生物多樣性產(chǎn)生不同程度的負面影響。社會經(jīng)濟的發(fā)展不必以犧牲環(huán)境和生物多樣性為代價，因此，必須采取積極有效的預(yù)防和補救措施，以緩解公路建設(shè)對高原生態(tài)環(huán)境的分割和動物交流、繁殖的影響，確保動物遷徙不受路線阻隔，保證動物覓食、繁殖和基因交流正常進行[2，3]。

公路建設(shè)中一般采用的動物保護措施有動物通道、標志牌、圍欄、防護網(wǎng)、生物防護林帶、隔音墻、單向安全門等，在眾多動物保護措施中，動物通道是最為有效的一種[4]。

2 共和至玉樹（結(jié)古）公路沿線動物分布特征

共和至玉樹（結(jié)古）公路工程所在區(qū)域內(nèi)有獸類8目20科85種，鳥類16目41科237種（含亞種為263種），兩棲爬行類7目13科48種。國家重點保護動物有69種，其中國家Ⅰ級重點保護動物有藏羚、牦牛、雪豹等16種，國家Ⅱ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。

工程沿線野生動物種類主要為高寒草原草甸及濕地動物群，區(qū)域內(nèi)較為常見的獸類主要有高原兔、喜馬拉雅旱獺、鼠兔、藏羚、藏原羚、藏野驢、巖羊、盤羊等。同時由于這一地區(qū)濕地大、湖泊星羅棋布，許多珍稀水鳥也主要分布于此，主要有黑頸鶴、灰鶴、中華秋沙鴨、斑頭雁、赤麻鴨、棕頭鷗。主要的猛禽為大鵟、金雕、高山兀鷲、胡兀鷲、獵隼，雀形目主要有角百靈、長嘴百靈、棕背伯勞、棕背雪雀、白腰雪雀、麻雀等。兩棲類主要是沼澤、湖泊等濕地內(nèi)的倭蛙、中國林蛙。爬行類的優(yōu)勢種為青海沙蜥和高原蝮。

由于受原有國道214和沿線網(wǎng)圍欄的影響，擬建公路兩側(cè)動物活動相對較少，通過咨詢有關(guān)專家和現(xiàn)場踏勘，本工程沿線的動物主要在K340-K580段的山間沖積平原和低山丘陵區(qū)活動，以家養(yǎng)牦牛、羊等家畜居多，工程兩側(cè)也沒有野生動物活動遷徙路線。

3 公路建設(shè)項目對動物的影響

公路建設(shè)和營運期對動物的影響主要包括自然生境破碎、生境阻隔、交通事故以及環(huán)境污染等幾個方面[1，5，6]：

3.1 自然生境破碎

公路建設(shè)項目對自然生境的破壞主要包括：邊坡開挖破壞原有植被覆蓋層，導(dǎo)致水土流失及大量次生裸地出現(xiàn);施工場地、取棄土場、料場等臨時占地破壞原有土體及植被，增加區(qū)域內(nèi)地表裸露;山間公路修建導(dǎo)致廢渣傾入溪谷等，都會破壞生態(tài)環(huán)境，影響野生動物的棲息生存條件，加劇了生態(tài)系統(tǒng)退化。此外，施工期人類活動范圍的擴大會縮小動物的生存范圍，但隨施工期結(jié)束，該影響將減輕。因此，公路建設(shè)會在一定程度上破壞動物的原有生態(tài)環(huán)境。

3.2 生境阻隔

野生動物生存需要較大的活動空間，維持種群內(nèi)個體以及區(qū)域內(nèi)種群基本數(shù)量穩(wěn)定，確保可雜交的優(yōu)良品種并延續(xù)該物種。公路網(wǎng)分割了野生動物的生存空間，使其活動范圍日漸縮小，這將使得種群變小，使少量僅存的野生珍稀動物受到威脅，并且會使種內(nèi)近親繁殖率升高，引發(fā)生物發(fā)育不良，最終導(dǎo)致滅絕。此外，由于機動車產(chǎn)生的噪聲、廢氣及有害物質(zhì)會導(dǎo)致生物的棲息環(huán)境逐漸惡化，從而引發(fā)生物發(fā)育不良，繁殖機能退化，疾病增多，抗病力下降，造成種群數(shù)量減少甚至影響整個生物群落。總之，生境阻隔會對野生動物的遷移和基因流動產(chǎn)生不良影響，這種不良影響取決于道路寬度、車流量及動物行為等，長期的生境阻隔會使得種群更加脆弱，更易致滅絕。

本項目基本上位于原有國道214走廊帶內(nèi)，與國道214伴行。由于國道214已長期運營，并且公路沿線草場都有網(wǎng)圍欄分隔，這些已有的工程設(shè)施對沿線動物產(chǎn)生的干擾已趨于穩(wěn)定，動物基本上都是在遠離國道214的區(qū)域內(nèi)活動;加之新增交通量較小，施工完畢后，可基本恢復(fù)到原有環(huán)境狀態(tài)。同時，本項目修建了大量的動物通道供動物通行。因此，本項目建設(shè)對動物活動的阻隔影響較小。

3.3 交通事故

公路封閉系統(tǒng)會影響動物遷徙，引發(fā)明顯的公路廊道效應(yīng)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一些兩棲爬行動物經(jīng)常翻越寬闊的公路，由于活動遲緩，因而常有動物穿越公路而被撞死或致殘，成為交通事故致死的主要受害群。

因此，研究如何降低動物因公路交通事故而造成的死亡率，應(yīng)以降低生物與交通運輸工具相撞為主。通常分為兩種策略，一種是調(diào)整動物行為，另一種是調(diào)整駕駛員行為。

3.4 環(huán)境污染

公路建設(shè)對動物生存環(huán)境帶來的污染包括施工期和運營期兩個階段。施工期爆破作業(yè)（隧道、采石場）、各類施工機械產(chǎn)生的噪聲，以及施工人員的活動等會驚嚇、干擾公路附近覓食的動物;施工生產(chǎn)廢水、生活污水隨意排放導(dǎo)致污染地面水質(zhì)，從而影響水生動物生長;施工現(xiàn)場的二次揚塵以及施工機械尾氣的排放，將對大氣環(huán)境產(chǎn)生一定的影響;施工破壞的草地侵占動物的取食區(qū);但施工影響屬于短期影響，施工結(jié)束后，施工影響大多會逐漸消失，動物原有的活動范圍也將恢復(fù)。而公路在運營期對動物的影響，主要體現(xiàn)在交通噪聲及光污染，帶給沿線動物的不利影響會使得一些動物遠離或向別處遷徙。

4 公路建設(shè)中的動物通道措施

青藏高原動物一般無固定棲息地，活動范圍較廣，公路建設(shè)不可避免的會影響到動物的棲息環(huán)境，因此需要考慮設(shè)置動物通道。動物通道功能：為動物交配、繁殖、取食、休息、在不同生境中遷徙提供通道;為不同種群之間基因交流以及當?shù)匚锓N滅絕后重新定植提供遷徙通道。動物通道設(shè)置需考慮沿線動物種類、生活習(xí)性，充分利用當?shù)氐匦巍⒌孛驳葪l件，綜合考慮各類動物的行為適應(yīng)能力及可塑性，盡量把通道設(shè)置在動物遷徙、飲水、采食所經(jīng)過的路線上或附近區(qū)域，以便更好的保護動物。

4.1 設(shè)置原則及依據(jù)

動物通道設(shè)置遵循可行性、科學(xué)性以及協(xié)調(diào)性原則[7]。

在進行動物通道設(shè)置前，需收集盡可能全面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，主要包括擬建動物通道區(qū)域的基礎(chǔ)資料（自然環(huán)境、社會經(jīng)濟、野生動植物資料等）和目標物種資料（調(diào)查范圍、目標物種的活動規(guī)律、傷亡情況、生境狀況以及對已有橋涵的利用情況等）[7]。

4.2 設(shè)置注意事項

動物通道設(shè)置時需要考慮通道的位置、數(shù)量、形式、寬度、高度、地面基質(zhì)及開口處的環(huán)境等因素[8，9]。

（1）通道位置。通道設(shè)置需綜合考慮動物的活動路線、生境適宜性、食物豐富程度以及動物傷亡情況等因素;動物通道以遠離取土場、砂石料廠、施工營地和場地為佳，一般要求通道位置應(yīng)選在離站場3～5公里以外區(qū)域。

（2）通道數(shù)量。動物通道的數(shù)量應(yīng)根據(jù)目標物種的數(shù)量、遷移能力，以及建筑物隔斷性等因素確定。在經(jīng)濟以及社會條件允許的情況下，盡可能在符合設(shè)置動物通道條件的地段均修建動物通道;應(yīng)充分利用處于應(yīng)設(shè)置動物通道地段、且目標物種利用率較高的橋涵。

（3）通道形式。根據(jù)動物的生活習(xí)性，動物通道主要有下通道、上通道、隧道以及警示標志等幾種形式。

①下通道：a.橋梁下方形式：山區(qū)、江河路段最好的通道形式，既滿足工程本身修建需要，又兼顧動物通行需要。b.路基下設(shè)涵洞：動物可從涵管中通過。

目前，橋涵類通道是共玉公路動物通道采用的主要形式。

②上通道：在公路線路上方架設(shè)專門供動物通過的立交橋、天橋等。

③隧道方式：公路以隧道形式從地下穿過，可有效防止對地上動物棲息環(huán)境的影響，此方式的缺點是工程造價較高。

④警醒標志和地面通道：一般在動物經(jīng)常出沒、比較平坦開闊的地帶設(shè)置動物保護標志牌，諸如“禁止鳴笛，請勿驚擾野生動物”等，提醒司機注意橫穿馬路的動物，避免相撞。一些低填方路基段，在開放式運行的前提下，可通過放緩邊坡允許動物從地面通過的方式設(shè)置動物通道。公路兩側(cè)路基坡度的設(shè)計，對于高山山地動物應(yīng)以小于40度為宜;而對于草地草原動物應(yīng)以不大于35度為原則。

通道的具體形式應(yīng)根據(jù)目標物種的種類及建筑物類型確定，以動物為本考慮，不同的動物其通道設(shè)置應(yīng)有所區(qū)別。

（4）通道寬度。根據(jù)目標物種的種群數(shù)量、行為特征以及道路等級、設(shè)計車速等因素，或通過野外實驗的方法確定通道寬度。

（5）通道高度。通道高度應(yīng)根據(jù)目標物種的生態(tài)生物學(xué)、行為學(xué)特性，穿越建筑物的寬度、深度確定。橋梁作為動物通道的路段，橋下通道凈高的設(shè)計需考慮不同物種的體型大小;有草場圍欄路段，圍欄高度應(yīng)根據(jù)目標物種的跳躍能力來確定，并確保目標物種中幼年個體也能躍過。

（6）通道地面基質(zhì)。通道地面的構(gòu)建材料宜就地取材，使其與建筑兩側(cè)自然環(huán)境基質(zhì)基本一致。研究表明，大多動物喜歡自然地面內(nèi)環(huán)境，但也有部分動物喜歡混凝材質(zhì)的地下通道、金屬通道等[5]。

（7）通道周圍環(huán)境。通道口處植被應(yīng)與周圍環(huán)境的天然植被一致，盡可能采用當?shù)匚锓N模擬自然植被的綠化方式，使通道兩側(cè)連接自然順暢，動物就會不自覺地走進通道。若動物依然橫穿公路，不按預(yù)設(shè)通道活動時，應(yīng)在公路兩邊設(shè)立護欄，以防動物上路發(fā)生交通死亡事故[1，8]。同時，設(shè)置能使從邊坡等高處跌落下來的小動物逃脫的水、旱小路和供鳥類及其他小動物棲息的側(cè)溝等[10]。

（8）誘導(dǎo)性措施。一般而言，人工設(shè)置的動物通道需經(jīng)過一段時間后才能被動物適應(yīng)。因此，動物通道修建完成后，需要采取一些積極的誘導(dǎo)性措施。比如，提前收集一些動物糞便，撒在動物通道位置附近;對通道兩側(cè)100 m范圍內(nèi)植被進行人工恢復(fù)至其原貌，從而吸引動物通過;在通道附近設(shè)置一些明顯的標志、規(guī)定等;也可以設(shè)置水源、光源、采用食物或鹽等進行誘導(dǎo)，此類非自然的誘導(dǎo)方式雖然可能在動物通道設(shè)置初期增加動物在通道周圍的活動頻率或通道使用率，但也可能存在目前可見或潛在的“副作用”。

5 共和至玉樹（結(jié)古）公路動物通道設(shè)置情況

本項目為了能讓沿線動物自由遷徙和通行，在滿足工程通行要求的前提下，在相關(guān)路段設(shè)置了保護動物的禁鳴和限速慢行標志，提醒過往司機注意觀察，防止撞傷動物。

此外，為了減小公路建設(shè)對沿線動物的影響，共玉公路設(shè)計和施工中充分考慮項目兩側(cè)的動物通行問題，以合理間距設(shè)置兼顧動物通行的橋梁及涵洞，以便于動物自由遷徙，沿線設(shè)置的橋涵中大多均兼作動物通道，并滿足動物通過的基本要求，全線動物通道設(shè)置間距平均約為2 km/處。

共和至玉樹（結(jié)古）公路段動物通道設(shè)置的位置、寬度、高度、坡度等基本滿足動物生活習(xí)性和活動遷徙（移）規(guī)律的需求，可緩解因修建公路而產(chǎn)生的阻隔問題，也達到了保護高原動物的目的，體現(xiàn)了人與自然和諧共處的理念，具有較強的環(huán)境效益和積極的社會效益。

6 結(jié)論

通過分析沿線動物分布特征以及公路建設(shè)對動物的影響，提出了公路建設(shè)中的動物通道措施，從通道位置、數(shù)量、形式、寬度、高度、地面基質(zhì)以及周圍環(huán)境等方面總結(jié)了動物通道設(shè)置的注意事項。以青海省共和至玉樹（結(jié)古）公路動物通道為例，對其沿線動物通道的設(shè)置情況進行了介紹。由于目前我國公路建設(shè)對該部分的研究和實踐情況比較缺乏，公路對動物形成了一定的生境阻隔，動物通道究竟以什么樣的形式、具體通道設(shè)置位置以及針對三江源自然保護區(qū)的生態(tài)敏感性，怎樣有效保護沿線的動植物，還有待進一步深入的研究。

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