三江源地區(qū)典型道路沿線野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)研究

摘要 通過樣線調(diào)查和紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)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(dòng)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(dòng)物有獸類8種，鳥類35種，其中國家省級(jí)保護(hù)動(dòng)物18種，占比41.86%，相對(duì)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(jí)保護(hù)動(dòng)物13種，占比65.00%，相對(duì)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(gè)高峰。

關(guān)鍵詞 環(huán)境工程；紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)；動(dòng)物通道利用率；相對(duì)多度指數(shù)；三江源地區(qū)

中圖分類號(hào) S 863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2024）16-0064-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.16.013

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)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(xiàng)目 青海省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目（2019-05）；交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所科研創(chuàng)新基金項(xiàng)目（TKS20220202，TKS20230305）。

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

收稿日期 2023-09-27；修回日期 2023-12-18

道路建設(shè)影響了沿線野生動(dòng)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(shí)現(xiàn)種群生存的維系，是道路生態(tài)學(xué)要解決的關(guān)鍵問題，也是確保道路工程建設(shè)與生物多樣性保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)。減緩道路阻隔效應(yīng)的有效途徑是設(shè)置合理的野生動(dòng)物通道，減少對(duì)野生動(dòng)物在棲息地內(nèi)活動(dòng)、覓食、繁殖等影響^［1-2］。若爾蓋高寒濕地道路生態(tài)學(xué)研究顯示小型獸類及鳥類對(duì)公路在施工、運(yùn)營(yíng)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(shè)置的通道能夠被亞洲象有效利用^［4］；隨著時(shí)間的不斷推移，藏羚等有蹄類動(dòng)物對(duì)青藏鐵路、公路沿線動(dòng)物通道的利用率逐年增加^［5-10］；秦嶺區(qū)域108國道設(shè)置的野生動(dòng)物通道能夠被沿線大熊貓等野生動(dòng)物有效利用^［11］；長(zhǎng)白山旅游公路動(dòng)物影響監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，公路對(duì)鳥獸的豐富度影響不顯著，且有向公路沿線集中的趨勢(shì)^［12-13］；通過對(duì)秦嶺山區(qū)設(shè)置的通道監(jiān)測(cè)研究，發(fā)現(xiàn)動(dòng)物通道設(shè)置可以有效降低對(duì)牛背梁保護(hù)區(qū)野生動(dòng)物遷移擴(kuò)散的影響^［14-15］。

雖然在道路工程對(duì)野生動(dòng)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(duì)三江源地區(qū)野生動(dòng)物對(duì)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(hù)的重要意義，該研究擬針對(duì)典型區(qū)域、典型道路、典型動(dòng)物通道，通過樣線調(diào)查、紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)等手段對(duì)道路沿線動(dòng)物出現(xiàn)情況以及野生動(dòng)物通道利用情況進(jìn)行調(diào)查、監(jiān)測(cè)，并以此為基礎(chǔ)開展綜合分析道路工程對(duì)野生動(dòng)物的影響以及可能原因，為三江源地區(qū)未來基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和野生動(dòng)物保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)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(zhǎng)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(gè)藏族自治州的16個(gè)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(yīng)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(diǎn)保護(hù)動(dòng)物69種，其中國家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物有藏羚、野牦牛、雪豹等16種，國家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物有巖羊、藏原羚等53種。另外，還有省級(jí)保護(hù)動(dòng)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(shè)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(jí)自然保護(hù)區(qū)星星海保護(hù)分區(qū)和扎陵湖—鄂陵湖保護(hù)分區(qū)。該路段共設(shè)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(duì)象。

S308公路玉樹結(jié)古鎮(zhèn)至不凍泉段為開放運(yùn)行省道，野生動(dòng)物通道類型主要包括緩坡路基、大橋、中（小）橋和涵洞，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(duì)象。

1.3 野生動(dòng)物調(diào)查

1.3.1 樣線調(diào)查。平均每10 km設(shè)置調(diào)查樣線一條，共設(shè)置20條樣線。樣線長(zhǎng)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(jìn)行2次重復(fù)調(diào)查。

1.3.2 動(dòng)物通道監(jiān)測(cè)。通道監(jiān)測(cè)以紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)手段為主、無人機(jī)監(jiān)測(cè)和定點(diǎn)人工監(jiān)測(cè)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(shè)置1臺(tái)紅外相機(jī)，涵洞設(shè)置2臺(tái)，兩口各1臺(tái)，各共布設(shè)紅外相機(jī)40臺(tái)，每90 d收集一次數(shù)據(jù)，并更換儲(chǔ)存卡和電池。人工定點(diǎn)監(jiān)測(cè)、無人機(jī)監(jiān)測(cè)間隔期均為90 d。

1.4 數(shù)據(jù)處理

道路沿線野生動(dòng)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(dòng)物通道的監(jiān)測(cè)結(jié)果和沿線野生動(dòng)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(dòng)物通過的數(shù)量指標(biāo)評(píng)價(jià)通道的使用率。

應(yīng)用紅外相機(jī)數(shù)據(jù)估計(jì)種群數(shù)量的指標(biāo)為相對(duì)多度指數(shù)（relative abundance index，RAI）^［16］。該研究通過計(jì)算每種動(dòng)物的相對(duì)多度指數(shù)（RAI ）來分析每個(gè)物種的相對(duì)數(shù)量，計(jì)算公式如下：

RAI=N/T×100

式中：T為所有相機(jī)位點(diǎn)的工作日總和；N為第i類物種在所有相機(jī)位點(diǎn)拍攝的獨(dú)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(dòng)物物種監(jiān)測(cè)

根據(jù)道路巡查及紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果（表1），共玉高速沿線主要分布的野生動(dòng)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(gè)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(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果，物種相對(duì)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(dú)立有效照片數(shù)較少，RAI分別為0.05、0.02。

保護(hù)動(dòng)物方面有國家 I 級(jí)保護(hù)動(dòng)物3種（藏野驢、黑頸鶴、獵隼）；國家 Ⅱ 級(jí)保護(hù)動(dòng)物6種（藏原羚、藏狐、狼、赤狐、大鵟、高山兀鷲）；青海省重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物9種（赤麻鴨、灰雁、斑頭雁、普通鸕鶿、棕頭鷗、蒼鷺、戴勝、長(zhǎng)嘴百靈、角百靈）。

2.2 S308省道沿線野生動(dòng)物物種監(jiān)測(cè)

根據(jù)樣線調(diào)查、紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果（表2），S308沿線主要分布的野生動(dòng)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(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果，物種相對(duì)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(jí)保護(hù)動(dòng)物4種（藏羚、藏野驢、野牦牛、獵隼）；國家 Ⅱ 級(jí)保護(hù)動(dòng)物7種（藏狐、藏原羚、赤狐、狼、大鵟、猞猁、高山兀鷲）；青海省重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物2種（斑頭雁、戴勝）。

2.3 橋涵通道野生動(dòng)物利用情況統(tǒng)計(jì)

統(tǒng)計(jì)結(jié)果（圖1～2）顯示，共玉高速15個(gè)橋涵通道，在6—8月，有210次野生動(dòng)物個(gè)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(gè)高峰，分別是06：00—09：00、18：00—21：00；在9—11月，與6—8月統(tǒng)計(jì)結(jié)果趨勢(shì)一致，但利用率均有降低，在此時(shí)間段共有122次野生動(dòng)物個(gè)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(gè)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(dòng)物個(gè)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(gè)高峰，分別是06：00—09：00、18：00—21：00；在9—11月，與6—8月統(tǒng)計(jì)結(jié)果趨勢(shì)一致，但利用率均有降低，在此時(shí)間段共有42次野生動(dòng)物個(gè)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(dòng)物調(diào)查結(jié)果，共玉高速沿線野生動(dòng)物總數(shù)高于S308公路，但是S308省道沿線國家、省級(jí)保護(hù)動(dòng)物占比較高，總體上這2條路沿線的國家、省級(jí)保護(hù)野生動(dòng)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(dòng)物保護(hù)的重要性。通過紅外監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)對(duì)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(yùn)營(yíng)的特點(diǎn)，道路沿線防護(hù)柵欄、防護(hù)網(wǎng)設(shè)置緊密，野生動(dòng)物更傾向選擇橋涵通過；而S308屬于低路基、開放式運(yùn)行省道，道路沿線防護(hù)柵欄設(shè)置相對(duì)不夠緊密，野生動(dòng)物有部分選擇從道路通過，道路巡查也證實(shí)藏野驢、藏原羚和藏羚等大型有蹄類保護(hù)動(dòng)物常分布于道路沿線，并在車流量較小時(shí)通過路基穿越公路，說明野生動(dòng)物能夠很好地利用公路橋涵、低路基等作為野生動(dòng)物通道穿越公路，實(shí)現(xiàn)公路兩側(cè)區(qū)域的自由活動(dòng)。另外。相關(guān)研究也表明，野生動(dòng)物隨著時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)橋涵通道和開放式道路的適應(yīng)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(dòng)物通道利用偏好的一個(gè)重要原因^［19］。

紅外監(jiān)測(cè)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(dòng)物類群對(duì)道路的反應(yīng)與適應(yīng)程度存在差異有關(guān)^［20］。雖然國內(nèi)外動(dòng)物通道監(jiān)測(cè)研究很多，但由于多數(shù)監(jiān)測(cè)研究沒有持續(xù)足夠的時(shí)間，所以難以合理評(píng)估野生動(dòng)物利用通道的有效性^［19-22］。另外，有研究表明，道路橋涵對(duì)本身移動(dòng)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(duì)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(zhǎng)距離遷移行為，基本在巢穴周圍活動(dòng)，取食范圍有限；再如洞穴生活的物種，能夠適應(yīng)黑暗狹小的空間，對(duì)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(duì)移動(dòng)性強(qiáng)、活動(dòng)范圍大、自身對(duì)道路橋涵需求高的物種影響大^［9，23］。從監(jiān)測(cè)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(dòng)物、大型食肉動(dòng)物、家畜、人員活動(dòng)等，2條道路橋涵利用高峰均出現(xiàn)在18：00—21：00，這個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可能與家畜、人員活動(dòng)有很大關(guān)系，這也暗示了在動(dòng)物通道設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到人員活動(dòng)與放牧、家畜的需求。

2條公路沿線和野生動(dòng)物通道都有大量動(dòng)物出現(xiàn)，表明研究區(qū)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物已經(jīng)逐步適應(yīng)道路及車輛運(yùn)營(yíng)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(dòng)物通道穿越公路實(shí)現(xiàn)種群交流、覓食和遷移擴(kuò)散等活動(dòng)。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(shè)對(duì)該地區(qū)野生動(dòng)物的影響將隨著時(shí)間推移逐漸弱化。

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