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

關鍵詞：公路建設;環境影響;動物通道;共玉公路;高寒高海拔

1 概述

公路建設項目是帶狀工程，涉及范圍廣，其建設和運營會對周圍自然環境直接或間接地產生不同程度的負面影響，不但會引起地貌、植被、徑流等環境特征的明顯變化，導致水土流失、生態平衡失調、氣候異常、噪聲、廢氣以及塵埃等入侵環境;還會對食物質量、小氣候、隱蔽物等生態因子產生不利影響，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，由于公路兩側存在嚴重的人為干擾及邊緣效應，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，導致個別物種多樣性和密度的增加[1]。

共和至玉樹（結古）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，該地區動物成分獨特，生物多樣性敏感，物種豐富，數量較大，特別是大中型的食草動物。共玉公路的通車運營會促進當地經濟和社會的快速發展，但若不及時采取適當的保護措施則會對沿線動物的棲息環境和生物多樣性產生不同程度的負面影響。社會經濟的發展不必以犧牲環境和生物多樣性為代價，因此，必須采取積極有效的預防和補救措施，以緩解公路建設對高原生態環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、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（結古）公路沿線動物分布特征

共和至玉樹（結古）公路工程所在區域內有獸類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，區域內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、湖泊等濕地內的倭蛙、中國林蛙。爬行類的優勢種為青海沙蜥和高原蝮。

由于受原有國道214和沿線網圍欄的影響，擬建公路兩側動物活動相對較少，通過咨詢有關專家和現場踏勘，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活動，以家養牦牛、羊等家畜居多，工程兩側也沒有野生動物活動遷徙路線。

3 公路建設項目對動物的影響

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

3.1 自然生境破碎

公路建設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，導致水土流失及大量次生裸地出現;施工場地、取棄土場、料場等臨時占地破壞原有土體及植被，增加區域內地表裸露;山間公路修建導致廢渣傾入溪谷等，都會破壞生態環境，影響野生動物的棲息生存條件，加劇了生態系統退化。此外，施工期人類活動范圍的擴大會縮小動物的生存范圍，但隨施工期結束，該影響將減輕。因此，公路建設會在一定程度上破壞動物的原有生態環境。

3.2 生境阻隔

野生動物生存需要較大的活動空間，維持種群內個體以及區域內種群基本數量穩定，確保可雜交的優良品種并延續該物種。公路網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，并且會使種內近親繁殖率升高，引發生物發育不良，最終導致滅絕。此外，由于機動車產生的噪聲、廢氣及有害物質會導致生物的棲息環境逐漸惡化，從而引發生物發育不良，繁殖機能退化，疾病增多，抗病力下降，造成種群數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，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圍欄分隔，這些已有的工程設施對沿線動物產生的干擾已趨于穩定，動物基本上都是在遠離國道214的區域內活動;加之新增交通量較小，施工完畢后，可基本恢復到原有環境狀態。同時，本項目修建了大量的動物通道供動物通行。因此，本項目建設對動物活動的阻隔影響較小。

3.3 交通事故

公路封閉系統會影響動物遷徙，引發明顯的公路廊道效應。調查發現，一些兩棲爬行動物經常翻越寬闊的公路，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，一種是調整動物行為，另一種是調整駕駛員行為。

3.4 環境污染

公路建設對動物生存環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（隧道、采石場）、各類施工機械產生的噪聲，以及施工人員的活動等會驚嚇、干擾公路附近覓食的動物;施工生產廢水、生活污水隨意排放導致污染地面水質，從而影響水生動物生長;施工現場的二次揚塵以及施工機械尾氣的排放，將對大氣環境產生一定的影響;施工破壞的草地侵占動物的取食區;但施工影響屬于短期影響，施工結束后，施工影響大多會逐漸消失，動物原有的活動范圍也將恢復。而公路在運營期對動物的影響，主要體現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，公路建設不可避免的會影響到動物的棲息環境，因此需要考慮設置動物通道。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地物種滅絕后重新定植提供遷徙通道。動物通道設置需考慮沿線動物種類、生活習性，充分利用當地地形、地貌等條件，綜合考慮各類動物的行為適應能力及可塑性，盡量把通道設置在動物遷徙、飲水、采食所經過的路線上或附近區域，以便更好的保護動物。

4.1 設置原則及依據

動物通道設置遵循可行性、科學性以及協調性原則[7]。

在進行動物通道設置前，需收集盡可能全面的基礎數據資料，主要包括擬建動物通道區域的基礎資料（自然環境、社會經濟、野生動植物資料等）和目標物種資料（調查范圍、目標物種的活動規律、傷亡情況、生境狀況以及對已有橋涵的利用情況等）[7]。

4.2 設置注意事項

動物通道設置時需要考慮通道的位置、數量、形式、寬度、高度、地面基質及開口處的環境等因素[8，9]。

（1）通道位置。通道設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選在離站場3～5公里以外區域。

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

（3）通道形式。根據動物的生活習性，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、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：一般在動物經常出沒、比較平坦開闊的地帶設置動物保護標志牌，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置動物通道。公路兩側路基坡度的設計，對于高山山地動物應以小于40度為宜;而對于草地草原動物應以不大于35度為原則。

通道的具體形式應根據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置應有所區別。

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

（5）通道高度。通道高度應根據目標物種的生態生物學、行為學特性，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，圍欄高度應根據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。通道地面的構建材料宜就地取材，使其與建筑兩側自然環境基質基本一致。研究表明，大多動物喜歡自然地面內環境，但也有部分動物喜歡混凝材質的地下通道、金屬通道等[5]。

（7）通道周圍環境。通道口處植被應與周圍環境的天然植被一致，盡可能采用當地物種模擬自然植被的綠化方式，使通道兩側連接自然順暢，動物就會不自覺地走進通道。若動物依然橫穿公路，不按預設通道活動時，應在公路兩邊設立護欄，以防動物上路發生交通死亡事故[1，8]。同時，設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溝等[10]。

（8）誘導性措施。一般而言，人工設置的動物通道需經過一段時間后才能被動物適應。因此，動物通道修建完成后，需要采取一些積極的誘導性措施。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100 m范圍內植被進行人工恢復至其原貌，從而吸引動物通過;在通道附近設置一些明顯的標志、規定等;也可以設置水源、光源、采用食物或鹽等進行誘導，此類非自然的誘導方式雖然可能在動物通道設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（結古）公路動物通道設置情況

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，在相關路段設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，為了減小公路建設對沿線動物的影響，共玉公路設計和施工中充分考慮項目兩側的動物通行問題，以合理間距設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，全線動物通道設置間距平均約為2 km/處。

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

6 結論

通過分析沿線動物分布特征以及公路建設對動物的影響，提出了公路建設中的動物通道措施，從通道位置、數量、形式、寬度、高度、地面基質以及周圍環境等方面總結了動物通道設置的注意事項。以青海省共和至玉樹（結古）公路動物通道為例，對其沿線動物通道的設置情況進行了介紹。由于目前我國公路建設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、具體通道設置位置以及針對三江源自然保護區的生態敏感性，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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