王 云,简 丽,顾晓锋
(交通运输部科学研究院,北京 100029)
关于赴日本参加2015年国际野生动物管理学大会的报告
王 云,简 丽,顾晓锋
(交通运输部科学研究院,北京 100029)
(从左至右分别为:王云、简丽、顾晓锋)
为了跟踪国际道路生态学最新发展趋势,了解东亚邻国在道路生态学领域的最新进展,交通运输部科学研究院派团出席在日本北海道举行的2015年国际野生动物管理学大会“道路生态学分论坛”和“道路生态学圆桌会议”。期间,交通运输部科学研究院代表团与加拿大、德国、韩国、日本、新加坡、中国台湾等国家和地区的道路生态学家们进行了广泛而深入的交流,并展示了交通运输部科学研究院在长白山区道路野生动物保护领域取得的成果。会后,与会人员共同考察了日本北海道道路野生动物保护示范工程,包括Doto高速公路、Obihiro-Hiroo高速公路、国道235和国道236。通过本次出访,我们认为:道路野生动物保护已经成为道路生态学研究的重要内容,在东亚地区受到了广泛重视,但整体仍存在诸多不足,我国有望在道路生态学的发展方面做出决定性贡献。
野生动物保护;公路环境;道路生态学;日本
2015年7月26日至8月1日,交通运输部科学研究院(以下简称“交科院”)交通环保与安全研究中心简丽主任工程师、王云副研究员和顾晓锋工程师受邀赴日本出席2015年国际野生动物管理学大会 (International Wildlife Management Congress, IWMC2015)。王云副研究员代表交科院在大会上做了报告,介绍了我国在道路野生动物保护领域取得的相关成果,并与澳大利亚墨尔本大学、加拿大不列颠哥伦比亚省(以下简称“BC省”)交通运输厅、德国自然保护管理局、韩国国家生态研究所、日本带广畜产大学、日本北海道工程发展中心地域政策研究所、日本得康公司环境评估部等机构的专家学者进行了交流,与各国学者分享了道路野生动物通道建设及监测、道路建设和管理体制等方面的经验。期间,参会人员还对日本北海道国道上的野生动物通道进行了考察,听取了日方对野生动物通道位置的选取、通道规模、通道内外生境营造等关键环节的现场讲解。通过会议交流和现场考察,参会代表对日本野生动物通道建设以及监测研究有了一定程度的认识,并对其通道形式有了切身体验,对国内野生动物通道建设和监测进行了深入思考。
道路发展需要在经济发展和生态环境保护之间寻求平衡,这在当前亚洲各国快速发展前提下尤为必要。亚洲各国道路发展迅速,如:日本道路里程自1980以来增加了200%;印度到2010年底道路里程达到4 300 000km,在过去40年间增加了78%;尼泊尔在过去25年中道路里程增加了4倍,目前达到20 236km;中国公路里程达到4 463 900km;韩国道路里程是106 414km;其他亚洲国家的道路也都发展迅速,并对经济发展做出了巨大贡献。
所有类型的道路,从国道到乡道,无一例外都直接或间接地影响了环境。亚洲许多道路和铁路穿越了保护区,对沿线生态环境影响更大。交通量的增大、道路的升级改造、新建道路的增加等加剧了对栖息地的破坏,威胁到许多濒危物种的生存。这些原始栖息地一旦消失或破碎化,将很难或者不可能再次恢复,造成的危害有可能已经超过了经济收益,许多道路还会给社会、经济、人类生活带来不利影响。随着野生动物致死率的上升,一些部门已经意识到要考虑道路的负面影响,开始采取保护措施。道路规划师、开发商、决策者、环境保护学家、影响评价师等需要共同开发环境友好的道路工程,以平衡公众福利和野生生物保护的协同发展。
亚洲与欧美国家在生物种类、地理和环境特征、道路和人口密度、道路生态学研究和投入等方面存在很大差异,因此不能照搬照抄他们的成功经验。本次会议组织了来自学术界、政府机构、咨询公司等方面的专业人员和管理人员共同探讨和分享亚洲道路生态发展经验,同时借鉴国际经验。分论坛和随后的圆桌会议探讨了如何提升亚洲道路网络、经济发展、人类出行、野生动物栖息地保护等之间的平衡性问题。
“道路生态学”圆桌会议是一个开放式讨论平台,是紧随“亚洲道路生态学分论坛——道路影响和缓解科学的现状”之后进行的。本次圆桌会议包括几个简短的阐述道路生态学技术的报告、《道路生态学手册》的讨论会(2015年5月出版,25个国家超过100位作者,概述了各国道路生态研究进展和案例)、启动亚洲道路生态学家专业网络等内容。圆桌会议的重要目标包括:①综述亚洲道路网主要的生态学影响和社会影响,撰写1篇论文,投稿国际期刊;②识别和排列亚洲独特的研究型课题;③评述亚洲道路缓解措施的效果;④在国家和国际层面讨论生态学家、道路建设者之间的合作;⑤讨论目前全球和区域最佳实践指南在提升道路发展中的作用。该圆桌会议的一个重要推动者是Rod博士,目前已经获得了许多外部的支持。
2.1 会议交流
本次会议设置了3个有关道路生态学的分论坛,分别是“亚洲道路生态学:道路生态影响与保护科学的现状”、“野生动物和交通:生态网络和道路安全”、“亚洲道路生态学:为了可持续交通系统的发展方向”,并分别邀请了来自中国、美国、加拿大、德国、中国台湾、韩国、马来西亚、新加坡、蒙古等国家和地区的专家学者进行学术交流。
2.1.1 韩国
交通发展带来的栖息地破碎化已经引起了韩国国家层面的关注,韩国环境保护部于2003年出版了《野生动物通道设计指南》,用于指导野生动物通道的建设。在过去的20年中,韩国公路野生动物通道已经建成415个,包括200个上跨式通道和215个下穿式通道。然而,对于通道的效果缺乏评估。研究者采用红外相机、现场调查等方法对95个通道进行了评价,记录到8种兽类利用通道,平均利用率为1.1次/d。通道使用率与所连接的斑块的面积正相关。总体来看,当通道宽度超过7m,兽类很可能会利用;中小型食肉动物(体重小于10kg)利用了所有的下穿式通道;大型食草动物选择了开阔率大于0.7的通道。
2.1.2 加拿大
早在1987年,加拿大联邦政府就设置了第一个上跨式野生动物通道,目的是减少大型兽类与车辆相撞给交通带来的安全隐患。目前加拿大已经有11个上跨式通道:BC省4个,Banff国家公园6个,安大略省1个。在设置通道之前必须对生态系统、野生动物种群和野生动物迁移路线进行详细评估。上跨式通道主要有3种类型,加拿大只有其中2种。BC省的首个野生动物监测项目自1989年开始到1991年结束。而Banff国家公园的项目是持续时间最长的项目,从1997年延续至今,研究证明通道已经成为大型动物有效的廊道,有蹄类等野生动物已经适应了通道,食肉类野生动物(如美洲狮、狼、黑熊、草原狼和猞猁等)也大量使用通道。
2.1.3 德国
德国道路网络给野生动物栖息地带来了严重的破碎化影响,联邦政府编制了反破碎化程序来重新连接这些栖息地。由于国家对于绿桥(Green Bridge)的投资并无强制性规定,是由各州自己来决定,为此,需要政府、研究所、大学、社团和利益相关者之间的密切合作才能够实现。主要实现途径有“规划环评”和“项目环评”。国家还出台了相关设计指南来指导具体设计,最终要开发一个系统性强的生态网络系统。
2.1.4 日本
近年来,日本北海道梅花鹿的种群数量在上升,与此同时其与车辆相撞事故率也在升高。春秋季容易致死,傍晚时分也容易致死。此外,北海道道路给树栖动物和中小型兽类也带来了破碎化效应。研究者以蝙蝠、飞鼠和松鼠为研究对象,对涵洞和桥梁进行优化设计,然后监测目标物种是否对其加以利用。红外感应装置的监测显示,这些通道已经被动物利用,且第2年利用率显著高于第1年。
日本道路网络总长度为1 271 572km,道路密度为3.2km/km2。当前,日本动物通道数量已经遍布24条国省道。红外相机监测显示,大型兽类(如鹿和野猪)喜欢宽阔的大通道;中型兽类(狐狸等)喜欢方形涵洞;小型兽类(紫貂、鼬科动物)喜欢圆形涵洞。影响因素有:开阔率、土地利用、排水、与通道的距离、植被等。
研究认为,日本当前动物通道已具有一定规模,但树栖动物通道较少,动物通道尺寸、排水设计、规模和密度等是未来研究的重点。
2.1.5 新加坡
为了缓解道路对野生动物栖息地的阻隔影响,新建了1座上跨式通道,花费约为1 360万美元,是由一个多学科团队完成,包括工程师、景观设计师。该通道长64m,宽50m,上部铺设2m厚的土壤,种植乔灌草植被,在上部间隔50m布设大量红外相机,监测是否有野生动物利用。研究发现穿山甲等动物已经开始利用该通道。此外,还研究了3条主要道路对蝙蝠行为和多样性的影响,并评价蝙蝠是否利用该上跨式野生动物通道穿越公路。
2.1.6 中国台湾
台湾地区人口多、道路网络密度大,在部分道路上,如阳明山国家公园,1995—2006年记录到12 838个动物因道路致死,估计全岛道路致死率为380000~7500000个/年。研究者利用社交媒体,已经成功组织道路使用者(司机、道路养护工、志愿者等)上传动物致死照片和相关信息。在过去3年中,1 526个志愿者上传了20 828个数据。数据分析显示:道路致死373个物种,主要是爬行类(52%),其次是鸟类(19%),兽类(11%),两栖类(9%)和螃蟹(9%)。目前,台湾已经建立了一个庞大数据库,可用于开展农药残留等研究。然而,道路生态研究也存在很多问题,比如:EIA缺乏深度等。
2.1.7 中国
截止到2014年底,中国公路的总里程已经达到4 463 900km,高速公路总里程达到111 900km。中国的道路生态学研究主要在7个区域开展,分别是:东北长白山区、西北卡拉麦里保护区、西南青藏高原、西南西双版纳自然保护区、西南三江并流自然遗产地、四川若尔盖湿地保护区、秦岭大熊猫保护区等。已经观测到的影响主要有:道路致死、道路回避、动物移动路线改变、野生动物通道观测等。涉及到的物种包括:亚洲象、藏羚羊、大熊猫、普氏野马等。选择毗邻和穿越长白山自然保护区的环长白山旅游公路为重点研究区,阐述了在该区开展的道路致死、道路穿越和野生动物通道等方面的研究成果。研究团队认为,当前我国在道路生态学领域存在一些不足,主要表现在:基础研究薄弱,野生动物专用设施较少,人为干扰很大;中国当前道路生态学方面的指南较多,但缺乏针对性强的规范性文件,如野生动物通道的设置;未来应加强基础研究、多学科合作和国际交流。
2.2 现场考察
在主办方安排下,道路生态论坛所有与会成员现场考察了北海道地区的4条公路,分别是Doto高速公路、Obihiro-Hiroo高速公路、国道235和国道236。
2.2.1 Doto高速公路
(1)熊通道
当地交通部门曾发现公路两侧有熊活动的痕迹,并且2008年11月1日有1只棕熊被撞死。高速公路建成后,当地交通部门决定为熊开辟1条野生动物通道。结合下穿式涵洞,交通部门设置了1个下穿式圆形涵洞(直径为2.2m,长度为51.5m,见图1),同时将涵洞两侧隔离栅提高到2.5m(原先为1.5m),为防止熊类的攀爬,将最上侧一根隔离栅通电(见图2)。
图1 棕熊可以利用的管涵
图2 隔离栅顶部设置通电栅栏
经过后期监测(2013年7月至2014年11月),棕熊已经开始成功使用该通道穿越高速公路(2013年9月26日,2013年10月23日,2014年8月23日,2014年8月29日,2014年9月2日和2014年11月17日)。另外,还有赤狐、貉、浣熊、兔子使用该通道。尚未发现梅花鹿使用该通道。
(2)梅花鹿逃生平台
在发现梅花鹿误闯入高速公路内部后,公路维护人员将隔离栅内的门打开,将鹿驱赶出来(见图3)。在164km路段上,发现了3起梅花鹿被车辆撞击事件,交通部门决定在该路段设置逃生平台,试图帮助误闯入道路的梅花鹿借助平台迅速跳离路面,从而安全穿越公路(见图4)。
图3 梅花鹿逃生门
图4 梅花鹿逃生平台
(3)服务区的环境教育和鸟巢设置
在Tokachi-heigen服务区,自2005年以来设置了许多色彩斑斓的人工鸟巢,定期对小学生开展环境教育(见图5)。大山雀和山麻雀已经成功利用了这些人工鸟巢。由于没有天敌的干扰,这些鸟巢利用率很高。该处人工鸟巢的设置不仅保护了这两种鸟类,而且帮助人们提高了自然保护的意识,还有利于控制附近的昆虫数量,减少了杀虫剂的使用。
图5 人工鸟巢设置在服务区内部
2.2.2 Obihiro-Hiroo高速公路
(1)飞鼠通道
飞鼠可以在树冠之间滑翔。尽管飞鼠的道路致死率很低,但栖息地破碎化对其影响非常大。当地交通部门选择道路两侧适宜生境的连接处,沿着公路设置了2根立柱,间距是21m(横跨公路和中央分隔带),高于周围地面10m。飞鼠研究者认为10m的高度足够飞鼠从公路的一侧安全滑翔至另一侧(见图6)。
(2)蝙蝠和中小型兽类下穿式通道
蝙蝠是北海道地区的濒危物种,中小型兽类是公众关注的物种,由于建设高速公路隔离了栖息地,8年前当地交通部门决定建设连接栖息地的通道。采用15~20cm直径的圆木贯穿于整个下穿式通道,高度超过2m(防止人类的干扰),可作为鼬科动物的通道(见图7)。同时,采用5cm宽的木板,设置蝙蝠的巢穴,位置位于桥梁下侧内壁上侧(见图8)。后期监测显示,蝙蝠、紫貂、飞鼠、松鼠等已经成功使用该通道。
图6 掩映在绿树丛中的飞鼠通道
图7 中小型兽类的通道
图8 为蝙蝠设置的结构物
(3)上跨式通道(天桥)
公路两侧被大量用于农业开发,当地交通部门花费约900万日元建设了一个动物天桥(见图9)来连接这里残存的森林。该桥长36m,宽4m,两侧有隔离栅引导梅花鹿使用,天桥上部铺设土壤以利于植被自然恢复(见图10)。2013—2015年的监测显示,梅花鹿和赤狐已经在使用该通道。
图9 兽类天桥全景
图10 兽类天桥上部景观
2.2.3 国道235和国道236
日本国道235和国道236均为双车道公路,大约相当于我国的二级公路,横穿了日高山脉,该路沿线基本为无人区,沿线山脉植被茂密,景色自然而原始,公路在山谷下侧和山谷之间穿行,大量的桥梁、隧道、涵洞为野生动物穿越公路提供了便利。另外,该路交通量很小,预计野生动物穿越该路难度不大。沿路设置了大量的野生动物警示标志牌,提醒司机注意路面的动物(见图11和图12)。
图11 梅花鹿警示标志牌一
图12 梅花鹿警示标志牌二
另外,我们在考察过程中沿路两次看见梅花鹿,一次是在路侧森林与农地交界处发现了一群约9只的梅花鹿群(见图13),还有一次是在密林边界处。这说明路侧栖息地质量良好,野生动物遇见率较高。
图13 路侧梅花鹿群
(1)道路野生动物保护已经成为道路生态学的重要研究内容之一,在东亚受到了广泛重视
ICOET、IENE和ANET分别是北美、欧洲和澳洲的道路生态学盛会,而本次会议IWMC2015则是东亚各国和地区(日本、蒙古、韩国、、马来西亚、新加坡、中国和中国台湾)研究成果的集中展示。各国研究都非常深入,尤其在道路致死、道路对野生动物行为方面做了大量研究,发表了很多国际水平的文章。各国相关机构都开始重视道路生态学:日本交通部门接受研究者的建议,设置了动物天桥、下穿式通道、标志牌、减速带等多种措施;韩国交通部门也设置了大量的野生动物通道;新加坡甚至花费1 360万美元设置了上跨式动物通道。
(2)东亚各国实践较为深入,但仍存在不足
在本次大会主办方安排下,与会人员共同考察了几条示范工程,发现了其中存在的问题,主要包括:①野生动物专用通道较少,混合功能通道较多;②野生动物通道维护较差,一些通道有破损的痕迹;③野生动物通道后期监测不够深入,停留于表面;④对于野生动物通道如何与景观破碎化研究相结合,还缺乏系统考虑。
实际上,道路生态学在亚洲各国都还属于新鲜事物,日本科学家认为动物通道在日本也是刚开始受到重视,未来在道路生态学方面还有很多工作要做,现在仅仅是个开始。韩国科学家也认为对大量的野生动物通道缺乏评估。
(3)中国有望在道路生态学的发展方面做出决定性贡献
本次会议,东亚各国和地区纷纷就各自的重点物种展开了讨论,如日本主要是飞鼠和蝙蝠,新加坡是蝙蝠,韩国主要是鼬科动物,蒙古国是食草类动物,台湾地区是中小型动物。相比之下,中国的生物多样性让所有国家非常羡慕。目前中国仅有的7处道路生态学案例研究,已经涉及到国际濒危物种,如东北虎、藏羚羊、亚洲象、普氏野马、大熊猫、黑颈鹤,国际关注度明显超过了其他东亚国家。
另外,中国公路网络里程位居世界前列,高速公路里程已经位居全球第一,高速铁路里程也已经位居全球第一。对庞大的交通网络和丰富的野生动物多样性之间的相互关系,仍然缺乏深入的研究。这从已发表的国际论文数量和参加国际会议的中国代表数量可以看出来。本次会议关于“道路生态学”主题的3个分论坛,仅有交科院代表出席,说明该研究领域在国内关注度很低,交科院的研究水平基本可以代表中国在该领域的研究水平。正如美国哈佛大学Forman教授来访时预言道:中国的发展决定着这个学科的未来。
此次会议内容丰富,信息量大,会议上获得的相关技术资料以及与国外相关研究单位取得的联系,也为中国道路生态学未来的发展提供了技术支持。
Report on Road Ecology in the Fifth International Wildlife Management Congress(IWMC2015)
WANG Yun,JIAN Li,GU Xiao-feng
(China Academy of Transportation Sciences,Beijing 100029,China)
In order to follow the latest development trend of global road ecology and know about the progress of East Asian neighbors in the field,China Academy of Transportation Sciences(hereafter termed CATS)organized a delegation to attend the Sub Forum and Asia Round Table Session about road ecology in the session of the Fifth International Wildlife Management Congress(hereafter termed IWMC2015)held in Hokkaido in Japan from 26th July to 1st August.During this congress,CATS delega⁃tion carried out comprehensive and intensive academic exchange and discussion with road ecologists from many countries and regions,such as Canada,Germany,Korea,Japan,Singapore and Taiwan.Fur⁃thermore,CATS delegation introduced the up-to-date research results on road wildlife ecology in Chang⁃bai Mountain.After the congress,all the attendance visited several demonstration projects,such as Doto Expressway,Obihiro-Hiroo Expressway,National Road 235 and National Road 236.By attending this congress,CATS delegation found that road wildlife ecology has been the important research content of road ecology,and has been attached importance to by East Asian countries widely.However,there were a lot of difficulties still existing in this field.From the long run,China will play an important role in road ecology development in Asia.
wildlife conservation;highway environment;road ecology;Japan
F540.3
:A
:2095-9931(2015)05-0104-07
10.16503/j.cnki.2095-9931.2015.05.015
2015-08-06
王云(1980—),男,安徽马鞍山人,副研究员,博士,研究方向为道路生态学。E-mail:wangyun80314@163.com。