道路交通建设对野生动物影响及保护措施

张洪峰，苏丽娜，胡 罕，刘 艳，车利锋，吴晓民

(陕西省动物研究所，陕西省濒危动物保育与利用重点实验室，西安 710032)

道路交通是社会经济发展和人口流动不可或缺的保障和基础设施，但它已成为威胁野生动物生存安全的重要因素之一。道路对野生动物的影响可分为直接影响和间接影响，直接影响是指道路建设对野生动物种群及栖息地产生较为明显的、短时间内表现较为突出的影响；间接影响是指道路建设间接引起地貌、植被、径流、食物质量、隐蔽条件等环境特征的变化，从而对野生动物产生间接的影响。直接影响主要表现为动物伤亡、屏障效应、栖息地破碎化和栖息地丧失[1-3]。间接影响表现为阻隔其繁殖、扩散、栖息地的连通性[4]，从而阻断种群间基因交流，增加小种群出现和物种灭绝的几率[5]。

近年来，我国道路建设呈现快速发展趋势，截止2015年底，全国公路总里程达457.73万千米，高速公路总里程达12.35万千米，铁路总营业里程超过12.1万千米[6]。与此同时，道路等级的不断提高对生态系统造成的压力逐渐凸显，尤其表现在破坏自然生态景观的完整性，造成野生动物栖息地碎片化、片段化，如何应用适宜的生态原则减轻道路交通对其影响，已成为我国野生动物保护工作亟待解决的重要问题。

欧洲、北美、澳洲等西方发达国家在20世纪70年代，已开始研究道路建设及运营对野生动物及其栖息地的影响，并取得了相关的研究成果[7-9]，但我国这方面的研究还处于起步阶段，主要为道路应用型研究案例，例如：若尔盖高寒湿地道路对小型兽类及鸟类生境利用的影响[10]，云南思小高速公路亚洲象通道建设与监测[11]，藏羚等有蹄类动物对青藏铁路通道的监测和适应[12-14]，G108国道秦岭生物走廊带野生动物监测[15]，长白山旅游公路动物影响监测[16]，佛坪自然保护区步道对大熊猫活动的影响[17]，四川S306省道椅子垭口段大熊猫廊道选址研究等[18]，秦岭山区国道对牛背梁保护区野生动物迁移扩散的影响[19]，秦岭林区东凉公路动物通道监测[20]。

总体来看，我国道路对动物影响的基础数据仍然十分缺乏，关于道路网络对野生动物的影响程度和范围不清，影响机理不明确，这在一定程度上限制了交通运输部门基于野生动物保护的有效措施的制定。

1 道路对野生动物影响研究现状

1.1 道路对动物伤亡的研究

道路致死的研究见于北美(美国和加拿大)、欧洲(波兰、丹麦、法国、罗马尼亚、葡萄牙)、亚洲的中国、日本和印度、南美洲的巴西、大洋洲的澳大利亚的报道[21-22]。

每年有数以百万计的野生动物个体死于道路汽车的车轮之下，还有很多野生动物个体严重受伤。尽管道路引起的伤亡对广泛分布种的种群一般不构成生存威胁，如常见物种鼠、兔、狐狸、麻雀、画眉等的道路致死率仅占总死亡率的1%～4%，但对于高敏感度物种来说，道路致死可能是其主要的死亡原因，成为威胁当地种群生存的一个重要因素。例如，在美国的佛兰德斯每年因道路引起獾类伤亡的数量超过当地种群数量的40%，这种严重的动物伤亡已威胁到了该区域獾种群的生存状况[23]。

道路导致鸟类伤亡的数量也是非常惊人的，多种鸟类由于飞越邻近或跨越湿地的道路，增加了交通事故死亡的风险。大型猛禽鸟类常被吸引至路旁草坪，猎捕小型哺乳动物和鸣禽个体，猎捕过程中需要飞越道路，因此大多数会与车辆碰撞而意外伤亡[24]。

道路导致野生动物伤亡的强度和集中程度与温度、降水、季节、时段、交通流量、动物活动规律等有关。道路导致的野生动物伤亡也与季节性变化、其繁殖、扩散、季节性迁徙(移)方式和季节性干扰(如狩猎)等有关。道路的景观环境也会影响野生动物的道路交通致死率，道路对于经常在森林和开阔区域之间交替活动、觅食的野生动物影响较大[24]。

1.2 道路屏障效应研究

道路的屏障效应对野生动物及其种群具有较大的负面影响，由于道路的阻隔，野生动物的觅食、交配、育幼等活动受到限制，种群数量受到影响，最终局部种群的生存受到威胁。道路屏障主要有两种形式，物理屏障和行为屏障。对于多数大型哺乳动物，高密度和高强度的车流是引起物理屏障的主要因素。而对于小型动物特别是无脊椎动物来说，路基是引起物理屏障的主要因素，由于高耸路基的阻隔，使其远离道路。研究表明[8]：道路日均车流量低于2500辆时，野生动物成功穿越道路的比例很高，被完全阻隔和导致伤亡的野生动物数量也都比较低；日均车流量强度2500～10000辆时，野生动物伤亡比例则会很高，成功穿越道路的动物个体比例显著下降，被完全阻隔而无法穿越的动物数量也明显增加；当日均车流量大于10000辆时，野生动物几乎完全被阻隔，无法穿越道路。行为屏障是指大型野生动物会回避道路附近的区域，例如，挪威野生驯鹿，它们经常利用距离道路5km以外的牧草资源。其他动物，如小型哺乳动物和一些森林鸟类，也常常在远离道路的区域活动。避免屏障效应的有效途径是设置合理的野生动物通道，减少对野生动物在栖息地内活动、觅食、繁殖等影响[25-26]。

1.3 道路对野生动物栖息地影响研究

道路会把野生动物的栖息地隔离成多个孤立斑块，对物种种群的影响主要表现在两个方面：一是引起栖息地斑块面积减少，进而影响到物种种群的生存；二是由于剩余栖息地斑块相互隔离，使个体在栖息地斑块之间迁移的可能性减小，迁移性较差的种群可能因基因无法交流和无法繁育后代而导致局部种群退化[27]。一些体型大、活动范围广、种群密度低、繁殖率低的野生动物种类，如大型食肉动物，对其栖息地损失尤为敏感。道路建设会破坏野生动物原有栖息地的完整性，并且道路建设往往会形成一个长而窄、不成比例的边缘，增加栖息地的边缘效应。一些森林类型动物对其栖息地斑块化更为敏感，因为斑块化产生大量边缘栖息地，一些野生动物会主动回避，对于那些不适宜生存在森林边缘的物种，栖息地数量大幅度下降，会导致种群数量的减少[28]。

物种种群的迁移能力会影响到该物种对栖息地损失的敏感性，集合种群理论认为物种迁移能力越高，受栖息地丧失的影响则越小。然而，集合种群理论没有考虑到栖息地以外物种死亡率的影响。模型研究表明，当环境中动物个体死亡率较高时，高迁移性实际上意味着受栖息地损失影响会更大[29]。

1.4 野生动物廊道研究

从20世纪50年代起北美洲和欧洲一些发达国家开始设计和使用野生动物通道[30-32]，此表性的案例有加拿大班夫公园下穿式动物通道，美国沙漏状上跨式动物通道以及荷兰“过街天桥”式动物通道。

在我国，有关道路建设及其所产生的生态影响研究相对较少[33]，随着近年来政府对生态环境保护力度的加大，从2000年以来，道路建设及运营对生态环境的影响尤其是对野生动物迁移及栖息地影响受到广泛关注，2006年云南思小高速公路首次为亚洲象设置动物通道[11]，2007年建成通车的青藏铁路格尔木至拉萨段为保护藏羚、藏野驴、藏原羚等高原野生动物设计、修建了33处总长度59.8km的动物通道，建设如此规模及难度的野生动物通道在国内外铁路建设史上均属首次[34]。

2 道路对野生动物影响研究发展趋势

监测和研究道路对动物的影响，必须了解清楚道路周边野生动物的物种组成、丰富度和活动规律。这就需要选择合适有效的野生动物调查方法。对于大中型哺乳类动物迁移的研究一般采用GPS项圈、雪踪调查、沙床调查、直接观察法[35]。

红外相机技术是近年来新兴起的一种结合定性研究与定量分析的一种新技术，具有客观性、隐蔽性、非损伤性及连续拍摄等优点，越来越被动物学研究工作者所接受。目前，红外相机技术已成为各自然保护区、科研院所以及林业部门等开展各类野生动物监测的常用方法。加之遥感技术、地理信息系统和全球定位系统的普及与应用，并与红外相机技术结合，使其在有蹄类动物迁移及栖息地的动态监测方面具有广阔应用前景[36]。

3 道路建设中野生动物保护措施

道路对野生动物影响有着明显的时序特征，因此，应按照道路建设不同阶段制定不同的保护措施。首先，从道路选线阶段开始考虑野生动物保护问题。选线时应注意避开生态敏感区和生物多样性密集区，应选择对生态敏感区和生物多样性密集区干扰最小的方式布线；其次，在无法避绕野生动物敏感区的情况下，应尽可能采用先进的工艺和措施来减轻道路建设对野生动物及其栖息地的影响。缓解措施主要包括路线设计、路基设计、桥梁设计以及设计野生动物通道等；最后，建设与运营过程中应采取野生动物栖息地恢复及生态补偿等措施，可最大程度降低道路施工与运营对野生动物的影响。

3.1 道路设计阶段野生动物保护措施

3.1.1 设计阶段野生动物保护要求 在规划设计阶段，应由野生动物保护研究专业机构进行系统的野生动物资源现状及栖息环境调查。通常采用实地调查与资料收集相结合的方法，确定道路沿线野生动物的分布、数量、活动规律、主要食物种类及分布、繁殖地、避难所、栖息活动区、迁徙(移)或洄游路线、水源等信息，并从生态系统完整性的角度进行建设项目环境影响评价，并编制野生动物影响评价专题报告。

3.1.2 设计阶段野生动物保护措施 根据前期调查结果，科学、合理的为野生动物设计动物通道，动物通道的位置应设置在动物迁移路线上，通道的高度、宽度等参数应综合考虑本区域有蹄类动物特征和生活习性，应保证本区最大体形动物能顺利通过，并预留一部分空间。通道建设后应在周边进行植被恢复，并开展动物通道有效性监测工作，在道路运营阶段应加强动物通道维护，保证通道正常使用。

3.2 道路建设阶段野生动物保护措施

3.2.1 建设阶段野生动物保护要求 施工过程中应采取积极措施保护道路两侧分布的野生动物及其栖息地，施工营地、预制场、拌合站等人员活动较多的场所，应避开野生动物栖息地。在野生动物经常出没地段，路基施工时应设置路障，防止野生动物摔伤或损伤。

3.2.2 建设阶段野生动物保护措施

(1)野生动物保护宣传教育

道路建设前施工单位应对施工人员开展保护野生动物宣传教育，如举办野生动物图片展、设置标牌、悬挂保护标语等方式，禁止施工人员随意破坏植被和猎捕野生动物。

(2)调整施工时间

施工单位应在施工前与当地野生动物保护主管部门协商，协商最佳施工时间和施工方案；开展以野生动物活动规律调查为主要内容的科研生态监测，摸清野生动物的主要活动规律，施工时间尽可能安排在动物(在该区域)活动较少的时间段，或避开受影响较大的活动时间段，如生产期。同时在可能的情况下聘请当地环保部门和林业部门的管理人员对施工进行监督，整个施工过程注意加强联系，汇报施工进度，主动接受主管部门的监督。

(3)避免影响动物水源地

不得在沿线泉眼附近设置取土场、施工便道、预制场、拌和站以及施工营地等临时工程设施。

(4)划定施工范围

严格划定施工界限，禁止越界施工和破坏征地范围外植被的行为。

(5)缩小施工用地面积

施工期可把分离式路基中间的征用地用作工程临时占地(如施工便道)，以减少施工对周边土地的占用和对周围生境的破坏。

3.3 道路营运阶段野生动物保护措施

3.3.1 营运阶段野生动物保护要求 运营阶段的“最大恢复”是为促使道路与自然生态环境和谐发展所采取的最基本原则和工程措施，这些措施可以促进建立新的动态平衡系统。道路管养单位应联合地方政府，加强对野生动物通道的维护与管理，保证野生动物正常迁移(徙)。

3.3.2 营运阶段野生动物保护措施

(1)标志牌

道路运营以后，在野生动物频繁出没的区域，应设置醒目的警示标志牌，提醒车辆驾驶人员减速慢行、禁止鸣笛、注意避让野生动物，为野生动物安全、顺利完成迁移(徙)创造有利的通行条件。

(2)漏斗形诱导围栏

为了便于小型野生动物寻找动物通道位置，通常在野生动物通道出入口设置围栏，围栏成漏斗形环绕野生动物通道两侧，引导动物通过野生动物通道。

(3)防护网

道路运营后应在野生动物分布密集区的两侧设置防护网，以降低车辆与野生动物相撞的机率，防护网网格一般为2 cm×2～4 cm×4 cm，在顶部安装金属倒刺，防止野生动物爬越防护网。为了避免野生动物进入围栏而无法出去，可以在围栏里面修建一个土坡或者在围栏上修建一个只出不进的单向门[37]。当隧道上方有利于野生动物通过时，为防止野生动物从隧道口坠入，在通道出入口的峭壁上应设置防护网。

(4)信息引导

利用野生动物对气味、声音等敏感的生物学习性，设置与野生动物通道相配套的引导装置，使野生动物逐渐适应并利用动物通道迁徙(移)。

(5)植物引导带

在桥梁下方或隧道上方设置植物引导带，植物引导带通常由灌木及小型乔木组成，引导野生动物通过动物通道，也可以在通道附近修建野生动物饮水池或盐带，诱导野生动物利用动物通道通行，从而降低野生动物对人工设施的应激反应，尽可能缩短其适应时间。

(6)法律措施

将法律强制措施与野生动物保护结合起来，达到最大程度的保护目的，例如欧洲一些国家的法律规定在公路野生动物出没频繁的地段须设置限速牌，一般限速标准为30～50 km·h-1[7]。

(7)野生动物通道监测

道路建成运营后，应对野生动物通道开展科学监测，监测方法通常有足迹监测、自动摄影、直接计数、摄像监测、无线电遥测、标记重捕等，评价野生动物通道的效果，对通道进行优化完善，达到合理、有效的目的。