公路建设对动物的影响与保护措施

陈瑞华 白琳 都苏雨

摘 要：动物通道是缓解公路建设对动物生存环境影响的有效措施之一。分析了公路建设和运营对动物产生的4个主要方面影响，从而提出公路建设中的动物通道措施，从通道位置、数量、形式、宽度、高度、地面基质以及周围环境等方面总结了动物通道设置的注意事项。以青海省共和至玉树（结古）公路动物通道为例，介绍其沿线动物通道的设置情况，指出动物通道的设置可缓解因修建公路而产生的阻隔问题，也达到了保护青藏高原动物的目的，体现了人与自然和谐共处的理念，具有较强的环境效益和积极的社会效益。

关键词：公路建设;环境影响;动物通道;共玉公路;高寒高海拔

1 概述

公路建设项目是带状工程，涉及范围广，其建设和运营会对周围自然环境直接或间接地产生不同程度的负面影响，不但会引起地貌、植被、径流等环境特征的明显变化，导致水土流失、生态平衡失调、气候异常、噪声、废气以及尘埃等入侵环境;还会对食物质量、小气候、隐蔽物等生态因子产生不利影响，造成动物生境破碎化，增加对动物活动及种群间基因交流的阻隔作用。此外，由于公路两侧存在严重的人为干扰及边缘效应，可能致使草场过载，野生动物与家畜争夺草场，乱捕滥猎恶性膨胀，还容易造成生物入侵或者为生物扩散和入侵提供媒介，导致个别物种多样性和密度的增加[1]。

共和至玉树（结古）公路位于青藏高原，部分路段穿越三江源国家级自然保护区，该地区动物成分独特，生物多样性敏感，物种丰富，数量较大，特别是大中型的食草动物。共玉公路的通车运营会促进当地经济和社会的快速发展，但若不及时采取适当的保护措施则会对沿线动物的栖息环境和生物多样性产生不同程度的负面影响。社会经济的发展不必以牺牲环境和生物多样性为代价，因此，必须采取积极有效的预防和补救措施，以缓解公路建设对高原生态环境的分割和动物交流、繁殖的影响，确保动物迁徙不受路线阻隔，保证动物觅食、繁殖和基因交流正常进行[2，3]。

公路建设中一般采用的动物保护措施有动物通道、标志牌、围栏、防护网、生物防护林带、隔音墙、单向安全门等，在众多动物保护措施中，动物通道是最为有效的一种[4]。

2 共和至玉树（结古）公路沿线动物分布特征

共和至玉树（结古）公路工程所在区域内有兽类8目20科85种，鸟类16目41科237种（含亚种为263种），两栖爬行类7目13科48种。国家重点保护动物有69种，其中国家Ⅰ级重点保护动物有藏羚、牦牛、雪豹等16种，国家Ⅱ级重点保护动物有岩羊、藏原羚等53种。另外，还有省级保护动物艾虎、沙狐、斑头雁、赤麻鸭等32种。

工程沿线野生动物种类主要为高寒草原草甸及湿地动物群，区域内较为常见的兽类主要有高原兔、喜马拉雅旱獭、鼠兔、藏羚、藏原羚、藏野驴、岩羊、盘羊等。同时由于这一地区湿地大、湖泊星罗棋布，许多珍稀水鸟也主要分布于此，主要有黑颈鹤、灰鹤、中华秋沙鸭、斑头雁、赤麻鸭、棕头鸥。主要的猛禽为大鵟、金雕、高山兀鹫、胡兀鹫、猎隼，雀形目主要有角百灵、长嘴百灵、棕背伯劳、棕背雪雀、白腰雪雀、麻雀等。两栖类主要是沼泽、湖泊等湿地内的倭蛙、中国林蛙。爬行类的优势种为青海沙蜥和高原蝮。

由于受原有国道214和沿线网围栏的影响，拟建公路两侧动物活动相对较少，通过咨询有关专家和现场踏勘，本工程沿线的动物主要在K340-K580段的山间冲积平原和低山丘陵区活动，以家养牦牛、羊等家畜居多，工程两侧也没有野生动物活动迁徙路线。

3 公路建设项目对动物的影响

公路建设和营运期对动物的影响主要包括自然生境破碎、生境阻隔、交通事故以及环境污染等几个方面[1，5，6]：

3.1 自然生境破碎

公路建设项目对自然生境的破坏主要包括：边坡开挖破坏原有植被覆盖层，导致水土流失及大量次生裸地出现;施工场地、取弃土场、料场等临时占地破坏原有土体及植被，增加区域内地表裸露;山间公路修建导致废渣倾入溪谷等，都会破坏生态环境，影响野生动物的栖息生存条件，加剧了生态系统退化。此外，施工期人类活动范围的扩大会缩小动物的生存范围，但随施工期结束，该影响将减轻。因此，公路建设会在一定程度上破坏动物的原有生态环境。

3.2 生境阻隔

野生动物生存需要较大的活动空间，维持种群内个体以及区域内种群基本数量稳定，确保可杂交的优良品种并延续该物种。公路网分割了野生动物的生存空间，使其活动范围日渐缩小，这将使得种群变小，使少量仅存的野生珍稀动物受到威胁，并且会使种内近亲繁殖率升高，引发生物发育不良，最终导致灭绝。此外，由于机动车产生的噪声、废气及有害物质会导致生物的栖息环境逐渐恶化，从而引发生物发育不良，繁殖机能退化，疾病增多，抗病力下降，造成种群数量减少甚至影响整个生物群落。總之，生境阻隔会对野生动物的迁移和基因流动产生不良影响，这种不良影响取决于道路宽度、车流量及动物行为等，长期的生境阻隔会使得种群更加脆弱，更易致灭绝。

本项目基本上位于原有国道214走廊带内，与国道214伴行。由于国道214已长期运营，并且公路沿线草场都有网围栏分隔，这些已有的工程设施对沿线动物产生的干扰已趋于稳定，动物基本上都是在远离国道214的区域内活动;加之新增交通量较小，施工完毕后，可基本恢复到原有环境状态。同时，本项目修建了大量的动物通道供动物通行。因此，本项目建设对动物活动的阻隔影响较小。

3.3 交通事故

公路封闭系统会影响动物迁徙，引发明显的公路廊道效应。调查发现，一些两栖爬行动物经常翻越宽阔的公路，由于活动迟缓，因而常有动物穿越公路而被撞死或致残，成为交通事故致死的主要受害群。

因此，研究如何降低动物因公路交通事故而造成的死亡率，应以降低生物与交通运输工具相撞为主。通常分为两种策略，一种是调整动物行为，另一种是调整驾驶员行为。

3.4 环境污染

公路建设对动物生存环境带来的污染包括施工期和运营期两个阶段。施工期爆破作业（隧道、采石场）、各类施工机械产生的噪声，以及施工人员的活动等会惊吓、干扰公路附近觅食的动物;施工生产废水、生活污水随意排放导致污染地面水质，从而影响水生动物生长;施工现场的二次扬尘以及施工机械尾气的排放，将对大气环境产生一定的影响;施工破坏的草地侵占动物的取食区;但施工影响属于短期影响，施工结束后，施工影响大多会逐渐消失，动物原有的活动范围也将恢复。而公路在运营期对动物的影响，主要体现在交通噪声及光污染，带给沿线动物的不利影响会使得一些动物远离或向别处迁徙。

4 公路建设中的动物通道措施

青藏高原动物一般无固定栖息地，活动范围较广，公路建设不可避免的会影响到动物的栖息环境，因此需要考虑设置动物通道。动物通道功能：为动物交配、繁殖、取食、休息、在不同生境中迁徙提供通道;为不同种群之间基因交流以及当地物种灭绝后重新定植提供迁徙通道。动物通道设置需考虑沿线动物种类、生活习性，充分利用当地地形、地貌等条件，综合考虑各类动物的行为适应能力及可塑性，尽量把通道设置在动物迁徙、饮水、采食所经过的路线上或附近区域，以便更好的保护动物。

4.1 设置原则及依据

动物通道设置遵循可行性、科学性以及协调性原则[7]。

在进行动物通道设置前，需收集尽可能全面的基础数据资料，主要包括拟建动物通道区域的基础资料（自然环境、社会经济、野生动植物资料等）和目标物种资料（调查范围、目标物种的活动规律、伤亡情况、生境状况以及对已有桥涵的利用情况等）[7]。

4.2 设置注意事项

动物通道设置时需要考虑通道的位置、数量、形式、宽度、高度、地面基质及开口处的环境等因素[8，9]。

（1）通道位置。通道设置需综合考虑动物的活动路线、生境适宜性、食物丰富程度以及动物伤亡情况等因素;动物通道以远离取土场、砂石料厂、施工营地和场地为佳，一般要求通道位置应选在离站场3～5公里以外区域。

（2）通道数量。动物通道的数量应根据目标物种的数量、迁移能力，以及建筑物隔断性等因素确定。在经济以及社会条件允许的情况下，尽可能在符合设置动物通道条件的地段均修建动物通道;应充分利用处于应设置动物通道地段、且目标物种利用率较高的桥涵。

（3）通道形式。根据动物的生活习性，动物通道主要有下通道、上通道、隧道以及警示标志等几种形式。

①下通道：a.桥梁下方形式：山区、江河路段最好的通道形式，既满足工程本身修建需要，又兼顾动物通行需要。b.路基下设涵洞：动物可从涵管中通过。

目前，桥涵类通道是共玉公路动物通道采用的主要形式。

②上通道：在公路线路上方架设专门供动物通过的立交桥、天桥等。

③隧道方式：公路以隧道形式从地下穿过，可有效防止对地上动物栖息环境的影响，此方式的缺点是工程造价较高。

④警醒标志和地面通道：一般在动物经常出没、比较平坦开阔的地带设置动物保护标志牌，诸如“禁止鸣笛，请勿惊扰野生动物”等，提醒司机注意横穿马路的动物，避免相撞。一些低填方路基段，在开放式运行的前提下，可通过放缓边坡允许动物从地面通过的方式设置动物通道。公路两侧路基坡度的设计，对于高山山地动物应以小于40度为宜;而对于草地草原动物应以不大于35度为原则。

通道的具体形式应根据目标物种的种类及建筑物类型确定，以动物为本考虑，不同的动物其通道设置应有所区别。

（4）通道宽度。根据目标物种的种群数量、行为特征以及道路等级、设计车速等因素，或通过野外实验的方法确定通道宽度。

（5）通道高度。通道高度应根据目标物种的生态生物学、行为学特性，穿越建筑物的宽度、深度确定。桥梁作为动物通道的路段，桥下通道净高的设计需考虑不同物种的体型大小;有草场围栏路段，围栏高度应根据目标物种的跳跃能力来确定，并确保目标物种中幼年个体也能跃过。

（6）通道地面基质。通道地面的构建材料宜就地取材，使其与建筑两侧自然环境基质基本一致。研究表明，大多动物喜欢自然地面内环境，但也有部分动物喜欢混凝材质的地下通道、金属通道等[5]。

（7）通道周围环境。通道口处植被应与周围环境的天然植被一致，尽可能采用当地物种模拟自然植被的绿化方式，使通道两侧连接自然顺畅，动物就会不自觉地走进通道。若动物依然横穿公路，不按预设通道活动时，应在公路两边设立护栏，以防动物上路发生交通死亡事故[1，8]。同时，设置能使从边坡等高处跌落下来的小动物逃脱的水、旱小路和供鸟类及其他小动物栖息的侧沟等[10]。

（8）诱导性措施。一般而言，人工设置的动物通道需经过一段时间后才能被动物适应。因此，动物通道修建完成后，需要采取一些积极的诱导性措施。比如，提前收集一些动物粪便，撒在动物通道位置附近;对通道两侧100 m范围内植被进行人工恢复至其原貌，从而吸引动物通过;在通道附近设置一些明显的标志、规定等;也可以设置水源、光源、采用食物或盐等进行诱导，此类非自然的诱导方式虽然可能在动物通道设置初期增加动物在通道周围的活动频率或通道使用率，但也可能存在目前可见或潜在的“副作用”。

5 共和至玉树（结古）公路动物通道设置情况

本项目为了能让沿线动物自由迁徙和通行，在满足工程通行要求的前提下，在相关路段设置了保护动物的禁鸣和限速慢行标志，提醒过往司机注意观察，防止撞伤动物。

此外，为了减小公路建设对沿线动物的影响，共玉公路设计和施工中充分考虑项目两侧的动物通行问题，以合理间距设置兼顾动物通行的桥梁及涵洞，以便于動物自由迁徙，沿线设置的桥涵中大多均兼作动物通道，并满足动物通过的基本要求，全线动物通道设置间距平均约为2 km/处。

共和至玉树（结古）公路段动物通道设置的位置、宽度、高度、坡度等基本满足动物生活习性和活动迁徙（移）规律的需求，可缓解因修建公路而产生的阻隔问题，也达到了保护高原动物的目的，体现了人与自然和谐共处的理念，具有较强的环境效益和积极的社会效益。

6 结论

通过分析沿线动物分布特征以及公路建设对动物的影响，提出了公路建设中的动物通道措施，从通道位置、数量、形式、宽度、高度、地面基质以及周围环境等方面总结了动物通道设置的注意事项。以青海省共和至玉树（结古）公路动物通道为例，对其沿线动物通道的设置情况进行了介绍。由于目前我国公路建设对该部分的研究和实践情况比较缺乏，公路对动物形成了一定的生境阻隔，动物通道究竟以什么样的形式、具体通道设置位置以及针对三江源自然保护区的生态敏感性，怎样有效保护沿线的动植物，还有待进一步深入的研究。

参考文献：

[1]陈志展，蔡荣坤.公路对野生动物影响和保护措施研究[J].广东交通职业技术学院学报，2011（2）：21-25.

[2]张杰，陈峰.铁路建设的环境问题与对策研究[J].交通环保，2000（5）：39-41.

[3]殷宝法，淮虎银，张镱锂，等.青藏铁路、公路对野生动物活动的影响[J].生态学报，2006（12）：3917-3923.

[4]梁霞，晏晓林，戴泉玉，等.高速公路设置野生动物通道初探[J].公路交通科技（应用技术版），2009（2）：166-168.

[5]陈爱侠.公路建设对野生动物的影响与保护措施[J].西北林学院学报，2003（4）：107-109.

[6]刘应竹，朱世兵，张士芳.公路建设与野生动物保护[J].国土与自然资源研究，2007（4）：61-62.

[7]李玉强，邢韶华，刘生强，等.陆生野生动物通道设计方法[J].北京林业大学学报，2013（6）：137-143.

[8]魏建方.铁路建设中野生动物通道设置的研究[J].铁道劳动安全卫生与环保，2010（1）：5-7.

[9]张晏，费世江.公路建设中野生动物通道的设置研究[J].辽宁科技大学学报，2009（1）：93-98.

[10]杨奇森，夏霖，吴晓民.青藏铁路线上的野生动物通道与藏羚羊保护[J].生物學通报，2005（5）：15-17.