上平高速公路选址方案对白头叶猴保护区的影响评价研究

作者简介：唐鹏飞（1992—），硕士，工程师，研究方向：公路工程。

文章从保护白头叶猴保护区角度出发，在上平高速公路选址阶段通过查阅历史资料、实地调查、软件仿真等方法评价了高速公路选址方案对保护区的影响程度，并考虑未来因猴群数量增加可能出现的动物迁徙路径，提出了动物廊道解决方案，研究结论可为类似工程提供参考和借鉴。

高速公路；选址；自然保护区；ArcGis；动物廊道

U412.3A622153

0 引言

随着我国高速公路交通事业的迅速发展，路网密度逐年上升，部分高速公路不可避免地临近或进入生态保护区。大量的研究表明，高速公路的建设和运营可能会对保护区内的动物活动、迁徙产生影响。因此，在高速公路选址阶段对临近的保护区进行影响评价具有重要意义。

上平高速公路路线自北向南，起于平果市马头镇，终于扶绥县山圩镇，总里程约为131 km。该高速公路在扶绥县岜盆乡至山圩镇段临近广西崇左白头叶猴国家级自然保护区。该保护区属于野生动物自然保护区，主要保护物种为白头叶猴、黑叶猴、猕猴以及以上动物赖以生存的喀斯特石山生态系统。保护区拥有全球最多的野生白头叶猴种群数量，是中国具有国际意义的陆地生物多样性17个关键地区之一。其中，白头叶猴是中国特有的濒危物种，属中国重点保护物种［1］。

从保护白头叶猴保护区角度出发，本文在上平高速公路选址阶段通过查阅历史资料、进行实地调查和运用软件仿真等方法评价了高速公路选址方案对保护区的影响程度，并对未来可能因猴群数量增长出现的迁徙通道提出了动物廊道方案。研究结论可为类似工程提供参考。

1 高速公路选址方案对白头叶猴保护区的影响

1.1 高速公路与广西崇左白头叶猴国家级自然保护区位置关系

广西崇左白头叶猴国家级自然保护区跨崇左市江州区、扶绥县、宁明县、大新县以及南宁市江南区，涉及14个乡镇、1个国有林场和1个国有华侨农场，总面积为25 578 hm2。保护区由间断分布的4片区域组成，分别为岜盆片、大陵片、驮逐片、板利片。

上平高速公路临近保护区岜盆片区。岜盆片区总面积为4 370 hm2，其中核心区、缓冲区、实验区面积分别为1 527 hm2、1 022 hm2和1 821 hm2。岜盆片区又分5个小片区，分别是弄板、咘遵、大雾山、渠凤、九重山。各小片区之间最近距离为372 m，最远距离为8 700 m。5个小片之间分布着大量农田、村庄，近一两百年以来，由于人类的不断开垦使之成为被农田所包围的“生态孤岛”［2］。

上平高速公路桩号K112+400～K119+900路段从广西崇左白头叶猴国家级自然保护区岜盆片区的弄板、大雾山、咘遵和九重山小片区间经过，红线（桩号K112+400）与岜盆弄板片区边界的最近直线距离约为0.53 km，红线（桩号K115+200）与岜盆大雾山片区的最近距离约为1.07 km，红线（桩号K117+460）与岜盆咘遵片的最近距离约为0.25 km，红线（桩号K118+900）与岜盆九重山片区的最近距离约为0.97 km。桩号K117+000～K117+460路段共460 m，从岜盆咘遵片区西侧通过，红线与岜盆咘遵片实验区的最近距离为250 m，与岜盆咘遵片缓冲区的最近距离为2 720 m，与岜盆咘遵片核心区的最近距离为2 870 m，如图1所示。岜盆片及周边白头叶猴种群分布如下页图2所示。

从图1可以看出，高速公路不进入保护区范围，仅从几个小片区间穿越，对保护区不存在切割的情况。

图1 上平高速公路与广西崇左白头叶猴国家级自然保护区（岜盆片区）的位置关系图

1.2 区域白头叶猴活动调查及数据分析

1.2.1 历史数据

虽然上平高速公路未进入白头叶猴保护区范围，但根据历史资料，白头叶猴存在离开保护区活动的情况。根据孟玉买等［3］采用半结构式访谈调查了2012年4月至2019年5月期间白头叶猴穿越公路的情况，8年间共记录白头叶猴穿越保护区附近公路23次，其中有8次出现在上平高速公路区域附近，具体情况见表1。该数据与保护区管理局的相关数据基本符合［4］。

表1中调查到的白头叶猴出没地点均距上平高速公路较远，且被已建成的一级公路阻隔，因此根据历史观测数据，上平高速公路路线范围附近未出现白头叶猴频繁活动的情况，初步判断高速公路选址方案对白头叶猴活动影响不大。

1.2.2 调查监测

1.2.2.1 调查时间

为了解上平高速公路附近区域生态环境现状，于2022年7～8月通过实地踏勘，对工程周边区域的生态环境现状进行了调查。同时，对于临近崇左白头叶猴自然保护区的一级生态评价范围区域，通过翻看两个自然保护区近1～2年巡护记录表，查阅相关文献，访问专职护林员（护林员巡护年限均为10年以上），获取了最近完整年度的白头叶猴种群数量分布情况。

1.2.2.2 调查方法

采用样线调查法和红外相机监测对高速公路区域白头叶猴的活动进行了调查。

（1）样线调查法。为评估高速公路对野生动物的影响，在高速公路两侧300 m范围内设置调查样线。设置的调查样线综合考虑野生动物不同类群的生活习性、地形条件和人为干扰程度等因素，同时涵盖了调查区域内野生动物的不同生境类型。根据不同生境、不同动物类群及其活动规律，选取林区公路、林间小路、沟冲等设置调查样线，观察记录样线两侧出现的陆生脊椎野生动物的种类、数量、活动痕迹以及生境状况等信息。

由于上平高速公路在临近白头叶猴保护区路段西侧存在一条平行的一级公路——扶绥山圩至中泰产业园公路，已对白头叶猴保护区岜盆片西侧小片区形成阻隔作用，因此只需要调查高速公路东侧的小区片。在高速公路东侧白头叶猴保护区内选取了7处样线调查区域，具体位置如图3所示。其中有3处区域发现了白头叶猴活动情况。

（2）红外相机监测。红外相机设置为24 h全天候工作记录，于每次监测时进行维护以及电池和储存卡的更换与回收。利用红外相机自动拍摄记录的影像资料进行物种辨识分类记录、分布地点、活动时间与规律等信息作为监测基础数据之一。选取人为干扰较少，植被保存较好的区域布设红外相机。

1.2.2.3 数据分析

样线调查法中3个调查区域发现的白头叶猴具体情况如表2所示。

根据表2调查结果可知，距离上平高速公路较近且出现白头叶猴的区域为1号和2号，最近距离约为800 m，但1号和2号区域与上平高速公路间存在一条天然河流——岜盆河，查阅相关资料，尚未见白头叶猴有渡河过岸的习性，因此可认为上平高速公路对调查的1号和2号区域白头叶猴活动无影响。

调查的3～7号区域位于白头叶猴保护区咘遵片区，调查中仅3号区域发现有白头叶猴活动，距离高速公路约2 900 m；与上平高速公路距离较近的4～7号区域均未发现白头叶猴活动，因此可认为上平高速公路选址对现状白头叶猴的生存和活动影响不大。

2 考虑未来猴群数量增长拟采取的相关工程措施

4～7号调查区域属于白头叶猴保护区咘遵片区最西侧的实验区，查阅历史资料并结合本次的样线调查结果，均未发现有白头叶猴活动的记录。但随着近年来白头叶猴野生种群数量的不断增多，存在咘遵片区猴群向西扩散的可能性。上平高速公路位于咘遵片区和岜盆河之间，随着未来猴群迁徙至咘遵片区最西侧，具备继续向西通往岜盆河活动的可能性，因此拟在岜盆河东侧选取部分路段，采用“路改桥”的方式，为白头叶猴创造高架桥下通道。

2.1 动物廊道选址模型的确定

目前，对于动物廊道的选址模型有很多，其中应用最为广泛的有最小成本路径法（LCP）和条件最小成本廊道法（CMCT）［5］。根据相关研究结论，LCP模型对动物活动轨迹的预测准确率较高，而CMTC模型的出错率较低［6］。由于需要模拟出较为准确的猴群活动廊道，因此选取LCP模型进行廊道选址。

2.2 利用ArcGIS软件计算LCP及拟采取的相关工程措施

计算LCP首先需要分析出区域环境的源图层、目标图层和阻力面图层。根据上平高速公路的航拍图以及实地调查情况，4～7号区域为岩溶石山，定义为源图层；石山外围土地均为农田，定义为阻力面图层；农田西侧的岜盆河为目标图层。适用的源图层至目标图层成本距离计算公式为：

以4～7号区域作为白头叶猴的栖息地源图层，在ArcGIS软件中进行模拟。

计算成本距离中非常重要的一点是确定不同阻力面的权重系数，取值为1～1 000，定义白头叶猴在保护区不同区域内活动的阻力值最小，取1，数值越大阻力值越大。由于4～7号区域的阻力面形式单一，均为开垦后的农田，因此阻力面的权重系数一致。综合考虑白头叶猴穿越农田的难度系数，阻力系数取5。确定各参数后，在ArcGIS软件中将模拟区域切割成边长为5 m的像素单元，利用CostDistance工具计算个像素单元到目标图层的成本距离，利用CostPath工具生成成本最小路径。

根据ArcGIS软件模拟的成本最小路径，拟在最小路径附近设置一座8×40 m跨径的桥梁，以保障未来白头叶猴潜在活动的需求。见图5。

3 结语

本研究通过收集资料、现场调查监测，确定了上平高速公路的选址方案对现状白头叶猴的生存、活动几乎无影响，同时在未来施工期间也将严格遵守相关环保规定，将高速公路建设对周边环境和生物的影响降到最低。

考虑到远期猴群数量的增长，通过ArcGIS软件模拟出猴群增长迁徙后的聚居点至水源地的最小成本路径，并在最小成本路径附近预留了高架桥式的动物廊道，以保障远期白头叶猴的潜在活动需求，保证了上平高速公路长期运营与白头叶猴的和谐共存。

参考文献

［1］王振兴，韦 晓，周岐海，等.公路阻隔对白头叶猴迁移的影响［J］.西部林业科学，2019，48（6）：42-43.

［2］黄乘明.中国白头叶猴［M］.桂林：广西师范大学出版社，2002.

［3］番玉买，李宏刚，胡桓嘉，等.云南德宏猕猴种群特征及其保护［J］.西部林业科学，2018，47（6）：62-66.

［4］广西崇左白头叶猴国家级自然保护区管理局.2017年广西崇左白头叶猴自然保护区白头叶猴资源专项调查报告［R］.崇左：广西崇左白头叶猴国家级自然保护区管理局，2017.

［5］单 楠，周可新，潘 扬，等.生物多样性保护廊道构建方法研究进展［J］.生态学报，2019，39（2）：411-420.

［6］陈秋彤，刘骏杰，覃子浏，等.基于野外观测检验动物廊道选址模型的准确性：以白头叶猴为例［J］.生态学报，2021，41（24）：9 923-9 924.

［7］吴昌广，周志翔，王鹏程，等.基于最小费用模型的景观连接度评价［J］.应用生态学报，2009，20（8）：2 042-2 048.