封 托,張洪峰,吳曉民
(陜西省動物研究所,西安 710032)
隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,道路建設(shè)也突飛猛進。據(jù)統(tǒng)計,截至2008年,中國公路總里程已達373 萬km,公路密度由改革開放初期0.091 km·km-2,提高到現(xiàn)在的0.389km·km-2,全國農(nóng)村公路通車里程達312.5萬km,98.54%鄉(xiāng)鎮(zhèn)和88.15%行政村已通公路[1]。道路密度增加給社會經(jīng)濟發(fā)展帶來便利的同時,也給生態(tài)環(huán)境和區(qū)域景觀帶來了巨大的壓力。
已建成運營的青藏鐵路經(jīng)過生態(tài)環(huán)境極為脆弱的青藏高原地區(qū),因其特殊的自然地理位置及深遠的政治歷史意義而備受世人關(guān)注。青藏鐵路沿線較為常見的野生動物有藏羚(Pantholops hodgsoni)、藏野驢(Equus kiang)、藏原羚(Procapra picticaudata)、狐貍(Vulpes spp.)和狼(Canis lupus)等[2]。為保障藏羚等野生動物的正常生活和遷移繁殖,青藏鐵路工程部門與野生動物保護研究部門協(xié)作,在動物經(jīng)?;顒拥膮^(qū)域修建野生動物通道,以保障其正?;顒雍瓦w移繁殖。
國內(nèi)的科研學者雖然在道路建設(shè)和運營期對周邊生態(tài)環(huán)境及景觀的影響研究較多,但利用自動相機系統(tǒng)監(jiān)測野生動物通道利用狀況的研究還尚無詳細報道。本文擬通過自動相機監(jiān)測確定青藏鐵路運營期對野生動物的影響以及不同野生動物通道的利用狀況,從而評價和分析野生動物對不同類型動物通道的選擇偏好。
本研究主要在青藏鐵路西大灘(N35°44.588',E94°18.390')至五道梁(N35°13.053',E93°04.817')段野生動物活動較為密集的區(qū)域開展監(jiān)測研究[3]。該地區(qū)位于青海省可可西里國家級自然保護區(qū)與青海省三江源國家級自然保護區(qū)之間,氣候寒冷,空氣稀薄,自然條件惡劣,全年平均氣溫-5.6℃,7月最高溫度為23.2℃。年均降水量150~300mm,主要集中在6—8月[4]。植被稀疏,主要為高寒草原,植物區(qū)系屬于泛北極區(qū)青藏高原植物亞區(qū),植物生長周期短促[5]。
在研究區(qū)依海拔高度選擇2個研究區(qū)段:昆侖山以東的西大灘(N35°44.588'~N35°42.680',E94°18.390'~E94°3.728')和昆侖山以西的不凍泉—五道梁(N35°31.086'~N35°13.053',E93°54.828'~E93°04.817'),在各區(qū)段選擇動物通過的青藏鐵路橋梁、涵洞共12處,其中西大灘區(qū)域2處(包括橋梁2 處,分別為橋-476、橋-477),不凍泉—五道梁區(qū)域10處(包括橋梁9處,涵洞1處,分別為橋-550、橋-551、橋-552、橋-554、橋-555、橋-556、橋-560、可可西里1 號橋、五北大橋、涵-1051+100),在各處分別設(shè)置紅外熱感應(yīng)相機拍攝,除橋-555、橋-560各置2臺相機外,其他各處分別設(shè)置1 臺,共布設(shè)相機14臺(其中4臺故障,未拍攝或空拍)。
相機設(shè)置在橋梁下方圍欄上,或者正對橋梁、涵洞的地方,設(shè)置時避免光線直射。工作時間設(shè)置為全天候監(jiān)測,為了防止同一動物在較短時間內(nèi)連續(xù)觸發(fā)相機,造成膠卷的浪費,將動物觸發(fā)拍照后的間隔時間調(diào)整為1min。而數(shù)碼相機由于感應(yīng)距離較遠,主要架設(shè)于大型橋梁的橋墩下,對大范圍的區(qū)域進行監(jiān)測,如藏羚的主要通道—五北大橋。
2008年8月和2009年8月藏羚回遷期共進行14d 調(diào)查,106 個照相日(trap days or trap nights)[6],計2544h。收回13 個膠卷,403 張照片(包括測試),其中61張為數(shù)碼照片。
利用Excel 2003 和IBM SPSS Statistics 19.0進行統(tǒng)計分析。采用Independent-Samples T Test 分析不同地域拍攝率差異顯著性、Kruskal-Wallis H Test分析動物對不同類型通道利用偏好的差異顯著性。
通過照片分析得知,利用通道的有野生動物6種(表1),家畜1種和一些鳥類。其中國家Ⅰ級保護動物2種,國家Ⅱ級保護動物1種。
利用通道的動物主要為大中型食草動物以及中小型食肉動物,并未拍攝到兔類和鼠類等小型動物(表2)。
表1 自動感應(yīng)照相系統(tǒng)拍攝野生動物名錄
不同類型動物通道拍攝率、通過不同通道動物的數(shù)量以及不同動物對不同類型通道的利用率,可以反映出不同種類野生動物利用通道的類型。觀測結(jié)果表明(表2、表3、表4),大型食草動物組(藏野驢)、中型食草動物組(藏原羚、藏羚)、中小型食肉動物組(犬科的沙狐、藏狐、狼)對不同類型通道的利用偏好差異性不顯著(P>0.05)。五北大橋是藏羚遷徙的主要通道,藏羚遷徙期拍攝率持續(xù)較高,為(167±0.00)%,西大灘的平均通道拍攝率為(75.00±25.00)%,都顯著高于不凍泉—五道梁段(不包括五北大橋)的平均通道拍攝率[(25.00±6.92)%]。
表2 青藏鐵路不同動物通道野生動物拍攝率及個體數(shù)
表3 利用不同通道的動物個體數(shù)
表4 動物對不同類型動物通道利用率
(1)動物通道利用率不凍泉—五道梁段明顯低于西大灘段,結(jié)合實地調(diào)查,歸其原因應(yīng)為自動相機監(jiān)測期間正是夏季,也是青藏高原工程施工、保養(yǎng)維護的黃金時期,青藏公路五道梁段正在施工,噪音及人為活動干擾,使得野生動物不能夠正常利用通道,造成這一區(qū)域動物通道利用率的短期下降。預計施工結(jié)束后,野生動物穿越通道的頻率將會逐步回升,具體結(jié)果還有待進一步調(diào)查。
五北大橋的拍攝率持續(xù)較高,可能因為8 月份是藏羚產(chǎn)仔回遷時間,作為藏羚三江源種群回遷主要通道之一的五北大橋必定會在短時間內(nèi)被頻繁利用[2-7],連續(xù)兩年監(jiān)測結(jié)果顯示除五北大橋,其它通道均未拍攝到藏羚的圖片,進一步說明,與藏原羚不同,藏羚仍不能夠?qū)π颉⒑催M行有效利用,具體的原因還需要持續(xù)的監(jiān)測與分析,也許與其種群結(jié)構(gòu)的差異有關(guān)[7]。結(jié)合實際觀測數(shù)據(jù),目前,五北大橋依然是藏羚最主要并且是最重要的遷徙通道,同樣說明了五北大橋在藏羚遷徙中的重要性。另一方面,藏羚在短時間內(nèi)頻繁穿越五北大橋,對于其它同域分布的動物也是一個較強的干擾,這也解釋了在藏羚對五北大橋高利用的同時,其他動物選擇回避五北大橋,而更多選擇其它通道的現(xiàn)象。
各組動物對于不同類型通道的利用偏好雖未達到顯著性差異(P>0.05),但仍可看出中小型犬科食肉動物更多的利用小橋和涵洞作為其通道,而大中型食草動物則較多的利用大中型橋梁,這可能與其生物學特性有關(guān)。犬科食肉動物喜歡隱蔽以便于捕食獵物,大中型橋梁通透性好,視野較為開闊,選擇大中型橋梁則會增加其被獵物發(fā)現(xiàn)的幾率,從而降低捕食率,而涵洞和小橋卻能滿足其喜歡隱蔽的特性,因此犬科食肉動物更加偏好利用小橋和涵洞。而大中型的食草動物則不同,作為被捕食者,需要隨時提高警惕,以防止捕食者的攻擊,因此就需要視野相對開闊的地方,不但利于觀察警戒,也利于逃避捕食;此外,食草動物經(jīng)常以群體活動為主,因此更加偏好于大中型橋梁作為通道。本研究發(fā)現(xiàn)藏野驢對通道的選擇未顯示出明顯的偏好,這可能是由于藏野驢相對數(shù)量較少、活動范圍大,因此在短時間內(nèi)無法獲得足夠信息情況下,仍需要長期持續(xù)監(jiān)測。
根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,野生動物能夠利用青藏鐵路所設(shè)的動物通道,以及其他開放式小橋和涵洞。少數(shù)橋涵下有新鮮足跡卻未監(jiān)測到動物,應(yīng)歸結(jié)為監(jiān)測時間較短所致。后期如運用數(shù)碼型被動式紅外自動相機進行監(jiān)測,將會大大增長相機的監(jiān)測時間,并獲取更多監(jiān)測信息,從而為道路的野生動物通道設(shè)計及規(guī)劃提供理論支持。
青藏鐵路用于排水泄洪的小型涵洞也開始被野生動物作為通道使用(藏狐、沙狐),說明了在青藏鐵路沿線,除了固有設(shè)置的野生動物通道外,作為其他用途的小橋涵洞也開始發(fā)揮了一定的野生動物通道功能,既是對已建工程設(shè)計的肯定,也對今后中小型食肉動物的通道設(shè)計提供了依據(jù)和參考。本次觀測沒有拍攝到兔類、鼠類等小型動物,可能與布設(shè)時間較短、膠卷數(shù)量限制或感應(yīng)原件靈敏性等有關(guān)。
(2)本次監(jiān)測,雖然自動監(jiān)測相機仍有一些缺陷,監(jiān)測時間也較短,但仍提供了大量野生動物穿越動物通道的寶貴照片和數(shù)據(jù)。依此可以了解到,青藏鐵路對野生動物的影響雖然仍舊存在,但野生動物以其自身的方式加以調(diào)節(jié),會適應(yīng)這種變化[8-10],且已逐步成功。不同動物對不同類型通道的選擇盡管無顯著性差異(P>0.05),但具有一定偏好,中小型犬科食肉動物偏好小橋和涵洞,而大中型食草動物則偏好于大中型橋梁。因此,建議盡量減少人為干擾,并在今后的道路設(shè)計施工中考慮不同野生動物對通道的不同需求,從而對野生動物通道進行最優(yōu)化設(shè)計,無論對野生動物安全、道路交通安全,減少道路對動物棲息地切割和降低野生動物致死率等都能起到事半功倍的效果。
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