李 卓，陳慶紅，王 云，王卓聰，史國(guó)強(qiáng)，關(guān) 磊，周紅萍，樸正吉，孔亞平

（1.長(zhǎng)白山科學(xué)研究院，吉林 安圖 133613；2.交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院，北京 100029）

0 引言

交通運(yùn)輸是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展重要的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、引領(lǐng)性產(chǎn)業(yè)[1]。然而，公路交通對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境一定程度上產(chǎn)生了負(fù)面的影響[2]，包括非生物和生物的影響[3]。公路對(duì)野生動(dòng)物最直接的影響就是車輛撞擊野生動(dòng)物致其死亡，這已成為許多國(guó)家道路生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)[4]。全球鳥類種群呈下降趨勢(shì)，公路交通對(duì)鳥類致死的影響近年來(lái)成為研究熱點(diǎn)，公路平面線形作為影響因素之一也受到關(guān)注[5]。

在北美至少20 種鳥類種群的規(guī)模在過去40年間下降了50%[6]。研究認(rèn)為，公路交通致死是一個(gè)重要原因[5]。公路交通致死與鳥類行為有關(guān)，如鳥類在路域覓食、棲息或筑巢繁殖等容易發(fā)生公路致死[7]；公路致死還與路域棲息地類型有關(guān)，如路域分布濕地更易發(fā)生公路致死[8]；路域鳥類飛翔高度會(huì)影響公路致死，如我國(guó)長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)的灌叢鳥致死率明顯高于其他類型鳥類[9]；公路致死鳥類個(gè)體的健康程度高于被天敵捕食的個(gè)體，可能會(huì)對(duì)種群穩(wěn)定性產(chǎn)生影響[5]；公路致死還有季節(jié)性分布特征，巴西學(xué)者的研究顯示，夏季和秋季更易發(fā)生公路致死[10]；美國(guó)國(guó)家動(dòng)物園史密森生物保護(hù)研究所科學(xué)家基于全美13例道路致死鳥類的研究，推算出每年美國(guó)公路網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致8900萬(wàn)～34000萬(wàn)鳥類致死[11]。公路交通在發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)導(dǎo)致部分物種種群數(shù)量下降甚至消失[4]。我國(guó)公路交通對(duì)鳥類的影響研究主要針對(duì)長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)和四川若爾蓋濕地開展，記錄了鳥類致死的種群特征，提出了保護(hù)對(duì)策[9,12]。綜合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，公路平面線形會(huì)影響司機(jī)視線和車速，可能對(duì)公路致死產(chǎn)生影響，然而關(guān)于公路平面線形對(duì)鳥類致死的影響研究還很少。

長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)是生態(tài)敏感地區(qū)之一，野生動(dòng)物資源豐富。隨著長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)周邊旅游資源的開發(fā)和公路建設(shè)的推進(jìn)，其對(duì)野生動(dòng)物也將產(chǎn)生越來(lái)越大的影響[13]。雖然目前涉及長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)公路生態(tài)學(xué)方面的文獻(xiàn)較多，但主要側(cè)重于公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和鳥類、獸類公路致死[9,14-15]等方面，未見有關(guān)公路平面線形對(duì)鳥類致死的研究。

本研究于2007—2019年在長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)周邊的主要公路上進(jìn)行了野生動(dòng)物公路致死的調(diào)查。針對(duì)公路平面線形對(duì)鳥類的影響效應(yīng)，進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，主要目的是探討公路平面線形對(duì)鳥類致死影響的生態(tài)機(jī)制，以期為緩解或減少公路交通對(duì)野生動(dòng)物的負(fù)面影響提供科學(xué)依據(jù)。本文首次通過長(zhǎng)時(shí)間序列摸清了長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)典型公路不同平面線形鳥類致死種類、數(shù)量和季節(jié)分布特征。

1 研究地自然概況及調(diào)查方法

1.1 調(diào)查公路及周邊環(huán)境特征

研究地位于吉林省長(zhǎng)白山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，調(diào)查公路包括白山公路、頭道環(huán)區(qū)路、環(huán)長(zhǎng)白山旅游公路。白山公路是長(zhǎng)白山北坡旅游主線，于1998年建成，公路等級(jí)為二級(jí)，路基寬度為10m，水泥路面，車流量較大（旅游高峰期約為4 000veh/d）。頭道環(huán)區(qū)路是長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)環(huán)區(qū)路，于2006 年9 月建成，為等外公路，路基寬度為5m，水泥路面，目前為保護(hù)區(qū)內(nèi)部巡護(hù)路，交通量相對(duì)較?。糜胃叻迤诩s為800veh/d）。環(huán)長(zhǎng)白山旅游公路為長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)環(huán)區(qū)公路，2009 年10 月由林區(qū)土路改造升級(jí)為瀝青路面，交通量與白山公路近似（旅游高峰期可達(dá)到3 400veh/d 左右），公路等級(jí)為二級(jí)，路基寬度為10m。3 條研究路段均位于長(zhǎng)白山紅松闊葉林帶，但樣帶兩側(cè)各200m 范圍以白樺次生林植被為主。研究的路段地勢(shì)平坦，環(huán)境基本相似。

1.2 公路動(dòng)物致死調(diào)查

2007—2019年，在3條公路上每5～10d調(diào)查1次，每月至少調(diào)查3 次。采用步行、騎自行車和駕車的方式，行走速度保持在3～5km/h，騎行速度約為10km/h，駕車速度在30～40km/h。根據(jù)路面致死尸體，判斷和記錄致死種類及致死地點(diǎn)位置（里程碑）和坡度、彎道等信息。共統(tǒng)計(jì)345次，調(diào)查里程累計(jì)4 000km。

研究地四季分明，基于這一特點(diǎn)將四季劃定為春季（3 月—5 月）、夏季（6 月—8 月）、秋季（9 月—11 月）和冬季（12 月—次年2 月）。根據(jù)公路的線形特征將公路劃分為曲線路段和直線路段兩個(gè)類型。分別統(tǒng)計(jì)曲線路段和直線路段致死的鳥類種類和數(shù)量，并計(jì)算鳥類致死率（致死數(shù)量/樣本數(shù)），采用卡方檢驗(yàn)分析不同公路等級(jí)、不同線形和不同季節(jié)對(duì)公路致死的種類、數(shù)量和致死率的影響分布特征。所有分析采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行。

2 研究結(jié)果

2.1 公路不同平面線形鳥類致死的分布特征

在長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)周邊公路調(diào)查樣帶中統(tǒng)計(jì)到鳥類致死種類為50 種，致死個(gè)體數(shù)為798 只（詳見表1）。最高致死種類為灰頭鹀，其次為黃喉鹀、灰背鶇、白眉鹀、普通、花尾榛雞和沼澤山雀，以上7 種占到總致死數(shù)量的75.56%。其中，公路曲線路段致死種類為38 種，數(shù)量為504 只，占總致死數(shù)量的63.2%；直線路段致死種類為35 種，數(shù)量為294 只，占總致死數(shù)量的36.8%。曲線路段和直線路段致死種類無(wú)顯著差異，但曲線路段致死數(shù)量顯著大于直線路段（卡方值x2=55.263，自由度df=1，P=0.000）。

表1 長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)典型公路不同平面線形的鳥類致死種類及數(shù)量

表1 （續(xù)）

2.2 公路不同平面線形鳥類致死的季節(jié)特征

無(wú)論是曲線路段還是直線路段，其夏季的鳥類致死數(shù)量都是全年最高的，曲線路段和直線路段夏季的鳥類致死數(shù)量分別占全年的30.9%和19.5%；其次為春季，曲線路段和直線路段分別為20.1% 和11%；再次為秋季，曲線路段為11.5%，直線路段為5.89%；冬季致死數(shù)量最低，無(wú)論曲線路段還是直線路段均不足1%。不同季節(jié)曲線路段的致死數(shù)量均高于直線路段（P＜0.05，見圖1）。

圖1 曲線路段和直線路段不同季節(jié)鳥類致死數(shù)量比較

2.3 不同公路寬度鳥類致死的分布特征

5m 寬公路統(tǒng)計(jì)88 次，10m 寬公路統(tǒng)計(jì)257次，結(jié)果表明：鳥類在5m 寬的林間公路上，不同季節(jié)曲線路段（致死數(shù)量44，致死率0.5）和直線路段（致死數(shù)量52，致死率0.59）致死數(shù)量和致死率均無(wú)顯著的差異（P＞0.05）；在10m寬的公路上，曲線路段（致死數(shù)量460 只，致死率1.79）和直線路段（致死數(shù)量242 只，致死率0.94）的鳥類致死數(shù)量和致死率均差異顯著，總體上曲線路段致死數(shù)量和致死率均高于直線路段（P＜0.05，見圖2）。

圖2 不同寬度公路的直線路段和曲線路段鳥類致死率比較

3 討論

長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)公路平面線形不同，鳥類的致死數(shù)量和致死率也不同。本研究結(jié)果顯示：曲線路段致死數(shù)量和致死率高于直線路段。在可視距離長(zhǎng)的筆直公路上，鳥類的公路交通致死數(shù)量占總致死數(shù)量的36.8%；在可視距離較短的曲線路段上，鳥類的公路交通致死數(shù)量占總致死數(shù)量的63.2%。這可能與野生動(dòng)物對(duì)行駛車輛的反應(yīng)時(shí)間有關(guān)，在筆直的公路上動(dòng)物能夠提前對(duì)行駛車輛作出回避反應(yīng)，而在彎道由于存在動(dòng)物視線盲區(qū)，野生動(dòng)物對(duì)行駛車輛反應(yīng)不迅速，易發(fā)生公路致死。國(guó)外學(xué)者研究路域樹叢對(duì)鳥類致死問題時(shí)，也發(fā)現(xiàn)靠近樹叢路段致死率很高，開闊地附近致死率低[16]。由此說明路域植被密度過大會(huì)影響鳥類視野而易于公路致死。

在澳大利亞西南部路域森林鳥類的道路生態(tài)學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)，植被砍伐迅速降低了路域鳥類的種類和數(shù)量，路域鳥類豐富度與鳥類致死率顯著相關(guān)，并認(rèn)為公路食物可獲得性最有可能與鳥類豐富度和致死相關(guān)[17]。公路曲線路段是為回避溝谷、河流或山坡而設(shè)計(jì)的，這些路段相對(duì)直線路段生境要復(fù)雜得多，也非常適宜野生動(dòng)物棲息。因此，曲線路段公路致死現(xiàn)象相對(duì)直線路段要多。

不同寬度的公路致死分析表明，5m寬公路的路域植被發(fā)達(dá)，其曲線路段與直線路段的視野可視距離差別不大，加上該路目前為保護(hù)區(qū)內(nèi)部巡護(hù)路，交通量?。糜胃叻迤诓怀^800veh/d），車速不超過60km/h，所以在5m 寬的公路上曲線路段和直線路段鳥類的致死率近似（曲線路段致死率為0.5，直線路段致死率為0.59）。而在開闊的10m 寬公路上，直線路段比曲線路段的可視距離長(zhǎng)，交通量大（旅游高峰期達(dá)到3400～4000veh/d），車速普遍高于70km/h，所以曲線路段鳥類的致死率要大于直線路段（曲線路段致死率為1.79，直線路段致死率為0.94）。研究發(fā)現(xiàn)，曲線路段鳥類致死種類以地棲性鳥類為主，包括喜路緣矮林灌叢中棲息的鳥類、食谷鳥類和食昆蟲鳥類，這可能與路域植被結(jié)實(shí)量較森林內(nèi)部多有關(guān)；從個(gè)體體型大小來(lái)看，以小型雀形目鳥類為主，也有大型鳥類，且致死個(gè)體中幼鳥居多，這可能與幼鳥的飛翔速度低而回避能力相對(duì)成體較弱有關(guān)。

長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)公路平面線形因受地勢(shì)地貌影響，曲線路段和直線路段交替分布，線形變化大，對(duì)鳥類的影響顯著。初步研究顯示，曲線路段的公路致死率在60%以上，較大的交通量、過快的車速是導(dǎo)致野生動(dòng)物致死的前提條件，而公路路域野生動(dòng)物種群數(shù)量分布及物種的活動(dòng)習(xí)性和路域植被組成是野生動(dòng)物致死的關(guān)鍵因素。因此，為了減少鳥類的致死，提出以下建議：（1）在鳥類分布密集或棲息地質(zhì)量較高的區(qū)域，公路平面線形應(yīng)以直線和大半徑曲線為主；（2）在鳥類公路交通致死集中路段，以及在夏季和鳥類繁殖期，采取嚴(yán)格限速60km/h、控制交通量、減少噪聲干擾、加強(qiáng)司乘人員環(huán)保教育（主動(dòng)減速禁鳴、禁止路側(cè)亂扔垃圾）等措施；（3）未來(lái)公路規(guī)劃應(yīng)考慮曲線路段兩側(cè)植被遠(yuǎn)離公路，以減少由于曲線路段植被過密而導(dǎo)致的動(dòng)物視線盲區(qū)。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)是全球鳥類資源最豐富的國(guó)家之一，而關(guān)于公路交通對(duì)鳥類致死的研究還很少。對(duì)標(biāo)國(guó)際，迫切需要開展相關(guān)研究以指導(dǎo)工程建設(shè)。本研究首次通過長(zhǎng)時(shí)間樣線調(diào)查，系統(tǒng)記錄了東北典型生態(tài)敏感區(qū)——長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)周邊公路致死的鳥類種類和數(shù)量、時(shí)間分布特征、公路線形結(jié)構(gòu)與鳥類致死的關(guān)系，以期為未來(lái)該區(qū)及我國(guó)其他生態(tài)敏感區(qū)基于鳥類保護(hù)的公路交通選線、交通管制、路域清表、植被恢復(fù)、交通管理與道路養(yǎng)護(hù)等工作提供參考。為了促進(jìn)工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，未來(lái)亟待開展公路致死對(duì)種群穩(wěn)定性的影響、公路致死對(duì)鳥類遺傳多樣性的影響、公路致死多因子分析、國(guó)家級(jí)保護(hù)物種公路致死的影響等方面的研究。