作者：李勃（中科院西安分院科普部長）
審稿：卞閱岳（中國地質博物館工程師，《地球》雜誌執行主編，中國科普作家協會會員，中國自然資源作家協會會員。）
隨著人類文明的不斷發展，鐵路、公路已成為人口流動和經濟發展不可或缺的保障，堪稱人類社會發展的「血脈」。在交通網絡不斷完善的同時，道路建設所帶來的一系列負面生態影響正在引起越來越多人的關注。
道路建設
對野生動物的影響
「要致富，先修路」這句在中國家喻戶曉的標語，成為了新中國成立以來，中國道路建設和經濟發展的真實寫照。據統計，截至2020年底，全國鐵路總里程達到14.6萬公里，其中高鐵已達3.8萬公里，而全國公路總里程已超500萬公里，其中高速公路里程近15萬公里。由於地形限制、交通需求等，許多公路和鐵路需穿越野生動物棲息地。四通八達的道路網路，把野生動物賴以生存的家園分割得稀碎。這些道路的修建和運營使動物生活所需要的大面積領域被分割成小區域，從而破壞了動物的棲息、生長、繁殖和活動的場所，同時也對動物的覓食、遷徙、繁殖等活動都構成了不同程度的影響。
翻越高速公路覓食的棕熊一家，大型哺乳動物的生存活動半逕往往在幾十甚至上百平方公里，碎片化的棲息地無法滿足其生存的基本需求（圖片引自國家地理雜誌)
道路上行駛的車輛對野生動物最直接的影響是碰撞導致的野生動物死亡。據不完全統計，在過去的30年中，作為高速公路建設最發達的國家之一，美國每年因車輛撞擊致死的大小動物（包括鳥類）數量已超過百萬。在全球範圍，汽車、火車與野生動物碰撞造成的動物傷亡數量，已超過了非法捕獵，甚至對一些瀕危動物的種群維持構成了嚴重威脅。除了對關注度較高的中、大型哺乳動物影響顯著外，封閉的道路、高速行駛的車輛，對於那些移動緩慢且具有季節性遷徙特性的兩棲類和爬行類動物來說幾乎是無法逾越的天塹，也造成這些平時被我們忽視的物種正在以驚人的速度走向滅絕。
一條正在穿越公路的頸槽游蛇被汽車碾死
一隻黃鼬為了冒險取食這條死蛇被後來的車輛撞死(下圖，作者攝於秦嶺108國道)
除了車輛撞擊，噪聲污染和光污染也是鐵路、公路運營對野生動物生境影響的主要方面。車輛通過時產生的噪聲, 會驚嚇到周邊生活的野生動物，並驅使其遠離鐵路或向他處遷徙, 從而進一步壓縮種群的活動空間。同時，夜間行駛車輛的燈光也會干擾夜行性動物的覓食、遷徙等活動。據統計，當前美國83%的國土面積、歐洲50%的國土面積都在路側1公里和1.5公里範圍內。車輛活動對於當地野生動物的影響已十分顯著。鐵路、高速公路的建設與運營對野生動物活動的阻隔是長期而又持續的, 撞擊導致的動物致死減少了種群數量，區域阻隔和噪聲（光）污染限制了其擴散和遷徙，並影響野生動物種群的基因交流和生存。由此產生的長期效應就是降低物種的遺傳多樣性，並威脅到區域內各物種種群的生存能力和生態系統的平衡。預計到 2050 年，全球公路里程還將增加至少2500萬公里，而且主要位於生物多樣性豐富的發展中國家（如非洲、南美洲以及東南亞等地）。未來這些國家的道路交通建設情況，將直接影響到區域乃至全球的全球生物多樣性丰度，由此產生的生態效應和環境影響，已經引起國際社會的廣泛關注。
2007年聯合國確定的全球34個陸地生態系統生物多樣性關鍵地區中絕大多數位於發展中國家，其中中國占14個(圖片引自網路)
亡羊補牢為時未晚
野生動物通道應運而生
自20世紀 50年代起，歐洲就開始關注公路和鐵路對野生動物種群的影響及相應的緩解措施。到了70年代，美國、加拿大等國陸續制定了相關的法規和政策，把環境影響評價和野生動物通道設計納入常規的高速公路和穿越國家公園的道路建設中。至今，已有數以千計的動物通道分布在全球各地，以歐洲、北美和澳大利亞居多。本世紀以來，我國道路建設和環保部門也開始關注野生動物通道建設。2004年通車的河南駐馬店—信陽高速公路，穿越了董寨國家級自然保護區，是國內首次專門設置野生動物通道的高速公路。2006年通車的青藏鐵路以其世界海拔最高、施工難度巨大、所在生態系統獨特而倍受世界關注，也成為我國第一條專門為野生動物遷徙設計通道的鐵路工程。2012年我國頒布了第一部針對野生動物通道設計的法規《陸生野生動物廊道設計技術規程》，對野生動物通道提出具體要求。此後，野生動物通道被廣泛應用於中國的交通網絡建設中。
不僅在國內，作為舉世聞名的「基建狂魔」，近年來中國在全球各地援建施工的公路、鐵路項目中，也把設置野生動物通道作為了一項重要考量，充分顯示了維護人與自然和保護全球生物多樣性的大國擔當！
由中國路橋集團承建的蒙內鐵路，根據大象、長頸鹿等動物的活動習性，在穿越肯亞察沃國家公園段設置了專門的野生動物通道 [8
根據野生動物的生活習性，動物通道主要有上通道、下通道、隧道等幾種主要類型。上通道主要是公路等通過山區時在線路上方兩側山包的樹林間修建專門為動物通過的小橋，或者在兩側人工為其修建路堤（見圖5）；下通道主要為橋樑下方、涵洞等形式，主要是兼顧了工程與動物通道的功能（見圖6），也有為動物通過專門設置的橋涵通道的實例（見圖7）；隧道也是一種保護動物的形式，但其出發點主要是為了防止動物棲息地受到影響而選擇將交通車輛從隧道穿過。值得注意的是，起初這些通道的形式都是以工程需要為主，兼有動物通道的功能，並沒有將動物群落的連通性作為建立橋涵隧的一項主要考慮因素。近年來，許多國家逐漸開始針對特定種類野生動物的生活習性特點來考慮設計和建造橋涵、索道、暗渠等各類專用通道。
在肯亞地區大象正在穿越高速公路下方的地下涵洞（圖片引自網路）
澳大利亞聖誕島上的紅蟹每年都會從雨林穿過城市到海邊交配產卵，為此當地政府專門在公路下方建設了供其穿行的暗渠（圖片引自網絡
野生動物通道建好
就萬事大吉了嗎？
野生動物通道不只是在道路工程建設過程中設計一個讓動物穿過的通道那麼簡單，關鍵在於如何切實做到建成後野生動物能夠有效利用。
野生動物的遷徙是有規律可循的，因而動物通道設置的關鍵就是要找出沿線的野生動物遷徙和遷移的路徑，找到野生動物分布相對集中的地段。因此，必須通過大量長期觀測數據，詳細了解沿線野生動物的群落分布、種群大小、繁殖覓食習性、常見的動物自然廊道和遷徙路線等。同時，還要儘可能細緻的調查那些會影響野生動物分布的主要因素如植被、水源及地形地貌等。通道建成後，還要繼續對野生動物利用通道的情況進行長期監測，通過監測數據的分析評估，採取相應的措施對通道進行持續的維護和改造。
加拿大班夫國家公園中的泛加公路沿線修建了大量成功的野生動物通道，為全球野生通道建設提供了重要科學依據，其成功的關鍵就在於前期選址的充分研究和後期運行的持續監測（圖片引自國家地理雜誌）
之所以要開展長期的持續監測，原因是不同種類的野生動物對通道的適應能力各不相同。大量研究表明，野生動物對於通道的認知，從「這是什麼」，到「這可以做什麼用」，再到勇敢的邁出第一步，平均需要3~5年時間。適應時間與動物的生活習性密切相關。往往膽小和多疑的動物（如狐狸、狼獾等），需要花更長的時間來適應。
地上的保護了
水裡和天上的怎麼辦
除了路上的動物通道，水利水電工程中的魚道也十分重要。大壩 等水利設施會導致江河阻隔，使上下游水文條件改變，從而影響魚類的洄遊和繁殖。為此，科學家和工程師們通力合作，設計了專門用於魚類通行的魚道。魚道最早出現在法國，1662年法國西南部的貝阿爾省頒布規定要求在堰、壩上建造魚類上下通行的通道。到20世紀晚期，北美已經擁有近400座魚道，日本則有1000餘座。進入21世紀後，我國也開始建立大量魚道用於保護水生物種。具代表性的有安徽巢湖魚道、北京上莊新閘魚道、西藏獅泉河魚道、青海湖柳沙河魚道等，這些魚道對於當地魚類資源的保護起到了重要作用。
槽式魚道是目前應用最廣泛的類型（圖片引自網路）
此外，近年來道路工程建設中對於的鳥類保護也受到了重視。漢中盆地是西成高鐵必經之地，這裡也是國家一級保護動物朱䴉的重要棲息地。會飛的朱䴉一旦撞上高鐵，不但朱䴉會死亡，對高鐵安全也是極大的隱患。為此，曾經主持青藏鐵路藏羚羊通道設計的吳曉民研究員（陝西省動物研究所）設計了一個獨特的方案：在經過朱䴉保護區的16公里沿線兩側裝上特殊的防護網，高鐵在此地區也以高架橋的形式通過，下方設置寬大的橋洞，不僅是鳥類，其它動物也可以自由通過。路漫漫其修遠兮，交通工程設置野生動物通道在滿足動物的空間需求、保證動物的安全、維持棲息地的連續性上發揮著越來越重要的作用。要將動物通道建設向規範化、科學化方向發展，實現人與自然和諧共生的目標，我們還需繼續努力。
參考資料
1. 王雲等. 公路野生動物通道研究進展. 交通運輸研究，2019，5（05）
2. 李玉強等. 陸生野生動物通道設計方法. 北京林業大學學報, 2013,35(06)
3. 付鵬等. 青藏鐵路野生動物通道有效性分析. 環境科學與管理,2011,36(02)
4. Riitters K H,et al. How far to the nearest road?. Frontiers in Ecology and Environment, 2003, 1 (3)
5. Torres A,et al. Assessing large-scale wildlife responses to human infrastructure development. Proceedings of the National Academy of Sciences,2016, 113(30)
6. Laurance W F, et al. A global strategy for road building. Nature, 2014, 513
7. Laurance W F. If you can′t build well, then build nothing at All. Nature, 2018, 563
8. 邵文傑等. 蒙內鐵路動物通道設計方法和標準的應用. 中國鐵路, 2019,09