5.2.2.1 栖息地丧失
道路建设在一定程度上会导致野生动物栖息地丧失,这是由于野生动物栖息地直接转化为路面和路域所造成的。一些体型大、活动范围广、种群密度低、繁殖率低的野生动物种类,如大型食肉动物,对其栖息地损失尤为敏感。
道路建设会破坏野生动物原有栖息地的完整性,并且道路建设往往会形成一个长而窄、不成比例的边缘,增加栖息地的边缘效应。一些森林类型动物对其栖息地斑块化更为敏感,因为斑块化产生大量边缘栖息地,一些野生动物会主动回避,对于那些不适宜生存在森林边缘的物种,栖息地数量大幅度下降,会导致种群数量的减少。
物种种群的迁移能力会影响到该物种对栖息地损失的敏感性,集合种群理论认为物种迁移能力越高,受栖息地丧失的影响则越小。然而,集合种群理论没有考虑到栖息地以外物种死亡率的影响。模型研究表明,当环境中动物个体死亡率较高时,高迁移性实际上意味着受栖息地损失影响会更大。
5.2.2.2 栖息地破碎化
栖息地破碎化(habitat fragmentation)是指在自然因素或人为活动的影响下,大面积连续分布的栖息地被分隔成小面积不连续的栖息地斑块化的过程。这种干扰可以形成多种空间形式,从栖息地被小范围的中断到残余斑块在已经转变了的基质中零星散布,都属于栖息地破碎化。因此,栖息地破碎化既可以理解为栖息地斑块的空间模式,也可以理解为产生这种模式的过程。最初的栖息地破碎化概念既包括原栖息地面积的丧失,也包括栖息地空间格局的动态变化。近年来,多数学者主张将栖息地丧失与空间格局的变化加以区分,主要原因是栖息地丧失与空间格局变化的物理结果不一样,并且二者对野生动物的生态学效应存在着一定的差异。
道路建设导致野生动物栖息地破碎化,已成为影响全球生物多样性丧失最严重的一个威胁因素。尽管人类活动在多个世纪以前已开始改变和破坏自然环境,但20世纪以来迅速增加的道路网极大地加剧了这种破坏。道路会把野生动物的栖息地隔离成多个孤立斑块。对物种种群的影响主要表现在两方面:一方面,引起栖息地斑块面积减少,进而影响到物种种群的生存;另一方面,由于剩余栖息地斑块相互隔离,使个体在栖息地斑块之间迁移的可能性减小,迁移性较差的种群可能因基因无法交流和无法繁育后代而导致局部种群退化。
研究显示,陕西省洋太公路的建设与运营直接影响到公路两侧大熊猫种群在局部区域的活动与扩散,不仅使秦岭大熊猫栖息地进一步破碎化,同时也加剧了公路两侧大熊猫栖息地之间的隔离程度。兰渝高速公路与铁路也进一步加剧了青木川与曹家河大熊猫栖息地之间的隔离程度。秦岭山系的道路网络影响显示,尽管不同等级的道路对大熊猫栖息地利用的影响程度有所不同,但国道及重要省道,由于高强度的车流量,道路两侧1500m以内的区域,大熊猫几乎不再利用。
吉林省长白山国家级自然保护区内平均道路密度为0.254 km/ km2,其中,核心区道路密度占总道路密度的38%。目前保护区内道路90%的路面已铺设有混凝土。公路里程也从20世纪80年代后期的210 km增加至目前的400多千米,20年间,保护区内道路里程增加了1倍多,自然保护区的景观完整性受到了极大地破坏。
5.2.2.3 栖息地质量下降 (www.xing528.com)
除了直接导致野生动物栖息地的丧失以外,道路还会引起野生动物栖息地质量下降。道路降低野生动物栖息地的质量主要有两种方式:①数量响应,即繁殖个体的数量或密度的降低;②行为响应,即个体对道路的回避。如果道路路域没有适宜的野生动物栖息地或者野生动物回避率达到100%,那么栖息地质量的降低也就等同于栖息地的丧失。
早期荷兰对开放草地的研究发现,乡间小路的影响范围为500~600 m,繁忙公路造成的干扰影响为1600~1800 m,受影响范围内野生动物数量可降低到正常水平的60%。Clark和Karr(1979)研究发现,伊利诺伊州种植玉米和大豆的农场中角百灵(Eremophila alpestris)密度会随着远离州际高速公路和乡村公路的距离而增加。类似的研究在芬兰也有报道,粉脚雁(Anser brachyrhynchus)和灰雁(Anser anser)在觅食时会远离道路,有趣的是雁群从不光顾离道路100m以内的区域。
对于大型哺乳动物而言,道路可能会导致其附近栖息地内野生动物死亡率的升高,从而间接降低栖息地的质量。道路促进了人类和野生动物种群之间的相互接触,增加了有意或无意间的杀戮,间接地导致动物死亡,尤其大型食肉动物。研究表明:在美国蒙大拿州天鹅谷6年间有8头棕熊被猎杀,在美国南部阿巴拉契亚山脉,道路密度的增加也加剧了人类捕杀黑熊的几率。
对于被捕食的动物来说,较高的道路密度意味着遇到捕食者和人类的几率也会增加。在一个有北美驯鹿(Rangifer tarandus)分布的工业化区域,在道路附近活动的个体被狼捕食的风险更高,表明工业化区域道路网增加捕食机会,对北美驯鹿种群动态有着明显的影响。对一些动物来说,较高的道路密度区域可能会造成其生物数量的减少,如果动物栖息地质量较低,动物种群也将无法稳定生存。
5.2.2.4 栖息地质量改善
尽管道路对多数动物栖息地的影响是负面的,然而也有一些积极的影响。由于某种原因,动物被吸引到道路廊道或路域,多数与道路两旁栖息地空间(筑巢、生活空间)移动的便利性、食物来源的增加等因素有关。例如,道路区域会增加可供鸟类栖息的场所,提高鸟类栖息地质量。一项研究显示,猛禽更多地使用路域而不是附近栖息地,原因不仅在于路域有更多捕食的食物,更重要的是有更多和更宽阔的地方能够停留。
道路建设和栅栏设置能够增加高质量栖息地,提高某些动物栖息地的质量,尤其是没有受到干扰的自然区域边缘和中央分隔带的栖息地,同时,隔离栅栏可阻止食草动物进入道路,为栅栏内部公路两侧小型哺乳动物提供大量草料和隐蔽场所。这些简单的变化能够积极地影响小型哺乳动物的种群结构和密度。
当捕食者在接近道路栅栏圈围起来的公路通道捕猎时,车辆碰撞是不可避免的,因此,如果公路养护员不及时移除路边的动物尸体腐肉,就会吸引空中和地面食腐动物。在广阔的森林区域,路域可能是少有的开阔区域之一,并且在冬去春来之时首先变绿,这也会吸引一些食草动物的靠近。路域的蒲公英和能够结果实的灌木长势较好,因此也会吸引许多动物。道路廊道对一些鸟类独具吸引力,云雀最喜欢在路域边缘捕食和筑巢。
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