铁路工程建设项目对野生动物扰动机制分析
2011-03-18翟为民
翟为民
(中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西 西安 710043)
铁路工程建设项目对野生动物扰动机制分析
翟为民
(中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西 西安 710043)
铁路工程建设对野生动物的影响一般分为施工期与运营期两个阶段。施工期主要体现在占地、扬尘、噪声、振动、废水、固废等对动物栖息地、视觉、呼吸、听觉、震感的影响;运营期则体现在列车灯光、噪声、线路阻隔等影响要素对动物夜宿、栖息地声环境、飞行的影响。不同动物种类个体,由于其生态特征不同,所受影响也各不相同。
铁路;施工期;运营期;野生动物
随着经济的发展,铁路作为社会、经济发展的动脉,在全国的覆盖度与建设里程与日俱增。但同时也会产生一些负面影响[1],如对一定范围内野生动、植物资源和生存环境的破坏和干扰成为国、内外日益关注的热点问题之一[2]。
铁路工程作为非污染类生态扰动工程,其建设、运营必然会对野生动物产生一定程度的影响[3],认识和了解铁路工程对野生动物资源的生态扰动机制,对于野生动物资源保护及铁路运营安全均有着十分重要的现实意义[4]。
不同动物种类与个体,其生态特征差异性显著,在具体的影响分析过程中应根据物种生态特征进行[1]。本文概述了铁路工程对几大类野生动物的影响,希望能够对铁路工程设计及野生动物保护提供参考。
1 工程对鱼类影响分析
1.1 鱼类主要生态特征
鱼类终生生活在水中,鱼类随着季节性水温的变化而改变栖息环境,洄游到最适宜的栖息场所。入冬后,水温开始下降,鱼类洄游到水层深处,栖息在背风向阳暖和的地方。到了春末夏初,水温开始上升,鱼类摄食量日增,活动随之加强,性腺发育趋于成熟期,这时,鱼类就会离开原来的栖息场所而向河边浅水滩觅食,或向河上游寻找产卵场所[1]。秋末冬初,鱼群仍较分散。春末夏初,水温日渐上升,浮游生物开始大量繁殖。岸边浅水地方,由于水温较高,浮游生物繁殖较快,这些地方是鱼类栖息活动和摄食的场所。夏初当水温上升到较高温度时,鱼类性腺发育开始达到成熟。性腺发育成熟的亲鱼溯水而上,寻找适宜的产卵场所产卵繁殖后代。
1.2 施工期影响分析
施工期产生的废水以及施工人员产生的生活污水如不经处理直接排入河流中,可能影响水体水质,从而影响鱼类生长和繁殖。施工机械和运输车辆如管理不善可能引起跑、冒、滴、漏以及施工期间运输车辆和施工机械的机修油污等若进入水体,会对水中鱼类产生影响。桥墩基础设施施工过程中水下作业产生噪声会对局部范围内的鱼类有一定的惊扰。
1.3 运营期影响分析
铁路运营期列车灯光、噪声等对鱼类会有干扰,但影响较小。
2 工程对两栖类动物影响分析
2.1 两栖类动物主要生态特征
两栖类有两种呼吸方式,无尾类幼体和水生有尾类主要以鳃和皮肤呼吸,陆生无尾类则以囊状的肺和喉腔作为呼吸器官。两栖类动物多昼伏夜出,白天多隐蔽,黄昏至黎明时活动频繁。酷热或严寒时以夏蛰或冬眠方式度过,最适宜温度是10~15℃,当温度降到7~8℃时,进入冬眠状态。此时,无尾类隐藏在树根、石块、洞穴或土层中,或沉入河、湖底层的淤泥中度过不良季节;有尾类则潜入水流缓慢而深的溪流石穴中。这期间动物不食不动,心脏跳动、呼吸、血液循环及一切新陈代谢都降到最低限度,靠贮积的脂肪来维持生命[1]。两栖类以动物性食物为主,防御敌害的能力较弱,鱼、蛇、鸟、兽都是它们的天敌。
2.2 施工期影响分析
施工扬尘会对两栖类皮肤湿润造成一定的影响。无尾类幼体与水生有尾类以鳃和皮肤呼吸,但其多栖于水生环境,扬尘沉降可能导致周围水体浊度提高,但对水中两栖类呼吸及皮肤湿润生态特征无影响;施工机械和运输车辆如管理不善可能引起跑、冒、滴、漏使得油污进入水体,会对水中两栖类产生一定影响;陆生无尾类会因扬尘沉降覆盖其身体表面而导致皮肤湿润要求受到影响,但陆生无尾类活动能力较强,随着个体栖息环境的变化而产生回避行为,工程沿线较近范围内两栖类出现概率将有所降低,而随着受影响个体到达新的栖息环境该种影响也会有所降低。
施工灯光会对两栖类食物分布均匀性有一定影响。现有两栖类的食物对象多以蚊、虫等昆虫为主,此类物种多具有趋光性。工程项目夜间施工灯光较强,会吸引场地附近蚊、虫汇集于此,而两栖类猎食时间也集中于黄昏至黎明阶段,蚊、虫对施工场地的正向选择会使场地周边区域两栖类动物食物匮乏,但随个体外侧迁徙距离的增加,这种影响将逐渐消失。
施工噪声、振动会对两栖类动物产生一定影响,但随着两栖类对工程场地的回避行为,该影响强度将随着距离的衰减及地表植被、设施的阻隔作用有所降低。总体上施工噪声、振动不会对两栖类动物产生较大影响。
综上所述,工程施工对两栖类动物将会产生一定影响,其影响的最终表现形式是导致该类物种于施工范围内种群数量发生变化。
2.3 运营期影响分析
工程主要采用桥梁与隧道的形式,对两栖类动物栖息生境分割较小,两栖类动物可以从桥梁下方通道往返于铁路两侧,铁路营运过程中对两栖类动物几乎无影响。
3 工程对爬行类动物影响分析
3.1 爬行类动物主要生态特征
爬行动物因其种类和分布不同其生态特征也明显不同。春季,当外界气温慢慢地上升到 15~18℃ 时,各种爬行类均从冬眠中醒来,纷纷爬到洞口或到向阳处晒太阳。气温基本上稳定后,便出窝活动、饮水,寻偶和交配。进入夏季,气温已经较高,进食能力明显增加,大都进入蜕皮高峰期。盛夏天气很热,一般都整天盘蜷着身体在阴凉处休息,活动时间大多在清晨或夜间。入秋,温度适中,故活动量和进食量明显增多。秋末冬初,气温明显转低,蛇类便进入了冬眠,时间长达 5个多月。爬行类有的是昼行性,有的是夜行性,也有的喜欢在弱光下活动。蛇类主要以蛙类和鼠类为食,蜥蜴则主要捕食昆虫纲和蛛形纲小动物[1]。
3.2 施工期影响分析
工程建设过程中,由于施工车辆产生的噪声、隧道施工爆破(山体爆破可能会导致一些蛇类死亡)及人为活动的干扰等因素,可能导致线路两侧附近的爬行类动物产生回避行为,使其向外围转移,沿线两侧较近范围内爬行类出现的频率会降低。但不会对爬行类的总体多样性产生影响。
3.3 运营期影响分析
现今铁路工程主要采用桥梁与隧道的形式,对爬行类动物栖息生境分割较小,爬行类动物可以从桥梁下方通道往返于铁路两侧。铁路在营运的过程中的噪声对爬行类产生一定影响,列车夜间行驶灯光会对夜行性爬行类产生一定影响。
4 工程对鸟类动物的影响分析
4.1 鸟类动物主要生态特征
人们按鸟类迁徙活动特点把鸟类分为候鸟和留鸟。春季,候鸟从越冬地点迁徙到繁殖地,此时多数鸟类进入繁殖期,这一时期也是鸟类对干扰最为敏感的时期。夏季主要是鸟类育雏阶段。秋末冬初,大部分候鸟会结群迁徙到越冬的产所[1]。鸟类大多是昼行性,如雀形目鸟类;也有一些夜行性鸟类,如鸮形目的鸟类。鸟类可以分为不同的生态类型,生态类型不同食性也不同,猛禽类主要以小型鸟类、爬行类、鼠类等小型动物为食,一些雀形目等小型鸟类则以昆虫和谷类为食。
4.2 施工期影响分析
工程在施工过程中,由于车辆噪声、人为活动干扰等所造成的廊道效应可能导致鸟类在临近铁路区域密度下降。春季是鸟类的繁殖季节,此时配对的雌、雄鸟会在高大树木上去筑巢、产卵,铁路在施工过程中产生的噪声及人为活动可能会对鸟类的繁殖产生一定的干扰。
4.3 运营期影响分析
铁路运营噪声可能使线路两侧50~80 m范围内的留鸟和过境鸟向线路两侧较远区域转移[5]。如果是夜栖型鸟类,列车夜间行驶的灯光会对鸟类产生一定影响,但随时间的增长,此区域的鸟类能够适应这种环境,列车运行灯光不会对其产生较大的影响。
5 工程对哺乳类动物影响分析
5.1 哺乳类动物主要生态特征
哺乳动物最明显的特征就是胎生和哺乳,这是一群高度多样化的动物,包括了从体型微小的鼩鼱,到体型庞大的非洲象。在空中(蝙蝠)、陆地(大部分动物)到海洋(鲸豚)都可以见到其踪迹。随着种类的不同,食性也呈现多样化,包括植物、昆虫、爬行类、鸟类和哺乳动物本身。一些哺乳动物还具有高度的社会化行为。哺乳动物活动规律也是高度多样化,有昼行性的,也有夜行活动和捕食的哺乳动物[1]。
5.2 施工期影响分析
工程施工过程中,路基、站场及施工人员营地等都需要占用土地,这些土地的占用会直接破坏原有植被,使在此区域内活动的野生动物的觅食地、栖息地减少,导致动物食物减少。工程的修建使野生动物原有的大面积生境产生分隔[2]。另外,在铁路的建设期,由于人为活动干扰、施工噪声的影响,从而导致野生动物回避铁路,使沿线野生动物在沿线出现的频率降低。
施工便道、弃渣场、施工场地会占用一部分野生动物的栖息地,一定程度上对野生动物正常活动产生干扰;由于铁路工程施工便道一般利用既有乡道或村路,可大大降低对生态环境的破坏和对野生动物栖息地新的切割。施工机械的汽油异味对野生动物的影响比较有限,施工过程中对施工污水的处理一般有严格的管理制度,不会对野生动物的水源构成影响。施工期爆破、机械操作对野生动物的影响主要涉及到施工场地周边的区域,这种影响会波及到线路两侧1 km范围内活动的野生动物。
应加强对施工的管理,加强施工人员的环保教育。开工前,应在工地及周边设立保护植被和野生动物的宣传牌,注意对野生动物栖息地内林草植被和野生动物的保护,严禁施工人员破坏植被,捕杀野生动物;在野生动物栖息地范围内,严格划定施工界限,禁止越界施工和破坏征地范围外植被的行为。合理布设施工营地、施工场地,减小临时工程占地面积,施工便道尽量选既有道路,尽量减少对植被的破坏;施工爆破应避免在夜间进行;对挖基土等及时清运,严禁弃置保护区;施工垃圾集中收集,随清随运;通过落实各项环保措施,施工后采取有效生态恢复措施后,施工期对野生动物的影响一般都可降到允许的范围内。
5.3 运营期影响分析
工程主要以桥梁及隧道的形式通过野生动物分布密集区,桥梁下方可作为野生动物的通道,运营初期大型兽类对铁路高桥可能会有陌生感,不敢穿越通道,对动物的迁徙、觅食可能有一定的影响[2],随着对桥梁通道的熟悉,野生动物会逐渐适应并利用通道[3]。列车运行产生的噪声和灯光会对线路两侧野生动物的正常活动产生干扰[6],迫使一些动物短期内对铁路产生回避。
动物通道主要针对大型兽类而设置,铁路主要以隧道和桥梁形式为主,桥梁下方即为野生动物的天然通道,运营期应加强线路管理、维护桥隧线路的保护措施及植被恢复,以保证野生动物的生境不被阻隔。
围网主要设置在在线路的隧道进出口上方及两侧,防止野生动物通过隧道顶部时跌落或误入隧道内造成伤害[3]。单向安全门主要针对有蹄类动物及喜好攀岩动物,在路基和隧道出入口端设置,避免野生动物进入围网后无法逃出,而增加与火车相撞的几率[5]。在以路基为主的路段紧靠围网需安置土质的单向斜坡,一旦动物误入围网,该设计可以让动物跳过围栏,逃出危险区域。
6 小结
铁路工程应根据野生动物分布、活动和线路实际情况灵活设计,做到既要满足于野生动物的需要,同时要符合工程运营的要求,确保车辆行驶和野生动物的“双安全”。对于工程穿越的自然保护区等生态敏感区,应落实各项施工及运营期生态环境保护措施。
[1] 孙儒泳.动物生态学原理[M].第3版.北京师范大学出版社,2006.
[2] 夏先芳.青藏铁路建设对沿线野生动物的影响与保护[J].甘肃科技,2004,20(9):27-29.
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[6] 杨生妹,淮虎银,张镱锂,等.青藏铁路温性草原区铁路运营对啮齿动物群落结构的影响[J].兽类学报,2006,26 (3):267-273.
Railway Construction Projects Mechanism of Disturbance of Wild Animals
ZHAI Wei-min
(China Railway First Survey&Design Institute Group,Xi’an 710043,China)
Railway construction on wildlife are generally divided into construction and operation of the two phases.Mainly reflected in the area of construction,dust,noise,vibration,waste water,solid waste and other animal habitat,visual,respiratory,hearing,felt the impact;operations are embodied in the train of light,noise,line of barrier and other factors on animals overnight,habitat acoustic environment,the impact of the flight.Individuals of different animal species,due to their different ecological characteristics,the effect also varies.
railways; construction; operation period; wild animals
X826
A
2095-1671(2011)02-0077-04
2010-10-12;
2011-11-25
翟为民(1964—),山西运城人 ,高级工程师,研究方向:生态工程、给排水工程。
支撑课题:中铁第一勘察设计院集团有限公司”西城铁路野生动物保护设计研究”