野生动物道路死亡空间分布规律研究:严谨数据收集对道路生态保护的重要性

《TRANSPORTATION RESEARCH PART D-TRANSPORT AND ENVIRONMENT》:Spatial distribution of wildlife road mortality: How important is rigorous data collection?

【字体: 时间:2025年10月18日 来源:TRANSPORTATION RESEARCH PART D-TRANSPORT AND ENVIRONMENT 7.7

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  本研究针对高速公路野生动物车辆碰撞(WVC)问题,在加拿大魁北克A10高速公路开展系统化道路死亡调查。通过66次标准化样线调查记录48种212具动物尸体,采用Siriema软件进行多尺度热点分析,发现精细尺度热点数量更多而粗尺度热点总长度更大。研究首次量化评估公路巡逻队(HPP)对中型哺乳动物的报告概率仅为21%-54%,证明严谨科研数据对制定缓解措施的关键价值。成果为野生动物通道选址和路域 fencing 设计提供科学依据,对降低道路致死率和恢复生境连通性具有重要意义。

  
在魁北克省连绵的绿色山脉中,一条连接蒙特利尔和舍布鲁克的四车道高速公路——A10高速公路,正悄然成为野生动物的死亡陷阱。这条日均车流量超过3万辆的交通动脉,不仅阻断了野生动物迁徙通道,更造成大量动物伤亡。更令人担忧的是,以往依赖公路巡逻人员(HPP)偶然记录的数据,可能严重低估了道路对生物多样性的真实影响。究竟有多少动物命丧车轮?哪些路段是事故高发区?如何科学评估现有监测数据的可靠性?这些问题成为蒙特利尔康考迪亚大学研究团队亟待破解的科学难题。
在这项发表于《Transportation Research Part D: Transport and Environment》的研究中,Steffy Velosa等研究人员开展了一项系统性的道路死亡调查。他们在2019年5月至8月期间,对A10高速公路31.5公里路段进行66次标准化调查,以30公里/小时的车速细致巡查,记录到212具动物尸体,涵盖48个物种。这项研究不仅揭示了道路死亡的物种组成和空间分布规律,更创新性地对比了科研团队系统收集数据与公路巡逻人员日常记录之间的差异。
研究团队采用多项关键技术方法:首先建立标准化的样线调查protocol,使用配备警示灯的SUV以固定车速巡查;运用Siriema软件进行多尺度热点分析(50m/100m/200m/500m半径);采用空间统计方法识别道路死亡热点(hotspots)和冷点(coldspots);创新设计报告概率计算模型,量化评估HPP数据收集的可靠性。所有数据均与魁北克省可持续交通部(MTMD)提供的HPP记录进行交叉验证。
物种分布特征
系统调查记录到6类小型哺乳动物、13种中型哺乳动物以及多种两栖爬行动物和鸟类。特别值得关注的是,研究发现渔貂(Pekania pennanti)等需要大面积连续栖息地的物种遭遇路杀,而 snapping turtle (Chelydra serpentina)等被加拿大濒危物种委员会(COSEWIC)列为特别关注物种的个体也未能幸免。与HPP仅记录8个物种相比,科研团队发现的物种数量高出6倍,充分证明系统调查对全面评估道路生态影响的重要性。
热点与冷点分布规律
多尺度分析显示,热点检测结果显著依赖于空间尺度选择。在50米精细尺度下检测到20个热点,而500米粗尺度下仅发现10个,但后者对应的 fencing 总长度达到8300米,远高于精细尺度的1100米。这种尺度效应表明,缓解措施的规划需要根据目标物种的移动能力和工程预算进行针对性设计。研究还发现,降低置信水平(从95%到80%)会使热点数量增加,但新增热点往往与高置信度热点相邻,这一规律为优先缓解决策提供了重要参考。
巡逻人员报告概率评估
通过建立数学模型,研究首次量化评估HPP对中型哺乳动物(0.65-30kg)的报告概率(RPHPP)。结果显示,其报告概率介于21.2%-53.6%之间,意味着近半数中型动物尸体未被记录。这种数据缺失主要源于HPP的工作性质——以道路交通安全为首要任务,行驶速度较快(60-100公里/小时),且主要关注可能危及行车安全的大型动物。
讨论部分深入分析了研究结果的实践意义。针对热点尺度效应,作者建议根据目标物种的移动范围选择适当的分析尺度:对于活动范围较小的物种可采用精细尺度,而大型哺乳动物则适合使用粗尺度分析。同时指出,单纯依靠热点分析可能无法覆盖所有重要生态节点,需要结合栖息地质量、物种分布等多源数据进行综合决策。
研究强调 fencing 与野生动物通道协同设计的重要性。单独使用 fencing 可能加剧生境破碎化,而缺乏引导设施的通道往往使用率低下。理想方案是将 fencing 末端延伸至天然屏障或居民区,并结合物种特性设计多样化通道结构,如大型动物适用宽阔短促的通道,而两栖类则需要考虑湿度保障。
这项研究的创新价值在于建立了道路生态监测的标准化protocol,为后续实施BACI(Before-After-Control-Impact)实验设计奠定基础。通过将AF、CD路段设为对照,BE路段作为处理组,未来可科学评估缓解措施的实际效果。研究成果已直接应用于Appalachian Corridor组织的生态廊道优化工作,为A10高速公路的生态化改造提供了实证支持。
该研究证实了严谨科研数据在道路生态管理中的不可替代性。尽管HPP数据对大型动物监测具有补充价值,但系统调查才能全面揭示道路对生物多样性的影响机制。随着全球交通网络持续扩张,这种科学严谨的监测方法将为协调基础设施建设与生态保护提供重要技术支撑,对实现可持续发展目标具有深远意义。
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