2024
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原文/ IUCN,WCPA, Robert Ament, Anthony Clevenger, Rodney van der Ree
翻译/程骊丹、邓鹃、孙艺芸
校核/相欣奕、张琪、邓鹃
排版/黄云萍 编辑/众山小
作为本次系列报告的终篇，本文将继续关注交通建设中的施工、运行和维护三个阶段，介绍如何缓解该过程造成的环境和生态影响。鉴于交通建设的的长周期，缓解措施必须保持其模式以发挥可持续的效果。结尾处，作者们针对交通建设的生物多样性问题提出了相关建议，涉及这些基础设施的环境社会影响、政策和规划、投融资、监测评估以及缓解措施等方面。作为IUCN在此领域的第一本出版物，本报告将为未来的交通建设研究奠定基础，持续助力生物多样性保护工作和韧性景观的建设。
第九章·公路、铁路与运河的建设、运营和维护（下）
一、爆破和清理
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虽然公路、铁路和运河的建设会造成噪音、脏乱和破坏的问题，但有许多策略可以最大限度地减少这些对敏感环境的影响，包括:
避免在降雨量大的时期进行大型土方工程，因为这是季节性洪水、山洪暴发和侵蚀风险最高的时期；
确保在炎热，干燥和大风的条件下采取粉尘抑制措施，避免灰尘扩散到邻近的栖息地；
切勿在野生动物的敏感时期进行爆破和树木清理，例如在繁殖季节、冬眠期或其他野生动物靠近施工区并可能受到重大影响的时期；
始终使用对环境敏感的施工技术，例如避免使用硝酸铵炸药，而采用更环保的挖掘方法；
尽量减少清除植被的范围，并在可行的情况下，保留路权上的植被结构和树冠，作为树栖物种、敏感鸟类和蝙蝠的天然桥梁；
尽量减少对河岸(河岸地带)重要植被的破坏，这些植被被许多物种所利用，并为鱼类遮阴。
▲ 图一、加拿大Alberta班夫国家公园中正在进行的立交桥建设，立交桥设计纳入了自然表面、植被变化和设计元素，以减少噪音和光线干扰，为多种物种通过跨加高速公路提供有利条件。图源：Terry McGuire
▲ 图二、世界各地开挖的运河种类繁多，在不同的空间尺度和强度下会产生不同的生态影响。大型运河几乎完全阻碍了物种的移动，而任何尺度的运河都可能改变景观和物种的连通性。图片中挖掘机正在挖掘一条新的灌溉渠。图源：Dusan Kostic / Adobe Stock
▲ 图三、重型机械正在建造一条连接湖泊的运河，这是德国大规模露天采矿修复工作的一部分。图源：Getty Images
二、围栏、野生动物通道
和其他缓解措施
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所有经过环境敏感地区的基础设施项目都应采取一系列缓解措施，如围栏和野生动物通道，以保护生物多样性并保持生态连通性。基础设施项目通常可采用三种类型的围栏，每种都有不同的设计和潜在影响:(i)临时围栏，将人或野生动物挡在施工现场或敏感禁区之外;(ii)在路权沿线设置永久性围栏，划定财产所有权;(iii)永久性围栏，将野生动物排除在公路、铁路或运河之外，并将野生动物引导到通道上(vander Reeet al., 2015)。重要的是要考虑以下几点:
确保按照规划和设计建造围栏、通道和其他类型的的缓解措施，对施工活动进行定期审核，并在提出设计变更(如改变结构的大小或位置)时咨询生态和野生动物专家；
在设置任何围栏之前，一定要评估野生动物通过建筑工地的时间和频率(即每日、每季、每年)。有些物种可能有固定的迁徙路线，不会轻易调整路线，例如大象；
当安装围栏以减少野生动物与车辆碰撞事故时，首先建造相关的通道；
在交通走廊两侧逐步安装围栏，避免将野生动物困在围栏的错误一侧；
包括逃生机制，例如跳出口，即允许被困动物能逃出围栏的通行口 (Huijser et al., 2015)；
确保围栏的设计适合目标物种，有足够的长度，并注意围栏末端的设计(Huijser et al., 2016)。
▲ 图四、野生动物通道结构如果与定向围栏相结合，会更加有效，将动物引向最安全的通道，降低与车辆发生碰撞的概率。从萨格勒布到里耶卡的Gorski kotar（克罗地亚)高速公路全长685公里，沿途修建了100米宽的“Dedin绿色桥梁”以及43座高架桥和隧道。图中的桥梁前方是定向围栏。图源：Djuro Huber
▲ 图五、美国蒙大拿州平头印第安保留区Salish和Kootenai部落联盟所属地内的93号美国公路地下通道设有定向围栏。图源：Luca Guadagno
三、道路、铁路和运河的运营和维护
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线性基础设施的运营和维护可能会持续数十年或数百年，因此会对保护区、生态连通性和生态系统完整性产生重大影响。至关重要的是，在规划和设计阶段确定并在施工期间采取的缓解措施必须得到适当的维护，以确保其长期有效性。标准维护计划包括四个关键要素，这些要素也应适用于维护缓解措施:1)资产清单;2)检查计划;3)日常保养和维修;4)对维修技术新信息的适应性响应。
遗憾的是，维护成本可能很高，通常资金不足、工作不力，导致生态效果不佳。通过在设计阶段与维护工程师和生态学家合作，并结合功能来提高可维护性，可以提高维护的成本效益，尽管潜在的初始建设成本略高。此外，在交通部数据库中将缓解措施登记为“资产”，将有助于确保为维修分配足够的资金和资源。
线性基础设施的维护计划通常没有考虑保护区的目标以及它们内外的野生动物，许多标准做法与这些需求不符。例如，清理暗渠和清除地下通道入口处的植被可能会阻止一些野生动物使用这些通道。善意的维修人员可能会因为一些简单的错误使通道暂时或永久失效，因此他们必须了解每项缓解措施的具体要求。该计划还应提供有关缓解措施的生态目标、目标物种和一些相关的生态信息 (van der Ree & Tonjes, 2015)。
▲ 图六、印度贾哈特白眉长臂猿保护区（Hoollongapar Gibbon Sanctuary）的技术人员将铁路线上方的枝条缠绕在一起，100多年来，濒临灭绝和分离的白眉长臂猿（Hoolock hoolock）种群首次重聚。完整的植被结构和树冠是连接树栖物种和敏感鸟类物种的天然桥梁。图源：DilipChetry
有效的围栏是通道成功和降低野生动物与车辆碰撞事故发生率的关键(van der Ree, Gagnon和Smith, 2015)，而维护对于围栏的有效性至关重要(Huijser et al., 2016)。必须迅速识别和修复因树木倒塌、洪水、积雪或沙土以及车辆驶离路面而损坏的围栏，以最大限度地发挥其功效。采用易于调整的支撑和其他设计以抵御损坏的围栏也将延长围栏的使用寿命，降低维修和维护成本(Huijser et al., 2015)。
其他重要的运营活动包括维护公路、铁路和运河附近的植被，例如定期修剪以减少吸引野生动物的植物，提高驾驶者和野生动物的能见度，或控制入侵杂草。最近的创新包括在线性基础设施沿线种植对传粉者友好的植物物种，以降低除草成本，同时提供生物多样性效益(Ries et al., 2001; Hopwood et al., 2015)。
一些野生动物已经适应了栖息地中的这些线性干扰，并利用桥梁和涵洞等结构来栖息和筑巢。例如，许多桥梁和涵洞被蝙蝠用作的栖息地，猛禽可以在桥梁结构上筑巢，许多哺乳动物将涵洞用作地下洞穴。维护活动或更换失效结构的标准方法可能对此类野生动物产生重大影响，可采用替代方法，例如在一年中野生动物不使用的时间进行工作，或提供替代结构作为替代栖息地。
▲ 图七、印度阿萨姆邦一只雄性西部长臂猿（白眉长臂猿)。图源：Gregoire Dubois
项目较短的施工阶段掩盖了其在确保基础设施按计划建造并能够有效运营和维护方面的重要性。此外，如果没有得到恰当的管理，风险与不适当的施工技术将对环境敏感地区产生持续、显著的生态影响。制定一个全面的维护计划来维护主要的生态连通性是不可行的，因为许多维护标准和方法在不同地区和建设结构中的应用仍在开发中。因此，首先需要一种基于保护区的目标、生态连通性需求和野生动物的常识性方法，包括定期审查和调整，随着时间的推移不断改进项目。最重要的是，维护的主要引导目标应始终是提高缓解措施的有效性。
▲ 图八、加拿大一条主要公路沿线的砂石场进行湿地恢复之前(上图)和之后(下图)。图源：Terry McGuire
信息框17：保护美国南部栖于桥下的蝙蝠
关键经验：维护活动对于帮助保护和维持有时会被遗忘的野生动物种群，比如蝙蝠，可能至关重要。
蝙蝠是世界上许多生态系统的重要组成部分，许多物种将公路和铁路桥作为栖息地。道路建设会破坏蝙蝠的栖息地、觅食地以及蝙蝠通行路线所在的景观，对蝙蝠种群产生负面影响。越来越多的交通部门将蝙蝠管理技术纳入到维护计划中。
▲ 图九、灰蝙蝠栖息在美国肯塔基州一座桥梁底部的横梁之间。这座日益恶化的桥梁计划进行修复。但当发现蝙蝠后，交通规划者调整了设计方案，以保护这种脆弱物种。修复工作在冬季进行，此时的蝙蝠正在其他地方冬眠。新的横梁之间留有额外空间，为蝙蝠返回提供安全的栖息地。图源：Kentucky Transportation Cabinet
交通部门需要了解桥梁中的蝙蝠栖息地信息，以保护栖息的蝙蝠，同时确保桥梁功能安全有效。例如，美国联邦公路管理局发起了一项关于桥梁蝙蝠使用的全国性研究。他们发现，仅在美国南部，就有大约3300万只蝙蝠在使用3600个高速公路作为栖息地，其中43%适合被作为夜间栖息的桥梁使用。这表明，在许多地区，蝙蝠栖息地改善项目将取得成功，并有助于提供哺育幼仔所需的栖息地。
交通部门的理想定位是通过非常受欢迎的措施，以很少或没有成本的方式重建全球重要的野生动物栖息地。其他国家也开始认识到在桥上提供栖息地的价值并且正在启动自己的项目，这表明在公路结构中改善栖息地有可能成为世界范围内强有力的保护工具。
如果在交通设施结构上为蝙蝠建造栖息地，则应评估物种对车辆或火车碰撞的敏感性(Fensome & Matthews, 2016)，以便潜在收益大于成本。
信息框18:通过树栖和地下通道重新连接哥斯达黎加的道路
关键经验：跨部门伙伴关系有助于设计、安装和监测缓解措施，例如天桥。
哥斯达黎加是一个生物多样性丰富的国家，有25%的领土专门用于保护野生环境。这里的建设发展需要与自然资源的保护相平衡。地下通道、树栖通道和道路标志现在是哥斯达黎加新道路的常见组成部分。监测这种“绿色基础设施”对于评估它们是否能确保连通性和降低哥斯达黎加丰富野生动物的死亡率至关重要。
树栖物种需要相连的树冠来安全地穿过马路。它们中的大多数不能在地面上过马路。当修建道路时，由于道路通行权的扩大、树木被清除、树冠被打开，树木之间就失去了连通性。树桥(树冠通道)是连接树冠栖息物种的有效工具。然而，安装树冠通道需要特殊设备和监测的摄像头。维修人员和专业技术人员可以利用他们的技能提供帮助。
在哥斯达黎加，树冠通道由当地社区、电力公司和道路管理人员负责安装。在4号公路上，志愿消防员帮助安装了摄像机来监控树桥。蜜熊、吼猴、豪猪、负鼠和卷尾猴利用它们安全地通过马路。一个非政府组织在交通运输部的协议资助下对这些设施进行监测。该协议有助于使用相机监测野生动物对这些设施的使用情况和帮助通知新项目(Araya Jiménez 2019)。哥斯达黎加各地正在建立缓解措施。非政府组织、学术界和政府已经携手合作十多年，致力于为野生动物和驾驶者提供更安全的道路。通过这项合作，哥斯达黎加为野生动物建造了近40条地下通道和100多座树桥。
▲ 图十、一只白面卷尾猴穿过哥斯达黎加257号公路上方的树冠桥。图源：Panthera
▲ 图十一、在哥斯达黎加，一只鬃毛吼猴穿过4号公路上方的树冠桥。图源：Panthera
本章关键信息
线性基础设施建设项目的施工阶段需要仔细关注以确保遵循计划和设计，以实现项目的生态目标。
大多数项目都会遇到意想不到的挑战，需要临时更改和对详细设计进行顺序解读，导致对项目的改动。在采纳这些迭代变化前，必须评估其对实现项目生态目标的影响。
由于项目时间和成本超支，生态缓解措施在施工期间可能会面临淘汰或降级。必须避免这种情况，因为这必然导致缓解不足和不良的生态后果。
项目的建设、运营和维护阶段具有不同的目标，会以不同的方式影响生物多样性和生态连通性。
最小化和缓解施工阶段对野生动物的存在、生存和迁徙造成的影响至关重要，如重型设备的操作、挖掘和爆破、人类活动增加、建筑材料的采购和储存、围栏、野生动物通道以及与缓解措施本身有关的其他影响。
交通建设的运行和维护将持续数十年，甚至数百年，并在很长一段时间内影响保护区、生态连通性和生态系统的完整性。因此，缓解措施必须保持类似的模式以发挥其持续的有效性。
标准的项目维护缓解措施包括四个关键要素:资产清单、检查计划、日常维护以及对新信息和维护技术的适应性回应。
第十章·结论：展望前路
公路、铁路和运河对世界各地的保护区、生态廊道和网络及栖息地内的物种、栖息地本身和生态系统过程都构成了重大且日益严重的威胁。交通建设的蓬勃发展，特别是在非洲、亚洲和南美洲的发展中国家和新兴经济体，有可能对生物多样性造成严重危害，并破坏实现保护、可持续生计和韧性景观的努力。全球大量研究和实践已经确定了一套有效的解决方案，可以应用于世界各地的情况。前进的道路不仅取决于对问题的认识，还取决于共同的承诺、分配足够的资源、良好的治理和有效的政策。基于现有的最佳科学和研究，我们在总结本技术报告时，就解决公路、铁路和运河发展中的生态连通性问题提出以下建议：
影响：当考虑交通建设对景观的作用时，必须意识到公路、铁路和运河的建设、运营和维护对环境有一系列直接和间接的影响。这往往导致严重的栖息地的丧失、破碎化和退化，很可能破坏动物活动并使野生动物死亡率增加。交通建设的生态影响可以延伸到项目邻近区域之外的许多公里，并波及无论远近的生态系统。保护自然环境免受交通建设影响的最有效的方法是避免在保护区、生态廊道和网络及其他完整的自然区域或附近建造新的或扩大现有的基础设施。在某些情况下，现有交通建设的影响可能严重到需要拆除公路、铁路或运河。
政策和规划：如果在决策过程早期考虑到生态问题，交通建设项目更有可能取得积极成果。上游规划对于确保项目不损害当地环境和社区至关重要，可以通过包括所有利益相关方的协调和全面规划更好地实现这一点。我们鼓励保护区的管理人员尽早参与到所有线性基础设施的规划中。这包括协助收集充分和严格的数据，同时做好准备运用高质量的信息，在利益相关方会议和规划过程中提出强有力的理由。通过避免、最小化、减轻、修复、补偿（或抵消）的措施，以实现尽可能好的结果。在应用缓解层级措施后，仍可能存在重大的残余影响。在某些情况下，拟议的项目不应继续进行。
▲ 图十二、在哥斯达黎加的阿尔托孔特，土著社区成员聚集在一起，与公共工程和交通部就道路改善进行磋商，包括建造三座桥梁和铺路以通往附近城镇。图源：Andrea Avila Alfaroy
筹资：所有国家、地区和城市以及贷款机构和私人承包商必须遵守最低成效标准和有效的环境和社会保障。看到金融机构开发、改善和采取这些保障措施令人鼓舞。然而，仍迫切需要改进保障措施及其实施情况的许多细节，以使其利益最大化。
环境评估：所有交通建设规划设计和项目都应由战略环境评估和相关的环境影响评估机构提供总体规划指导。这些过程应评估所有可用的科学信息，并在区域、国家和国际范围内确定和优先考虑保护区、生态廊道和网络。
社会影响和公众参与：为了避免破坏居民及其社区，特别是农村、边缘社区和原住民社区，有必要采取更全面和综合的办法。交通建设项目应考虑到重新安置、财产错位的真实成本，以及无数或消极或积极的社会、文化和环境变化。为了协助规划过程，战略评估和环境影响评估应在交通建设项目的开发中遵守自由、事先和知情同意的法律原则。最后，战略评估和环境影响评估应由独立于交通建设项目的专家准备，并遵循适当的质量保证和控制。
缓解措施：虽然避免和最小化应该始终是拟开展的交通建设项目的首要任务，但也有可用工具来缓解影响。野生动物通道，如带有定向围栏的地下通道和立交桥，可以有效减轻交通建设对许多物种的道路死亡和屏障的影响，应在无法避免或最小化这些影响的情况下实施。
监测和评估：在实施后，应彻底研究缓解层级措施中的所有方法，以评估其有效性。稳定的数据集可确保继续明智地分配缓解资源，并能够对每个项目进行适应性管理，这将有助于随着时间的推移提高成效。
建设、运营和维护：交通建设的建造、运营和维护阶段可以以不同的方式影响生物多样性和生态连通性。交通建设的运行和维护是几十年或几个世纪的承诺，并在相应的长时间跨度内影响保护区、生态连通性和生态系统完整性。因此，必须同样保持缓解措施，以保证其持续有效。
▲ 图十三、在澳大利亚的圣诞岛，红蟹（Gecarcoidea natalis）使用一座专门设计的桥，通过专门建造的定向围栏安全地穿过道路。图源：Parks Australia
▲ 图十四、加拿大班夫国家公园东部一条运河上的野生动物通道。上图：通道侧面；下图：通道上面。图源：Francesco Del Greco
后记
本技术报告试图为管理者提供实际指导，以解决交通建设项目对保护区和邻近景观的影响。我们希望，报告中的资源也能帮助交通和保护方面的专业人员通过平衡人类发展与自然的需要，实现可持续发展的国际雄心。重要的是，这些资源还可用于向社区提供信息，并使地方领导人能在其社区中改进交通建设。
在21世纪的头二十年间，科学和工程领域取得了重要的进展，使交通建设生态学取得了巨大的进步。目前，我们正在开发新的技术，以更有效地解决交通建设对环境的影响，我们可以期待在未来几年取得更多的进展。本报告的最终目标是激励人们在未来将生物多样性保护置于交通建设发展的最前沿，并使我们今天规划和建设的公路、铁路和运河与生态过程和谐共处。
▲ 图十五、豹（Panthera pardus）在南非巴卢勒自然保护区铁路下方的涵洞中穿行。图源：Hannah de Villiers
本报告是世界自然保护联盟在此背景下研究交通建设的第一本出版物。虽然报告无意作为一份正式指南，但它为将来的工作奠定了基础。交通工作组将与许多合作伙伴一起，继续扩大这一初步的尝试。例如，未来的工作可能希望对其他交通建设提供评估和指导，包括电力线和管道。虽然我们希望这份报告对读者有所帮助，但我们仍有必要在全球范围内加强信息共享，以分享哪些措施有效和哪些无效。实践者网络之间的合作将继续支持开放的对话、分享想法，并激发创新的理念。随着该领域的成熟，可获取的信息、跨组织跨学科的合作和伙伴关系日益重要。本出版物将为此做出贡献。
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本翻译版本由一览众山小-可持续城市与交通团队创建。本译本非IUCN团队创建，非官方译本。对本译本中的任何内容或错误，IUCN不承担任何责任。
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文献1
1、《在公路、铁路和运河发展中解决生态连通问题》
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