我国西部地区生态本底复杂,不仅是藏羚羊、大熊猫、朱鹮、鹅喉羚等一大批珍稀濒危野生动物的家园,更是国家生态安全的重要屏障。伴随西部大开发、“一带一路”建设持续推进,公路、铁路路网不断向广袤的西部延伸,在赋能区域经济社会发展的同时,交通基础设施建设与野生动物栖息地保护之间的矛盾日渐凸显。
针对这一现实难题,陕西省动物研究所研究员吴晓民团队开展二十余年系统攻关,聚焦西部地区道路工程建设中的野生动物保护问题,开展系列技术研究与示范应用。科研人员足迹遍布青藏高原、戈壁荒漠及秦岭山地,克服高原缺氧、风雪严寒与戈壁酷暑等极端环境挑战。团队聚焦野生动物迁徙规律解析、通道优化设计及野外监测技术革新等关键科学问题,构建了一套可复制、可推广的交通工程野生动物保护全流程技术体系。
目前,该成果已成功应用于青藏铁路、西成高铁、京藏高速等十余项国家重大工程,为统筹交通建设与生物多样性保护提供了极具价值的“中国方案”。
2018 年,团队在西藏羌塘开展冬季 “我们与藏羚羊” 科考活动合影。陕西省动物研究所供图
雪域高原:守护藏羚羊的千年迁徙路
每年夏季,成千上万只藏羚羊离开越冬地,跋涉数百公里前往可可西里和羌塘草原产仔。由于青藏铁路横跨这条千年迁徙廊道,其是否阻断迁徙曾成为工程建设阶段备受关注的生态焦点。
2026 年,团队在尼玛县拍摄记录迁徙途中的藏羚羊。陕西省动物研究所供图
自2001年青藏铁路开工建设起,吴晓民团队就在铁路沿线布设野外监测点位,开展长达十年的连续定位观测,积累了海量一手野外数据。研究证实,藏羚迁徙主要利用桥梁下方形式动物通道,其中可可西里通道利用率最高,研究结果为青藏铁路建设中藏羚羊迁徙与保护提供了重要的科学依据。
为进一步精准解码藏羚羊迁徙行为,2013年,团队将国产北斗卫星定位技术引入藏羚羊野外种群研究,通过卫星追踪项圈获取高精度位置信息,绘制出青藏高原藏羚羊全域迁徙路线图,首次发现西藏羌塘自然保护区甜水河至色吾雪山一带是目前藏羚羊最大的产仔地,每年夏季在此聚集产仔的个体超过10万只。2024年在唐古拉山以北各拉丹冬峰西部无人区探明第二大连片产仔地,种群规模8万只,新发现鲁确塘、鲁古玛布塘、热占塘等藏羚羊新的产仔地。
高铁沿线:为朱鹮筑牢飞行安全屏障
1981年,7只野生朱鹮在陕西洋县被重新发现。
经过数十年持续保护,秦岭一带朱鹮野生种群已经恢复至7000余只。西成高铁时速达250公里,线路穿越朱鹮活动区域。朱鹮习惯沿河谷低空飞翔,高速运行的列车对其生存构成直接撞击风险,这也是高速铁路生态保护面临的全新挑战。
团队在借鉴国际高速公路鸟类防护经验基础上,结合我国高铁运行工况与朱鹮行为习性,经过一年多反复野外试验与技术迭代,研发出具备弹性结构的金属编织防护网,并涂刷鸟类视觉敏感警戒色。这套设施既可以承受高铁运行带来的强风、持续震动,又依靠弹性结构缓冲撞击力量,降低鸟类碰撞后的损伤程度。配套研发声光驱鸟装置,可在朱鹮活动高峰时段对鸟类进行行为引导,使其远离轨道危险区域,形成一套完整高铁珍稀鸟类防护技术方案。
工程实践数据显示,西成高铁朱鹮防护区段累计铺设防护网33公里,覆盖朱鹮重点活动范围。线路运营6年间,防护区段未发生一起朱鹮列车撞击事故。这也是我国首次在高速铁路布设专门针对珍稀鸟类的防护工程,为后续高铁穿越鸟类重要栖息地的生态防护提供直接技术参照。
戈壁荒漠:以科学选址破解通道利用困局
干旱戈壁荒漠区,水源是决定野生动物分布的核心限制条件。鹅喉羚、蒙古野驴、沙狐等荒漠野生动物的活动范围高度依附有限水源点位,水源之间的空间距离直接框定动物日常活动半径。
“荒漠地区建设野生动物通道,不在于工程规模大小,选址是否契合动物活动规律才是核心。”陕西省动物研究所研究员张洪峰表示。
2018 年,团队在羌塘高原调试航测太阳能无人机。陕西省动物研究所供图
团队创新构建“相对强度指数”量化评估方法,整合动物活动痕迹、水源空间分布、地形地貌等多维度要素开展定量化运算,指数越高代表该处动物活动越频繁,属于野生动物高频通行热点。将通道布设在这些热点区域,野生动物无需改变固有行为模式即可完成通行,从根源上破解荒漠地区动物通道利用率偏低的行业痛点。
目前,这套立足动物行为规律的通道选址技术指标,已经在京藏高速、京新高速等落地应用。以京新高速临白段为例,技术落地之后,野生动物通道实际利用效率得到显著提升。
技术集成赋能,探索人兽共生新范式
历经二十余年野外科研与工程示范,团队突破多项道路工程野生动物保护关键技术,建成融合多源监测、通道工程设计、智能解析评估于一体的全链条创新体系,实现技术攻关与生态社会效益协同增益。
一是搭建多源融合的野生动物智能分析体系。把北斗卫星定位、无人机航测、智能视频监控等技术有机集成,面向青藏高原、秦巴山地、戈壁荒漠开展迁徙行为系统观测,建成国内珍稀野生动物智能大数据分析系统,实现种群动态、活动规律的定量化解析,破解传统野外调查数据碎片化、解析效率不足的行业难题。
二是建立适配西部不同生境的野生动物通道全流程技术体系。针对差异化生态区,完成通道选址、工程设计、运行监测全链条研究,形成适配不同区域、不同物种的通道设计规范与效果评估方法,填补我国复杂生境下交通工程野生动物通道成套技术的空白。
三是实现高速铁路珍稀鸟类防护技术从0到1的突破。以朱鹮保护为抓手,通过多轮野外试验优化工艺,在西成高铁落地国内首套高铁鸟类专项防护网,搭配声光驱鸟系统,形成成套防护方案,有效化解珍稀鸟类高铁撞击风险。
系列科研成果推动我国交通生态保护行业整体进步。过去野生动物通道建设多依靠经验判断,如今标准化技术体系的建立,推动工程设计走向科学化、规范化;完善的监测评估手段,让交通工程的生态影响实现可监测、可量化、可评价;同时也探索出重大交通建设与野生动物保护协同发展的路径,为绿色交通工程建设提供实践样本。
相关核心技术已应用于青藏铁路、西成高铁、京藏高速、京新高速等十余项国家重点交通工程,有效减缓道路对野生动物栖息地的切割阻隔,降低野生动物道路死亡事件发生概率,为藏羚羊、大熊猫、朱鹮等珍稀物种守护生存空间。研究成果为广大发展中国家平衡交通发展与生物多样性保护提供可借鉴的中国实践。
“我国交通基础设施建设仍在持续推进,如何实现道路建设与生物多样性保护协同共进,是长期需要回应的命题。”吴晓民说,团队将持续深耕交通工程野生动物保护领域,助力相关技术标准完善与推广,为更多野生动物打通安全“生命通道”,努力实现人与自然和谐共生。
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