基于公路主体工程的两栖类动物通道优化设计方法研究

The impact of road on amphibians was one of most important contents of transportation ecology, and wildlife crossing structures have been the efficient measure to mitigate the negative impact of road on amphibians in the world. In China, although plenty of culverts along road infrastructures could be used by amphibians to cross the road, the use rate was low result from lacking adhere to the amphibians behavior and activity character during designing engineering structures. .Taking Changbai Mountain Region as a case study, which has characters of obvious contradiction between road traffic and amphibians and good research basis in recent years, we analyzed the characters of road kills caused by road traffic, studied the typical amphibians species response to different culverts, ditches, barriers and artificial habitats by the methods of field simulated experiment, to build the best design formation of wildlife crossing structures that satisfying amphibians crossing preference and economic benefits. The ultimate intent is to provide the key technology and indicators of amphibians crossing structures, and contribute to the revision of Chinese Guidelines for Design of Highway Culvert, Specifications for Design of Highway Subgrades, and even publish specific Guidelines for Design of amphibians Crossing Structures.

公路对两栖类动物的影响是交通环境影响中一个重要内容，而公路两栖类动物通道已经成为缓解全球各国交通对两栖类动物影响的重要手段。在我国，公路工程中的涵洞等主体设施虽然具有通行两栖类动物的功能，但在工程设计中并没有考虑两栖类动物活动习性和动物对安全通道适宜性，设施设计不完善、动物利用率低，保护成效不显著。.选择公路交通与两栖类动物矛盾突出、前期基础较好的长白山区为典型研究区，在深入分析公路交通导致两栖类动物致死特征的基础上，拟通过野外控制性模拟试验，研究长白山区典型两栖类动物对不同涵洞、排水沟/边沟、隔离栅栏、诱导环境设计情景的响应，建立既满足两栖类动物穿越通行、又经济且便于施工的两栖类动物通道最佳配置形式，提出长白山区公路两栖类动物通道设计关键指标和方法，为交通行业标准--公路涵洞设计细则、公路路基设计规范乃至于专门的长白山区公路两栖类动物通道设计规范的编制提供直接的科学依据和理论支撑。

现有公路设计规范和细则中缺乏两栖类动物通道的考虑。项目在深入分析长白山区两栖类动物道路致死分布特征基础上，以最易遭受道路致死的两种典型两栖类动物（中国林蛙和中华大蟾蜍）为例，开展了基于公路主体工程的两栖类动物通道优化设计方法、动物隔离和诱导方法的研究，并在鹤大高速公路靖宇保护区段进行了应用示范。研究为完善交通行业标准规范提供科学依据和理论支撑。.研究摸清了长白山区公路致死两栖类动物的种群、时间和空间特征，分析了交通量与道路致死的相互关系；提出了公路两栖类动物通道的设置方法，包括确定两栖类动物通道的位置、设置两栖类动物迁徙诱导生境和设置两栖类动物迁徙走廊保护设施；提出了长白山区利于中国林蛙和中华大蟾蜍穿越的涵洞、边沟、隔离栅及环境诱导设计的方法；研究成果在鹤大高速公路靖宇保护区段进行了应用示范，建成6处两栖类动物通道。.项目获取了自2009年至2018年近10年的长白山区典型公路两栖类动物致死的统计数据，对于深入分析公路建设之后对两栖类动物致死的影响范围与程度具有重要的作用；项目在3年执行期内在长白山区公路沿线开展了上百组的现场模拟试验，获取了上千组的宝贵数据，为后续深入研究奠定了坚实的基础。.本研究的科学意义主要表现在两个方面：第一、通过长达10年的长期监测首次阐明了长白山区公路两栖类动物致死特征，包括种群、时间和空间特征，辨识了交通量对致死的影响程度；第二、首次提出了适应两栖类动物习性的公路动物通道设计指标和参数，并以两种典型两栖类动物为对象，研究提出了适应其穿越和利用的通道、排水沟、隔离栅的设计参数和技术要求，以及诱导生境的设计方法，填补了基于公路主体工程的两栖类动物通道优化设计方面的空白。