交通运输业是经济社会发展的基础行业，而其中高速公路占据着举足轻重的地位。由于高速公路具有汽车专用、全封闭等特点，因此具有通行能力大、运输成本低等优势。在一个区域内建设高速公路，往往能够促进资源配置和人口流动，达到促进经济发展的最终目的。江苏省是经济大省，也是交通大省，更是交通强省，是全国高速公路总里程最长、密度最大、技术水平最高的省份之一。《江苏省高速公路网规划(2017—2035年)》提出，到2035年，江苏省将全面建成“能力充分、覆盖广泛、便捷高效、开放互联”的高速公路网，全省高速公路网规划总里程将达到6 666 km²，总体上形成南京到盐城、上海、合肥等15条以南京为中心的对外放射线路；赣榆至吴江，阜宁至宜兴等6条纵线；以及连云港至徐州，启东至扬州等10条横线的“十五射六纵十横”的布局形态。

然而，高速公路作为线性工程的一种，对沿线生态系统和生物多样性保护可能带来不利影响。国内外多项研究表明，高速公路等线性工程对土地具有分割作用，会导致生物栖息地连通性降低，影响沿线野生动物的取食，造成野生动物的数量和丰富度降低；从景观生态学的角度上看，则会加剧生境破碎化现象。在江苏省高密度的高速公路路网建设的背景下，有必要加强高速公路沿线的生态监测，跟踪评估高速公路基础设施对沿线生物多样性的影响。

建立生物多样性观测站是开展生物多样性观测、研究的基本平台和重要手段^[1]。通过对野外生物多样性观测站点的长期观测，积累大量、连续、具有自主知识产权的第一手观测数据，并开展科学研究，能够为科学观测、研究、评估高速公路基础设施对沿线，特别是生态敏感地区生态系统、生物多样性的影响提供参考，有助于正确处理好交通发展与自然生态保护的关系^[2-3]。2022年5月，根据“先锋绿源通”党建联盟精神，江苏省生态环境厅、江苏省交通工程建设局、泰州市生态环境局、江苏环保产业技术研究院四方签订了《关于加强建兴高速公路兴化段生物多样性保护工作的框架协议》，协商共同推进泰州建兴高速生物多样性(鸟类)观测站建设，探究高速公路基础设施建设对鸟类生活习性产生的长期影响。

2024年建兴高速生物多样性(鸟类)观测站建成，在3年建设运行历程中积累了一些建设成果和经验。本研究在总结观测站设计、建设和运营成果的基础上，从站点选择、队伍建设、资金筹措、政府支持、制度建设等方面，总结了高速公路生态环境保护基础设施的建设经验。

1 观测点位选择 1.1 站点空间定位原则

根据以下原则确定站点的空间位置。

(1) 生境适宜。观测到尽可能多的鸟类个体是本项目顺利开展的基础。选择适宜里下河地区鸟类群落栖息、觅食、繁殖的区域进行观测。

(2) 易于观察。选择摄像机视野内无建筑物、防护林或茂密植被遮挡的区域进行观测。

(3) 均匀分布。由于高速公路南北纵贯近40 km，不同路段的鸟类群落可能存在一定差异，因此站点空间定位时应考虑站点分布的均匀性。

(4) 兼顾变量。兼顾各类生态环境和人为干扰变量设置站点，有利于后续高速沿线鸟类生态相关研究课题的开展。考虑的变量包括：是否位于生态红线或生态空间管控区内；距农村居民点的距离；高速公路路段类型(路基段或桥梁段)。

(5) 便于建设。根据高速公路监控外场设备布设方案选定最终的站点位置。

1.2 站点空间定位方法

首先，按照上述原则(3)，将高速公路等分为9个路段，每个路段再等分为3个子路段，共27个等长子路段，由北至南编号1—27；分析27个子路段路两侧各1.5 km缓冲区内的生境状况，并对项目区生态系统类型进行聚类分析。然后，根据聚类分析结果和原则(1)，为每一种生态系统分配一定数量的站点。接着，根据项目区遥感影像、无人机航拍照片、现场踏勘结果和原则(2)(4)，选定站点位置候选区间，保证每个路段均分布有站点。最后，根据原则(5)和机电设计方案，确定站点精确位置和桩号。

1.3 项目区生态系统类型聚类分析

以皮尔逊(Pearson)相关系数为度量统计量，以归一化的土地利用类型面积占比作为输入矩阵，使用类平均法(Average linkage)的聚类方法，分析27个子路段2侧各1.5 km缓冲区内的生境状况，并对整个项目区生态系统类型进行聚类，结果见图 1(a)(b)。

由图 1可见，高速公路中心线3 km范围内的生境可分为3大类6个生态系统。第1大类，农田生境占主导的生态系统，这些区域农田和林地生境面积占比≥40.6%。具体可分为农田生态系统(农田和林地生境面积占比＞54.6%)，农田+聚落生态系统(农田和林地生境面积占比＞47.7%且聚落生境面积占比＞19.8%)，农田+湿地生态系统(农田和林地生境面积占比＞40.6%且湿地生境面积占比＞37.0%)。其中农田+湿地生态系统涉及的子路段最多，是高速公路沿线最典型的生态系统类型。第2大类，湿地生境占主导的生态系统，这些区域湿地生境面积占比≥46.5%。具体可分为湿地+聚落生态系统(湿地生境面积占比＞46.5%且聚落生境面积占比＞28.6%)，湿地生态系统(湿地生境面积占比＞54.4%)。第3大类是各种生境均涉及的混合生态系统，只涉及1个子路段。

2 建兴高速生物多样性(鸟类)观测站基本情况

建兴高速线位穿越里下河腹地，沿线多为湖荡河流农田，自然禀赋条件较好，生物多样性丰富。为降低工程建设运营对沿线湿地鸟类的不利影响，建兴高速设计、建设过程中采取了多种自然生态保护措施，例如优化选线、提供桥梁比、排污控制等。2022年5月，建兴高速生物多样性(鸟类)观测站落地实施。2023年6月，项目召开施工图方案审查会；2023年10月，项目正式进场施工；2024年1月，项目建设结束，鸟类识别模型上线，项目通过竣工验收。

观测站位于建兴高速(兴化段)沿线，建有观测站点5个、机房1处，以及观测站宣教展厅1处(图 2)。观测站建设过程中，充分用好先进技术，形成领先的生物多样性观测能力。在东罗村使用1.5亿像素高清摄像机，观测平旺湖重点区位；在兴龙村、水产公司、开源村、开富村使用远摄摄像机，1个站点设置4个球机，不留观测死角；观测站使用国内自主知识产权的鸟类人工智能(AI)识别模型，能够实现对30种湿地鸟类进行准确识别(准确率>90%)。

建兴高速生物多样性(鸟类)观测站，是集鸟类观测与识别、噪声环境监测、数据集成、直观展示于一体的生物多样性观测站。不仅可以作为江苏省生物多样性观测网络的重要组成部分，而且还建成绿色高速建设理论研究平台，同时以绿色高速展厅为基础，打造综合性生态环境保护和生物多样性保护宣传教育基地。观测站的建成形成了3个标志性成果，具有重大意义和作用：(1)生物多样性观测的重要科研成果。该站是全国首个高速路生物多样性鸟类观测站，对观测高速沿线湖荡湿地的鸟类及生态环境指示物种群落动态变化特征具有重要意义；(2)交通工程高质量发展的显著标志。该站充分体现了“生态优先、绿色发展”的理念，又以科技创新为引领，推动交通数字化、智能化、绿色化、低碳化转型；(3)党建工作和业务工作高度融合的重大成果。通过创新党建活动载体，深入学习贯彻习近平生态文明思想，切实增强自然生态保护工作的责任感、使命感。

3 观测成果

截至2024年5月底，建兴高速生物多样性(鸟类)观测站已记录兴化里下河湿地鸟类51种、63万余只(次)，其中鸟类AI识别模型稳定识别种类已达42种。记录到国家重点保护鸟类4种，分别是东方白鹳(Ciconia boyciana)、白琵鹭(Platalea leucorodia)、黑翅鸢(Elanus caeruleus)和红隼(Falco tinnunculus)；记录到世界自然保护联盟(IUCN)濒危鸟类2种，分别是濒危(EN)等级的东方白鹳和近危(NT)等级的凤头麦鸡(Vanellus vanellus)。另外，AI模型还识别到江苏省少见鸟类，如灰斑鸻(Pluvialis squatarola)、灰鹡鸰(Motacilla cinerea)等。

观测结果表明，建兴高速沿线里下河湿地鸟类在越冬季和春季迁徙季节的群落构成均以鸻鹬类、鹭类为主。截至目前，鸻鹬类已记录10种、25 050次，占总观测频次的39.9%，优势种有反嘴鹬(Recurvirostra avosetta)、黑翅长脚鹬(Himant-opus himantopus)、青脚鹬(Tringa nebularia)；鹭类已记录7种、19 066次，占总观测频次的30.3%，优势种有白鹭(Egretta garzetta)、苍鹭(Ardea cinerea)、牛背鹭(Bubulcus coromandus)。另外，雀类、鸥类也是里下河湿地鸟类群落的重要组成，代表种类有红嘴鸥(Chroicocephalus ridibundus)、须浮鸥(Chlidonias hybrida)、喜鹊(Pica serica)、八哥(Acridotheres cristatellus)等。

建兴高速生物多样性(鸟类)观测站点观测结果见表 1。由表 1可见，就物种数而言，兴龙村记录到鸟类物种数最多，有39种，占全部物种数的76.5%；水产公司和开富村次之，分别记录到36和31种；而东罗村和开源村物种数最少，分别只记录到21和10种。就鸟类出现的频次而言，水产公司在越冬季有大量鸟类集群，共记录到35 044次；兴龙村和开富村次之，记录到约10 000次，而东罗村和开源村鸟类记录次数相对较少，＜5 000次。就群落香农-维纳(Shannon-Weiner)多样性指数而言，兴龙村最高，为2.59，水产公司、开源村、开富村处于第二梯队，东罗村最低。就皮耶罗(Pielou)均匀度指数而言，水产公司群落优势种明显，该指数最低，为0.55，兴龙村该指数为0.71，在所有站点中最高，提示物种个体数目在群落中分配更为均匀，多样性水平更高。从以上数据判断，人为干扰最低的兴龙村，其鸟类多样性程度最高。

4 观测站建设建议与经验

建兴高速生物多样性(鸟类)观测站综合使用AI物种识别、物联网等先进技术设备，实现了集生物观测、生态环境要素监测、实时展示、数据集成的一体化功能。该观测站是全国首个与高速公路同步建设的生物多样性观测站，做到共杆建设、共杆运营。观测站的建成是江苏省乃至全国生物多样性观测领域上的一项重要科研成果，填补了道路交通领域生物多样性观测的空白，为观测高速公路沿线湖荡湿地的鸟类及生态环境指示物种群落动态变化特征提供强有力的技术支撑。2024年5月，建兴高速生物多样性(鸟类)观测站入选全国生物多样性保护和可持续利用实践成果优秀案例。

4.1 因地制宜

观测站建设选址应具有代表性。建设观测站应综合考虑所在区域生物多样性的典型性，观测站所在地能够反映该区域生物多样性的特点，充分发挥观测站的作用^[4]。建兴高速生物多样性(鸟类)观测站地处里下河腹地，自然禀赋好，生物多样性高，具有较强的观测和保护价值。

4.2 长期运营

观测站建设应保证合理的投入，使得观测站建设和运营具有可行性，并在建成后进行持续规范运营。建设观测站应综合考虑相关地点和选址的技术基础和保障条件，以及观测站的安全性、长期性和经济性因素，合理选择建设指标和技术。必要时可依托已有野外台站，联合建设观测站，建立共建共享机制。观测站的运营单位应拥有主要设施和设备的所有权以及观测场的长期使用权，建立健全的管理制度，能够长期、持续、高效开展观测研究工作。建兴高速生物多样性(鸟类)观测站由四方共建，资金来源为建兴高速环保投资。观测站主要设施和设备与建兴高速共建，配备维护人员和维护经费，为持续做好观测工作打下基础。

4.3 深化科研

观测站的建设运营过程中，应充分发挥野外观测站的数据优势，与相关高等院校和科研机构开展科学研究合作，提升观测站科研水平和人才队伍科研力量^[5]。依托建兴高速生物多样性(鸟类)观测站及其观测成果，建设单位已申请江苏省省级生态环境科研项目入库，针对高速公路等大型线性工程建设后对穿越区域特征物种及其生境造成长期累积影响，但当前存在数据采集困难、采集量小、代表性不足、无法量化等问题，应持续开展针对性的科学研究工作。

4.4 公众参与

建成运营的观测站应担当传播科学精神，普及科学知识的科普宣教作用^[6]。通过公众开放、建设专题展馆、公益讲座等形式，激发公众对自然生态保护的意识，推动公众理解、支持和参与自然生态保护工作。建兴高速生物多样性观测站在千垛服务区西区同步建设1座绿色公路生物多样性(鸟类)展示厅，充分利用高速公路服务区人流量大，参观受众多的基础条件，展示生物多样性观测站的观测成果，宣传生物多样性保护政策，培养公众爱鸟、护鸟的意识。