公路建设和运营对动物产生了许多直接影响，主要包括：栖息地退化、破碎，车辆致死，最终会导致种群割裂进而威胁种群稳定性。为缓解公路建设对动物的不良影响，国内外普遍采取设置动物通道的办法。从跨越公路的形式上讲，有上跨式通道和下穿式通道；从保护对象上讲，分为两栖类动物和哺乳动物。
国外公路动物通道发展较早。美国于1955年建设首个动物通道，欧洲在1974年建成首个动物通道。近年来，亚洲的日本、韩国、新加坡等国也建设了不同类型的动物通道。我国的动物通道研究不到20年，尚处于探索起步阶段。但经过行业内研究人员和建设者的努力，部分研究成果已有应用，如对于通道尺寸的研究成果已成功用于青藏铁路的动物通道设计和思茅至小勐养高速公路的亚洲象通道的设计。2012年林业部颁布《陆生野生动物廊道设计技术规程》，对动物通道的设置提出了原则和技术要求，但对交通行业的指导性不足。在交通行业，关于动物通道的设计散见于《公路工程技术标准》和《公路环境保护设计规范》的某些章节，仅提出了设计原则和要求，缺乏可操作的工艺和技术。
王云（交通运输部科学研究院）等结合近10年在环长白山旅游公路和青藏公路的多年动物观测资料分析，总结出一套动物通道的设计方法，主要包括位置的确定、跨越形式的选择、通道密度的选取、通道净空的确定、诱导生境的营造、辅助设施的设计。该方法已在吉林省鹤大高速公路穿越靖宇国家级自然保护区路段进行了应用尝试。
野生哺乳动物通道位置的选择，应基于现场观测数据、专家调查和居民访谈获取的信息以及动物致死的调查和分析。动物通道位置如果选取不当，将会造成利用率低下。动物通道位置的选取流程为：通过线路走廊带内栖息地评价，哺乳动物活动区域的识别，目标物种移动路线的判识，将移动路线与拟建公路线位进行叠加，交叉点位即为拟设动物通道的位置。
哺乳动物活动走廊带宽度依据地形、公路等级、哺乳动物分布特征并结合专家咨询综合确定，栖息地评价和分级可通过地理信息系统或现场调查进行，将栖息地质量分为适宜、一般、不适宜三个级别，分别在“适宜”与“一般”级别内设置样线进行现场调查，调查哺乳动物活动情况，辨识哺乳动物活动种类及数量，选择保护级别最高且对公路交通最为敏感的物种，通过GPS项圈、痕迹跟踪、专家咨询来识别目标物种的移动路线，将移动路线与拟建公路线位进行叠加，交叉点位即为拟设动物通道的位置。
通过拟设通道位置的栖息地、地形和目标穿越物种习性的综合分析，来确定拟设通道的跨越形式：栖息地质量分为适宜、一般、不适宜三个等级，地形分为平坦、隆丘和洼地三个类别，哺乳动物习性可分为偏好开阔环境活动、偏好郁闭环境活动和无明显偏好三类；栖息地质量一般以上、地形平坦或洼地、哺乳动物偏好开阔环境或无明显偏好，宜采用上跨式通道；栖息地质量一般以上、地形平坦或隆丘、哺乳动物偏好郁闭环境或无明显偏好，宜考虑下穿式通道。
在拟设通道位置处开展目标穿越物种的分布密度调查，将结果与该区该物种平均分布密度相比较，如果高于平均分布密度，则应多设置通道；如果低于平均分布密度，则可少设置通道；具体设置数量及通道间距还需结合工程可行性、投资能力经咨询专家综合确定。
通过对类似环境中目标物种穿越公路动物通道的监测、国内外类似习性物种的经验总结或专家咨询综合确定拟设通道的净空。
采用现场调查法、痕迹追踪法、红外相机监测法监测类似环境中目标物种穿越动物通道的效率，构建穿越效率与动物通道尺寸的相关关系，构建回归模型：
式中：Y为某物种对于某动物通道的穿越效率；b0为常数项；b1，b2，……，bn为偏回归系数；X1，X2，……，Xn为动物通道尺寸指标。找出关键性指标和阈值，从而确定适应该哺乳动物的通道净空。
由于公路施工干扰区域主要在征地范围内，诱导生境主要在该区域内布置。诱导生境的设置目的是引导哺乳动物利用动物通道，因此要在动物通道的出入口对动物的生活环境进行模拟设置。
图3 公路哺乳动物下穿式通道诱导生境与辅助设施设计示意
图4 公路哺乳动物上跨式通道诱导生境与辅助设施设计示意
植被设计秉承最大限度地恢复的原则。通道两侧的植被品种和密度尽量恢复到干扰前的状态；种植目标物种的喜食植物，引诱目标物种靠近通道；采用倒木和树根作为引导物和遮蔽物，并设置成线形连通通道两侧，引导两侧哺乳动物沿构造物穿越通道。
在通道周边和通道下设计小型水体，诱导哺乳动物靠近活动和穿越通道；如通道内有积水，通道内应设置高于常水位的平台小道。
图5 公路哺乳动物下穿式通道内设置高于雨季高水位的平台小道示意
图6 鹤大高速涵洞通道侧壁设置平台小道，便于雨季时中小型哺乳动物利用涵洞通道穿越
在通道周边及内部采用倒木、树根、石块结合地形设计微生境，提高通道上的生境丰富性，吸引哺乳动物隐蔽休息；微生境每隔一定距离设计，贯穿通道内部连接两侧栖息地，起到“脚踏石”的作用。
为提高动物通道的使用效果，公路两侧应设置一定长度的隔离栅，一是阻挡哺乳动物横穿路面，避免产生道路致死；二是引导哺乳动物利用动物通道通行。
根据施工现场条件，选择混凝土、金属、土堆作为隔离栅材料；根据哺乳动物沿公路的移动能力、地形、栖息地等因素综合确定隔离栅长度，哺乳动物沿公路移动能力强，则隔离栅长度相应加长；根据哺乳动物体型大小、攀爬能力综合确定隔离栅高度，对于喜欢攀爬的物种，隔离栅顶部端头向垂直于公路方向外侧弯曲约45°，防止动物攀爬；目标物种如有多种，则将多种不同孔径的隔离栅相互叠加，构成复合型隔离栅。
图9 鹤大高速公路靖宇保护区段设置的哺乳动物隔离栅（网孔直径为2cm×2cm）
在动物通道布设路段，采用物理工程和生态工程措施降低噪声和车辆灯光对动物通行的影响，例如设置物理噪声墙、土堆、植被带等，设计上还可将通道附近路面设置为降噪路面，或设置强制减速带迫使车辆减速从而减小车辆噪声。
在动物通道路段设置指示标志和警告标志，限制该处人为活动从而减小对通道的干扰，如设置动物出没的标志，禁止鸣笛的标志，进入保护区的标志等。
对于新建公路，根据目标物种的活动范围识别公路路域一定范围内繁殖场、栖息地、越冬地与公路线位的空间关系，结合现场调查，确定两栖类动物的迁徙路线。迁徙路线与公路路线交叉的路段即为建议设置动物通道的路段。
对于改扩建公路，可通过至少一年的监测，辨识两栖类动物致死率最高的点位或路段，该点位或路段即为建议设置动物通道的位置。监测时段选择在两栖类动物大规模迁徙的春秋两季的特定时间段，并结合路域主要物种的生活习性和迁徙时间来设置监测方案。
由于公路建设干扰面主要发生在征地界范围内，故诱导生境主要在该范围内布设。
设置微地形，有效汇集路面径流，营造两栖类动物繁殖场，以动物通道为中心，向外辐射设置不同面积和深度的珠链式微型水塘群。微型水塘群的大小是根据汇水面积而定，汇水面积大、路域有较大空间的区域水塘面积大。人工挖掘面积不等的珠链式微型水塘群，对水塘间裸露地面进行生态恢复，水塘底部采用防渗设计。
图13 鹤大高速在两栖类动物通道附近设置的微型水塘群
沿着水塘群四周种植灌草，摆放枯树枝与乱块石，构成动物隐蔽、栖息场所，起到“脚踏石”作用，呈线形延伸，且穿越动物通道内部一直到公路另一侧，动物通道底部尽量设置自然基底，如土质基底和水道。两栖类动物喜欢潮湿的环境，因此要保持迁徙走廊内部湿润。
沿着动物通道往两侧设置一定距离的漏斗状隔离栅，延伸距离根据目标物种的活动能力、生活习性和栖息地分布范围来确定；隔离栅高度根据两栖类动物跳跃能力而定，一般在50~80cm之间，隔离栅底部为导水与动物通行所用，隔离栅端头向垂直于公路方向外侧弯曲，通过顶部的这个弯头遮蔽，侧壁光滑以防止两栖类动物攀爬；隔离栅靠近迁徙走廊带一侧，保持两栖类动物移动路线的顺畅，并防止两栖类动物通过地面微地形、植被攀爬越过隔离栅从而进入公路，发生致死事件；隔离栅材料一般为预制混凝土板、玻璃、塑料、金属等。
将动物通道出入口与周围地面过渡段的形态和坡度设置为两栖类动物容易进出的形式，如在动物通道内壁跌水井内用砖块沿井壁铺置螺旋式上升的梯步或斜道，步道顶端与迁徙小道相连接；或者在跌水井内倾斜搭置木板、枯树干、石堆、表面粗糙的混凝土板，并与迁徙小道相连接；或者直接将跌水井边坡放缓，坡度小于45°，与周围地面自然衔接。
设置八字墙的涵洞，在隔水墙沿涵洞轴线方向各2m范围内以周边土体平顺覆盖，厚度约为5cm，营造与洞口相似的环境。
动物通道通常设计为矩形或圆形。在雨季，洞内积水比较普遍。为了营造洞内环境与生存环境的相似性，使两栖类动物顺利通过，在矩形涵洞断面底部两侧设置平台，平台要高出雨季最高水位线，平台上铺以泥土，供两栖类动物通行。
在公路两栖类动物通道系统前后路段设置禁鸣和动物通道指示标志牌，提示司乘人员和道路使用者不破坏该系统和尽量减小各种干扰，包括噪声、光源、垃圾等。
（四）动物通道效果评价
在公路两栖类动物通道系统设置完成之后，应通过至少一年的持续监测，评价两栖类动物通道的应用效果，不断完善和优化公路两栖类动物通道系统设计方案，以利于今后更好地实践。
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