王巖，馮銘銘，茍馨藝，紀(jì)艷,2*，羅志文,2

(1. 佳木斯大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,黑龍江 佳木斯 154007; 2. 佳木斯大學(xué)應(yīng)用昆蟲(chóng)研究所,黑龍江 佳木斯 154007)

近年來(lái)，隨著我國(guó)航空事業(yè)的飛速發(fā)展，機(jī)場(chǎng)安全問(wèn)題一直備受關(guān)注，鳥(niǎo)類(lèi)撞擊情況偶有發(fā)生，鳥(niǎo)擊防范已經(jīng)成為各大機(jī)場(chǎng)場(chǎng)務(wù)部門(mén)重要工作之一。機(jī)場(chǎng)植被不僅為鳥(niǎo)類(lèi)提供棲息環(huán)境，而且植株上的昆蟲(chóng)和植物種子直接或間接地作為鳥(niǎo)類(lèi)食物來(lái)源之一[1]。研究表明，機(jī)場(chǎng)內(nèi)的鳥(niǎo)類(lèi)喜歡取食土面區(qū)植物的種子，其成熟時(shí)間多在夏秋兩季[2]。因此，從機(jī)場(chǎng)植被入手，掌握植物的種類(lèi)、數(shù)量、生長(zhǎng)狀況以及開(kāi)花結(jié)實(shí)時(shí)間，通過(guò)管理植物的種類(lèi)及數(shù)量，最大程度減少鳥(niǎo)類(lèi)的數(shù)量，以保證飛行器的航空安全[3]。

在機(jī)場(chǎng)中，植物、昆蟲(chóng)及鳥(niǎo)類(lèi)形成了相對(duì)穩(wěn)定的食物鏈關(guān)系，可以從食物鏈的角度減少機(jī)場(chǎng)圍界內(nèi)及周邊環(huán)境對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的吸引力，從而降低鳥(niǎo)類(lèi)在機(jī)場(chǎng)的出現(xiàn)頻率[4]。國(guó)內(nèi)的一些專(zhuān)家對(duì)機(jī)場(chǎng)植物群落多樣性進(jìn)行了大量的研究，楊效東[5]對(duì)重慶機(jī)場(chǎng)草地棲息地進(jìn)行調(diào)查，分析了植被群落多樣性和鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系。國(guó)外一些國(guó)家在鳥(niǎo)情調(diào)查的基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)機(jī)場(chǎng)及其周邊地區(qū)進(jìn)行生態(tài)環(huán)境治理，破壞鳥(niǎo)類(lèi)棲息環(huán)境、切斷其食物鏈來(lái)減少機(jī)場(chǎng)鳥(niǎo)類(lèi)的發(fā)生數(shù)量，降低地被植物的多樣性，最終減少鳥(niǎo)擊的風(fēng)險(xiǎn)[6]。通過(guò)對(duì)建三江機(jī)場(chǎng)圍界內(nèi)及周邊環(huán)境進(jìn)行植物多樣性調(diào)查，篩選出適合機(jī)場(chǎng)種植的植物，創(chuàng)造不利于鳥(niǎo)類(lèi)取食的環(huán)境，同時(shí)從植物-昆蟲(chóng)-鳥(niǎo)類(lèi)的食物鏈進(jìn)行入手，切斷鳥(niǎo)類(lèi)的食物來(lái)源，使機(jī)場(chǎng)鳥(niǎo)類(lèi)的數(shù)量減少，進(jìn)而降低鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)飛行器的威脅，達(dá)到鳥(niǎo)擊防控的最終目的。

1 樣地概況

建三江濕地機(jī)場(chǎng)位于建三江管理局西南方向七星農(nóng)場(chǎng)，在三江平原處，農(nóng)場(chǎng)的南部，地勢(shì)平緩，該機(jī)場(chǎng)臨近沼澤區(qū)，為典型的濕地機(jī)場(chǎng)，于2017年10月29日正式通航[7-8]。建三江濕地機(jī)場(chǎng)占地面積為167 hm2，航站樓面積3000 m2，飛行區(qū)技術(shù)等級(jí)為4C。建三江屬溫帶大陸性氣候，四季分明，夏季炎熱多雨，冬季干燥寒冷。年均氣溫為4～5 ℃，年均降水量為315～745 mm，雨水量較充足。機(jī)場(chǎng)地處三江平原，周邊分布著大面積濕地、農(nóng)田及其樹(shù)林等，土壤肥沃，適宜多種植被生長(zhǎng)，植物豐富度較高，極易吸引鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)入機(jī)場(chǎng)活動(dòng)，給機(jī)場(chǎng)飛行器帶來(lái)了較大的安全隱患。

2 研究方法

2.1 植物調(diào)查方法

采用樣方法、觀察法等方法對(duì)樣方內(nèi)植物進(jìn)行多樣性調(diào)查，掌握機(jī)場(chǎng)內(nèi)及其周邊環(huán)境植物的種類(lèi)及數(shù)量[9-10]。觀察不同樣方內(nèi)植物的花期或果期以及該環(huán)境中鳥(niǎo)類(lèi)的取食部位和活動(dòng)區(qū)域[11]。選取4個(gè)不同區(qū)域的樣方，比較4個(gè)樣方內(nèi)植物的種類(lèi)和數(shù)量及分布情況。對(duì)于不能直接鑒別的植物帶回實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料和植物分類(lèi)專(zhuān)著來(lái)進(jìn)行分類(lèi)和鑒定[12]，選取一些比較完整的植物帶回實(shí)驗(yàn)室制作成標(biāo)本，并觀察植物的形態(tài)特征。將調(diào)查的植物種類(lèi)和數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)一整理，運(yùn)用生物多樣性計(jì)算方法，采用DPS 7.05及SPSS 14.0等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理[13]，確定建三江機(jī)場(chǎng)內(nèi)植物的優(yōu)勢(shì)種，分析植物對(duì)機(jī)場(chǎng)鳥(niǎo)擊的影響。

2.2 鳥(niǎo)類(lèi)調(diào)查方法

機(jī)場(chǎng)鳥(niǎo)類(lèi)調(diào)查每月進(jìn)行1～2次，采用樣線法和樣點(diǎn)法進(jìn)行調(diào)查。樣線法是小組成員以每小時(shí)1.5～2 km的速度沿著設(shè)定線路前行并記錄沿途鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)、數(shù)量、周?chē)h(huán)境及形態(tài)特征；樣點(diǎn)法是小組成員以觀察點(diǎn)為中心，記錄四周鳥(niǎo)類(lèi)發(fā)生情況，并采用雙筒望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察，長(zhǎng)焦相機(jī)拍照，對(duì)數(shù)量進(jìn)行估算，根據(jù)鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)分類(lèi)圖鑒等文獻(xiàn)對(duì)其進(jìn)行種類(lèi)鑒定[14-21]。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

2.3.1 物種多樣性指數(shù)(H)

根據(jù)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)公式：

H=-∑PilnPi

Pi=Hi/H

式中:Pi是物種i的個(gè)體數(shù)，H是物種的總個(gè)體數(shù)。

2.3.2 均勻度指數(shù)(J)

根據(jù)Pielou均勻度公式：

J=H/lnS

式中：H是Shannon-Wiener多樣性指數(shù)，S為物種數(shù)目。

2.3.3 優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)

采用貝格-派克(Berger-Parker)指數(shù)，計(jì)算公式為：

D=Nmax/Nt

式中：Nmax為優(yōu)勢(shì)種的種群數(shù)量，Nt為全部物種的種群數(shù)量。

數(shù)據(jù)分析采用了DPS 7.05軟件進(jìn)行上述數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。

3 結(jié)果與分析

3.1 調(diào)查結(jié)果

通過(guò)對(duì)建三江濕地機(jī)場(chǎng)圍界內(nèi)及周邊環(huán)境進(jìn)行植物調(diào)查，共觀察和記錄樣方內(nèi)植物1072株，隸屬于27科55屬65種。菊科植物占比最多，為27 %，豆科次之，占比14 %。

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，優(yōu)勢(shì)種共有4種，分別為菊科的狗娃花、百合科的東北玉簪、薔薇科的鵝絨委陵菜和雨久花科的雨久花。這4種植物數(shù)量較多，分布較廣，對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)影響較大。通過(guò)觀察記錄了植食性鳥(niǎo)類(lèi)4科5種。機(jī)場(chǎng)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)植物為鳥(niǎo)類(lèi)提供了豐富的食源，同時(shí)也為機(jī)場(chǎng)中鳥(niǎo)類(lèi)提供了繁殖和棲息場(chǎng)所。

1.狗娃花 2.東北玉簪 3.鵝絨委陵菜 4.雨久花

3.2 不同區(qū)域植物生態(tài)學(xué)指數(shù)與分析

從表1可以看出，物種多樣性指數(shù)(H)的大小順序?yàn)椋簢缤庑械罉?shù)旁>圍界外灌木區(qū)>圍界內(nèi)草坪區(qū)>圍界外草坪區(qū)。說(shuō)明圍界外行道樹(shù)旁植株較為豐富，種類(lèi)復(fù)雜多樣；圍界內(nèi)植株較其它幾個(gè)區(qū)域豐富度低，原因?yàn)闄C(jī)場(chǎng)定期進(jìn)行割草。均勻度指數(shù)(J)的大小順序?yàn)閲缤庑械罉?shù)旁>圍界內(nèi)草坪區(qū)>圍界外灌木區(qū) >圍界外草坪區(qū)，機(jī)場(chǎng)圍界外行道樹(shù)旁條件適宜，并且人為干擾較小。優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)的大小順序?yàn)椋簢缤庑械罉?shù)旁>圍界內(nèi)草坪區(qū)>圍界外草坪區(qū)>圍界外灌木區(qū)，圍界外行道樹(shù)優(yōu)勢(shì)度最大。

表1 建三江濕地機(jī)場(chǎng)不同區(qū)域野生生態(tài)學(xué)指數(shù)對(duì)比表

3.3 不同區(qū)域的植物相似度比較

研究采用Sorensen相似性系數(shù)原理[22]對(duì)建三江濕地機(jī)場(chǎng)不同群落相似度進(jìn)行分析，見(jiàn)表2。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，圍界外行道樹(shù)旁和圍界外草坪區(qū)相似度最高，植物種類(lèi)相近，圍界外草坪區(qū)與圍界內(nèi)草坪區(qū)的相似度差異顯著，可推測(cè)與機(jī)場(chǎng)圍界內(nèi)定期清除雜草和割草直接相關(guān)。

表2 建三江濕地機(jī)場(chǎng)不同區(qū)域植物的相似度分析

4 總結(jié)與展望

建三江濕地機(jī)場(chǎng)具有較為豐富的植物資源，為鳥(niǎo)類(lèi)提供了優(yōu)越的生存環(huán)境。植物和昆蟲(chóng)是鳥(niǎo)類(lèi)的主要食物來(lái)源，它們決定著鳥(niǎo)類(lèi)在機(jī)場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)的頻率，進(jìn)而影響飛機(jī)的飛行安全。通過(guò)對(duì)植物群落多樣性調(diào)查，掌握機(jī)場(chǎng)內(nèi)植物的種類(lèi)、數(shù)量及其分布，篩選出適合機(jī)場(chǎng)大量種植的植物，對(duì)機(jī)場(chǎng)植物進(jìn)行處理，使機(jī)場(chǎng)植物群落單一化、簡(jiǎn)單化，從而減少斑胸短翅鶯(Bradypterusthoracicus)等植食性鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)入機(jī)場(chǎng)的頻率。機(jī)場(chǎng)通過(guò)改善植物種類(lèi)來(lái)降低昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類(lèi)的種類(lèi)和數(shù)量，最終達(dá)到鳥(niǎo)擊防范的目的。昆蟲(chóng)是吸引鳥(niǎo)類(lèi)覓食的重要因素，建議機(jī)場(chǎng)工作人員定期噴灑生物殺蟲(chóng)劑，減少昆蟲(chóng)在植物上的活動(dòng)頻率。機(jī)場(chǎng)中植物-昆蟲(chóng)-鳥(niǎo)類(lèi)構(gòu)成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的食物鏈，可通過(guò)切斷食物鏈的手段，達(dá)到減少鳥(niǎo)類(lèi)的出現(xiàn)頻率。

鳥(niǎo)類(lèi)防范研究涉及到機(jī)場(chǎng)管理、機(jī)場(chǎng)周邊環(huán)境、生態(tài)學(xué)和鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)等種種因素，建議機(jī)場(chǎng)從多方面考慮研究，盡量避免事故的發(fā)生，鳥(niǎo)擊防范工作是一個(gè)綜合性工作，需要機(jī)場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)和航空部門(mén)長(zhǎng)期共同努力，才能取得良好的效果。任何鳥(niǎo)擊防范措施都有其必然的局限性，不能從根本上預(yù)防鳥(niǎo)擊事件的發(fā)生。鳥(niǎo)防的最有效措施是破壞鳥(niǎo)類(lèi)棲息的環(huán)境，迫使鳥(niǎo)類(lèi)減少在機(jī)場(chǎng)內(nèi)外活動(dòng)的頻率。應(yīng)該嚴(yán)格控制機(jī)場(chǎng)及其周邊環(huán)境植被的高度，對(duì)高大的植物進(jìn)行修剪，盡量將高大喬木改用為低矮灌木和草本植物，以改善鳥(niǎo)類(lèi)筑巢繁殖的棲息環(huán)境，從而提高飛機(jī)飛行的安全系數(shù)。