史躍亞，王海鑫

（中國(guó)民用航空飛行學(xué)院機(jī)場(chǎng)學(xué)院，四川 廣漢 618307）

鳥擊是指航空器在起飛、飛行或降落過程中被鳥類等野生動(dòng)物撞擊而發(fā)生的飛行安全事故或事故征候（吳雪等，2015）。鳥擊事件不僅危及飛行安全，影響航班正常運(yùn)行，且會(huì)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著我國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的不斷改善，鳥擊事件也越來越多，2019年全國(guó)運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)共發(fā)生責(zé)任區(qū)鳥擊事件836起，同比增加113起，增幅15.6%（中國(guó)民用航空局機(jī)場(chǎng)司，中國(guó)民航科學(xué)技術(shù)研究院機(jī)場(chǎng)研究所，2020）。鳥擊事件已成為影響機(jī)場(chǎng)安全運(yùn)行的一個(gè)突出問題。機(jī)場(chǎng)及其附近地區(qū)是鳥擊發(fā)生的重點(diǎn)區(qū)域（吳琦，2006），要降低鳥擊事件發(fā)生的可能性和危險(xiǎn)程度，就必須對(duì)機(jī)場(chǎng)鳥類進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查研究和鳥擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并且采取相應(yīng)的生態(tài)措施加強(qiáng)防治。為保障飛行安全，《運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)運(yùn)行安全管理規(guī)定》（交通運(yùn)輸部，2018）要求機(jī)場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)對(duì)機(jī)場(chǎng)鳥類危害進(jìn)行評(píng)估，全面掌握機(jī)場(chǎng)內(nèi)及其附近地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和鳥類情況。

近年來，國(guó)內(nèi)大部分機(jī)場(chǎng)根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行了鳥情生態(tài)環(huán)境調(diào)研、鳥擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和鳥擊防范工作。通過對(duì)鳥類的體積、數(shù)量、出現(xiàn)頻率、飛行高度等因子計(jì)算鳥擊風(fēng)險(xiǎn)值，并通過分析得出風(fēng)險(xiǎn)較高鳥種的特點(diǎn)（馬良等，2015），以及鳥擊防范的重點(diǎn)季節(jié)（楊錫濤等，2016）、重點(diǎn)區(qū)域（周璐璐等，2013）。有的機(jī)場(chǎng)還對(duì)遷徙鳥（李永民等，2011）、鳥類食性及夜間鳥類（戴琦，2013）等相關(guān)情況進(jìn)行調(diào)研。但大部分機(jī)場(chǎng)的鳥情調(diào)研及鳥擊風(fēng)險(xiǎn)分析未考慮飛行程序等機(jī)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行的相關(guān)因素，僅有部分機(jī)場(chǎng)在調(diào)研分析過程中考慮了鳥類與機(jī)場(chǎng)的距離（趙煥樂等，2016）。

凱里黃平機(jī)場(chǎng)周邊有較豐富的亞熱帶常綠闊葉林，鳥類資源豐富（羅永奎等，2012a，2012b，2013）。自機(jī)場(chǎng)通航以來，科學(xué)、系統(tǒng)的鳥類調(diào)研及鳥擊防范研究相對(duì)缺乏，缺少鳥類組成及鳥擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相關(guān)數(shù)據(jù)。近年來黃平機(jī)場(chǎng)鳥擊事件頻繁，為減少鳥擊風(fēng)險(xiǎn)，確保航班運(yùn)行安全，本研究對(duì)黃平機(jī)場(chǎng)及其周邊地區(qū)的鳥類情況進(jìn)行調(diào)查，并對(duì)各種鳥類發(fā)生鳥擊的風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行評(píng)估，以便指導(dǎo)機(jī)場(chǎng)開展科學(xué)的鳥擊防范工作。

1 研究區(qū)域

凱里黃平機(jī)場(chǎng)位于貴州省黔東南苗族侗族自治州黃平縣境內(nèi)，為4C級(jí)支線機(jī)場(chǎng)，跑道長(zhǎng)2 600 m，飛行區(qū)面積8.956×10m，2020年旅客吞吐量11.9萬(wàn)人次、起降19 174架次（中國(guó)民用航空局，2021）。機(jī)場(chǎng)海拔929 m，距黃平縣12 km，距凱里市54 km。地處黔中丘原向黔東低山丘陵過渡地帶，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，四季分明，雨量充沛。機(jī)場(chǎng)以填方為主，周邊存在相對(duì)高差20～70 m的樹林、灌叢、農(nóng)田、水庫(kù)等多種生態(tài)環(huán)境，地勢(shì)起伏明顯、地形復(fù)雜，多樣的生態(tài)環(huán)境和復(fù)雜的地形地貌為鳥類提供了棲息條件，也增加了鳥擊的風(fēng)險(xiǎn)。

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

調(diào)查范圍為以凱里黃平機(jī)場(chǎng)為圓心半徑6 km的機(jī)場(chǎng)凈空區(qū)錐形面，機(jī)場(chǎng)及周邊地區(qū)的生境可劃分為草地、灌叢、耕地、村莊、水域、林地6種，采取固定樣線法對(duì)鳥類群落進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合生境分布特點(diǎn)及機(jī)場(chǎng)周邊道路狀況，本次調(diào)查共設(shè)置8條樣線：飛行區(qū)內(nèi)2條（草地）、機(jī)場(chǎng)周邊4條（水域、灌叢、村莊和耕地）、機(jī)場(chǎng)04跑道端錐形面2條（灌叢和林地），樣線長(zhǎng)3 km、單側(cè)寬50 m。2020年8月—2021年7月每個(gè)季節(jié)調(diào)查一次，每次調(diào)查持續(xù)1周，冬季（1月）和春季（4月）的調(diào)查時(shí)間為07∶00—10∶00和15∶00—18∶00，夏季（7月）和秋季（11月）的為06∶30—09∶30和16∶00—19∶00。以2.0 km·h的速度沿樣線步行，采用Bushnell 8×42手持雙筒望遠(yuǎn)鏡和Celestron 22×66單筒望遠(yuǎn)鏡觀察，輔以鳴聲辨別。物種鑒定參考《中國(guó)鳥類野外手冊(cè)》（約翰·馬敬能等，2000），分類系統(tǒng)、居留型和區(qū)系參考《中國(guó)鳥類分類與分布名錄（第三版）》（鄭光美，2017）。

2.2 數(shù)據(jù)處理方法

相似性指數(shù)（）=2/（+）（李曉娟等，2015），式中，為群落A中的物種數(shù)，為群落B中的物種數(shù)，為2個(gè)群落中共有的物種數(shù)。

密度（）=/2（周璐璐等，2013），式中，為樣線范圍內(nèi)記錄到的鳥類總數(shù)量，為樣線的總長(zhǎng)度，為樣線的單側(cè)寬度。

鳥 擊 風(fēng) 險(xiǎn) 采 用 風(fēng) 險(xiǎn) 值（）=（+++×100%）/4，式中，為相對(duì)數(shù)量（某一鳥種的數(shù)量/樣線中數(shù)量最多鳥種的數(shù)量×100%），為相對(duì)質(zhì)量（某一鳥種的體質(zhì)量/樣線中體質(zhì)量最大鳥種的體質(zhì)量×100%），為相對(duì)空間（某一鳥種出現(xiàn)的樣線數(shù)/總樣線數(shù)×100%），為飛行高度風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)（調(diào)查中觀察到的鳥類飛行高度分為：0～5 m、5～30 m、30～50 m、50～100 m、100 m以上5個(gè)等級(jí)，不同飛行高度的值為0.1、0.5、1、0.5、0.1）。當(dāng)≥50%時(shí)，鳥擊風(fēng)險(xiǎn)最高；40%≤＜50%時(shí)，鳥擊風(fēng)險(xiǎn)較高；30%≤＜40%時(shí)，鳥擊風(fēng)險(xiǎn)較低；＜30%時(shí)，鳥擊風(fēng)險(xiǎn)最低（孟麗娜，2017）。

由于在航空器起降過程中，進(jìn)近程序比起飛程序更危險(xiǎn)，鳥情調(diào)研的范圍一般與進(jìn)近程序的最后進(jìn)近航段吻合，同時(shí)通常情況下凱里黃平機(jī)場(chǎng)使用主起降方向運(yùn)行，故以機(jī)場(chǎng)主起降端進(jìn)近程序的最后進(jìn)近航段計(jì)算各區(qū)段的R。最后進(jìn)近航段的航跡可分為2種：最后進(jìn)近定位（FAF）點(diǎn)距離機(jī)場(chǎng)約15 km，航空器過FAF點(diǎn)后從1 700 m高度沿3°下滑角繼續(xù)下降；FAF點(diǎn)距離機(jī)場(chǎng)約11 km，航空器過FAF點(diǎn)后從1 550 m高度按5.5%梯度繼續(xù)下降。根據(jù)機(jī)場(chǎng)周邊地形實(shí)際情況將主起降端進(jìn)近程序的最后進(jìn)近航段按距跑道入口的距離每2 km劃分一個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段的海拔由航跡兩側(cè)2 km范圍內(nèi)的海拔最高點(diǎn)決定，航線高度則為該區(qū)段航線最低點(diǎn)的高度。當(dāng)R≥5時(shí)，為鳥擊高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段；當(dāng)5＞R≥3時(shí)，為鳥擊中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段；當(dāng)R＜3時(shí)，為鳥擊低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段。

3 調(diào)查結(jié)果

3.1 鳥類組成

野外調(diào)查共記錄到鳥類71種，隸屬于10目32科（表1）：從區(qū)系來 看，古北界 物 種24種（33.8%）、東洋界物種28種（39.4%）、廣布種19種（26.8%）。從居留型來看，留鳥41種（57.7%）、冬候鳥11種（15.5%）、夏候鳥10種（14.1%）、旅鳥9種（12.7%）。從發(fā)現(xiàn)季節(jié)來看，春季29種、夏季36種、秋季39種、冬季13種。

表1 黃平機(jī)場(chǎng)鳥類群落組成Table 1 Composition of avian community at Kaili Huangping Airport

3.2 不同生境鳥類的多樣性與相似性

灌叢的物種最豐富（41種），而水域的最低（16種）。鳥類密度從高到低分別為灌叢＞耕地＞林地＞村莊＞草地＞水域。耕地的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)最高（2.977），村莊的最低（1.405）（表2）。機(jī)場(chǎng)及周邊地區(qū)6種生境中，灌叢和林地生境的群落相似性指數(shù)最高（=0.648），村莊和草地生境之間的最低（=0.256）（表3）。

表2 不同生境生境鳥類多樣性比較Table 2 Comparison of bird diversity among different habitats

表3 不同生境鳥類相似性比較Table 3 Comparison of bird species similarity among different habitats

續(xù)表1

續(xù)表1

3.3 鳥擊風(fēng)險(xiǎn)分析

鳥擊風(fēng)險(xiǎn)最高的鳥類有6種：家燕、金腰燕、白鷺、黃臀鵯、麻雀和棕背伯勞，鳥擊風(fēng)險(xiǎn)較高的鳥類有4種：環(huán)頸雉、黑鳶、灰頭麥雞和白鹡鸰。其中，留鳥6種，夏候鳥4種；耕地種類最多（9種）（表4；圖1）。

圖1 不同生境各風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)鳥類物種數(shù)Fig.1 Number of bird species at each risk level in different habitats

表4 凱里黃平機(jī)場(chǎng)重要風(fēng)險(xiǎn)鳥類Table 4 Birds with high bird strike risk at Kaili Huangping Airport

3.4 結(jié)合飛行程序分區(qū)段計(jì)算鳥擊風(fēng)險(xiǎn)值

為保證航空器飛行安全，選擇航線高度較低的第2種航跡來計(jì)算鳥擊風(fēng)險(xiǎn)值：高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段為 距離跑 道入 口0～2 km及4～6 km處；中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段為距離跑道入口6～8 km、10～12 km處；低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段為距離跑道入口2～4 km、8～10 km、12～14 km及14～16 km處（圖2）。

圖2 距跑道入口不同距離區(qū)段的鳥擊風(fēng)險(xiǎn)值Fig.2 Bird strike risk at different distance sections from the runway threshold

4 討論

4.1 鳥情調(diào)研結(jié)果分析

本次調(diào)研發(fā)現(xiàn)需要重點(diǎn)防范的鳥類以留鳥和夏候鳥為主，這與南充高坪機(jī)場(chǎng)（李曉娟等，2008）、合肥新橋機(jī)場(chǎng)（周璐璐等，2013）、宜昌三峽機(jī)場(chǎng)（楊錫濤等，2016）的研究結(jié)果一致。耕地記錄的鳥擊風(fēng)險(xiǎn)高的鳥類最多，其次為草地。機(jī)場(chǎng)周邊耕地有大量農(nóng)田及果園，農(nóng)作物成熟季節(jié)極易吸引鳥類覓食，增加鳥擊風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)內(nèi)的草地吸引了偏好隱匿于草坪中的小型鳥類棲息，它們體型較小，但數(shù)量眾多，且活動(dòng)高度很低，非常容易被滑跑中的飛機(jī)吸入發(fā)動(dòng)機(jī)。同時(shí)由于機(jī)場(chǎng)草地比較空曠，人為干擾少，容易吸引猛禽前來捕食小的鳥類，而這些猛禽一般體型大、飛行高度高、飛行迅速，會(huì)對(duì)飛行安全產(chǎn)生巨大的威脅。

4.2 結(jié)合飛行程序的鳥擊高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段

絕大多數(shù)的鳥擊事件發(fā)生在航空器的起飛、滑跑、爬升、進(jìn)近和著陸滑行階段（Thorpe，1996），航空器在此過程中主要執(zhí)行進(jìn)場(chǎng)與離場(chǎng)程序（朱代武，何光勤，2004）。結(jié)合飛行程序，按不同的區(qū)段進(jìn)行鳥擊風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算分析：距跑道入口2 km以內(nèi)鳥擊風(fēng)險(xiǎn)高主要是此時(shí)飛機(jī)即將著陸，航線高度與很多鳥類的飛行高度沖突，導(dǎo)致航空器極易與飛行中的鳥類相撞。距跑道入口4～6 km處鳥擊風(fēng)險(xiǎn)高是在此范圍內(nèi)有一海拔為1 176 m的山地，航空器在此區(qū)段內(nèi)最低飛行高度為1 228 m，距離山頂?shù)淖钚〈怪本嚯x只有52 m，在此活動(dòng)的許多風(fēng)險(xiǎn)較高的鳥種都可以達(dá)到此高度。由于在進(jìn)近過程中飛行員需要集中精神操作飛機(jī)變換飛行姿態(tài)，很難發(fā)現(xiàn)空中的鳥類，且由于速度和飛行高度很難躲避飛鳥。需要重點(diǎn)關(guān)注距04號(hào)跑道入口2 km以內(nèi)及4～6 km處的鳥類情況，主要需要關(guān)注家燕、金腰燕、白鷺、棕背伯勞、白鹡鸰等。

4.3 鳥擊防范建議

針對(duì)需要重點(diǎn)防范的耕地生境，建議機(jī)場(chǎng)與當(dāng)?shù)卣途用駞f(xié)商，盡量將水田換成旱地，及時(shí)收割成熟的農(nóng)作物，并將果園里的果樹用鳥網(wǎng)遮蓋，減少食谷鳥類和水鳥在機(jī)場(chǎng)周邊出現(xiàn)的概率?？刂坪蔑w行區(qū)內(nèi)的草高，控制草籽，并通過噴灑低毒、高效的農(nóng)藥滅蟲，控制地表草叢動(dòng)物數(shù)量等措施減少鳥類的食物來源；同時(shí)還要施放鼠藥，預(yù)防鼠害，減少猛禽特別是夜間猛禽在場(chǎng)內(nèi)的覓食活動(dòng)。同時(shí)對(duì)場(chǎng)內(nèi)排水明溝加網(wǎng)遮蓋，減少鷺類、鸻鷸類等覓食，對(duì)于不適合遮蓋也不適合在旁邊架設(shè)鳥網(wǎng)的小水溝，需要時(shí)常清理其中的藻類、螺等生物。

由于航空器最后進(jìn)近階段的飛行路線不可改變，針對(duì)鳥擊高風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)段只能減少其航線下方鳥類出現(xiàn)的頻率。機(jī)場(chǎng)跑道主起降端進(jìn)近方向距跑道入口2 km范圍內(nèi)主要是荒地，建議砍掉其中的雜木、灌木，鋪上水泥或者平整后作為單一草種的試種點(diǎn)。對(duì)于距跑道入口4～6 km區(qū)段，提醒飛行員經(jīng)過此處時(shí)注意觀察鳥類情況，并建議地政加強(qiáng)巡視，定期清理鳥巢，盡可能破壞鳥類的棲息環(huán)境。除此之外建議機(jī)場(chǎng)在高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段增設(shè)探鳥攝像頭、煤氣炮等設(shè)備進(jìn)行鳥情監(jiān)測(cè)、驅(qū)趕。

目前機(jī)場(chǎng)根據(jù)工作配備的固定驅(qū)鳥設(shè)備起到了一定的作用，但效果有限，建議機(jī)場(chǎng)增設(shè)化學(xué)藥劑霧炮車等移動(dòng)驅(qū)鳥設(shè)備對(duì)飛行區(qū)集群棲息活動(dòng)的鳥類進(jìn)行及時(shí)有效的處置。同時(shí)建議機(jī)場(chǎng)在獲得民航局或監(jiān)管局同意的情況下，積極與科研單位合作，及時(shí)掌握機(jī)場(chǎng)及周邊遷徙鳥類活動(dòng)信息并開發(fā)鳥擊防范告警系統(tǒng)，當(dāng)有鳥擊威脅時(shí)，鳥擊防范人員能及時(shí)采取處置措施或及時(shí)告知飛行員以避免鳥擊事件的發(fā)生。