草坪建植與地被刈割對天津機場鳥類群落的影響

潘汝南 趙樹蘭 多立安

摘要 [目的]研究人工地被調控對鳥類群落的影響。[方法]對天津濱海國際機場地被植物進行人工刈割，并建植高羊茅和多年生黑麥草的單一草坪植被區，以未刈割的自然生長植被區為對照，于2016年12月至2017年11月進行調查。[結果]共記錄鳥類1 740只，隸屬6目14科20種，優勢類群為雀形目。鳥類數量、多樣性和豐富度變化趨勢一致，均為對照區>刈割區>高羊茅區>黑麥草區。黑麥草區鳥類個體數量相比對照區減少了86.5%，且鳥類豐富度和多樣性指數均最低，相比對照區分別減少了0.71和0.33，有效降低了鳥類的多樣性。在春、夏、秋季，草坪建植區鳥類數量較對照區顯著降低（P<0.05）；在冬季，草坪建植區鳥類數量與對照區相比差異不顯著（P>0.05）。[結論]在機場通過刈割和單一草坪建植調控，降低了鳥類的數量、種類和多樣性，尤其以建植黑麥草的效果最佳。

關鍵詞 草坪建植；地被刈割；鳥類群落；多樣性；天津機場

中圖分類號 Q958.1 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）13-0001-03

Effects of Turf Establishment and Cover Plant Mowingon on Bird Community at Tianjin Airport

PAN Runan1，ZHAO Shulan1，2，DUO Lian1，2

（1.College of Life Sciences，Tianjin Normal University，Tianjin 300387；2.Research Center for Control of Biodiversity and Airport Bird Strike，Tianjin Normal University，Tianjin 300387）

Abstract [Objective] To explore effects of cover plant regulation on bird community.[Method]Grassland vegetation at Tianjin Binhai International Airport was regularly mowed，and Festuca arundinacea and Lolium perenne were solely planted.Taking the natural growth area （non mowing） as control，bird communities were surveyed from December 2016 to November 2017.[Result]A total of 1 740 birds were collected，belonging to 6 orders，14 families and 20 species.The individual numbers，diversity and species richness of birds showed the same trend：control >mowing>ryegrass>tallfescue.Compared with the control area，the individual number of birds in theryegrass areas decreased by 86.5%.Moreover，the species richness and diversity of birds in theryegrass areas were the lowest，0.71 and 0.33 lower than that of the control area，respectively.Ryegrass establishment could effectively reduce the number and the diversity of birds at the airport.Compared with the control area，the individual number of birds in the lawn area significantly decreased in spring，summer and autumn，but no significant difference was found in winter.[Conclusion]The number，variety and diversity of birds were reduced by mowing and planting of single lawn at the airport，especially planting Lolium perenne had the best effect .

Key words Turf establishment；Cover plant mowing；Bird community；Diversity；Tianjin airport

機場植被是一種具有特殊功能和作用的生態環境，它對飛機的起降具有重要的保護作用，同時為鳥類提供生存、取食和活動的場所[1-2]。鳥類與植被、昆蟲等一起構成穩定的食物網絡，鳥類種類和數量與植被類型密切相關[3]。目前，對機場不同生境鳥類群落的研究較多，而人工調控措施對機場鳥類群落的影響研究很少。李士權等[4]研究發現，正常植被生長區昆蟲種類和多樣性指標均高于單一植叢區和定期刈割植被區，推測單一植叢區鳥類數量減少。吳克凡[5]對伊寧機場建植單一植被后進行鳥類調查，發現薰衣草群落中鳥類物種數量明顯減少，特別是7—8月下降最為明顯，有效控制了夏季鳥類數量。

天津機場地被及其周邊復雜的生境（多農田、水池、灌叢等）為鳥類提供了良好的繁殖和棲息場所，吸引了大量鳥類來覓食。因此，為了切斷鳥類部分食物來源，從食物鏈入手，控制或減少植物、昆蟲的種類和數量。筆者從生態學角度出發，通過在機場建植原生境沒有的單一草坪植物高羊茅和多年生黑麥草以及人工刈割調控措施來降低機場地被的物種多樣性及植被高度、生物量等，旨在研究單一草坪植被及刈割調控對鳥類數量和多樣性的影響，旨在為機場鳥擊防范工作提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況 試驗區位于天津濱海國際機場西南跑道附近的地被區，地理位置為117.33°E，39.12°N，海拔3 m。年均氣溫11.8 ℃，年均降水量598 mm，無霜期188 d。該地區植被長勢良好、種類豐富，植被覆蓋率高，多為1年生或多年生雜草，主要植被類型有夏至草（Lagopsis supina）、泥胡菜（Hemistepta lyrata）、阿爾泰狗娃花（Heteropappus altaicus）和灰綠藜（Chenopodium glaucum）等[6]。土壤昆蟲種類繁多，其數量隨季節變化明顯，主要有搖蚊（Chironomus sinicus）、豆藍金龜子（Popillia indgigonacea）、七星瓢蟲（Coccinella septempunctata），冬季僅有少數蜘蛛等節肢動物[4]。該生境的鳥類主要有麻雀（Passer montanus）、喜鵲（Pica pica）、家燕（Hirundo rustica）等，機場內的鳥類群落隨季節變化明顯，秋季鳥類種群、數量和多樣性指數最高，春季則最低[6]。

1.2 試驗設計 選擇多年生黑麥草（Lolium perenne L.）和高羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）進行單一草坪建植。在機場試驗區隨機選擇4個大小為15 m×20 m的區域，中間間隔2 m，分別為對照區，于2016年8月翻土，不撒草種，使植被自然生長，且不進行刈割；刈割區，每年碾壓2次，在生長季節，植被每15 d進行1次刈割處理；高羊茅區，與對照區同時翻土，開墾50溝，每溝間距為0.3 m，每溝播種高羊茅約02 kg，總播種量為10 kg；黑麥草區，播種黑麥草草種，方法同高羊茅草坪區。調查期間，4個樣地按常規措施管理，不噴灑任何化學藥劑。其中，單一草坪區分別于2017年的4、5和6月進行3次除穗管理。

1.3 調查方法 于2016年12月至2017年11月進行鳥類調研，將3—5月劃分為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12—翌年2為冬季，每月調查2次。用佳能5D Marks 單反相機和佳能EF 100～400 mm f/4.5-5.6L IS II USM遠射變焦鏡頭拍攝，以鳥類落入樣地為標準記數，鳥類物種鑒定查閱相關文獻資料進行確定[7]。

1.4 數據處理

①多樣性指數采用Shannon-Weiner指數（H′）計算[8]：H′=-（Pilog2Pi），式中，Pi為物種i的個體數占全部物種個體數量的比例。②均勻度指數采用Pielou指數J計算[9]：J=H/Hmax，式中，Hmax為理論上最大的多樣性指數，即Hmax= ln S，S為物種數。③優勢度指數C采用公式[10]：C= ∑（Pi）2計算。④豐富度指數（Ma）采用Margalef 指數計算[11]：Ma=（S-1）/lnN，N為鳥類個體總數。

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 22.0軟件進行數據統計分析和做圖。

2 結果與分析

2.1 不同樣地鳥類群落結構 在天津機場4個樣地內共記錄鳥類1 740只，隸屬6目14科20種（表1和2）。鳥類群落以雀形目為主，為9科13種，該目科數占總科數的64.3%，物種數占總物種數的65.0%。其中麻雀個體數最多，為781只，占總個體數的44.9%，其次為家燕、喜鵲、云雀等。樓燕個體數均最少，僅占總數的0.01%。

由表3可知，4個樣地鳥類數量差異較大，其中，草坪區鳥類數量顯著少于對照區（P<0.05），尤其是黑麥草區最少，刈割區和對照區差異不顯著（P>0.05）。雖然刈割區和草坪區物種數量相比對照區也有所降低，但差異不顯著（P>005）。

2.2 不同季節樣地鳥類數量變化特征 由圖1可知，各樣地鳥類個體數量隨季節變化波動明顯。夏季鳥類數量最多，冬季最少，春、秋季數量接近。夏季鳥類主要類群是家燕、金腰燕、紅尾伯勞、喜鵲、東方大葦鶯和麻雀等。進入冬季后，隨著溫度的降低，鳥類數量和種類大量減少，各樣地冬季鳥類優勢種僅有云雀、喜鵲、麻雀。

分析同一季節不同樣地的鳥類數量可知，春、夏、秋季具有相同的趨勢，刈割區和草坪建植區顯著低于對照區（P<0.05），且草坪建植區顯著低于刈割區（P<0.05），均以黑麥草區鳥類數量最低。冬季和前3個季節不同，4個試驗區鳥類數量差異不顯著（P>0.05）。

2.3 不同樣地鳥類群落特征 由表4可知，4個試驗區豐富

度和多樣性指數變化趨勢一致，對照區最高，其次是刈割區、高羊茅區和黑麥草區。高羊茅區的豐富度和多樣性指數比對照區分別減少了0.54和0.31，黑麥草區分別減少了0.71和0.33。優勢度指數方面，刈割區優勢度最高，但各調控區相差不大。黑麥草區的均勻度指數最高，其次為高羊茅區。

3 結論與討論

天津機場各樣地鳥類群落主要以雀形目居多，麻雀個體數最多，其次為家燕、喜鵲、云雀等，樓燕個體數均最少。鳥類個體數隨季節變化明顯，夏季最高，可能是夏季溫度高，雨水充沛，適合植物生長、昆蟲繁衍，鳥類食物充足[12]。此外，夏候鳥種類較多，東方大葦鶯、小黃鶯、珠頸斑鳩等鳥類數目增加。不同樣地鳥類群落組成和優勢種類相似，草坪建植區主要優勢種為紅尾伯勞、家鴿，刈割區和對照區為麻雀、家燕、喜鵲、云雀等。

3組人工調控區相比對照區鳥類數量顯著降低，物種數也有所下降。這說明通過調控措施，可有效減少機場鳥類種類和數量，尤其是雀形目的麻雀、云雀、喜鵲數量明顯減少。鳥類易受植被條件的影響[13]，建植單一草坪明顯改變了地被群落，相比對照區鳥類數量、多樣性和豐富度都有所降低，尤其是黑麥草區變化最明顯，與植被物種單一化有很大關系。楊剛等[14]研究發現，植物物種豐富度決定鳥類物種豐富度。隨著植物多樣性的減少，鳥類種類和數量有一定減少[15]。另外，刈割區相比對照區鳥類數量和種類也有所減少，刈割是減少植物生物量和高度的一種快速有效的方式，隨著刈割次數的增加，一些植株較高的植物（如牛筋草、稗草和白茅等）競爭性降低，植被、昆蟲物種減少，進而導致鳥類種類減少[5]。

研究表明，建植外來植物相比本土植物受害蟲為害少，使食蟲鳥類食物來源減少，抑制鳥類的數量[16]。在機場建植須根發達、分蘗能力強的黑麥草和耐寒、適應性強、抗病性強的高羊茅，加上人工管理措施，可抑制機場本土植物的生長，降低地被植物群落多樣性，且建植非該地草種可通過間接效應影響該地食物網[17]。因此，建植單一草坪降低了機場地被物種豐富度，切斷了部分鳥類的食物來源，有助于減少鳥類數量。

在機場通過刈割和單一草坪建植調控，降低了鳥類的數量、種類和多樣性，尤其以建植黑麥草的效果最佳，并適當進行刈割或碾壓等管理措施，來控制和減少鳥類的數量和多樣性，最終達到機場鳥控的目的。

參考文獻

[1]

DUKIYA J J，AHMAD A.Aircraft flight safety and birds strikes management in Aminu Kano International Airport，Nigeria[J].Advancement in scientific and engineering research，2014，2（2）：29-40.

[2] HROMDKA M.Bird control problem and bird strike analysis of Czech and Slovak airports[J].Transport problems an international scientific journal，2013，8（3）：33-41.

[3] CARDOSO C O，GOMES D D N，SANTOS A G S D，et al.Bird strike risk analysis at the international airport of Parnaíba，Piauí，Brazil[J].Ornitologia neotropical，2014，25（2）：179-193.

[4] 李士權，徐煥然，袁紅，等.天津濱海國際機場地被昆蟲的多樣性特征[J].天津師范大學學報（自然科學版），2016，36（3）：44-49.

[5] 吳克凡.機場薰衣草種植與鳥擊防范關系的研究[J].伊犁師范學院學報，2016，10（2）：82-85.

[6] 柳毅，徐煥然，袁紅，等.天津濱海國際機場鳥類群落結構及多樣性特征[J].生態學雜志，2017，36（3）：740-746.

[7] SULKAVA P，HUHTA V.Effects of hard frost and freezethaw cycles on decomposer communities and mineralisation in boreal forest soil[J].Applied soil ecology，2003，22（3）：225-239.

[8] SHANNON C E.A mathematical theory of communication[J].Bell labs technical journal，1948，27（3）：379-423.

[9] MA K.Measurement of biotic community diversityⅠα diversity （Part 1）[J].Biodiversity science，1994，2（3）：162-168.

[10] PUTMAN R J，WRATTEN S D.Principles of ecology[M].California：University of California Press，1984.

[11] MARGALEF D R.Information theory in ecology[J].Gen system，1957，3：36-71.

[12] DUKIYA J J，GAHLOT V.An evaluation of the effect of bird strikes on flight safety operations at international airport[J].International journal for traffic & transport engineering，2013，3（1）：16-33.

[13] ARSHAD S，HUSSAIN I，ANWAR M，et al.Habitat survey for recognizing bird attractants around Benazir Bhutto International Airport[J].Pakistan journal of agricultural research，2015，28（3）：263-271.

[14] 楊剛，王勇，許潔，等.城市公園生境類型對鳥類群落的影響[J].生態學報，2015，35（12）：4186-4195.

[15] ALLAN J，BAXTER A，CALLABY R.The impact of variation in reporting practices on the validity of recommended birdstrike risk assessment processes for aerodromes[J].Journal of air transport management，2016，57：101-106.

[16] LAU J A，STRAUSS S Y.Insect herbivores drive important indirect effects of exotic plants on native communities[J].Ecology，2005，86（11）：2990-2997.

[17] HINZ H L，SCHWARZLAENDER M.Comparing invasive plants from their native and exotic range：What can we learn for biological control[J].Weed technology，2004，18：1533-1541.