基于鳥擊防范的建三江濕地機場植物群落多樣性調查及分析

王巖，馮銘銘，茍馨藝，紀艷,2*，羅志文,2

(1. 佳木斯大學生命科學學院,黑龍江 佳木斯 154007; 2. 佳木斯大學應用昆蟲研究所,黑龍江 佳木斯 154007)

近年來，隨著我國航空事業的飛速發展，機場安全問題一直備受關注，鳥類撞擊情況偶有發生，鳥擊防范已經成為各大機場場務部門重要工作之一。機場植被不僅為鳥類提供棲息環境，而且植株上的昆蟲和植物種子直接或間接地作為鳥類食物來源之一[1]。研究表明，機場內的鳥類喜歡取食土面區植物的種子，其成熟時間多在夏秋兩季[2]。因此，從機場植被入手，掌握植物的種類、數量、生長狀況以及開花結實時間，通過管理植物的種類及數量，最大程度減少鳥類的數量，以保證飛行器的航空安全[3]。

在機場中，植物、昆蟲及鳥類形成了相對穩定的食物鏈關系，可以從食物鏈的角度減少機場圍界內及周邊環境對鳥類的吸引力，從而降低鳥類在機場的出現頻率[4]。國內的一些專家對機場植物群落多樣性進行了大量的研究，楊效東[5]對重慶機場草地棲息地進行調查，分析了植被群落多樣性和鳥類活動的關系。國外一些國家在鳥情調查的基礎上通過對機場及其周邊地區進行生態環境治理，破壞鳥類棲息環境、切斷其食物鏈來減少機場鳥類的發生數量，降低地被植物的多樣性，最終減少鳥擊的風險[6]。通過對建三江機場圍界內及周邊環境進行植物多樣性調查，篩選出適合機場種植的植物，創造不利于鳥類取食的環境，同時從植物-昆蟲-鳥類的食物鏈進行入手，切斷鳥類的食物來源，使機場鳥類的數量減少，進而降低鳥類對飛行器的威脅，達到鳥擊防控的最終目的。

1 樣地概況

建三江濕地機場位于建三江管理局西南方向七星農場，在三江平原處，農場的南部，地勢平緩，該機場臨近沼澤區，為典型的濕地機場，于2017年10月29日正式通航[7-8]。建三江濕地機場占地面積為167 hm2，航站樓面積3000 m2，飛行區技術等級為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。機場地處三江平原，周邊分布著大面積濕地、農田及其樹林等，土壤肥沃，適宜多種植被生長，植物豐富度較高，極易吸引鳥類進入機場活動，給機場飛行器帶來了較大的安全隱患。

2 研究方法

2.1 植物調查方法

采用樣方法、觀察法等方法對樣方內植物進行多樣性調查，掌握機場內及其周邊環境植物的種類及數量[9-10]。觀察不同樣方內植物的花期或果期以及該環境中鳥類的取食部位和活動區域[11]。選取4個不同區域的樣方，比較4個樣方內植物的種類和數量及分布情況。對于不能直接鑒別的植物帶回實驗室，通過查閱文獻資料和植物分類專著來進行分類和鑒定[12]，選取一些比較完整的植物帶回實驗室制作成標本，并觀察植物的形態特征。將調查的植物種類和數量進行統一整理，運用生物多樣性計算方法，采用DPS 7.05及SPSS 14.0等軟件進行數據處理[13]，確定建三江機場內植物的優勢種，分析植物對機場鳥擊的影響。

2.2 鳥類調查方法

機場鳥類調查每月進行1～2次，采用樣線法和樣點法進行調查。樣線法是小組成員以每小時1.5～2 km的速度沿著設定線路前行并記錄沿途鳥類種類、數量、周圍環境及形態特征；樣點法是小組成員以觀察點為中心，記錄四周鳥類發生情況，并采用雙筒望遠鏡進行觀察，長焦相機拍照，對數量進行估算，根據鳥類學分類圖鑒等文獻對其進行種類鑒定[14-21]。

2.3 數據統計與分析

2.3.1 物種多樣性指數(H)

根據Shannon-Wiener多樣性指數公式：

H=-∑PilnPi

Pi=Hi/H

式中:Pi是物種i的個體數，H是物種的總個體數。

2.3.2 均勻度指數(J)

根據Pielou均勻度公式：

J=H/lnS

式中：H是Shannon-Wiener多樣性指數，S為物種數目。

2.3.3 優勢度指數(D)

采用貝格-派克(Berger-Parker)指數，計算公式為：

D=Nmax/Nt

式中：Nmax為優勢種的種群數量，Nt為全部物種的種群數量。

數據分析采用了DPS 7.05軟件進行上述數據的統計。

3 結果與分析

3.1 調查結果

通過對建三江濕地機場圍界內及周邊環境進行植物調查，共觀察和記錄樣方內植物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 %。

據調查統計發現，優勢種共有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種植物數量較多，分布較廣，對鳥類活動影響較大。通過觀察記錄了植食性鳥類4科5種。機場內的優勢植物為鳥類提供了豐富的食源，同時也為機場中鳥類提供了繁殖和棲息場所。

1.狗娃花 2.東北玉簪 3.鵝絨委陵菜 4.雨久花

3.2 不同區域植物生態學指數與分析

從表1可以看出，物種多樣性指數(H)的大小順序為：圍界外行道樹旁>圍界外灌木區>圍界內草坪區>圍界外草坪區。說明圍界外行道樹旁植株較為豐富，種類復雜多樣；圍界內植株較其它幾個區域豐富度低，原因為機場定期進行割草。均勻度指數(J)的大小順序為圍界外行道樹旁>圍界內草坪區>圍界外灌木區 >圍界外草坪區，機場圍界外行道樹旁條件適宜，并且人為干擾較小。優勢度指數(D)的大小順序為：圍界外行道樹旁>圍界內草坪區>圍界外草坪區>圍界外灌木區，圍界外行道樹優勢度最大。

表1 建三江濕地機場不同區域野生生態學指數對比表

3.3 不同區域的植物相似度比較

研究采用Sorensen相似性系數原理[22]對建三江濕地機場不同群落相似度進行分析，見表2。結果發現，圍界外行道樹旁和圍界外草坪區相似度最高，植物種類相近，圍界外草坪區與圍界內草坪區的相似度差異顯著，可推測與機場圍界內定期清除雜草和割草直接相關。

表2 建三江濕地機場不同區域植物的相似度分析

4 總結與展望

建三江濕地機場具有較為豐富的植物資源，為鳥類提供了優越的生存環境。植物和昆蟲是鳥類的主要食物來源，它們決定著鳥類在機場內出現的頻率，進而影響飛機的飛行安全。通過對植物群落多樣性調查，掌握機場內植物的種類、數量及其分布，篩選出適合機場大量種植的植物，對機場植物進行處理，使機場植物群落單一化、簡單化，從而減少斑胸短翅鶯(Bradypterusthoracicus)等植食性鳥類進入機場的頻率。機場通過改善植物種類來降低昆蟲和鳥類的種類和數量，最終達到鳥擊防范的目的。昆蟲是吸引鳥類覓食的重要因素，建議機場工作人員定期噴灑生物殺蟲劑，減少昆蟲在植物上的活動頻率。機場中植物-昆蟲-鳥類構成了一個相對穩定的食物鏈，可通過切斷食物鏈的手段，達到減少鳥類的出現頻率。

鳥類防范研究涉及到機場管理、機場周邊環境、生態學和鳥類學等種種因素，建議機場從多方面考慮研究，盡量避免事故的發生，鳥擊防范工作是一個綜合性工作，需要機場管理機構和航空部門長期共同努力，才能取得良好的效果。任何鳥擊防范措施都有其必然的局限性，不能從根本上預防鳥擊事件的發生。鳥防的最有效措施是破壞鳥類棲息的環境，迫使鳥類減少在機場內外活動的頻率。應該嚴格控制機場及其周邊環境植被的高度，對高大的植物進行修剪，盡量將高大喬木改用為低矮灌木和草本植物，以改善鳥類筑巢繁殖的棲息環境，從而提高飛機飛行的安全系數。