機場鳥類群落與鳥擊之間的關(guān)系

李曉娟，唐雙國，周材權(quán)

(1.重慶機場集團有限公司，重慶 401120;2.中國民用航空重慶安全監(jiān)督管理局，重慶 401120;3.西南野生動植物資源保護教育部重點實驗室，南充 637009;4.西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院珍稀動植物研究所，南充 637009)

鳥擊(Birdstrike)是指飛機在起飛、飛行或降落過程中被鳥類(或其它動物)撞擊而發(fā)生的飛行不安全事件。它是隨著飛機的誕生而出現(xiàn)的一種災(zāi)害，具有突發(fā)性和多發(fā)性的特點［1］。國際航空聯(lián)合會把鳥擊災(zāi)害升級為“A”類航空災(zāi)難，防范鳥擊已經(jīng)成為當(dāng)今航空領(lǐng)域的一個世界性難題，成為各地鳥類學(xué)家、生態(tài)學(xué)家共同關(guān)注的課題［2］。根據(jù)中國民用航空安全信息網(wǎng)、中國民航鳥擊航空器信息網(wǎng)公布的數(shù)據(jù)，近幾年來，鳥擊一直是中國民航的第一大事故征候類型。鳥擊給中國民航帶來了巨大的經(jīng)濟損失，僅2012年因鳥擊就造成約1.9億人民幣的經(jīng)濟損失。

Thorpe［3-4］，Dolbeer［5］研究表明，絕大多數(shù)鳥擊事件發(fā)生在機場及其附近空域，主要發(fā)生于飛機的起飛滑跑、爬升、進近和著陸滑行階段。根據(jù)民航局《民用機場運行安全管理規(guī)定》(CCAR-140)第186條要求，“機場管理機構(gòu)應(yīng)當(dāng)持續(xù)的開展鳥害防范基礎(chǔ)調(diào)研，全面掌握機場及其附近地區(qū)的生態(tài)環(huán)境、鳥類種群”，國內(nèi)很多機場都開展鳥情調(diào)研工作，分析鳥情或鳥類群落特征，根據(jù)鳥類群落調(diào)查判斷鳥擊的高危物種，但較少結(jié)合機場的鳥擊數(shù)據(jù)進行分析。為了解鳥類群落與鳥擊高發(fā)物種之間的關(guān)系，筆者于2010年3月到2011年2月，對江北機場飛行區(qū)、城鎮(zhèn)園林、農(nóng)耕3個區(qū)域的鳥類群落進行調(diào)查、分析，結(jié)合江北機場2009年～2013年收集的鳥擊數(shù)據(jù)，旨在說明鳥擊防范真正需要關(guān)注的是哪些鳥種，為江北機場及其它機場的鳥擊防范提供參考。

1 研究地區(qū)與方法

1.1 研究地區(qū)概況

江北機場位于重慶市東北19 km，海拔415.5 m，周圍是相對高差10 m～20 m左右的低矮丘陵和洼地。該地區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，具有冬暖、夏熱、春早、秋雨、云霧多、日照少等特點，全年平均氣溫18.3℃，年降水量1 132.8 mm，年平均霧日數(shù)88.2 d，相對濕度85%，在動物地理區(qū)劃中，江北機場所在區(qū)域?qū)儆跂|洋界西南區(qū)東南低山亞區(qū)。

根據(jù)機場及周邊區(qū)域的環(huán)境特點，將機場及周邊區(qū)域比較典型的生境劃分為:飛行區(qū)草地、城鎮(zhèn)園林、農(nóng)耕3個區(qū)域。

飛行區(qū)草地:以禾本科植物占絕對優(yōu)勢，主要優(yōu)勢種有狗牙根(Cynodon dactylon)、茅葉藎草(Aneurolepidium Prionodes)、白茅(Imperata cylindrica)、狗尾草(Setaria viridis)十字馬唐(Digiaria cruciata)和看麥娘(Alopecurus aequalis)。

農(nóng)耕區(qū):機場東臨農(nóng)耕丘陵，錯落分布一些村鎮(zhèn)，植被類型和環(huán)境比較復(fù)雜。既有農(nóng)田栽種植被，也有人工林、次生灌叢。主要植被有柏木(Cupressus funebris)、雪松(Cedrus deodara)、銀杏(Ginkgo biloba)、刺桐(Erythrina variegata var.orientails)等。

城鎮(zhèn)園林:機場西面連接兩路、雙鳳橋、一碗水等渝北城區(qū)，南北兩頭為城市工業(yè)園區(qū)、保稅港區(qū)，城區(qū)分布各類公園、居民小區(qū)。機場綠化區(qū)域與城市居民區(qū)植物物種多樣性較低，但園林植物配置中，栽植有大量招引鳥類的物種，如天竺桂(Cinnamomum pedunculatum)、小葉榕(Ficus microcarpa var.pusillifolia)、黃葛樹(Ficus virens)、香樟(Cinnamomum camphora)、麥冬(Ophiopogon japonicus)等，這些植物絕大多數(shù)不僅植株高大，為鳥類提供了必要的棲息場所，同時結(jié)實量大，且鳥類喜食。

1.2 研究方法

1.2.1 鳥類群落調(diào)查方法

根據(jù)飛機起降、飛行航線，機場及周邊生境特點，設(shè)置6條樣帶，每條樣帶長2.5 km，其中飛行區(qū)草地兩條、南北下滑方向的農(nóng)耕區(qū)兩條、城鎮(zhèn)園林區(qū)域兩條。采用固定樣線法對機場及周邊鳥類群落進行調(diào)查，對樣帶兩側(cè)50 m內(nèi)觀察到的鳥類種類和數(shù)量進行記錄，行走速度為1.5 km·h-1～2 km·h-1。其中3月～5月為春季、6月～8月為夏季、9月～11月為秋季、12月～2011年2月為冬季。每個月對每條樣帶調(diào)查兩次。調(diào)查工具為Bushnell 8×42手持雙筒望遠鏡。以直接記數(shù)(實體數(shù))和間接估計(叫聲、巢數(shù)等)相結(jié)合統(tǒng)計鳥的種類數(shù)量。鳥類的分類，區(qū)系型，季節(jié)型查閱一定的參考資料確定［6-7］。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

(1)密度

密度D以個體遇見率表示，單位為只/h［8］。將觀察到的個體數(shù)占群體中鳥類總數(shù)的比值定為Pi，Pi＞0.1定為優(yōu)勢種，Pi為第i物種個體數(shù)與所有物種個體總數(shù)的比值。

(2)重要性值［9］

Ⅳ=相對數(shù)量成分 +相對時間成分 +相對空間成分;

相對數(shù)量成分=某種鳥的個體數(shù)/數(shù)量最多的那種鳥的個體數(shù)×100;

相對時間成分=某種鳥出現(xiàn)的調(diào)查次數(shù)/總調(diào)查次數(shù)×100;

相對空間成分=某種鳥出現(xiàn)的樣方數(shù)/總樣方數(shù) ×100。

Ⅳ≥200的為群落中最重要的鳥種，100≤Ⅳ＜200的為對群落中較重要的鳥種，50≤Ⅳ＜100的為群落中一般的鳥種，Ⅳ＜50的定為群落中不重要的鳥種。

(3)以Shannon-Wiener指數(shù)測度鳥類的物種多樣性［9］

式中:H′為物種多樣性指數(shù);s為總的物種數(shù)。

(4)用Pielou指數(shù)測度均勻度［9］

式中，H′max 即 lns。

(5)優(yōu)勢度指數(shù)C采用公式［9］

(6)相似性系數(shù)［10］

S:相似性指數(shù);a:群落A的種數(shù);b:群落B的種數(shù);c:兩個群落中共有的種數(shù)。

統(tǒng)計工具采用Microsoft(R)Excel 2003。

1.2.3 鳥擊數(shù)據(jù)收集鑒定

將跑道上撿到鳥類尸體、機務(wù)航后檢查發(fā)現(xiàn)鳥擊、機組報告發(fā)生鳥擊均認(rèn)定為發(fā)生鳥擊事件，盡量收集、保持鳥擊殘骸，跑道上撿到的鳥類尸體直接通過鳥類形態(tài)確認(rèn)鳥擊物種信息，其余按照《航空器鳥擊殘留物收集、保存和提交辦法》(AP-140-CA-2011-1)進行收集、保存，送交中國民航鳥擊殘留物鑒定重點實驗室(南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院)鑒定鳥擊物種信息。

2 結(jié)果與分析

2.1 鳥類群落結(jié)構(gòu)

共記錄到鳥類84種，隸屬于12目35科，其中留鳥43種，占51.19%，夏候鳥17種，占20.24%，旅鳥12種，占14.29%，冬候鳥12種，占14.29%。古北種 46種，占 54.76%，東洋種 33種，占39.29%，不易歸類種5種，占5.95%。江北機場及周邊鳥類群落富含古北界成分(具體見表1)。

2.2 同一生境四季鳥類多樣性比較

春秋作為鳥類遷徙季節(jié)，使得飛行區(qū)鳥類種類、多樣性比夏季和冬季大;夏季由于鳥類食物資源相對豐富，吸引了大量的［樹］麻雀(D=63.833)、家鴿(D=21.333)、金翅(D=20.667)等鳥類到飛行區(qū)取食，使得飛行區(qū)在夏季鳥類數(shù)量最多，集群性最高、優(yōu)勢度最大、多樣性最低;冬季鳥類數(shù)量比較大主要與鳥類集群越冬的習(xí)性有關(guān)，冬季江北機場鳥類數(shù)量比較大的是［樹］麻雀(D=33)、小云雀(D=32.333)等。農(nóng)耕區(qū)夏季鳥類密度、種數(shù)都較低，主要是由于重慶地區(qū)夏季氣候炎熱、夏候鳥隱蔽于林灌中，難于發(fā)現(xiàn)造成。機場及附近園林區(qū)域主要植被如黃葛樹，全年枝葉繁茂，花期5月～8月，果期8月～11月，為白頭鵯、蠟嘴雀、椋鳥等提供了良好的棲息、取食場所，城鎮(zhèn)園林秋季由于食物資源豐富，因此密度最大，城鎮(zhèn)園林冬季數(shù)量比較大主要與鳥類集群越冬的習(xí)性有關(guān);同時由于城鎮(zhèn)園林在冬季相對豐富的食物資源有關(guān);城鎮(zhèn)園林環(huán)境鳥類種類、多樣性比較大，另一方面也說明了機場城鎮(zhèn)園林環(huán)境優(yōu)越，是鳥類良好的越冬場所(同一生境四季鳥類多樣性比較具體見表2)。

2.3 不同生境鳥類多樣性比較

3種生境鳥類群落中，飛行區(qū)鳥類密度、種數(shù)、多樣性較農(nóng)耕區(qū)、城鎮(zhèn)園林區(qū)域都要小，均勻度:農(nóng)耕區(qū)相對比較高，飛行區(qū)與城鎮(zhèn)園林稍低些;優(yōu)勢度飛行區(qū)夏季、秋季、冬季優(yōu)勢度都比較大，農(nóng)耕區(qū)四個季節(jié)的優(yōu)勢度都相對較小，說明城鎮(zhèn)園林、農(nóng)耕區(qū)較飛行區(qū)物種更豐富、群落穩(wěn)定，飛行區(qū)集群活動鳥類相對比較明顯(具體見表2)。分析3種生境群落相似性發(fā)現(xiàn)，城鎮(zhèn)園林與農(nóng)耕區(qū)相似性系數(shù)比較高，而飛行區(qū)與城鎮(zhèn)園林、農(nóng)耕區(qū)域的相似性均比較低(具體見表3)，鳥類由于對生境的選擇與依賴性，農(nóng)耕區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域的園林鳥如白頭鵯、蠟嘴雀等，灌林鳥如大山雀、白頰噪鹛等一般不進入飛行區(qū)的草地環(huán)境活動。但廣性分布的鳥類如:［樹］麻雀、家鴿經(jīng)常進入飛行區(qū)活動。

2.4 鳥擊物種與機場及周邊鳥類群落的對比

2009年～2013年，收集189起鳥擊事件中，能確定鳥擊物種信息的有68起，占35.98%，其中白天29起、晚上39起，涉及鳥綱9目18科32種鳥類61起鳥擊，占89.71%，另有哺乳綱翼手目6種獸類7起撞擊事件，占10.29%(具體見表4)。

表2 江北機場3種生境四季鳥類群落多樣性比較

表3 江北機場3種生境鳥類群落相似性比較

表4 江北機場2009～2013年不同季節(jié)鳥擊物種信息統(tǒng)計表

將不同季節(jié)的鳥擊物種與江北機場的鳥類群落中Pi﹥0.01的鳥擊物種進行對比發(fā)現(xiàn):白天:除紅喉歌鴝、鶚、灰頭麥雞、紅隼、黑枕黃鸝等5種遷徙鳥鳥擊物種外，其余均是飛行區(qū)數(shù)量比較大的鳥類，飛行區(qū)集群或數(shù)量比較大的鳥類容易成為鳥擊高危物種。但是飛行區(qū)數(shù)量比較大的鳥類如田鷚、金翅等均未有鳥擊記錄，結(jié)合日常觀察:鳥擊高危性與鳥類的活動習(xí)性和在飛行區(qū)的活動區(qū)域關(guān)系更密切。白鹡鸰、家鴿、［樹］麻雀、家燕、金腰燕等鳥擊頻發(fā)物種同時也是農(nóng)耕區(qū)、園林區(qū)常見的物種;晚上鳥擊高發(fā)的物種與各季節(jié)的鳥類群落關(guān)系不大，飛行區(qū)集群鳥類如:小云雀、家燕、［樹］麻雀等在鳥類遷徙季節(jié)也有夜間鳥擊記錄。

3 結(jié)論與討論

江北機場鳥類群落中最重要的鳥擊物種與群落中密度較大的鳥種與實際的鳥擊高危物種之間存在著較大的偏差。

3.1 飛行區(qū)鳥類與鳥擊之間的關(guān)系

飛行區(qū)數(shù)量多的鳥種如:小云雀、白鹡鸰、家鴿、家燕、［樹］麻雀等都是鳥擊高危物種。此判斷結(jié)果與吳雪等［11］的鳥類群落危險性的分析結(jié)果一致。江北機場白天鳥擊的一個重要原因是飛行區(qū)環(huán)境對鳥類的吸引。4月～5月份是鳥擊的高發(fā)期，兩個月各收集鳥擊信息6起。4月～5月份，早春植物如野豌豆、夏枯草等植物種子成熟，吸引鳥類到飛行區(qū)取食。春季白天鳥擊物種有:小云雀、［樹］麻雀、家鴿、白鹡鸰以及遷徙鳥等，小云雀、［樹］麻雀、家鴿、白鹡鸰等都是飛行區(qū)非常常見的鳥類。夏季、秋季白天鳥擊都保持較高的水平，主要是由于夏季、秋季飛行區(qū)食物資源豐富，吸引鳥類到飛行區(qū)棲息、取食等。冬季飛行區(qū)小云雀、［樹］麻雀數(shù)量大，但是鳥擊相對較少的階段，初步分析是由于長期在飛行區(qū)集群活動，慢慢適應(yīng)了航空器的飛行。

8月白天鳥擊高的原因，一方面是由于8月飛行區(qū)食物充裕，吸引各類鳥類到飛行區(qū)取食，另一方面主要是因為8月份，幼鳥活動頻繁，幼鳥可能缺乏對航空器威脅的認(rèn)識或欠缺成功躲避航空器的能力［12］，造成 8 月份鳥擊頻次較高;Chilvers等［13］在基督城國際機場發(fā)現(xiàn)4月份鳥擊概率最高，是因為這個時候剛會飛的鳥最多，幼鳥規(guī)避航空器成功率比較低。

3.2 機場周邊環(huán)境與鳥擊的關(guān)系

機場周邊的農(nóng)耕、城鎮(zhèn)園林區(qū)域的優(yōu)勢種［樹］麻雀、家鴿、燕子等，它們適宜人類的居住環(huán)境，也經(jīng)常到飛行區(qū)活動，并且數(shù)量巨大，成為江北機場鳥擊的高危物種。因此，加強這些鳥種的控制對鳥擊防范工作非常重要。鳥擊數(shù)據(jù)分析表明機場及周邊生境管理對防范鳥擊事件發(fā)生具有非常重要的作用［5，14-16］，鳥擊防范應(yīng)將措施擴展到機場周邊土地利用管理［17～18］。

但是農(nóng)耕區(qū)、城鎮(zhèn)園林區(qū)域鳥類群落中某些主要鳥種如白頰噪鹛、白頭鵯等，喜好林灌環(huán)境，一般不到飛行區(qū)草地環(huán)境活動，即使到飛行區(qū)也只是在圍欄外的高草區(qū)活動，一般不穿越跑道，并且由于江北機場南北方向較周邊的農(nóng)耕、丘陵區(qū)域地勢要高，因此白頰噪鹛、白頭鵯、八哥等鳥類的活動高度與飛機起飛的高度一般不會交會，因此從未發(fā)現(xiàn)過他們的鳥擊記錄。

3.3 江北機場鳥擊物種與遷徙鳥的關(guān)系

江北機場鳥擊鑒定確定的31種鳥類中，有25種(占80.65%)是筆者2010年3月～2011年2月的機場鳥類群落調(diào)查中未發(fā)現(xiàn)(13種)或是罕見種(12種);與吳雪等的調(diào)查數(shù)據(jù)對照發(fā)現(xiàn)，有22種(占70.97%)是未發(fā)現(xiàn)(16種)或是罕見種(6種)，將這 25 種鳥類與廣西［19］、云南［20～21］地區(qū)關(guān)于遷徙鳥調(diào)研的鳥類群落對照發(fā)現(xiàn)，紅喉歌鴝、紅脅藍尾鴝、池鷺等鳥擊頻發(fā)物種是這些地區(qū)常見的遷徙鳥，初步判斷江北機場春秋季節(jié)鳥擊高發(fā)與鳥類遷徙有關(guān)。筆者的鳥類群落調(diào)查較吳雪等的調(diào)查的面積要小，樣線要少，筆者的調(diào)查更傾向飛行區(qū)與飛行區(qū)外飛機起降航線區(qū)域的鳥類群落調(diào)查，兩者對于判斷鳥擊高危物種并無明顯差異。

4 防范建議

(1)加強對飛行區(qū)集群鳥類如:小云雀、白鹡鸰、家鴿、家燕、［樹］麻雀的監(jiān)控，采取聲音、視覺、物理、化學(xué)等各類驅(qū)逐措施，在8月～9月份，強度割草、滅蟲，防止地表草叢動物吸引家鴿、白鹡鸰、家鴿、家燕、［樹］麻雀等鳥類捕食，控制小云雀、［樹］麻雀冬季在飛行區(qū)集群越冬的食物來源。

(2)將飛行區(qū)作為鳥擊防范的重點區(qū)域。鳥類(或其它野生動物)的活動路線與航空器起降、飛行的路線相交時就有發(fā)生鳥擊的危險。飛行區(qū)作為航空器活動的密集區(qū)域更容易遭遇鳥擊，江北機場鳥擊數(shù)據(jù)也驗證了此結(jié)論。因此，飛行區(qū)應(yīng)作為鳥擊防范的重點區(qū)域，各類鳥擊防范措施如環(huán)境治理、滅蟲、設(shè)備驅(qū)逐等，應(yīng)優(yōu)先在起降方向、跑道、滑行道及周邊區(qū)域?qū)嵤瑢ⅧB類向環(huán)場道及更遠的周邊驅(qū)逐。

(3)加強機場夜間鳥類的調(diào)查。目前國內(nèi)機場大多根據(jù)鳥類群落特征判斷鳥擊高危物種，但這些鳥類群落的調(diào)查多局限于白天。根據(jù)江北機場以及民航局公布的鳥擊數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，夜間才是鳥擊的高發(fā)時段，并且危險性更大，這也是江北機場鳥類群落分析的最重要鳥種與實際鳥擊高危物種存在偏差的主要原因。因此建議國內(nèi)機場進一步加強飛行區(qū)夜間棲息、活動鳥類的調(diào)查，在鳥類遷徙季節(jié)，還應(yīng)該把這個調(diào)查區(qū)域延伸到機場周邊區(qū)域，關(guān)注當(dāng)?shù)氐镍B類遷徙情況。

(4)開展蝙蝠類的調(diào)查與防范。鳥擊數(shù)據(jù)顯示，蝙蝠類是鳥擊的高發(fā)物種之一，由于蝙蝠類的調(diào)查難度較大，目前國內(nèi)機場幾乎沒有開展當(dāng)?shù)仳痤惙N類、活動情況的調(diào)查，為提升蝙蝠類防范的針對性，建議開展蝙蝠類的調(diào)查。

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