云南大理機(jī)場鳥類多樣性及鳥擊防范*

田靜，洪磊，王瑩瑩，李奇生,3 ，胡遠(yuǎn)芳，羅旭,3

(1.西南林業(yè)大學(xué) 生物多樣性保護(hù)學(xué)院/云南生物多樣性研究院，云南 昆明 650224；2.云南工商學(xué)院 建筑工程學(xué)院，云南 昆明 651705；3.云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650224)

鳥擊也稱鳥撞，是指飛機(jī)在起飛、飛行或降落過程中被鳥類撞擊而導(dǎo)致的飛行受損或航空安全事故[1]。鳥擊已成為威脅飛機(jī)等航空飛行器飛行安全的重要因素，具有多發(fā)性和突發(fā)性，對人民的生命、財產(chǎn)安全帶來極大的威脅，對鳥和人類產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面影響[2-3]，對飛行安全的威脅逐年上升[4-5]。由于鳥擊對飛機(jī)和人的生命財產(chǎn)造成了重大損失，所以國際航空聯(lián)合會已將機(jī)場鳥擊災(zāi)害升定為“A”類航空災(zāi)難[6-7]。機(jī)場的鳥擊防范問題日益受到重視，國內(nèi)不少機(jī)場均進(jìn)行過鳥情調(diào)研與鳥擊預(yù)防的研究[8-14]。這些研究表明，大多數(shù)鳥擊事故發(fā)生在機(jī)場及其附近空域[15]，因此機(jī)場及周邊應(yīng)是鳥擊防范工作的重點(diǎn)區(qū)域。早期人們主要把防治鳥擊工作放在如何提高飛機(jī)的防鳥擊性能上，直到20世紀(jì)60年代初，才將注意力轉(zhuǎn)到鳥類學(xué)和生態(tài)學(xué)的研究上[16-20]。

大理機(jī)場位于大理白族自治州境內(nèi)，于1995年11月建成通航。大理市擁有得天獨(dú)厚的旅游資源和快速發(fā)展的旅游業(yè)，機(jī)場距離大理市區(qū)僅13 km，2015年大理機(jī)場旅客吞吐量突破100×104人次，隨著大理市旅游業(yè)發(fā)展，大理機(jī)場旅客吞吐量和航線總數(shù)日益增多，成為了云南西部重要的航空樞紐。依據(jù)中國民用航空總局要求，民航機(jī)場須定期開展鳥情評估。大理機(jī)場2010年進(jìn)行過鳥擊風(fēng)險評估[21]。由于大理海東開發(fā)以及客流量增加，2019年大理機(jī)場完成二期擴(kuò)建，機(jī)場和周邊環(huán)境都發(fā)生較大的改變，這可能導(dǎo)致鳥類群落組成也發(fā)生變化。

因此，2019年本研究對大理機(jī)場的鳥類組成、數(shù)量和棲息生境進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合鳥類學(xué)與生態(tài)學(xué)的關(guān)聯(lián)性對大理機(jī)場的鳥類組成、習(xí)性、棲息地特征和機(jī)場的鳥擊危險系數(shù)等進(jìn)行研究，篩選了該機(jī)場的高風(fēng)險鳥種，分析吸引鳥類的環(huán)境因素，并依據(jù)篩選出的高風(fēng)險鳥種的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)習(xí)性，提出有針對性的鳥擊防范措施，從而有效地防止鳥擊事件的發(fā)生，保護(hù)人身安全和財產(chǎn)安全。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)概況

大理機(jī)場位于大理白族自治州洱海東南岸，是南北走向的高填方機(jī)場，跑道全長2 600 m，海拔2 155 m[21]。受高原季風(fēng)氣候影響，該地屬低緯度高原季風(fēng)氣候，干濕季分明，常年盛行南風(fēng)[19]。機(jī)場東、南、北三面環(huán)山，西側(cè)距洱海的最近距離為2.85 km，東側(cè)、北側(cè)在10 km內(nèi)有一些山頭高于跑道水平面，南端較為開闊。

機(jī)場四周主要有農(nóng)地、苗圃等農(nóng)耕環(huán)境以及林地、濕地等自然生境，自然植被具有亞熱帶干性常綠闊葉林特性，植被類型較為單一，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動歷史悠久[21]。機(jī)場飛行區(qū)是以跑道和草地為主的開闊環(huán)境，除機(jī)場工作人員和航班運(yùn)行外，沒有其他人為干擾。本研究根據(jù)中國民用航空局《民用機(jī)場鳥情生態(tài)環(huán)境調(diào)研指南》(AC-140-CA-2009-2)的要求，調(diào)查范圍設(shè)置為機(jī)場錐形面外邊界投影到地面的區(qū)域，總面積144.65 km2。根據(jù)World View-2遙感影像并結(jié)合實(shí)地調(diào)查，將區(qū)域內(nèi)的生境類型劃分為7類，各類型及其面積比例分別為：機(jī)場0.84%、林地8.32%、水域9.28%、灌草叢12.13%、農(nóng)地15.53%、城鎮(zhèn)25.27%、荒山28.65%。

1.2 研究方法

1.2.1 樣線布設(shè)

將調(diào)查區(qū)域劃分為機(jī)場圍界內(nèi)和圍界外，均使用樣線法進(jìn)行調(diào)查，圍界外根據(jù)不同生境，共設(shè)置14條樣線，圍界內(nèi)2條，共16條。圍界外的樣線覆蓋林地、裸地、農(nóng)地、濕地等生境類型，3條樣線在洱海邊濕地，4條樣線在荒山，5條樣線生境是農(nóng)地，2條樣線在林地。每條樣線長度1.5～3.0 km，樣線總長度為29.61 km。圍界內(nèi)的樣線沿內(nèi)部巡護(hù)道設(shè)置，調(diào)查過程中同時記錄機(jī)場內(nèi)部防護(hù)網(wǎng)上的鳥種及數(shù)量。

1.2.2 野外調(diào)查

2019年1、3、6和10月，在大理機(jī)場及周圍地區(qū)進(jìn)行4個季節(jié)的鳥類調(diào)查。依據(jù)鳥類調(diào)查的通行原則，調(diào)查一般在清晨或者傍晚(早上8:00—10:30或者晚上16:00—18:00)進(jìn)行，并根據(jù)實(shí)際天氣情況適當(dāng)調(diào)整調(diào)查時間。借助雙筒望遠(yuǎn)鏡以1.5～2.0 km/h的速度步行沿樣線觀察并記錄下兩側(cè)范圍內(nèi)的鳥種和數(shù)量。調(diào)查時使用GPS記錄各樣線始點(diǎn)及終點(diǎn)的經(jīng)緯度及海拔信息等。調(diào)查中以10 × 42倍雙筒望遠(yuǎn)鏡為主，調(diào)查區(qū)域圖、錄音筆、單反相機(jī)、手機(jī)、筆記本、鉛筆等作為輔助記錄工具。

鳥種鑒別參考《中國鳥類觀察手冊》[22]；鳥類分類和居留型參照《中國鳥類分類與分布名錄》(第三版)[23]并依據(jù)實(shí)地調(diào)查來確定；保護(hù)等級參考《國家重點(diǎn)保護(hù)野生動物名錄》(2021)；瀕危等級參考《中國脊椎動物紅色名錄》[24]；取食類型參照數(shù)據(jù)庫“Elton Traits1.0”對鳥類的食性劃分[25]。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

物種多樣性 香農(nóng)威納指數(shù)(Shannon-Wiener)計算各生境和季節(jié)物種多樣性指數(shù)[26]。

式中:Pi為第i個物種的個體數(shù)在所有物種個體總數(shù)中所占比例，P為全部物種的總個體數(shù)量。

物種均勻度 采用Pielou均勻性指數(shù)計算[27]。

危險鳥類等級的確定 危險鳥類等級評定是在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合鳥類數(shù)量、飛行高度、活動(時間、生境、區(qū)域)、集群大小、分布范圍距航空器起降線路遠(yuǎn)近等因素，綜合考慮對飛行安全潛在威脅的大小而確定[28]。具體如下。

危險等級按危險指數(shù)的高低分為4級：極危(危險指數(shù)≥25)、高危(25>危險指數(shù)≥15)、較危(15>危險指數(shù)≥5)和無危(5>危險指數(shù))[29]。

危險指數(shù)=重要值(IV)× 危險系數(shù)(R)。

重要值IV=(N+G+S+W)/4。

式中：N為相對數(shù)量成分，指某種鳥的個體數(shù)/數(shù)量最大值×100；G為相對集群成分，指某種鳥的群大小/群大小最大值×100，其中群大小=數(shù)量/遇見頻次；S為相對空間成分，指某種鳥出現(xiàn)的生境面積/總面積×100；W為相對質(zhì)量成分，指某種鳥的體質(zhì)量/體質(zhì)量最大值×100，體重由《云南鳥類志》[30-31]查得。

危險系數(shù)(R)=(H+D)/ 2[32]。危險系數(shù)考慮到縱向和橫向2個維度?？v向以飛行高度來體現(xiàn)，將調(diào)查到的鳥類的飛行高度分為：0～5 m 、5～30 m 、30～50 m 、50～100 m 和100 m 以上5個等級，并賦值為0.1、0.5、1.0、0.5和0.1，用(H)進(jìn)行表示[32]。橫向以機(jī)場圍界內(nèi)外來體現(xiàn)，對圍界內(nèi)賦值為0.5，圍界外賦值為0.1，用(D)進(jìn)行表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 鳥類物種組成

實(shí)地調(diào)查到野生鳥類128種，機(jī)場網(wǎng)捕鳥類5種，共計16目47科130種16 281只，其中褐翅鴉鵑(Centropussinensis)、紫水雞(Porphyrioporphyria)、黑翅鳶(Elanuscaeruleus)、鳳頭蜂鷹(Pernisptilorhyncus)、白尾鷂(Circuscyaneus)、普通鵟(Buteojaponicus)、紅角鸮(Otussunia)、白胸翡翠(Halcyonsmyrnensis)、紅隼(Falcotinnunculus)和紅脅繡眼鳥(Zosteropserythropleurus)為國家II級重點(diǎn)保護(hù)鳥類。根據(jù)《中國脊椎動物紅色名錄》，有近危(NT)物種4種，分別是白眼潛鴨(Aythyanyroca)、黑翅鳶、鳳頭蜂鷹和白尾鷂；易危(VU)物種有紫水雞1種。機(jī)場附近調(diào)查到家鴿(不納入鳥類多樣性分析，但對其危險等級進(jìn)行評估，方法與野生鳥類相同)，春季、夏季、秋季的數(shù)量分別為88、45、140只，冬季未調(diào)查到。

鳥種組成以雀形目鳥類最多，共84種，占64.6%；其次是雁形目(Anseriformes)和鸻形目(Charadriiformes)，各7種，分別占5.4%。居留類型分析表明留鳥83種，占63.8%；其次是冬候鳥33種，占25.4%；夏候鳥12種，占9.2%；旅鳥1種，占0.8%。記錄鳥種中，食蟲性鳥類最多，67種；其次是雜食性鳥，26種；取食植物和種子的鳥類18種占13.8%；肉食性鳥類12種占9.3%；取食果實(shí)和花蜜的鳥類7種，占5.4%。

2.2 鳥類多樣性季節(jié)變化

秋、冬季的鳥種數(shù)多于春、夏季(表1)。鳥類的多樣性指數(shù)和均勻度數(shù)均在秋季最高(H′=3.6903,J=0.8263)，而在冬季最低(H′=1.451 5,J=0.329 4)，優(yōu)勢度指數(shù)則在冬季最高(表1)。

表1 大理機(jī)場鳥類多樣性的季節(jié)變化

2.3 鳥種風(fēng)險評估

經(jīng)評估，風(fēng)險等級為極危(R≥25)的鳥類共3種，春季和秋季極危的物種是家燕和家鴿，夏季風(fēng)險最高的是黃臀鵯(Pycnonotusxanthorrhous)；風(fēng)險等級為高危15≤R<25的鳥類共6種，分別為鳳頭潛鴨(Aythyafuligula)、小(Tachybaptusruficollis)、普通鵟、紅隼、麻雀(Passermontanus)、白鹡鸰(Motacillaalba)；較危的鳥類共30種；低危的鳥類共91種(表2)。風(fēng)險等級為極危和高危的9種鳥類是機(jī)場重點(diǎn)防范對象。從居留類型來看，重點(diǎn)防范鳥類以留鳥為主(7種)，冬候鳥2種。從取食類型來看，食蟲鳥有3種，取食植物和種子的鳥類2種，肉食性鳥類2種，取食果實(shí)和花蜜鳥類1種，雜食性鳥類1種。從季節(jié)來看，春季高危鳥類有小、普通鵟、家燕(Hirundorustica)和黃臀鵯，占春季鳥類種數(shù)的5.6%；夏季極危鳥類有家燕、黃臀鵯，高危鳥類有麻雀、白鹡鸰，占夏季鳥類種數(shù)的7.2%；秋季極危鳥類為家燕，高危鳥類有普通鵟、紅隼、白鹡鸰；冬季僅鳳頭潛鴨1種為高危(圖1、圖2)。家鴿在春、夏、秋三個季節(jié)都是極危，在春秋季是風(fēng)險最高的鳥類(圖2)。

表2 大理機(jī)場具有鳥擊風(fēng)險的鳥類名錄

圖1 大理機(jī)場各風(fēng)險等級鳥類物種數(shù)季節(jié)變化

圖2 大理機(jī)場高風(fēng)險鳥類的物種組成和季節(jié)變化

3 討論與結(jié)論

3.1 機(jī)場鳥類組成

本次調(diào)查在大理機(jī)場及其周圍共記錄130種鳥類，和10年前調(diào)查結(jié)果[21]相比，新增68種鳥類，包括13種國家二級重點(diǎn)保護(hù)鳥類，但也有19種鳥類未記錄到。沒有記錄到的主要是鹀科(Emberizidae)和鶇科，可能是與荒山和苗圃面積減少、城鎮(zhèn)擴(kuò)大有關(guān)。新增的鳥類主要是鴨類、鵯類、鹛類、太陽鳥等，其中水鳥增加4種，這和洱海保護(hù)、岸邊濕地恢復(fù)有關(guān)；鹛類增加8種，均在機(jī)場東側(cè)的五福山記錄到。2011年由于林區(qū)防火原因并未對五福山進(jìn)行調(diào)查[21]，這是本次調(diào)查較以往記錄更多的主要原因，68種新增記錄中有37種僅在五福山記錄到。

將2次調(diào)查的鳥類居留型組成進(jìn)行比較，本次調(diào)查留鳥83種(63.8%)，與2011年的64.2%接近，冬候鳥的比例也接近(24.7%和25.4%)，這表明該地鳥類居留組成未發(fā)生較大變化。

3.2 機(jī)場鳥擊風(fēng)險評估方法

國內(nèi)有多個機(jī)場都開展過鳥擊風(fēng)險評估，但每個機(jī)場的風(fēng)險評估方法都不同。如駱崗機(jī)場根據(jù)鳥類相對數(shù)量、遇見頻率、生境利用率和飛行高度因子對鳥擊風(fēng)險進(jìn)行評價[32]；保山機(jī)場認(rèn)為鳥擊發(fā)生與鳥類種類、出現(xiàn)月份、個體體重、危害等級、數(shù)量狀況等因素有密切關(guān)系[10]；大慶薩爾圖機(jī)場根據(jù)二維空域單位面積內(nèi)鳥的質(zhì)量進(jìn)行鳥擊危險指數(shù)評估[33]。不同機(jī)場選擇的風(fēng)險評估方法不盡相同，但運(yùn)用最多的是重要值公式，該公式最先由Rollfinke等[34]提出，后經(jīng)欒曉峰等[35]改進(jìn)，運(yùn)用相對數(shù)量、相對時間、相對空間以及相對質(zhì)量進(jìn)行計算，丁振軍等[28]在重要值公式的基礎(chǔ)上增加了危險系數(shù)，這是目前國內(nèi)較為常用的評估方法。我們在本次鳥擊風(fēng)險評估中使用了該方法，較2011年評估所用的風(fēng)險分析模型[21]，所得到的評估結(jié)果和其他機(jī)場有更好的可比性。

大理機(jī)場不同季節(jié)的鳥種組成存在明顯差異(表1、圖1)，因此在鳥擊風(fēng)險評估時對不同季節(jié)分別進(jìn)行評估，才能得到更加有針對性的預(yù)防措施，這是本次評估最為重要的改進(jìn)。本研究與瀘沽湖機(jī)場[29]、滄源佤山機(jī)場[36]采用相同的鳥擊風(fēng)險評估方法，用重要值公式計算，都考慮數(shù)量、集群大小、生境利用率、飛行高度等因素，計算結(jié)果在云南西部機(jī)場之間有較好的可比性：將大理機(jī)場與滬沽湖、滄源機(jī)場比較，發(fā)現(xiàn)春、夏、秋3季的高風(fēng)險鳥種數(shù)量都多于冬季，留鳥的高風(fēng)險鳥種數(shù)量也都遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于冬候鳥、夏候鳥和旅鳥，3個機(jī)場的高風(fēng)險鳥種主要是集群性鳥類、猛禽以及人為飼養(yǎng)的家鴿。3個機(jī)場均為高填方機(jī)場、高風(fēng)險鳥種組成類似，鳥防對策可相互借鑒。

3.3 高風(fēng)險鳥種及防范建議

高風(fēng)險的9種鳥主要是水鳥、猛禽、集群鳥、留鳥這4類。水域面積雖然僅占調(diào)查區(qū)域的9.28%，但是由于洱海是游禽的喜好生境，所以洱海濕地有很多水鳥。在調(diào)查區(qū)域，鳳頭潛鴨的數(shù)量較其他水鳥更多、個體大、飛行高度高、遷徙時集群大，這均是成為高風(fēng)險鳥種的原因(圖2)，在高風(fēng)險水鳥中需持續(xù)開展鳳頭潛鴨的監(jiān)測，掌握活動情況，尤其是遷來和遷走的時間，有效做好預(yù)警和防范工作。

普通鵟和紅隼的視野開闊，常在機(jī)場附近上空飛行、懸停等待獵物[36]，主要取食鼠類及小型鳥類，發(fā)現(xiàn)草坪上的獵物后，會俯沖捕捉，也具有在飛行中追捕獵物的行為[37]，有較高的鳥擊風(fēng)險。對于猛禽驅(qū)趕，可以使用煤氣炮，以及定期噴灑低毒高效的殺蟲劑[38]，減少昆蟲數(shù)量，及時滅鼠，減少其食物來源。在圍界、燈架及木樁上加裝防鳥刺[7]，可防止紅隼在機(jī)場附近停棲。

白鹡鸰、麻雀、黃臀鵯喜集群，常在冬季成小群活動，飛行高度也較低，活動在機(jī)場圍界內(nèi)部或者工作區(qū)。白鹡鸰偶爾會飛到機(jī)場跑道；鵯是食果鳥類；麻雀是以人為鄰的鳥種，多筑巢于建筑物的屋檐、墻洞等處，生性活潑，警惕性高，常集大群在土面區(qū)覓食活動[39]，飛行時間長、速度快、沒有固定方向?？梢圆捎谜Z音驅(qū)鳥器、驅(qū)鳥獵槍[39]等，也可以播放鳥類天敵的鳴叫聲以及鳥類遇到傷害后的悲鳴聲的錄音[40]，定期清理樹木、建筑物等環(huán)境中的鳥巢，避免機(jī)場周邊有果園，可使鳥類遠(yuǎn)離機(jī)場活動。

家鴿經(jīng)常集大群活動，每次幾十只甚至數(shù)百只活動較為頻繁，對飛機(jī)安全有非常大的威脅。機(jī)場管理部門應(yīng)與當(dāng)?shù)卣?、村落的居民溝通協(xié)調(diào)，加強(qiáng)宣傳，規(guī)范管理家鴿放飛行為。

家燕在大理是留鳥，全年都在機(jī)場附近飛行。調(diào)查顯示，家燕一年四季都集群，尤其秋季集群數(shù)量最多，需要在機(jī)場內(nèi)加強(qiáng)巡邏，清理積水和筑巢場所[36]；在取食方面，家燕屬于食蟲鳥，需對昆蟲進(jìn)行管理。對以植物嫩芽和花蜜為食物的昆蟲，建議及時割草、減少植物開花結(jié)果和結(jié)仔落地，或者在機(jī)場內(nèi)種植不結(jié)籽的單一草種黑麥草(Loliumperenne)[41]，以及一些對鳥類有驅(qū)避作用的植物如藥用植物[42-43]；從物理設(shè)施方面，機(jī)場可多布置較高的攔鳥網(wǎng)，能有效阻止鳥類靠近跑道，此外增設(shè)鳥網(wǎng)數(shù)量、每月變換鳥網(wǎng)擺放位置[21]等措施，也可有效防止家燕靠近飛機(jī)跑道。

致謝：調(diào)查工作得到大理機(jī)場工作人員的大力協(xié)助，西南林業(yè)大學(xué)的范仕祥、馮瑩瑩、曾衛(wèi)參與野外調(diào)查，在此一并表示感謝！