福州机场鸟类多样性及危害评价
2015-09-16陈永滨陈世品郑怀舟倪光辉薛敬书倪必勇
马 良,陈永滨,陈世品,杨 金,郑怀舟,倪光辉,薛敬书,倪必勇
(1.福建农林大学生命科学学院,福建 福州 350001; 2.福建农林大学林学院,福建 福州 350001;3.福建省观鸟会,福建 福州 350001; 4.福州机场,福建 长乐 350200)
福州机场鸟类多样性及危害评价
马 良1,陈永滨2,陈世品2,杨 金3,郑怀舟3,倪光辉3,薛敬书4,倪必勇2
(1.福建农林大学生命科学学院,福建 福州 350001; 2.福建农林大学林学院,福建 福州 350001;3.福建省观鸟会,福建 福州 350001; 4.福州机场,福建 长乐 350200)
对福州机场的鸟类种类、数量及活动规律进行1 a的观察记录,分析鸟类多样性并对危险等级进行划分。结果表明:福州机场有鸟类10目23科76种,春、冬季鸟类种类和数量高于秋、夏季,春季多样性指数、丰富度指数和优势度指数显著高于其他季节,但均匀度指数以秋季最高;乔木林-草地组合生境最适宜鸟类活动,是鸟击防范的重点区域;根据危险等级划分,严重危险鸟类有11种,很危险鸟类有9种,较危险鸟类有18种,一般危险鸟类有38种。
鸟类;多样性;危险等级;福州机场
鸟击(BirdStrike)是指飞机在起飞、飞行或降落过程中被鸟类撞击而发生的飞行安全事故或事故征候。鸟击灾害给航空业带来了巨大的损失,国际航空联合会已把鸟击灾害升级为“A”类航空灾难[1]。2011—2013年,福州机场共接报鸟击事件157起,其中事故征候1起,每万架次接报鸟击事件7.02次。为了防治鸟击事故的发生,国内外部分机场已开展并完成了机场鸟类生态调查和鸟击预防对策的研究,如桂林两江国际机场[2]、湖北老河口机场[3]、广东佛山机场[4]、奔牛机场[5]、长沙黄花国际机场[6]等。本文通过对福州机场内的鸟类种类及其活动规律进行调查研究,进行鸟害危险等级划分,有针对性地采取相应的防治措施,为机场鸟防提供依据,对保障航空飞行安全具有重要意义。
1 研究地概况
福州机场位于福建省长乐市东南部,地理位置25°26′05″N、119°39′45″E。机场标高14.28 m,年均气温22.6 ℃,年最热月(7—8月)平均气温达31.0 ℃,年最冷月(1—2月)平均气温13.7 ℃,年均降水量1120.9 mm。机场内多为沙质土,面积611.899 hm2,其中草坪面积达400 hm2,主要草种为白茅(Imperatacylindrica)、小巢菜(Viciahirsuta)、狗牙根(Cynodondactylon)等。
2 研究方法
2.1 样带设置
沿中心跑道对称线划开,按顺时针方向分别记为A、B、C、D 4个区。沿巡场路设置4条总长4000 m,宽100 m的样带:A区样带生境主要是灌木林和草地,巡场路外侧为灌木林,内侧为机场草坪;B区样带主要是乔木林和草地,外侧为乔木林,内侧为机场草坪;C区样带外侧是农地,内侧是机场草坪;D区外侧是居民区,内侧是机场草坪。
2.2 调查方法
从2013年3月—2014年2月,每月中旬调查1次,上午8∶00—11∶30,绕机场巡场路以1.5 km·h-1的速度对两侧50 m内的鸟类种类、数量及活动规律进行观察记录。调查时以望远镜观察为主,配合数码相机,同时结合鸟类的鸣叫进行识别。在统计时对由前向后飞的鸟类予以计数,而对由后向前飞的鸟类不予计数,以保证数据的准确性。鸟类的分类、分布型及居留型的确定依据为参考文献[2-3]。
2.3 统计方法
1)密度(D):D=N/s,式中:D为鸟类密度;N为记录到的鸟类数量;s为样方总调查面积(hm2)。
2)相对重要值(IV):IV=(相对数量成分+相对时间成分+相对空间成分+相对体长成分)/4,式中:相对数量成分=某种鸟的个体数/数量最多的鸟种的个体数×100%;相对时间成分=某种鸟出现的调查次数/总调查次数×100%;相对空间成分=某种鸟出现的样带数/总样带数×100%;相对体长成分=某种鸟体长/体长最长的那种鸟的体长×100%,鸟体长参照参考文献[4]确定。
3)鸟类危险等级划分:根据鸟类在样带内出现的数量、时间、空间和鸟体大小4项指标计算出相对重要值(Ⅳ),Ⅳ>40时,初步判定为严重危险;30<Ⅳ≤40时,初步判定为很危险;20<Ⅳ≤30时,初步判定为较危险;Ⅳ≤20时,初步判定为一般危险。再结合Ⅳ值、集群规模(D值)、鸟击次数、鸟击损坏比率等因素,对飞行安全有潜在威胁的鸟类划分为一般危险、较危险、很危险和严重危险4个危险等级。
4)鸟类多样性指数计算:鸟类多样性指数(H)采用Shannon-Wiener指数计算[10],均匀性指数采用Pielou均匀性指数计算[11],丰富度指数采用Margalefs计算[12],优势度指数(C)采用Simpson计算[13]。
3 结果与分析
3.1 物种组成
全年在调查区域内共记录鸟类10目23科76种2415只(表1)。其中雀行目鸟类最多,有12科39种;鸡形目、鹃行目和佛法僧目数量最少,都只有1种。猛禽类鸟类2科10种,分别是鹰科7种,隼科3种,其中红隼数量最多,有8只。
通过对鸟类居留型进行分析可知,调查区域内留鸟35种,占总数的46.05%;冬候鸟24种,占总数的31.58%;夏候鸟10种,占总数的13.16%;旅鸟7种,占总数的9.21%。按鸟类地理型分析,调查到的76种鸟类中,有13个分布类型,其中东洋型22种,占总数的28.95%;古北型17种,占总数的22.4%(表2)。由此可见,机场区域内,鸟类地理型复杂多样,以东洋型和古北型最多。在76种鸟中,有12种是国家Ⅱ级重点保护鸟类,占总数的15.79%;除了鸻形目的东方鸻和鹃形目的褐翅鸦鹃,其他的10种为隼形目鸟类[14]。
表1 福州机场鸟类群落组成
表1(续)
*:分布型:C为全北型,D为中亚型,E为季风区型,M为东北型,P为高地型,S为南中国型,U为古北型,W为东洋型,X为东北-华北型,O为不易归类型,O1为旧大陆温带-热带型,O2为环球温带-热带型,O3为地中海-中亚型,O5为东半球温带-热带型;居留型:R为留鸟,W为冬候鸟,S为夏候鸟,P为旅鸟;危险等级:Ⅰ为一般危险鸟类,Ⅱ为较危险鸟类,Ⅲ为很危险鸟类,Ⅳ为严重危险鸟类。
3.2 物种多样性分析
鸟类多样性受季节的影响较大[15]。由表3可知,春季记录到52种926只;夏季记录到31种450只,秋季记录到32种488只,冬季记录到41种551只;春季鸟的种数和个体数均最大,夏季最小。多样性指数和丰富度指数大小排序均为:春季>冬季>秋季>夏季,均匀性指数大小排序为:秋季>夏季>冬季>春季,优势度指数大小排序为:春季>冬季>夏季>秋季。春季鸟类多样性指数、丰富度指数最大,可能与春季机场内草坪植物生长、开花吸引大量鸟类觅食有关;而春季鸟类优势度指数也最大,与小云雀(180只)和家燕(193只)数量庞大有一定的关系。福州地区冬候鸟数量多是冬季鸟类数量和种类大于夏、秋2季的主要原因。
表2 福州机场鸟类分布型统计
表3 福州机场四季鸟类多样性分析
机场周边生境对机场内不同区域草坪鸟类的种类、数量和活动规律会产生影响。由表4可知,一年四季中,居民区-草地组合类型的生境鸟类数量和种类都比其他生境类型少,多样性指数和丰富度指数也最小,而优势度指数最大。这表明居民区对鸟类影响较大,只适合家燕、白头鹎、[树]麻雀等少数鸟类活动。除夏季外,乔木林-草地生境鸟类多样性指数和均匀度指数最大;秋、冬季,乔木林-草地生境多生鸟类种类和数量最多。说明乔木林-草地生境更适宜鸟类活动,是机场鸟击防范的重点区域。春、冬季菜地-草地生境鸟类多样性指数和丰富度指数都较大,是鸟击防范的另一个重点区域。这可能是由于春季菜地翻耕,昆虫数量增多,吸引鸟类来此觅食;冬季灌木、草本植物干枯,农作物成为了鸟类的取食目标。
3.3 鸟击危害等级划分
重要值用于表示某个种在群落中的地位与作用,可作为机场鸟类危险程度的参考[16]。根据统计分析,将福州机场76种鸟类进行危险等级划分:严重危险鸟类有白鹭、夜鹭、家鸽、戴胜、小云雀、家燕、里氏鹨、白头鹎、红尾伯劳、棕扇尾莺和[树]麻雀,其中留鸟9种,夏候鸟2种,说明机场重点防范鸟类是本地生存集群规模大的鸟类;很危险鸟类有牛背鹭、池鹭、大白鹭、黑翅鸢、红隼、珠颈斑鸠、白鹡鸰、棕背伯劳和喜鹊等9种;较危险鸟类有苍鹭、凤头鹰、八哥等18种,其中,猛禽种类最多,但数量少,出现频率低;一般危险鸟类有丘鹬、云雀、斑鸫等38种,鸟类集群规模小、鸟体积小,对飞机起飞降落危害性不大(表1)。
4 结论与讨论
1)通过对福州长乐机场1 a的调查,共记录到鸟类10目23科76种,其中留鸟35种,占总数46.1%;冬候鸟24种,占总数31.6%;夏候鸟10种,占总数13.2%;旅鸟7种,占总数9.2%。国家Ⅱ级重点保护鸟类有12种。东洋型种类22种,古北型鸟类17种,东北型鸟类11种,南中国型鸟类6种,全北型鸟类5种,不易归类型鸟类4种,旧大陆温带-热带型鸟类3种,环球温带-热带型鸟类2种,地中海-中亚型鸟类2种,东半球温带-热带型、中亚型、季风区型、和东北-华北型鸟类各1种。
表4 福州机场4种组合生境鸟类多样性分析
2)机场内机场中春季鸟的种类和数量最多,多样性指数、丰富度指数也最大;而夏季鸟的种类和数量最少。福州地区特殊的气候类型也是冬季鸟类数量和种类较多的主要原因,因此春季、冬季是机场鸟击防范工作重点季节。春季,菜地-草地生境鸟类数量和种类最多,丰富度指数最大,这与春季菜地翻耕、种植农产品存在一定关系,可以通过大棚化种植,减少土地裸露。冬季,乔木林-草地和菜地-草地2个类型生境是鸟击防范重点区域,鸟网、煤气炮等驱鸟设备可调整到重点区域。秋季(9月)是候鸟迁徙时间,大量的候鸟迁徙过境,机场应采取相应的驱鸟措施,阻止鸟类进入机场休息、觅食。福州地区夏候鸟种类少,乔木-草地和灌木-草地2个类型生境鸟类数量较多,部分鸟类在乔木、灌木林中筑巢繁育后代,可以通过人为干扰,防止鸟类靠近机场周边林分栖息。生境差异导致鸟类多样性的差异,环境因素主要影响鸟类食源的种类、数量和分布及鸟类的栖息和繁殖场所,从而影响到鸟类种类、数量、分布和群落结构[17]。通过对环境的人为改造,减少食源,改变栖息条件,可减少鸟类的数量,影响其分布格局,从而有效降低鸟击风险。
3)根据重要值并结合集群规模(D值)、鸟击次数、鸟击损坏比率等因素,对76种鸟类进行危险等级划分:对飞行安全存在严重危险的有11种,很危险的有9种,较危险的有18种,一般危险的有38种。严重危险鸟类和很危险鸟类是机场鸟击防范工作的重点。从机场重点防范鸟类的居留型来看,留鸟13种,夏候鸟5种,冬候鸟1种,旅鸟1种,因此对飞机飞行安全有潜在威胁的鸟类中,留鸟和夏候鸟占主体。机场重点防范鸟类中,体型小的鸟类具有集群规模大,活动范围广等特点;而体型大的鸟类具有飞行速度快,飞行高度高,发生鸟击事故危害性严重等特点。
[1]吕学梅,王永刚,荆增强.风险管理在民航事故预防中的应用[J].安全与环境学报,2006,S1(6):153-155.
[2]庚太林,李汉华.桂林两江机场夏季鸟类群落生态研究[J].广西师范大学学报:自然科学版,2002,20(2):95-98.
[3]吴少斌,吴法清,刘家武,等.湖北老河口机场鸟类区系的初步研究[J].华中师范大学学报:自然科学版,2004,38(3):362-366.
[4]朱世杰,常弘.广东佛山机场鸟类群落生态及鸟撞预防的研究[J].中国媒介生物学及控制杂志,2005(3):195-198.
[5]赵凯,陈建琴,张晨岭,等.奔牛机场植被现状调查及鸟类适宜指数评估[J].南京师大学报:自然科学版,2009,32(4):83-88.
[6]张志强,杨道德,胡毛旺,等.长沙黄花国际机场鸟类群落物种多样性分析[J].动物学杂志,2007,42(1):112-120.
[7]张荣祖.中国动物地理[M].北京:科学出版社,1999.
[8]郑光美.世界鸟类分类与分布名录[M].北京:科学出版社,2002.
[9]约翰·马敬能,卡伦·菲利普斯,何芬奇.中国鸟类野外手册[M].长沙:湖南教育出版社,2000.
[10]Simpson EH.Measurement of diversity[J].Nature,1949(1):163-688.
[11]藏曙光,武存浩,汪如洋,等.飞机前风挡鸟撞动力响应分析[J].航空材料学报,2000,20(4):41-45.
[12]Jochen Hild.Suggestions for Provisions against Bird Strikes on some Asian AirPorts[J].AirPort Forum,1985(6):1-11.
[13]赵云龙,唐思贤,王群,等.上海虹桥机场土壤及草丛动物群落特征和鸟类关系研究[J].生态学报,2004,24(6):1219-1224.
[14]黄磊,陈友铃,纪剑锋,等.泉州湾河口湿地自然保护区鸟类多样性调查[J].福建林业科技,2013,40(4):28-34.
[15]李建平.南海子湿地对包头地区生态环境的作用[J].内蒙古林业,2006,10(1):28-29.
[16]李博,杨持,林鹏.生态学[M].北京:高等教育出版社,2000.
[17]李敏,杨贵生,邢璞,等.内蒙古乌海民航机场鸟类多样性与鸟撞防范[J].生态学杂志,2011,30(8):1678-1685.
欢迎订阅2015年《福建林业科技》
《福建林业科技》是福建省林学会、福建省林业科学研究院主办的国内外公开发行的综合性林业科技刊物,为全国中文核心期刊、中国自然科学核心期刊、全国优秀农业科技期刊、中国精品科技期刊、福建省优秀科技期刊,面向广大林业生产、科研、设计和教育的工作者和有关人员,主要刊载与林业有关的研究报告、学术论文、文献综述、专题讨论、技术开发等文章。具有较强的指导性、技术性、知识性、实用性,是广大从事林业生产、科研、设计、教学工作者和林农果农必不可少的科技参考资料。
本刊1996年即被遴选为全国中文核心期刊,2004年再次被遴选为全国中文核心期刊,并荣获第四届全国优秀农业期刊二等奖;2006年荣获首届福建省科学技术协会优秀科技期刊二等奖;2007年至2010年连续四届荣获福建省科学技术协会优秀科技期刊一等奖;2011年又一次被遴选全国中文核心期刊。
本刊为季刊,国内外公开发行,刊号:CN35-1136/S、ISSN1002-7351,A4开本,232页。每期定价15元,全年60元。全国各地邮政局(所)均可订阅,邮发代号:34-34。也可直接向本刊编辑部邮订。并真诚欢迎广大读者、作者踊跃投稿,欢迎社会各界来我刊宣传产品、展示形象。
编辑部地址:福建省福州市新店上赤桥35号
邮政编码:350012
联系电话:(0591)87911427
联系人:蒋家淡
开户银行:农行福州市晋安新店分理处
开户名称:福建林业科技编辑部
银行帐号:13135301040002107
电子邮箱: linyekeji@vip.tom.com;或linyekeji@163.net
本刊网址:http://fjlk.chinajournal.net.cn
Evaluation of Avian Diversity and Hazard at Fuzhou Civil Airport
MA Liang1,CHEN Yong-bin2,CHEN Shi-pin2,YANG Jin3,ZHENG Huai-zhou3,NI Guang-hui3,XUE Jing-shu4,NI Bi-yong2
(1.FujianAgricultureAndForestryUniversitySchoolofLifeSciences,Fuzhou350001,Fujian,China;2.FujianAgricultureAndForestryUniversityForestryCollege,Fuzhou350001,Fujian,China;3.FujianBirdWatchingSociety,Fuzhou350001,Fujian,China;4.FuzhouAirport,Changle350200,Fujian,China)
In order to understand avian diversity of Fuzhou Airport,as well as rate hazardous level of different species,general data of avian number,variety,living habit and characteristics were observed and collected in this research.The avian of Fuzhou civil airport in different seasons and habitats were surveyed and analyzed.The results show that:there are large varieties of birds (from 10 orders and 23 families) in this area.A total of 76 avian species belonging to 23 families and 10 orders were recorded.First of all,the type and quantity of birds in spring and winter are both more than the autumn and summer seasons.Secondly,in the case of diversity,bird species observed in spring are substantially higher than the other seasons.On the other hand,evenness index in autumn is the highest.The arbor-grassland habitat is the most suitable area for birds,therefore it is the key area of bird strike.According to risk level,11 species were categorized as catastrophic hazard,9 species as serious hazard,18 species as substantial hazard and 38 species as minor hazard.
birds;diversity;risk level;Fuzhou airport
2014-04-19;
2014-05-14
元翔(福州)国际航空港有限公司项目(ychx00004)
马良(1989—),男,福建政和人,福建农林大学2012级硕士研究生,从事生态学研究。E-mail:656691390@qq.com。
陈世品(1968—),男,福建南平人,福建农林大学副教授,博士,从事生态学研究。E-mail:fjcsp@126.com。
10.13428/j.cnki.fjlk.2015.01.046
S718.63
A
1002-7351(2015)01-0219-07