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草高控制对重庆江北机场鸟类的影响

2015-11-17李晓娟廖文波

关键词:云雀麻雀鸟类

吴 雪,杜 杰,李晓娟,廖文波

(1. 西华师范大学生命科学学院珍稀动植物研究所,西南野生动植物资源保护教育部重点实验室,

四川省环境科学与生物多样性保护重点实验室,四川 南充 637009;2. 重庆机场集团有限公司,重庆 401120)

鸟击又称鸟撞,是指航空器在起飞、飞行或降落过程中被鸟类等野生动物撞击而发生的飞行安全事故或事故征候[1]. 当前,由鸟击原因造成的飞行事故征候已成为机场安全运行的一个突出问题,其在总事故征候中的比例一直占据高位[2]. 鸟击事件的发生,危及飞行安全,影响航班运行,且造成了极大的经济损失. 初步统计,我国民航2012年因鸟击造成的经济损失约1.9 亿人民币[3]. 据国际国内民航组织的鸟击统计分析[4-6]表明,民航飞机的鸟击大多发生在飞机的起飞、爬升、进近和着陆等低高度区域,因此机场及其附近地区是防治鸟击的重点区域.

草地群落是飞行区生境的主要组成部分,对飞行区的草坪管理是减少鸟击隐患的核心和关键. 机场草地是一种具有特殊功能和作用的生态环境. 部分研究者[7]认为草地环境对鸟类的吸引主要表现在食物链上,植被处于机场食物链的源头,很好的控制植被环境可以有效地切断或阻遏食物链,减少植食性鸟类的食物来源. 通过对草高的控制,还可以破坏部分鸟类的栖息和繁殖场所[8,9]. 鸟类可能进入机场草地找寻老鼠、蚯蚓、昆虫等食物,也可能直接以植物的浆果、种子等为食. 有研究者[10]认为适当控制的高草(25 -35cm)在减少鸟类活动方面有一定成效,其认为高草环境使鸟类感到不适,因其不能适时地与同伴交流信息,从而感到不安全而飞离,但草势太高会隐藏鼠类和一些爬行动物,进而吸引某些猛禽,从而造成不安全因素;在桃花源机场[11]的初步研究中,发现低草环境对控制小云雀(Alauda gulgula)和黑卷尾(Dicrurus macrocercus)的数量有明显效果,但其未明确出低草的具体高度;另有研究者[12]提到通过修剪控制得到的低草,地表暴露出更多的草籽、果实或昆虫,反而更吸引某些小型鸟类. 关于草高控制对机场飞行区鸟类的影响方面的研究国外有些专项报道[13,14],然而国内甚少,本实验以重庆江北机场飞行区内的草坪为研究对象,观察分析不同季节草高变化对飞行区内鸟类的影响效果,以期找出适合本场的实用的草坪高度,确定江北机场的割草频次标准和理想的植被高度.

对高草、低草的具体高度的界定没有统一标准,高草具体是多高,低草具体到多低,有待进一步的研究讨论. 本次试验中,我们拟把约>45cm 的草被做高草处理,15cm 内的草高做低草处理,15 -45cm 的草高做中度草高处理.

1 研究地点及方法

1.1 研究地点

重庆江北机场是西南地区三大航空枢纽之一,位于重庆市中心东北方向19 km 的渝北区两路镇,机场中心位置地理坐标为29°43' N,106°38' E,海拔415 m,周围是相对高差10 -20 m 的低矮丘陵和洼地. 该地区属于亚热带湿润季风气候,其特点表现为春较早、夏炎热、秋多雨、冬温暖,云雾多、日照少,年平均温度为16-19℃,年均降雨量为1 062 mm,湿度大,相对湿度为85%. 在动物地理区划上,江北机场所在区属于东洋界、西南区、东南部低山亚区.

草地群落为飞行区植被生境的主要组成部分,其为自然生长的草本植物,群落类型较多,其中禾本科植物占绝对优势,主要有狗牙根(Cynodon dactylon)、矛叶荩草(Aneurolepidium prionodes)、白茅(Ⅰmprecurus cylindrical)、狗尾草(Setaria viridis)、十字马唐(Digiaria cruiata)、看麦娘(Alopecurus aequalis)等. 这些植物的大量分布、果实发生情况及草高等因素,对飞行区内的鸟类造成直接或间接的影响,是影响鸟情变化的重要因素.

实验区的确定:选择鸟情复杂的、植被生长良好的、且在此区域内试验时对航空器的起降无干扰的区域作为实验样区,结合预实验(2012年11月进行)的综合考虑,我们拟把跑道两端的南下滑台区域及东跑道东侧作为试验样区,见图1,此区域草被繁茂,且会定期修割. 东跑道东侧区域内群落盖度约达90%,以狗牙根和矛叶荩草混合群丛为优势种,伴生有白茅、稗草(Echinochloa crusgalli)、看麦娘、野胡萝卜(Daucus carota)等;飞行区南段下滑台区域内,群落高度达95%,优势种为狗牙根和白茅,伴生有稗草、狗尾草、土牛膝(Achyranthes aspera)、车前(Plantago asiatica)、一年蓬(Erigeron aacer)等.

1.2 研究方法

1.2.1 鸟类调查

调查采用样线法和固定半径样点法相结合的方式进行,春季(3 -5月)、夏季(6 -8月)、秋季(9 -11月)、冬季(12月-2月)手持双筒望远镜沿样带行走观察,行走速度为1.5 -2 km/h,观测工作每天上午7∶00 -11∶00 进行,观察样线两侧50 m 范围内或样点周围200 m 范围内的鸟类,记录看到和听到的鸟类种类、数量、频次、行为特点和环境状况等,每次割草前后连续监测,割草工作分别于2012年12月15日,2013年6月9日、10月20日,2014年3月5日进行. 结合飞行区内的瞭望哨所,对进入样点内活动的鸟类进行定点观测,记录所看到的鸟的种类、数量及其活动情况.

1.2.2 草高测量

在样区内随机选择10 个样点,见图1,每隔2 天用卷尺测量样点1 m ×1 m 内的草高,草高控制分为15cm 内(低草)、>45cm(高草)、15 -45cm(中度草高)3 种工作状态,分别监测记录相应时间段内的鸟情变化,分析在这三种草高状态下的鸟的种类、数量等的差异是否显著.

1.2.3 计算方法

密度 密度D = N /(2 L W)[15],其中D 为鸟类密度,N 为样线内记录的鸟类数量,L 为样线长度,W 为距样线中心线的垂直距离. 将鸟类密度≥0.1 ind·hm-2的确定为优势种,密度值在0.01 -0.1 ind·hm-2之间的为普通种,密度值<0.01 ind·hm-2的为罕见种.

数量 数量以个体遇见率[15]表示,为一段时间的每日平均观察值.

图1 江北机场实验样区样点分布图Fig.1 Distribution of sample regions and sampling points at Jiangbei Airport

使用Microsoft(R)2010 进行初期数据处理,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)比较不同草高环境中数量和密度值差异是否显著,显著性水平设为a=0.05;使用SPSS 17.0 中的广义线性模型GLM 来分析季节和草高变化对物种数、密度值、总数量的影响,其中,物种数、密度值、总数量为因变量,草高和季节为固定因素.

2 结果与分析

2.1 春季草高变化对鸟类的影响

2014年3月观察了割草前后实验区内鸟类的种类、数量及密度的变化,其变化值见表1.

表1 春季低草、中草、高草环境中鸟类的数量及密度的变化Tab. 1 The variation of avian quantity and density in short-vegetation plots,moderate-vegetation plots and tall-vegetation plots in spring

由上表可知,在低草环境,鸟类总的数量和密度值最低,共观察记录到鸟类8 种,优势种有麻雀1 种;中草环境里共记录到鸟类12 种,优势种有麻雀和小云雀2 种,总的数量和密度值居中;高草环境里观察到9种,优势种为纯色鹪莺(Prinia subflava)和金翅(Carduelis spinus),总的密度和数量值最高. 比较低草和中草环境里各鸟种的数量和密度,由单因素方差分析知,数量上差异不显著(F1,15= 0.0205,P = 0.8872),密度上差异不显著(F1,15= 1.1030,P = 0.3026). 单因素方差分析低草和高草环境里各鸟类的数量及密度知,数量上差异不显著(F1,15= 0.1221,P = 0.7294),密度上差异不显著(F1,15= 0.7485,P = 0.3943).

低草对白顶溪鸲(Chaimarrornis leucocephalus)、红隼(Falco tinnunculus)、小鹀(Emberiza pusilla)等的控制效果较好,高草环境中,田鹨(Anthus richardi)、麻雀(Passer montanus)、金翅等数量较少. 综合分析,在低草环境,鸟类总的数量和密度值最少,低草对鸟类的控制效果较好.

2.2 夏季草高变化对鸟类的影响

2013年6月对割草前后飞行区内实验区内的鸟类的数量、密度值进行统计,低草、中草、高草环境中各鸟类的数量季密度值见表2.

表2 夏季低草、中草、高草环境中鸟类的数量季密度的变化Tab. 2 The variation of avian quantity and density in short-vegetation plots,moderate-vegetation plots and tall-vegetation plots in summer

分析上表知,低草环境里,共观察到鸟类17 种,优势种为灰椋鸟(Sturnus cineraceus)和麻雀,鸟类总的数量和密度值最低,对小云雀(Alauda gulgula)、金眶鸻(Charadrius dubius)、白鹭(Egretta garzetta)、白颊噪鹛(Garrulax sannio)等的控制效果较好;中草环境中,共记录到鸟类9 种,优势种为白鹡鸰(Motacilla alba)、家鸽(Columba domestica)、金翅、麻雀,总的数量和密度值居中;高草环境里,共观察到鸟类18 种,优势种有白鹡鸰、家燕、金翅和麻雀,高草环境中,北椋鸟(Sturnus sturninus)、白头鹎(Pycnonotus sinensis)、乌鸫(Turdus merula)等的数量较少.

单因素方差分析低草和中草环境中的数量和密度,数量上差异不显著(F1,24= 0.5229,P = 0.4737),密度上差异不显著(F1,24= 0.0984,P= 0.7552);分析低草和高草环境中鸟类的数量和密度知,数量上差异不显著(F1,24= 1.1878,P = 0.2815),密度上差异不显著(F1,24= 0.5552,P = 0.4597). 综合来看,低草环境中,更好控制鸟类的总的数量和密度,对雀形目的一些鸟类的控制效果较好.

2.3 秋季草高变化对鸟类的影响

2013年10月在实验样区内观察记录了不同草高环境里鸟类的数量和密度的变化,结果见表3.

表3 秋季低草、中草、高草环境里鸟类的数量季密度的变化Tab. 3 The variation of avian quantity and density in short-vegetation plots,moderate-vegetation plots and tall-vegetation plots in autumn

由上表知,低草中,共记录到鸟类12 种,优势种有金翅和麻雀,鸟类总的数量和密度值较低;中草中共有鸟类4 种,白鹡鸰、麻雀、田鹨为优势种,鸟类总的数量和密度值最高;高草里,共记录到10 种鸟类,麻雀和小云雀为优势种,总的数量和密度居中.

利用单因素方差分析方法比较低草和中草环境,数量上差异不显著(F1,14= 0.3341,P = 0.5693),密度上差异不显著(F1,14= 0.9046,P = 0.3514);比较低草和高草环境知,数量上差异不显著(F1,14= 0.1749,P = 0.6755),密度上差异不显著(F1,14= 0.6443,P= 0.4294).综合比较得知,低草环境更利于控制鸟类总的数量和密度.

2.4 冬季草高变化对鸟类的影响

2012年12月对割草前后实验样区内鸟类的数量和密度进行观察记录,结果见表4.

表4 冬季低草、中草及高草环境里鸟类数量和密度的变化Tab. 4 The variation of avian quantity and density in short-vegetation plots,moderate-vegetation plots and tall-vegetation plots in winter

由上表知,低草环境中,共观察到鸟类7 种,优势种为白鹡鸰、麻雀、小云雀,总的数量和密度最小;中草里,共记录到7 种鸟类,优势种为麻雀、小云雀,总的数量及密度居中;高草里,记录到鸟类9 种,优势种有麻雀、小鹀、小云雀,总的数量及密度最大.

单因素方差分析低草和中草环境,数量上差异不显著(F1,11= 0.1226,P = 0.7296),密度上差异不显著(F1,11= 0.0027,P= 0.9587);比较低草和高草环境,数量上差异不显著(F1,11= 0.4123,P= 0.5273),密度上差异不显著(F1,11= 0.3580,P= 0.5563).

2.5 四季综合分析的结果

综合比较四个季节里3 种草高环境中的各因素,见表5. 利用SPSS17.0 的一般线性模型GLM 分析季节和草高变化对鸟类的影响,物种数、总数量、总密度为因变量,季节和草高为固定因素,季节变化对物种数和总密度影响不显著(物种数:F3,12=2.636,P=0.1442;总密度:F3,12=8.708,P =0.0131 ),对总数量影响极显著(F3,12=11.963,P=0.0069);草高变化对物种数、总数量、总密度影响不显著(物种数:F2,12=1.303,P=0.3393;总数量:F2,12=4.765,P=0.0586;总密度:F2,12=3.166,P=0.1152).

表5 四季里3 种草高环境中的各因素比较Tab. 5 The comparison of 3 factors in tall-vegetation plots,moderate-vegetation plots and tall-vegetation plots in 4 seasons

3 讨论及建议

保持草地植物种类和类型的单一有助于减少草地对鸟类的吸引. 因为这样可以切断或减少各种动物的食物来源,从而使鸟类的种类和数量都随之减少. 在江北机场建议采用的草的高度为5 -15 cm 以下,在这一高度的草丛中,很多鸟类感到不安全,因为他们不能很清楚的观察周围的环境,也不能有效地躲藏. 飞行区内草的种类繁多,且多为杂草,有一定数量植物结籽,因此,在初春、初秋时节加强割草力度,控制草高,采取低草策略来防止植被开花吸引昆虫和落地草籽吸引小鹀、小云雀、金翅、麻雀等植食性鸟类. 冬季末加强剪草强度,破坏昆虫的越冬环境,减少第二年昆虫的爆发机会. 同时注意清除被剪除的杂草,避免为昆虫和小型哺乳动物提供滋生环境. 春季是草地动物类群快速生长的时期,应加强对草地动物的控制,如三、四月喷洒一些低毒、高效的农药或昆虫驱避剂,最大限度减少土壤动物和草地动物的数量,割草后紧跟着农药喷洒对鸟类的控制效果会更好.

春季实验中,共观察记录到鸟类15 种,低草环境中总的密度和数量最低,其次是中草环境里的,高草环境中的总密度和数量值均最高. 低草环境对北红尾鸲、纯色鹪莺、小鹀等雀形目的小鸟的控制效果较好,对红隼类的猛禽的控制也较好,但金翅、田鹨的数量在低草环境里却较高. 高草环境里家燕、麻雀的数量和密度值较低,可能是由于低草中更利于找寻食物. 总体分析,低草对鸟防工作更有利. 春季里,草被生长茂盛,坚持低草环境,应加大割草频次,3-5月每月开展一次去全面割草作业较好,既保持低草,又有适当地人为干扰.

夏季实验中,共记录到24 种鸟类,低草环境里的白颊噪鹛、褐柳莺、小云雀、麻雀等雀形目的鸟类数量较少,金眶鸻等涉禽在低草环境里未观察到,总体分析,夏季里,低草环境中的总数量和密度最低,高草环境里的最高,中草环境中的居中. 高草环境中,优势种如麻雀、金翅、家燕、白鹡鸰的数量和密度值均较高,这对鸟防工作很不利,因此,夏季也应坚持低草,结合江北机场的鸟击发生规律来分析,夏季中的鸟情基本稳定,在夏季割草频次适当降低,整个夏季全面割草作业进行1 -2 次就行.

秋季实验中,共观察到鸟类15 种,低草环境里鸟类总的数量和密度值最低,其次是高草环境,中草环境里的总数量和密度值最高,低草里,麻雀、田鹨、小云雀等雀形目的鸟类的控制效果较好,像灰鹡鸰这些旅鸟未在低草环境中观察到. 秋季时,鸟击发生较多,鸟防任务重,优势种如金翅在高草环境里多,像麻雀、小云雀等优势种在高草环境里最低,低草环境中的控制效果较好,秋季最好每月进行一次全面割草作业,既控制草坪高度,又保持一定的人为干扰,鸟防效果较好.

冬季实验中,共观察到11 种鸟类,低草中总的数量和密度最小,其次是中草环境,高草环境里的最高.麻雀、小云雀等优势种在低草环境里的数量和密度较低,低草环境里,家鸽的数量亦较低,未观察到鹞鹰与珠颈斑鸠的活动,因此冬季时,也应该保持低草. 冬季里鸟防任务相对较轻,但仍不能忽视,整个冬季进行1 -2次全面割草作业,保持中低草高度均可.

综合四季的结果分析,江北机场应坚持低草环境,低草对鸟防工作更有利. 鉴于本项目的总体时间安排,结合江北机场的实际割草情况、样区内草地植物的种类及生长情况等因素,每季度仅进行了一次草高实验的分析,草高实验的持续效果如何有待进一步的深入的研究统计.

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