五大连池德都机场昆虫资源及对鸟类活动的影响
2020-04-16王佳宁刘佳兴王岩杨舒涵左玉昊缪天琳罗志文
王佳宁,刘佳兴,王岩,杨舒涵,左玉昊,缪天琳,2*,罗志文,2*
(1.佳木斯大学生命科学学院,黑龙江 佳木斯 154007; 2.佳木斯大学应用昆虫研究所,黑龙江 佳木斯 154007)
随着我国航空事业的蓬勃发展,鸟击事件的发生已成为威胁航空安全的重要因素之一,鸟击防范工作因此得到了各大机场的重视[1]。昆虫作为鸟类的重要食物来源,是决定鸟类种类、数量及活动范围的关键因素之一[2]。Wendy 等认为机场环境对鸟类的吸引主要表现在栖息环境和食物来源[3],王曰承在对大连周水子国际机场的昆虫调查中证明,除了蜜蜂、舞毒蛾和大胡蜂等少数种类以外,其余昆虫几乎都是杂食性和食虫性鸟类的捕食对象,吸引鸟类进入机场活动[4]。福州长乐国际机场对草坪昆虫的研究中表明,了解昆虫的发生规律并控制其种类及数量,可以减少食虫鸟类在机场范围内活动,从而预防机场鸟击事件的发生[5]。中国科学院昆明生态研究所开展的重庆江北机场鸟害防治研究中显示,机场内大量昆虫吸引食虫性和杂食性鸟类前来机场活动和觅食,希望可以从生态学的角度寻找减少机场鸟类出现频率的方法和途径[6]。
在机场中,植物、昆虫及鸟类形成了相对稳定的食物链关系[7],昆虫作为鸟类夏季和秋季的主要食物来源,是吸引鸟类的一个重要因素,机场内昆虫种类及数量的动态变化直接影响机场内鸟类出现频率[8],因此对五大连池机场昆虫进行调查,并分析昆虫与鸟类之间的相互关系,有利于通过控制昆虫的种类及数量来减少机场内鸟类觅食的频率,进而降低鸟类对飞机飞行安全造成的隐患。
1 样地概况
五大连池飞行区等级为4 C,为新建国内支线机场,是该省第12座民用运输机场。机场为寒温带大陆性季风气候,冬长夏短,年平均气温 0 ℃左右,气温变化较大,年平均降水量在500 mm左右,具有丰富的自然资源。五大连池德都机场位于五大连池市西南的万发村北侧,距市区9 km,五大连池机场内基本无木本植物生长,周边为大面积的农田和树林等,为昆虫和鸟类提供了优越的栖息环境和足够的食物资源。
2 野外调查方法
2.1 昆虫调查
昆虫的采集和观察主要采用网捕法、黄盘法及灯诱法等,蝶类和蜻蜓等昆虫,可以直接采用网捕法进行捕捉,捕捉后放入三角袋内进行保存。黄盘法主要采集蝇类等昆虫。灯诱法是使用黑光灯在夜间20:00~22:00采集具有趋光性的昆虫。将观察到的昆虫进行拍照并记录形态特征,同时对昆虫的数量进行统计记录,采集到的昆虫浸入75 %的乙醇溶液中保存,根据相关文献进行鉴定及标本制作[9-11]。
2.2 鸟类调查
食虫鸟类调查每月进行1次,主要采用样线法和样点法进行调查,样线法是小组成员以每小时1.5~2 km的速度沿着设定线路前行并记录沿途鸟类种类、数量、周围环境及形态特征。样点法是小组成员以观察点为中心,记录四周鸟类发生情况,并采用双筒望远镜进行观察长焦相机拍照,对数量进行估算。并观察机场内鸟网上鸟类的种类,根据鸟类学分类图鉴等文献对其进行种类鉴定[12-14]。
3 结果与分析
3.1 机场昆虫群落组成
在五大连池机场围界内及周边环境中采集及观察到昆虫共1549只,隶属于7目43科67种,机场内昆虫种类多,数量大,其中以鞘翅目昆虫种类居多,占39 %,其次为鳞翅目占31%,膜翅目12%,双翅目6%,半翅目5%,直翅目5%,蜻蜓目3%。
表1 五大连池机场昆虫种类与数量统计表
续表1
科名中文名学名数量(只)枯叶蛾科落叶松毛虫Dendrolimus superans46同蝽科钝肩狄同蝽Dichobothrium nubilum17蝽科全蝽Homalogonia obtusa12缘蝽科瘤缘蝽Acanthocoris scaber21蜾蠃蜂科孔蜾蠃Eumenes punctatus 5蚁科日本弓背蚁Camponotus japonicus 180蜜蜂科中华蜜蜂Apis cerana34蜜蜂科意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica2蜜蜂科长木蜂Xylocopa tranquabarorum6蜜蜂科西方蜜蜂Apis mellifera1叶蜂科黄翅菜叶蜂Athalia rosae japanensis8茧蜂科中红侧沟茧蜂Microplitis mediator4食蚜蝇科灰带管蚜蝇Eristalis cerealis5麻蝇科黑麻蝇Helicophagella melanura90丽蝇科红头丽蝇Calliphora vicina1大蚊科黑色短柄大蚊Nephrotoma pullata38蝼蛄科华北蝼蛄Gryllotalpa unispina34蝗科胡须蝗Schmidtiacris schmidti200斑腿蝗科白纹翘尾蝗Primnoa mandshurica200蟌科豆娘Damselfly 49伪蜻科缘斑毛伪蜻Epitheca marginata70
根据调查数量统计及分析,确定优势昆虫8种,为鞘翅目的黑翅萤(Luciola cerata)、双翅目的黑麻蝇(Helicophagella melanura)、膜翅目的日本弓背蚁(Camponotus japonicus)、鳞翅目的落叶松毛虫(Dendrolimus superans)、蜻蜓目的缘斑毛伪蜻(Epitheca marginata)和纤腹蟌(Coenagrion johanssoni)以及直翅目的胡须蝗(Schmidtiacris schmidt)和白纹翘尾蝗(Primnoa mandshurica)。其中黑麻蝇、日本弓背蚁、落叶松毛虫、胡须蝗及白纹翘尾蝗的发生时期长且数量较多,对鸟类在机场范围内活动影响较大。9月份为直翅目昆虫的发生高峰期,特别是蝗虫的数量,李晓娟等在南充高坪机场的土壤及草丛动物群落特征和鸟类关系的研究表明,机场食虫鸟类的数量与直翅目昆虫的数量呈显著正相关[15]。
3.2 食虫鸟类分布调查
作者通过对五大连池机场围界内及周边环境进行鸟类调查,共观察到鸟类21种,隶属于4目16科18属,雀形目种类较多,通过鉴定可知,食虫性鸟类9种包括红隼(Falco tinnunculu)、红脚隼(Falco amurensis)、红尾伯劳(Lanius cristatus)和金腰燕(Cecropis daurica)等。杂食性鸟类12种,煤山雀(Periparus ater)和凤头麦鸡(Vanellus vanellus)等。在调查期间观察到的数量及出现频率较多的依次金腰燕、红隼、凤头麦鸡及红尾伯劳。
3.3 昆虫相似度指数分析
机场内的昆虫是鸟类的重要食物来源和影响鸟类活动的重要因素之一,本研究采用Sorensen指数对机场内4种鸟类活动区域内昆虫的种类数量进行相似度分析[16],结果显示红尾伯劳和红隼活动区域内昆虫相似指数最高,活动范围内昆虫种类相似,食性相近,而红尾伯劳和凤头麦鸡活动区域内昆虫相似指数最低,食性相差远,详见表2。
表2 五大连池机场鸟类与昆虫相似度指数对比
注:Ⅰ.金腰燕, Ⅱ.红隼, Ⅲ.凤头麦鸡, Ⅳ.红尾伯劳。
4 昆虫与鸟类的活动规律
4.1 昆虫变化规律
对五大连池机场昆虫变化规律进行分析,机场围界内及周边环境的昆虫数量随着月份的变化逐渐增多,5月份气温回升环境逐渐适宜,机场内的步甲和瓢甲等成虫开始出现觅食,6~7月份是昆虫活动时期,半翅目、鞘翅目及鳞翅目等昆虫数量逐渐增加,吸引食虫性鸟类前来觅食。8~9 月份为昆虫的发生高峰期,大量昆虫繁殖产卵,种类和数量达到最大值,直翅目昆虫显著增加,特别是胡须蝗和白纹翘尾蝗等蝗虫的数量使在机场栖息、觅食的食虫性鸟类数量增加。
4.2 昆虫对鸟类的影响
在机场内调查中发现部分鸟类及动物残留尸体,周围大量的蝇类及腐生生物为鸟类及其他昆虫提供了充足的食源,蝇类的种类及数量在8月份达到最高值,金腰燕等食虫性鸟类的数量也随之增加,如图1。
在机场围界内及周边环境中均发现了大量的蚂蚁,通过调查发现部分蚁穴分布在机场及周边在其中,数量较多,通过我们定点观察每个蚁穴内有50只以上的工蚁,多的达到100只以上,这些蚁类会在不同的时期吸引鸟类前来觅食,如图2。
9月末~10月初为鸟类的南迁时期,且秋季昆虫发生量大,为直翅目昆虫的发生高峰期,吸引食虫鸟类前来取食,在机场围界内及周边区域内发现较多的胡须蝗与白纹翘尾蝗,随着胡须蝗等蝗虫数量的增加,红隼等食虫性鸟类数量也显著增加,如图3。
随着温度的变化,机场内及周边鳞翅目蛾类和部分鞘翅目昆虫数量均增加,会吸引部分鸟类进入机场活动,8月份该地区温度较高,昆虫的数量显著增加,鸟类的数量变化较为明显,如图4。
图1 黑麻蝇与金腰燕的变化情况
图2 日本弓背蚁与凤头麦鸡的变化情况
图3 胡须蝗与红隼的变化情况
图4 落叶松毛虫与红尾伯劳变化情况
5 研究展望
五大连池机场周边多为农田和树林,具有丰富的植物资源,可以为鸟类及昆虫提供优越的栖息环境和食物来源。在机场内“植物-昆虫-鸟类”形成了一个相对稳定的食物链关系,植物群落多样性直接或间接导致昆虫及鸟类种类及数量的增加,植物在花期会招引昆虫及小型动物,在果期会为鸟类、昆虫及动物提供大量果实,其中昆虫的种类及数量变化与鸟类的活动存在一定的关联。
植物和昆虫作为鸟类的食物来源,都是影响鸟类进入机场活动的主要因素,本研究中小组并未对植物进行调查,但我们认为对机场进行植物群落多样性调查,分析植物对昆虫与鸟类的关系具有重要意义。为了机场可以更好的开展鸟击防范工作,机场工作人员应采取定期割草、清理排水沟、喷洒杀虫剂等措施切断鸟类的食物源,进而减少鸟类在机场活动的频率。
本研究可以为机场通过采取切断鸟类食物源的方法来减少鸟类在机场活动,有助于通过控制昆虫数量来降低机场鸟击事件的发生,可以为机场在针对昆虫方面制定鸟击防范措施提供理论依据,同时对其他机场鸟击防范工作具有重要的参考意义。