基于鸟击防范的建三江湿地机场植物群落多样性调查及分析

王岩，冯铭铭，苟馨艺，纪艳,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)

近年来，随着我国航空事业的飞速发展，机场安全问题一直备受关注，鸟类撞击情况偶有发生，鸟击防范已经成为各大机场场务部门重要工作之一。机场植被不仅为鸟类提供栖息环境，而且植株上的昆虫和植物种子直接或间接地作为鸟类食物来源之一[1]。研究表明，机场内的鸟类喜欢取食土面区植物的种子，其成熟时间多在夏秋两季[2]。因此，从机场植被入手，掌握植物的种类、数量、生长状况以及开花结实时间，通过管理植物的种类及数量，最大程度减少鸟类的数量，以保证飞行器的航空安全[3]。

在机场中，植物、昆虫及鸟类形成了相对稳定的食物链关系，可以从食物链的角度减少机场围界内及周边环境对鸟类的吸引力，从而降低鸟类在机场的出现频率[4]。国内的一些专家对机场植物群落多样性进行了大量的研究，杨效东[5]对重庆机场草地栖息地进行调查，分析了植被群落多样性和鸟类活动的关系。国外一些国家在鸟情调查的基础上通过对机场及其周边地区进行生态环境治理，破坏鸟类栖息环境、切断其食物链来减少机场鸟类的发生数量，降低地被植物的多样性，最终减少鸟击的风险[6]。通过对建三江机场围界内及周边环境进行植物多样性调查，筛选出适合机场种植的植物，创造不利于鸟类取食的环境，同时从植物-昆虫-鸟类的食物链进行入手，切断鸟类的食物来源，使机场鸟类的数量减少，进而降低鸟类对飞行器的威胁，达到鸟击防控的最终目的。

1 样地概况

建三江湿地机场位于建三江管理局西南方向七星农场，在三江平原处，农场的南部，地势平缓，该机场临近沼泽区，为典型的湿地机场，于2017年10月29日正式通航[7-8]。建三江湿地机场占地面积为167 hm2，航站楼面积3000 m2，飞行区技术等级为4C。建三江属温带大陆性气候，四季分明，夏季炎热多雨，冬季干燥寒冷。年均气温为4～5 ℃，年均降水量为315～745 mm，雨水量较充足。机场地处三江平原，周边分布着大面积湿地、农田及其树林等，土壤肥沃，适宜多种植被生长，植物丰富度较高，极易吸引鸟类进入机场活动，给机场飞行器带来了较大的安全隐患。

2 研究方法

2.1 植物调查方法

采用样方法、观察法等方法对样方内植物进行多样性调查，掌握机场内及其周边环境植物的种类及数量[9-10]。观察不同样方内植物的花期或果期以及该环境中鸟类的取食部位和活动区域[11]。选取4个不同区域的样方，比较4个样方内植物的种类和数量及分布情况。对于不能直接鉴别的植物带回实验室，通过查阅文献资料和植物分类专著来进行分类和鉴定[12]，选取一些比较完整的植物带回实验室制作成标本，并观察植物的形态特征。将调查的植物种类和数量进行统一整理，运用生物多样性计算方法，采用DPS 7.05及SPSS 14.0等软件进行数据处理[13]，确定建三江机场内植物的优势种，分析植物对机场鸟击的影响。

2.2 鸟类调查方法

机场鸟类调查每月进行1～2次，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，根据鸟类学分类图鉴等文献对其进行种类鉴定[14-21]。

2.3 数据统计与分析

2.3.1 物种多样性指数(H)

根据Shannon-Wiener多样性指数公式：

H=-∑PilnPi

Pi=Hi/H

式中:Pi是物种i的个体数，H是物种的总个体数。

2.3.2 均匀度指数(J)

根据Pielou均匀度公式：

J=H/lnS

式中：H是Shannon-Wiener多样性指数，S为物种数目。

2.3.3 优势度指数(D)

采用贝格-派克(Berger-Parker)指数，计算公式为：

D=Nmax/Nt

式中：Nmax为优势种的种群数量，Nt为全部物种的种群数量。

数据分析采用了DPS 7.05软件进行上述数据的统计。

3 结果与分析

3.1 调查结果

通过对建三江湿地机场围界内及周边环境进行植物调查，共观察和记录样方内植物1072株，隶属于27科55属65种。菊科植物占比最多，为27 %，豆科次之，占比14 %。

据调查统计发现，优势种共有4种，分别为菊科的狗娃花、百合科的东北玉簪、蔷薇科的鹅绒委陵菜和雨久花科的雨久花。这4种植物数量较多，分布较广，对鸟类活动影响较大。通过观察记录了植食性鸟类4科5种。机场内的优势植物为鸟类提供了丰富的食源，同时也为机场中鸟类提供了繁殖和栖息场所。

1.狗娃花 2.东北玉簪 3.鹅绒委陵菜 4.雨久花

3.2 不同区域植物生态学指数与分析

从表1可以看出，物种多样性指数(H)的大小顺序为：围界外行道树旁>围界外灌木区>围界内草坪区>围界外草坪区。说明围界外行道树旁植株较为丰富，种类复杂多样；围界内植株较其它几个区域丰富度低，原因为机场定期进行割草。均匀度指数(J)的大小顺序为围界外行道树旁>围界内草坪区>围界外灌木区 >围界外草坪区，机场围界外行道树旁条件适宜，并且人为干扰较小。优势度指数(D)的大小顺序为：围界外行道树旁>围界内草坪区>围界外草坪区>围界外灌木区，围界外行道树优势度最大。

表1 建三江湿地机场不同区域野生生态学指数对比表

3.3 不同区域的植物相似度比较

研究采用Sorensen相似性系数原理[22]对建三江湿地机场不同群落相似度进行分析，见表2。结果发现，围界外行道树旁和围界外草坪区相似度最高，植物种类相近，围界外草坪区与围界内草坪区的相似度差异显著，可推测与机场围界内定期清除杂草和割草直接相关。

表2 建三江湿地机场不同区域植物的相似度分析

4 总结与展望

建三江湿地机场具有较为丰富的植物资源，为鸟类提供了优越的生存环境。植物和昆虫是鸟类的主要食物来源，它们决定着鸟类在机场内出现的频率，进而影响飞机的飞行安全。通过对植物群落多样性调查，掌握机场内植物的种类、数量及其分布，筛选出适合机场大量种植的植物，对机场植物进行处理，使机场植物群落单一化、简单化，从而减少斑胸短翅莺(Bradypterusthoracicus)等植食性鸟类进入机场的频率。机场通过改善植物种类来降低昆虫和鸟类的种类和数量，最终达到鸟击防范的目的。昆虫是吸引鸟类觅食的重要因素，建议机场工作人员定期喷洒生物杀虫剂，减少昆虫在植物上的活动频率。机场中植物-昆虫-鸟类构成了一个相对稳定的食物链，可通过切断食物链的手段，达到减少鸟类的出现频率。

鸟类防范研究涉及到机场管理、机场周边环境、生态学和鸟类学等种种因素，建议机场从多方面考虑研究，尽量避免事故的发生，鸟击防范工作是一个综合性工作，需要机场管理机构和航空部门长期共同努力，才能取得良好的效果。任何鸟击防范措施都有其必然的局限性，不能从根本上预防鸟击事件的发生。鸟防的最有效措施是破坏鸟类栖息的环境，迫使鸟类减少在机场内外活动的频率。应该严格控制机场及其周边环境植被的高度，对高大的植物进行修剪，尽量将高大乔木改用为低矮灌木和草本植物，以改善鸟类筑巢繁殖的栖息环境，从而提高飞机飞行的安全系数。