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杭州萧山国际机场百灵科鸟类活动规律及防范效果分析

2021-10-19钟国恒吕淼品

浙江林业科技 2021年5期
关键词:飞行区百灵云雀

钟国恒,吕淼品

(杭州萧山国际机场,浙江 杭州 311207)

浙江省位于长江三角洲南翼,鸟类资源丰富,共计22目87科266属 519种及26亚种,其中,以雀形目Passeriformes鸟类最多,有236种,占全省鸟类总数的45.47%[1]。云雀Alauda arvensis和小云雀A.gulgula均属雀形目百灵科Alaudidae,是杭州萧山国际机场内鸟防工作人员日常观察、记录数量最多的雀形目鸟类,因此,本文所分析的百灵科鸟类主要指云雀和小云雀。

云雀虹膜深褐色,喙角质色,喙形较厚且钝,头顶具冠羽,眉纹白色,胸具明显黑色纵纹,下体白色或棕白色,脚肉色[2]。栖息于平原、旷野、农田地带,地面奔跑、垂直起降,正常飞行起伏不定,警惕时下蹲[3],冠羽受惊时竖起。在我国黄河以南地区为冬候鸟。

小云雀虹膜褐色,喙角质色,较细长,体长约15 cm,体型似云雀但较云雀小、尾较短,脚肉色[2]。栖息于草原、河床及农田等各类环境,在我国南方各地分布较广。小云雀为杭州地区留鸟,每年4—9月繁殖,繁殖期间在草地上营开放式鸟巢,且亲鸟有明显护巢行为,主要表现为雌性亲鸟坐巢时,负责防御的雄性亲鸟会尝试驱赶天敌并向雌鸟发出警报[4]。

图1 云雀(a)和小云雀(b)Figure 1 A.arvensis(a)and A.gulgula(b)

百灵科鸟类繁殖能力强,广泛分布在欧亚大陆上[5],为草原的代表性鸟类,适应地栖生活[6],故常活动在机场及机场周围草地中。因其热衷成群活动、集群个体数量众多、飞行速度快、飞行轨迹不规律、偶有横跨跑道甚至停留跑道道面的行为,威胁航空器的运行安全。

研究表明,机场飞行区草地植被优越的生态环境为鸟类提供了丰富的栖息空间及食物,在机场吸引鸟的因素中处于主要位置[7]。本文拟通过对杭州萧山国际机场内云雀及小云雀的活动规律进行调查分析,研究栖息生境、食物、繁殖空间等因素对百灵科鸟类活动的影响,并据此制定针对性鸟防措施,减少机场鸟击事件的发生。

1 机场自然状况

杭州萧山国际机场位于杭州市萧山区(120.43°E,30.23°N),距离杭州市中心约27 km,为4F级民用运输机场。机场周围以平原水网为主,兼有丘陵,海拔均在500 m以下。属亚热带季风性湿润气候,春、秋短,冬、夏长,四季分明,年平均温度为16.8℃。光照充足,雨量充沛,温暖湿润,年平均降水量为1 395 mm。

杭州萧山国际机场目前有南北两条跑道,跑道及滑行道周围分布着面积近340 hm2的土面区(见图2)。土面区以自生草本植被为主,优势种有白茅Imperata cylindrica、狗牙根Cynodon dactylon、白车轴草Trifolium repens、救荒野豌豆Vicia sativa、喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides、双穗雀稗Paspalum distichum、水蜈蚣Kyllinga polyphylla、金色狗尾草Setaria pumila等一年生或多年生草本植物 。

图2 杭州萧山国际机场区域示意图Figure 2 Regional diagram of Hangzhou International Airport

围绕两条跑道,飞行区可划分为北飞行区(北区)及南飞行区(南区),南北飞行区之间为机场航站楼及场区(见图2)。机场场区主要涵盖外场设施设备、主要交通干道、停车场、办公大楼以及景观绿地、人工湖泊、储备用地等。场区绿地、储备用地及湖泊周围生长着混交林、人工草坪、荒草坪等多种类型的植被,主要植物包括樟Cinnamomum camphora、雪松Cedrus deodara、全缘叶栾树Koelreuteria bipinnatavar.integrifoliola、无患子Sapindus saponaria、银杏Ginkgo biloba、大叶榉树Zelkova schneideriana、垂柳Salix babylonica、木犀Osmanthus fragrans、杜鹃Rhododendron simsii、红花檵木Loropetalum chinensevar.rubrum、石楠Photinia serratifolia、狗牙根、黑麦草Lolium perenne、一年蓬Erigeron annuus、沟叶结缕草Zoysia matrella等,植物种类丰富,比较适合鸟类栖息和活动。机场周边生态环境以农田为主,主要种植苗圃灌木及普通小麦Triticum aestivum、稻Oryza sativa、玉蜀黍Zea mays及蔬菜等农作物,兼有零星分布的河道、鱼塘、乔木林。

2 研究方法

2.1 百灵科鸟类活动频次及繁殖调查

2017—2020年,杭州萧山国际机场鸟防人员在每日6:00—20:00不间断开展鸟情巡视,通过望远镜(8×42)直接观察并结合鸟类鸣叫声辅助识别,记录飞行区内百灵科鸟类的活动频次、活动时间及区域。对记录所得数据使用WPS Office 2016软件进行统计分析,比较百灵科鸟类在不同年份、不同季节活动频次的变化。

为了解飞行区内小云雀的繁殖情况,采用固定路线踏查法及样方法进行调查。调查时间为2020年4—9月,每月上、下旬各进行1次,选择晴朗天气的8:00—18:00时进行。在土面区共设置8条500 m×20 m的样带,调查人员步行沿样带中心线行进,行进速度保持在1.5~ 2.0 km·h-1,观察是否存在小云雀护巢行为,并记录样线内鸟巢的数量。调查当日,在土面区随机另取10个面积为20 m×20 m的小样方,仔细寻找草坪内是否存在雀类鸟巢。

2.2 百灵科鸟类食性分析

为确定飞行区内百灵科鸟类的主要食物来源,参考吴金亮等的研究方法[8],2019年11月—2020年9月,对机场内不同季节活动的云雀、小云雀进行嗉囊解剖,解剖鸟类来自飞行区立式拦鸟网上遭拦截后自然死亡的个体。对采集得到的鸟类嗉囊,通过放大镜观察嗉囊内未消化食物并进行分类、计算各类食物的数量,并综合计算出当月百灵科鸟类嗉囊内各类食物出现频率的百分比。

3 结果与分析

3.1 数量及繁殖情况调查结果

2017年1月—2020年12月,杭州萧山国际机场飞行区内百灵科鸟类的活动频次见表1。

表1 2017—2020年机场飞行区记录百灵科鸟类活动频次Table 1 Frequency of A.arvensis and A gulgula recorded in the Airport during 2017-2020

受鸟类迁徙及小型雀形目集群越冬习性的影响,每年9月,云雀南迁至长江中下游地区、小云雀陆续集群,飞行区内两种百灵科鸟类数量均迅速增加,10月至次年3月为其活动高峰期。4月天气变暖后,云雀迁离、小云雀转为零星活动,机场内云雀、小云雀数量逐渐减少。

2020年4—9月,在飞行区内共开展了12次小云雀繁殖行为调查,均未发现任何鸟巢及亲鸟护巢行为,说明杭州萧山国际机场土面区并非留鸟的繁殖场所。

3.2 飞行区外围栖息空间变化对鸟类活动的影响

2017—2019年,杭州萧山国际机场云雀和小云雀的活动总数量呈逐年增多的趋势,其中,2018年同比增加85.31%,增速明显。飞行区内部百灵科鸟类数量大幅增加,可能与飞行区外大面积施工建设减少了鸟类栖息地有关。

杭州萧山国际机场场区原有70 hm2园林绿地,植被种类丰富,吸引了较多中小型鸟类栖息。由于新建T4航站楼及综合交通中心,2018年7月,机场正式启动三期前期工程建设。施工启动后,原有林地、草地及湖泊遭到破坏,鸟类栖息地成片消失。至2019年底,场区绿地面积下降至36.7 hm2,面积缩小了47.57%,且存留鸟类栖息地片段化严重。受场区栖息地丧失及片段化影响,2018年入秋后,集群越冬的云雀、小云雀大量进入机场飞行区内稳定的植被环境中活动,当年9—12月,飞行区内百灵科鸟类活动频次同比增加1.64倍,对航空器的安全产生较大威胁。

3.3 飞行区内百灵科鸟类食性分析

杭州萧山国际机场两种百灵科鸟类食性分析结果见表2。

表2 杭州萧山国际机场两种百灵科鸟类食性分析结果Table 2 Food habits of A.arvensis and A gulgula in the Airport

本次分析解剖云雀、小云雀共计38只。解剖结果显示(表2),两种鸟类食性一致,均为杂食性,在冬季至夏初(11月至次年5月)主要以植物种子、嫩叶等植物食源为主,而夏末至秋季(7—9月)则转变为主食草坪中的蛾、蝶类幼虫。在食物较少的冬季,部分个体还会取食沙粒辅助消化干枯、坚硬的植物种子。

本次研究中,所有被解剖鸟类个体均嗉囊饱满、未消化食物较多(图3),表明机场土面区草坪生境存在足够的食物供云雀、小云雀取食。

图3 百灵科鸟类嗉囊(左)及其内部丰富的草籽(右)(摄于2020年4月)Figure 3 Crop and grass seeds

4 综合防范措施

4.1 影响杭州萧山国际机场百灵科鸟类活动的因素

鸟类栖息地的作用在于为鸟类提供充足的食物资源、适宜的繁殖地点、躲避天敌和不良气候的保护条件等一系列能保证其生存和繁衍的基本条件[9]。飞行区的草坪生境对鸟类有较强的吸引力,有研究表明,机场飞行区内的植物种类及密度较高、生态环境空旷是导致鸟类数量和密度增加的主要原因[10]。本文通过比较杭州萧山国际机场飞行区内不同年份云雀和小云雀活动的频次变化,发现2018年下半年百灵科鸟类数量的明显增多与飞行区外大面积施工减少了鸟类生境有关,外围生境的缩小、片段化导致秋冬集群活动的百灵科鸟类频繁进入飞行区内栖息。为有效减少百灵科鸟群对飞行安全的威胁,在外围鸟类栖息生境无法恢复的前提下,机场需要从飞行区内部生境改造入手,减少土面区对鸟类的吸引。

食物是影响鸟类活动的重要因素,在机场土面区内,植物、昆虫、土壤生物、鸟类等密切联系,构成复杂的食物链关系。本文通过解剖云雀、小云雀个体并提取嗉囊内容物进行食性分析,发现机场内活动的百灵科鸟类在不同季节取食不同食物,其中秋季至次年春季大量取食植物种子及嫩叶,7—9月昆虫活动较多时则主要捕食昆虫幼虫。此外,鸟类嗉囊的饱满程度也反映机场内的食物能满足百灵科鸟群的需求。机场需要从食物链入手,控制鸟类食物的种类、数量及密度,从而降低鸟类进入土面区觅食的频次[11-12]。

筑巢活动是组成鸟类生活史策略的重要成分,筑巢行为反映了鸟类对环境的适应[7]。本文尝试在小云雀繁殖季节开展飞行区草坪鸟巢数量及鸟类繁殖行为调查,未能发现任何鸟类繁殖的迹象。由此显示,机场土面区并非鸟类适宜的繁殖区,这可能与机场跑道两侧巨大的噪声及鸟防人员驱赶活动对小云雀种群繁殖造成侵扰有关。

4.2 杭州萧山国际机场百灵科鸟类防范措施

机场鸟防举措主要包括生态环境治理、驱鸟设备辅助驱赶、固定岗瞭望驱赶、现场人工巡视驱赶等。鸟击防范作是一个世界性难题,没有绝对有效、普遍适用的方法和手段,需要针对各机场的实际情况开展长期工作[14]。本研究发现,杭州萧山国际机场飞行区外围鸟类生境的缩小及片段化、土面区良好的栖息环境及充足的食物,是飞行区吸引云雀、小云雀的主要原因。为此,从2019年开始,杭州萧山国际机场从侵扰鸟类栖息环境、减少鸟类食源的角度,制定了一系列针对性驱赶措施,提升对百灵科鸟类的驱赶效率。

4.2.1 全面开展土面区非引鸟草种筛选 该项目通过对原草种复杂的土面区喷洒特异性草种筛选剂,将引鸟草种分阶段灭除,最后留下以狗牙根(本土原生、高度低于30 cm、结籽少、抗病虫害能力强)为主的非引鸟草种,在降低杂草多样性的同时,减少昆虫、鸟类活动频次,提高土面区的主动防鸟能力。

2020年,机场率先完成南飞行区非引鸟草种筛选,与北飞行区相比较,筛选后南飞行区的云雀、小云雀活动频次减少了34.30%,其他多种主要鸟类活动数量亦明显减少(见表3)。鉴于其显著的鸟防效果,2021年,杭州萧山国际机场将在北飞行区继续推进该项目,达到飞行区草种的全面改良。

表3 2020年杭州萧山国际机场南北土面区主要鸟类数量比较Table 3 Main bird species and number at north and south land in 2020

4.2.2 定期开展割草+灭虫作业,重视初秋季节灭虫草种筛选并非一劳永逸的生态鸟防手段,在此基础上,通过定期割草,控制草高在10~ 15 cm,一方面,能减少云雀、小云雀的藏匿环境,另一方面,也可以在秋季杂草结籽前清除其穗部,避免草籽吸引鸟类觅食。割草后立即喷洒灭虫剂,可有效提升药剂喷雾的覆盖范围,并迅速渗透至草坪根部,从而提升灭虫效率。

每年8—9月夏末初秋季节,植被中鳞翅目Lepidoptera幼虫是百灵科鸟类的重要食物源,此时使用广谱性灭虫剂(菊酯、毒死蜱等)进行蛾、蝶类、叶蝉科Cicadellidae等虫害的治理,能有效减少土面区对鸟类的吸引。

4.2.3 加强噪声侵扰设备的维护和维修 云雀、小云雀集群活动时数量众多,人工实时驱赶难度较大,但其对煤气炮、超声波等噪声侵扰较为敏感,容易受惊吓而飞离。杭州萧山国际机场针对跑道起降端等重点区域,增加了煤气炮、全向声波、动态驱鸟仿真人等设备的布局密度,提升对雀群的驱赶。

在秋冬日晒时间较短的情况下,太阳能充电效率降低,鸟防人员日常巡视过程中保持对设备状态的关注,及时修复故障设备、更换备用电瓶,保障设备正常工作。

4.2.4 优化鸟网布局,提升拦截效率 通过在土面区架设立式拦鸟网,是拦截低空飞行的鸟类到达跑道区域的重要手段。因云雀和小云雀生性胆小、受惊时四散乱飞,容易被拦鸟网捕捉。2019年之前,杭州萧山国际机场仅在跑道75 m外设置了两道平行于跑道的拦鸟网,对跑道-滑行道之间及跑道两端活动鸟类拦截能力有限。2020年初,机场于跑滑间土面区、跑道东西两头敏感区新增4 000 m长拦鸟网(鸟网高度5 m),提升对跑道和滑行道两侧、跑道两端活动鸟类的拦截。此外,鸟防人员还对原有拦鸟网的基座进行了改造,将以往“一”字形分布的拦鸟网,转变为可依据鸟情变化灵活调整出“W”字形、“L”字形排布的模式,降低鸟类的适应性,提高拦截效率。

机场还定期开展外围鸟情调研,协助外部鸟源地管理单位在飞行区围界外架设拦鸟网,对机场外围活动的云雀、小云雀鸟群形成有效拦截,提升外部鸟防水平。

除立式拦鸟网外,杭州萧山国际机场还引入地网强化对云雀、小云雀的驱防。通过将网面贴着草坪铺设,达到拦截鸟类、减少土面区鸟类活动区域的目的,迫使雀群远离飞行区。

4.2.5 秋冬季冷空气过境后使用机动性强的驱鸟设备进行驱赶 鸟类对环境和气候变化非常敏感,其活动数量受天气影响较大。有研究表明,雀形目鸟类迁徙行为受气温变化和降水的影响较为明显[15]。我们对飞行区的鸟情观察亦发现,当冷空气过境后天气稳定时,或降雪后转晴时,云雀、小云雀集群活动加强,数量可能会在短时间内明显增多。此时百灵科鸟类集群规模大、便于观察,大多停留在地面觅食,通过使用车载定向驱鸟声波、手持式礼花枪等灵活机动的设备,能高效驱赶航空器起降端和跑道两侧活动的鸟群,降低鸟击风险。

5 小结

研究发现,受鸟类迁徙及小型雀形目集群越冬习性影响,每年9月,杭州萧山国际机场飞行区内云雀及小云雀的数量迅速增加,10月至次年3月为其活动高峰期;2017—2019年,飞行区内百灵科鸟类活动总数量呈逐年增多的趋势。实地调查未发现土面区内任何鸟类筑巢的痕迹,表明机场土面区并非小云雀等留鸟的繁殖场所。云雀、小云雀食性一致,均为杂食性,在冬季至夏初(11月至次年5月)主要以植物种子、嫩叶等植物食源为主,而夏末至秋季(7—9月)则转变为主食草坪中的鳞翅目昆虫幼虫。

自2018年机场场区施工导致飞行区外部鸟类生境迅速减少后,飞行区内稳定的草坪植被及充足的食物,吸引了更多云雀、小云雀进入飞行区活动。为此,从2019年开始,机场积极实施鸟类生境改造、鸟类食源治理、人工驱赶等针对性防范措施,努力减少百灵科鸟类活动对航空器的干扰。每年秋季至次年春季是云雀、小云雀集群越冬的重要时间段,也是机场内百灵科鸟类活动数量最为丰富的时期。2019年10月—2020年3月,机场飞行区共记录云雀和小云雀2 365只,同比下降31.53%;2020年全年,共观察到百灵科鸟类2 961只,同比减少16.05%。以上结果表明,杭州萧山国际机场百灵科鸟类防范措施取得良好成效。

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