河北東部機場秋季鳥類的群落分布與活動規(guī)律

祃來坤，陳 成，劉建平，張振群，侯建華

（1.河北農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，河北保定071001；2.河北大學生命科學學院，河北保定071002）

鳥擊是指飛機在起飛、降落和飛行過程中與鳥類發(fā)生碰撞導致的飛行安全事故或事故征候[1-2].隨著航空業(yè)的迅速發(fā)展，飛機性能提升，噪音減小，同時航線增多，航班增多，發(fā)生鳥擊事故的頻率迅速增加，鳥擊事故已經(jīng)成為危害航空運輸業(yè)的3大災難之一[3-4].目前國內(nèi)針對機場的鳥類時空分布、鳥類多樣性分析和鳥擊防范風險評估等方面已開展了較深入的研究[4-11]，但對于河北境內(nèi)機場的此類報道很少[1]，尤其是鳥類遷徙對飛機飛行安全影響的研究尚未見報道.秋季是鳥類遷徙的季節(jié)，鳥類活動頻繁，是鳥擊事件的高發(fā)季節(jié).河北地區(qū)地形復雜且處于全球候鳥遷徙路線中的“東亞-澳大利亞”遷徙路線上，鳥情復雜.為此，本課題組研究了河北省東部地區(qū)機場的鳥類群落分布與活動規(guī)律.

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域位于河北東部，屬于華北沖積平原下端，地勢平緩，為溫帶半濕潤大陸性季風氣候，四季分明.春季日照長，干旱少雨，多風；夏季炎熱，降雨集中；秋季晝暖夜涼，溫差大；冬季寒冷，北風多，日照少，降水稀少.年平均降水量為606 mm.無霜期212 d.

1.2 研究方法

在研究區(qū)內(nèi)以主跑道和滑行道為界將整個場區(qū)分為3個縱向調(diào)查區(qū)域樣帶和跑道兩側2條橫向調(diào)查區(qū)域樣帶，分別為樣帶1、樣帶2、樣帶3、樣帶4和樣帶5，相對位置如圖1所示.選取貫穿調(diào)查區(qū)域的中間位置為行走樣線，用路線調(diào)查法進行場區(qū)鳥類的調(diào)查.

圖1 機場樣帶劃分示意圖Fig.1 Diagram of distribution of samp le sites in airport

2013年9月—2013年11月，選擇晴朗無風的天氣，由跑道一端以1～2 km/h的速度沿樣線行進，對進入研究區(qū)域范圍內(nèi)的鳥類進行觀測，記錄出現(xiàn)的鳥種和數(shù)量，與行進方向同方向飛過的鳥類不做計數(shù).調(diào)查時間為日出至日落，調(diào)查工具包括雙筒望遠鏡（Sicong 8×42WF）、照相機（Canon 7D，100～400變焦）和計數(shù)器等.

1.3 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)觀測記錄，分別統(tǒng)計各個區(qū)域中鳥類的種類和數(shù)量，計算以下群落參數(shù)：

密度[4]：D=N/（2×L×S）

式中∶D為鳥類密度；N為記錄到的鳥類數(shù)量；L為樣線長度；S為單側觀測距離.

Shannon-Weiner多樣性指數(shù)（H′）[12]：

式中：Pi為第i種的個體數(shù)量在全部個體中的比例.

Pielou 均勻度指數(shù)（E）[13]：E=H′/ln s

式中：H′為Shannon-Wiener指數(shù)，s為物種數(shù).

優(yōu)勢種的確立[11]：Ai=（Ni/N）×100%

式中：Ai為群落中第i種物種的優(yōu)勢度指數(shù)；Ni為群落中第i種物種的個數(shù)；N為群落中總的個數(shù)，把優(yōu)勢度（Ai）大于10%的物種定義為優(yōu)勢種.

鳥類活動頻率[1]：采用數(shù)量百分比計算，即鳥類活動頻率（%）=某種鳥類或某區(qū)域出現(xiàn)的鳥類數(shù)量/全部鳥類總數(shù)量或全區(qū)域出現(xiàn)的鳥類總數(shù)量×100%.

數(shù)據(jù)處理：分析前對各群落參數(shù)進行正態(tài)性檢驗，由于不符合方差分析的統(tǒng)計條件，因此采用非參數(shù)檢驗中的多個獨立樣本的檢驗方法對數(shù)據(jù)進行差異性分析，使用SPSS 19.0完成數(shù)據(jù)處理.

2 結果與分析

2.1 鳥類群落組成和數(shù)量分析

本次調(diào)查共記錄到鳥類43種，根據(jù)文獻[14]，將其歸于10目24科，具體如表1所示.

表1 機場鳥類群落組成Tab.1 Com position of bird community on airport

續(xù)表1

續(xù)表1

從居留型分析，留鳥10種，占全部鳥類種數(shù)的23.3%，夏候鳥16種，占全部鳥類種數(shù)的37.2%，冬候鳥4種，占全部鳥類種數(shù)的9.3%，旅鳥13種，占全部鳥類種數(shù)的30.2%，遷徙鳥類為機場鳥類群落的主體.從分布型分析，東洋型和廣布型分別有9種，各占20.9%，古北型25種，占58.1%，古北型為機場鳥類群落的主體.從種群分類分析，雀形目鳥類種類最多，為12科21種，占全部鳥類種數(shù)的48.8%，雀形目鳥類為機場鳥類群落的主體.

不同鳥類種群的活動頻率差異較大，其中麻雀（Passer montanus）活動頻率最高，為25.21%，和其他鳥類的差異具有統(tǒng)計學意義（p＜0.05），另外家燕（Hirundo rustica）（23.91%）、小嘴烏鴉（Corvus corone）（16.17%）和云雀（Alauda arvensis）（10.16%）的活動頻率也較高.鳥類數(shù)量方面，不同種群的鳥類數(shù)量差異顯著，其中麻雀的種群數(shù)量最大（18.58只/hm2），家燕（18.29 只/hm2）和小嘴烏鴉（12.27只/hm2）的種群數(shù)量也較大.因此，麻雀、家燕、小嘴烏鴉和云雀為場區(qū)的優(yōu)勢類群.

2.2 鳥類分布和多樣性分析

機場不同區(qū)域鳥類的群落參數(shù)如表2所示.

表2 不同區(qū)域鳥類群落參數(shù)Tab.2 Bird community parameters at different area

2.2.1 鳥類分布

機場不同區(qū)域的鳥類分布不同.由表2可知，在鳥類種數(shù)上，樣帶3的鳥類物種數(shù)最多，顯著高于其他樣帶（p＜0.05），其他4個樣帶之間的差異沒有統(tǒng)計學意義（p＞0.05），鳥種數(shù)由高到低依次為：樣帶3＞＞樣帶4＞樣帶2＞樣帶1＞樣帶5.在活動頻率上，樣帶3的活動頻率顯著高于其他樣帶區(qū)域，活動頻率由高到低依次為：樣帶 3＞＞樣帶 4＞樣帶 5＞＞樣帶 2＞樣帶 1.

在鳥類數(shù)量上，樣帶4的密度最大，密度由大到小依次表現(xiàn)為：樣帶4＞＞樣帶3＞樣帶5＞＞樣帶2＞樣帶1.由此可知，樣帶3、樣帶4和樣帶5是場區(qū)鳥類活動活躍的區(qū)域.

2.2.2 多樣性分析

由表2可以看出，樣帶3的鳥類群落Shannon-Weiner多樣性指數(shù)值和Pielou均勻度指數(shù)顯著高于其他4個樣帶，差異具有統(tǒng)計學意義（p＜0.05）；其次是樣帶4.各區(qū)域多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)值的表現(xiàn)為：樣帶3＞＞樣帶4＞＞樣帶5＞樣帶2＞樣帶1.由此可知，樣帶3的區(qū)域鳥類群落組成最為豐富，其次是樣帶4.

3 討論

由于經(jīng)過、進入或棲息于機場的鳥類都有時間、空間上的位置以及相關種群之間存在的功能關系，即機場有吸引鳥類的食物、水源及棲息地或營巢地等因素，或者機場處于鳥類遷徙路線上[15]，因此，機場環(huán)境是鳥類分布與活動的一種重要的生態(tài)類型.

本次研究區(qū)域位于華北沖積平原下端，為溫帶半濕潤大陸性季風氣候，地勢平緩，氣候適宜，水域較多，是鳥類生存的良好生境.機場內(nèi)除有限的混凝土路面外，大部分面積為草地，植被茂盛，植物種類繁多，滋生了大量昆蟲和土壤動物，且場區(qū)低洼地在下雨后容易積水，形成一定的小型洼地，為鳥類覓食、飲水、隱藏和棲息提供了理想的場所[16].在秋季候鳥遷徙季節(jié)，除本地留鳥進入機場外，更有大量遷徙候鳥進入機場進行停歇、覓食和棲息等活動.在記錄到的43種鳥類中，遷徙鳥類有33種，為全部鳥類總種數(shù)的76.3%，占場區(qū)鳥類活動總頻率的62.57%.同陳成等[1]調(diào)查的河北北部機場相比，本機場鳥類種類更為豐富，鳥情更為復雜.此外，鳥類遷徙一般在夜晚進行，種群數(shù)量大.因此，秋季機場鳥類多，候鳥比例大，是機場鳥擊的潛在高發(fā)季節(jié)，也是機場鳥防工作的重點和難點.

由于機場內(nèi)部環(huán)境的差異性，不同區(qū)域對鳥類具有不同的吸引力，導致機場不同區(qū)域鳥類群落的分布與活動規(guī)律存在較大差異.樣帶3、樣帶4和樣帶5區(qū)域內(nèi)的鳥類活動頻率和鳥類密度較高，主要是因為這3個區(qū)域為草地，植物、昆蟲和土壤動物種類繁多，秋季植物結籽后，這些區(qū)域成為鳥類覓食、棲息和隱藏的理想場所.樣帶3占地面積最大，并且地勢相對于整個場區(qū)而言具有很多低洼地區(qū)，降水后易形成很多小型水源，為場區(qū)鳥類提供了飲水場所，因此樣帶3的鳥類群落種類最多、活動頻率最大、多樣性指數(shù)最高.

機場環(huán)境植被多樣性不僅為鳥類提供了棲息條件，還容易滋生多樣化的昆蟲和土壤動物，從而為鳥類提供了食物.因此在防治鳥擊工作方面，可以根據(jù)機場的鳥情特點，從控制機場的生態(tài)環(huán)境入手，通過控制機場內(nèi)適宜鳥類生存、吸引鳥類的生態(tài)因子，進而降低鳥類的活動.具體措施包括：①填平機場內(nèi)低洼地區(qū)，消除機場內(nèi)水源；②植被單一化并在植被結籽前及時進行收割，控制草高，破壞棲息環(huán)境和食物來源；③加強鳥類活躍區(qū)域的監(jiān)測和驅避.通過采取以上措施，將機場建成一個生態(tài)環(huán)境弱化的區(qū)域，減少遷徙季節(jié)鳥類在機場停歇和活動的概率，進而實現(xiàn)鳥類棲息場所的轉移，減少鳥擊事件的發(fā)生.

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