潘汝南 ，趙樹蘭 ，多立安

（1.天津師范大學(xué)生物多樣性調(diào)控與機(jī)場(chǎng)鳥擊防御研究中心，天津300387；2.天津師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，天津300387）

驚飛距離（Flush initiation distance，F(xiàn)ID）是指鳥類耐受不了干擾源的持續(xù)接近而開始驚飛時(shí)干擾源與鳥類之間的距離，反映了鳥類對(duì)外界干擾的耐受性和適應(yīng)性，F(xiàn)ID越短，說明鳥類的耐受性越高，適應(yīng)性越強(qiáng)[1].動(dòng)物通常將人視為潛在的捕食者，人類活動(dòng)造成的非致命性干擾刺激（包括噪音）與捕食風(fēng)險(xiǎn)具有類似作用[2]，會(huì)影響動(dòng)物感知到的捕食風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而影響其逃避行為[3].因此，通常采取人類接近的方法測(cè)量鳥類FID，所得結(jié)果能反映鳥類對(duì)人為干擾的耐受性[4].

麻雀（Passer montanus）是天津?yàn)I海國(guó)際機(jī)場(chǎng)鳥類群落中的優(yōu)勢(shì)物種，為機(jī)場(chǎng)內(nèi)廣性分布排名第一的鳥類[5].麻雀雖小，但集群數(shù)量可達(dá)百只，在圍界區(qū)、草地、場(chǎng)內(nèi)建筑區(qū)活動(dòng)，尤其是在機(jī)場(chǎng)進(jìn)行割草作業(yè)時(shí)，草地里的昆蟲受驚亂飛，會(huì)吸引大群麻雀覓食[6].趙煥樂等[7]在對(duì)扎蘭屯成吉思汗機(jī)場(chǎng)的鳥類調(diào)查中，綜合7個(gè)因子計(jì)算鳥類威脅飛行安全的危險(xiǎn)值，結(jié)果證實(shí)麻雀為嚴(yán)重危險(xiǎn)鳥類.根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的數(shù)據(jù)，麻雀和部分水鳥最有可能造成撞擊甚至引起飛機(jī)損壞，破壞飛行安全[8].據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年鳥擊事故約一萬次，麻雀撞擊次數(shù)排名居高不下[9].

目前人類對(duì)于鳥類行為影響的研究主要集中在不同生境對(duì)鳥類群落的影響[10]、人為干擾對(duì)鳥類鳴聲[11]、捕食與繁殖的影響[12]等方面，國(guó)內(nèi)鳥類驚飛距離研究多集中在單一干擾因子的影響方面[13].在機(jī)場(chǎng)這種特殊噪音環(huán)境下，多個(gè)干擾因子對(duì)麻雀驚飛距離的影響未見報(bào)道.鳥擊事故的發(fā)生很大程度上是由于機(jī)場(chǎng)干擾因子改變了鳥類的FID，導(dǎo)致鳥類無法準(zhǔn)確判斷飛機(jī)位置，使其在躲避高速飛行的飛機(jī)時(shí)發(fā)生誤撞.本研究在天津?yàn)I海國(guó)際機(jī)場(chǎng)內(nèi)選取了2個(gè)樣點(diǎn)，分別為距離跑道最近且噪聲分貝最高的樣點(diǎn)1和距離跑道最遠(yuǎn)且有人類居住的樣點(diǎn)2，分析飛機(jī)起降噪音、實(shí)驗(yàn)者著裝顏色和移動(dòng)速率3個(gè)干擾因子作用下麻雀FID的變化，為機(jī)場(chǎng)飛行安全和驅(qū)鳥隊(duì)防范工作提供理論依據(jù)[14-15].

1 方法

1.1 自然概況

天津?yàn)I海國(guó)際機(jī)場(chǎng)位于天津市東麗區(qū)，該地區(qū)屬于暖溫帶半濕潤(rùn)大陸季風(fēng)氣候，四季分明，平均氣溫11.4～12.9℃，1月最冷，平均氣溫-4℃，7月最熱，平均氣溫26℃.春季多風(fēng)，干旱少雨；夏季炎熱，雨季集中；秋季氣爽，冷暖適中；冬季寒冷，干燥少雪.全年降水量510～680 mm，降水主要集中在夏季.全年日照約2 700 h，無霜期一般為200～250 d，年平均風(fēng)速為2～4 m/s.

機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)內(nèi)的植物以禾本科和菊科為主，種子為食谷鳥類提供了豐富的食源.春季優(yōu)勢(shì)植物為苦菜（Sonchus oleraceusv）和夏至草（Lagopsis supina）；夏季為夏至草、刺兒菜（Cirsium setosum）、蘆葦（Phragmites australis）、鵝絨藤（Cynanchumchinense）和葎草（Humulus scandens）；秋季為虎尾草（Chloris virgata）和牛筋草（Eleusine indica）.機(jī)場(chǎng)嚴(yán)重危險(xiǎn)鳥類以留鳥和夏候鳥為主：春夏季優(yōu)勢(shì)種為家燕（Hirundo rustica）、喜鵲（Pica pica）、麻雀（Passer montanus）、金腰燕（Hirundo daurica）、紅尾伯勞（Lanius cristatus）和東方大葦鶯（Acrocephalus orientalis）；秋冬季以留鳥和冬候鳥為主，優(yōu)勢(shì)種為珠頸斑鳩（Streptopelia chinensis）、云雀（Alauda arvensis）、喜鵲、麻雀和小嘴烏鴉（Corvus corone）.麻雀在全年均為優(yōu)勢(shì)種.

1.2 樣點(diǎn)設(shè)置

機(jī)場(chǎng)占地面積1 283 hm2，飛行區(qū)面積700 hm2，航站樓面積11.6 hm2，飛行區(qū)硬化道面積240 hm2，土面區(qū)約460 hm2.現(xiàn)有跑道長(zhǎng)3 600 m，東西方向有2條跑道（34L-16R 和 34R-16L），有A、B、C、W 4條平行滑行道以及N、P2條垂直聯(lián)絡(luò)道.飛行區(qū)圍界長(zhǎng)約26km，排水渠總長(zhǎng)度約31 km，飛行區(qū)有4座排水泵站.

經(jīng)過對(duì)機(jī)場(chǎng)的實(shí)地考察并結(jié)合地理位置特點(diǎn)，選取2個(gè)泵站作為樣點(diǎn)，如圖1所示.樣點(diǎn)1距離跑道最近，平均噪聲在4個(gè)泵站內(nèi)最高，無飛機(jī)經(jīng)過時(shí)平均噪聲為76 dB，有飛機(jī)經(jīng)過時(shí)平均噪聲為106 dB，地被植物區(qū)有較多雜草，緊鄰飛機(jī)起降跑道，圍界緊鄰天津民航大學(xué)，有水塘.樣點(diǎn)2為距離跑道最遠(yuǎn)且有人類居住的七號(hào)泵站，平均噪聲在4個(gè)泵站內(nèi)最低，無飛機(jī)經(jīng)過時(shí)平均噪聲為68dB，有飛機(jī)經(jīng)過時(shí)平均噪聲為90 dB，附近為地被植物區(qū)，有豐富水域，有低矮建筑群供機(jī)場(chǎng)火警人員居住，還堆放了一些材料和垃圾.

圖1 機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)內(nèi)鳥類調(diào)查樣點(diǎn)示意圖Fig.1 Sketch map of sampling sites of bird survey in the airport

1.3 研究方法

2016年3月—2017年2月，選擇晴朗、少霧、無大風(fēng)天氣，借助激光測(cè)距望遠(yuǎn)鏡（Rasger T600PRO）觀察麻雀飛行行為.數(shù)據(jù)采集期間，由于麻雀為＜150 g的小型物種，根據(jù)M?ller等[16]的調(diào)查結(jié)果，測(cè)量起始距離為30 m，以恒定速率（0.5 m/步）向目標(biāo)個(gè)體直線移動(dòng)，且不作任何隱蔽.將觀察時(shí)間分為春夏（3月—8月份）和秋冬（9月—翌年2月份）兩大自然季節(jié)[17].結(jié)合機(jī)場(chǎng)內(nèi)特殊環(huán)境選取3個(gè)干擾因素：有無飛機(jī)起降噪音（With or without take-off，只記錄波音737客機(jī)經(jīng)過頭頂時(shí)引起麻雀驚飛的噪音分貝，約為97 dB）、實(shí)驗(yàn)者著裝是紅色還是灰色（Red or gray，實(shí)驗(yàn)者全身穿著同色衣服，戴同色帽子）[18]和移動(dòng)速率（Run fast or walk slowly，3步/s為快跑，1步/s為慢走）[19].3個(gè)因素組合成8組，分別為第1組（有起降/紅色/快跑）、第2組（無起降/紅色/快跑）、第 3組（有起降/灰色/快跑）、第 4組（無起降/灰色/快跑）、第 5組（有起降/紅色/慢走）、第 6組（無起降/紅色/慢走）、第 7組（有起降/灰色/慢走）、第8組（無起降/灰色/慢走）.每組采集30個(gè)樣本，共240個(gè)樣本.在選定的2個(gè)差異較明顯的樣點(diǎn)內(nèi)，不同季節(jié)使用同樣方法采集，共960個(gè)樣本.在接近麻雀的同時(shí)，注意觀察目標(biāo)個(gè)體的行為變化，當(dāng)麻雀無法耐受觀察者的接近開始驚飛逃走時(shí)測(cè)量值為FID，同時(shí)記錄下噪聲分貝、人為干擾等級(jí)、日期時(shí)間等信息.

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 22.0和Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，所有數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示.在樣本分布特征分析中，運(yùn)用單因素方差分析和Bonferroni法分別對(duì)2個(gè)樣點(diǎn)內(nèi)不同季節(jié)的8個(gè)小組進(jìn)行差異性檢驗(yàn).在相關(guān)性分析中，采用Spearman相關(guān)分析法分析有無飛機(jī)起降、衣服顏色、移動(dòng)速率與麻雀FID的相關(guān)性.采用T檢驗(yàn)分析同一樣點(diǎn)內(nèi)不同季節(jié)與干擾方式對(duì)麻雀FID的影響以及相同季節(jié)下不同樣點(diǎn)與干擾方式對(duì)麻雀FID的影響.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干擾類型對(duì)麻雀FID的影響

3個(gè)干擾因子隨機(jī)組合下，不同季節(jié)麻雀的FID如表1所示.由表1可以看出，不同處理組麻雀FID的大小排序：第1組＞第3組＞第5組＞第7組＞第2組＞第4組＞第6組＞第8組.綜合樣點(diǎn)1和樣點(diǎn)2的結(jié)果可知：干擾強(qiáng)度越大（有起降/紅色/快跑），麻雀的FID越大；干擾強(qiáng)度越?。o起降/灰色/慢走），麻雀的FID越小.不同季節(jié)間的比較結(jié)果表明，同一處理組的麻雀在秋冬季節(jié)的FID均大于春夏季節(jié)的數(shù)值.比較2個(gè)樣點(diǎn)的相同處理組，樣點(diǎn)1的FID均大于樣點(diǎn)2的數(shù)值.

表1 不同樣點(diǎn)、不同季節(jié)麻雀的FIDTab.1 FID of Passer montanus in different sample sites and seasons m

分別對(duì)同一季節(jié)2個(gè)樣點(diǎn)間和同一樣點(diǎn)在不同季節(jié)內(nèi)麻雀FID差異的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義進(jìn)行T檢驗(yàn)，結(jié)果如表2所示.

表2 樣點(diǎn)間和季節(jié)間麻雀FID的獨(dú)立T檢驗(yàn)Tab.2 Independent test of FID of Passer montanus among groups or seasons

由表2看出，盡管2個(gè)樣點(diǎn)相同處理組在秋冬季的FID高于春夏季，但差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）.在春夏季節(jié)，無飛機(jī)起降/慢走的干擾下（處理組6和處理組8），樣點(diǎn)1的FID顯著高于樣點(diǎn)2的數(shù)值（P＜0.05）；在秋冬季節(jié)，有飛機(jī)起降/紅色/快跑和無飛機(jī)起降/慢走的干擾下，樣點(diǎn)1的FID顯著高于樣點(diǎn)2的數(shù)值（P＜0.05）.

對(duì)樣點(diǎn)1和樣點(diǎn)2在不同季節(jié)的組間差異進(jìn)行Bonferroni多重比較，結(jié)果分別如表3和表4所示.

表3 樣點(diǎn)1不同季節(jié)Bonferroni法多重比較結(jié)果Tab.3 Multiple comparison test（Bonferroni）in different seasons in sample site 1

表4 樣點(diǎn)2不同季節(jié)Bonferroni法多重比較結(jié)果Tab.4 Multiple comparison test（Bonferroni）in different seasons in sample site 2

從表3可以看出，樣點(diǎn)1在春夏季干擾最強(qiáng)的第1組與第6組和第8組的差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），與第4組的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（0.01＜P＜0.05）；干擾最弱的第8組與第3組和第5組的差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；第3組和第6組的差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，第5組和第6組的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.在秋冬季，第1組與第4組、第6組和第8組的差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與第2組的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；第8組與第3組和第5組的差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；第3組和第6組的差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，第5組和第6組的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.總的來看，有顯著差異的組別中均含有無飛機(jī)起降這一干擾因子，并且干擾因子差異越多的實(shí)驗(yàn)組，對(duì)麻雀FID的影響越顯著.

在樣點(diǎn)2中，春夏季8個(gè)處理組間的差異比較結(jié)果與樣點(diǎn)1基本一致.秋冬季，除了第1組和第2組的差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其他組別的差異比較結(jié)果也和樣點(diǎn)1基本相同.在樣點(diǎn)2全年的調(diào)查中，有無飛機(jī)起降對(duì)于麻雀FID影響的差異較樣點(diǎn)1顯著降低.

2.2 單個(gè)干擾因子對(duì)于麻雀驚飛距離的影響

分析有無飛機(jī)起降、著裝顏色和移動(dòng)速率3個(gè)因素與麻雀FID的相關(guān)性，結(jié)果如表5所示.

表5 兩樣點(diǎn)干擾因子與麻雀驚飛距離的相關(guān)系數(shù)Tab.5 Correlation coefficients of interference factor and FID in two sample sites

由表5可以看出，2個(gè)樣點(diǎn)中均是有無飛機(jī)起降與麻雀FID的相關(guān)系數(shù)最大，相關(guān)性具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；其次是實(shí)驗(yàn)者移動(dòng)速率，相關(guān)性也具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；著裝顏色對(duì)麻雀FID的影響最小，但相關(guān)性也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（0.01＜P＜0.05）.

3 討論與結(jié)論

鳥類行為是其對(duì)生理變化和環(huán)境變化做出的整體性反應(yīng).噪聲是棲息地中的一種環(huán)境因子，環(huán)境中的噪音會(huì)使動(dòng)物感知到被捕食風(fēng)險(xiǎn)增加.在機(jī)場(chǎng)環(huán)境中，當(dāng)飛機(jī)噪聲一直存在且長(zhǎng)期作用于鳥類時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致鳥類的警戒性提高，驚飛距離（FID）增加[20].對(duì)鳴禽來說，當(dāng)噪聲超過42 dB時(shí)，林地鳥類的種群密度開始下降，噪聲增大時(shí)，會(huì)對(duì)鳥類鳴叫產(chǎn)生“掩蓋效應(yīng)”，從而改變鳥類對(duì)于周圍環(huán)境的判斷以及種群間的交流[21].本研究中，樣點(diǎn)1和樣點(diǎn)2飛機(jī)起降的噪音都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鳥鳴聲的40 dB，因此機(jī)場(chǎng)內(nèi)的麻雀對(duì)噪聲的耐受性低，其FID普遍高于市區(qū)、公園等地的鳥類[22-23].在飛機(jī)噪聲的驚擾下，麻雀并未朝遠(yuǎn)離干擾源的方向飛行，而是沒有固定方向地驚飛[20].據(jù)民航總局的鳥擊調(diào)查報(bào)告，鳥擊事故有很大比例發(fā)生在飛機(jī)起降時(shí)，這與飛機(jī)起降產(chǎn)生的巨大噪音干擾存在一定的關(guān)系[24].2個(gè)樣點(diǎn)中，實(shí)驗(yàn)者著裝顏色在機(jī)場(chǎng)這個(gè)特殊生境內(nèi)對(duì)麻雀FID的影響低于其他2個(gè)干擾因子，這與葉淑英等[13]對(duì)公園中麻雀的研究結(jié)果不太一致，可能是機(jī)場(chǎng)內(nèi)飛機(jī)過大的起降噪音或者較大的體積與飛行速度干擾了麻雀對(duì)于顏色的判斷，也可能是麻雀本身對(duì)顏色敏感程度較低[25]

秋冬季麻雀的FID高于春夏季，這與M?ller等[26]的研究結(jié)果一致，可能與機(jī)場(chǎng)內(nèi)的生境有關(guān).春夏季禾本科和菊科等植物生長(zhǎng)茂盛，秋冬季植物枯萎，鳥類躲避場(chǎng)所減少，從而麻雀的FID增加.另一方面，季節(jié)對(duì)不同干擾方式下麻雀FID的影響并不顯著，這是因?yàn)闄C(jī)場(chǎng)這個(gè)特殊環(huán)境開闊度高，植被類型較簡(jiǎn)單，沒有高大茂盛的喬木、灌木，而復(fù)雜的植被結(jié)構(gòu)能夠增加鳥類對(duì)人為干擾的耐受性[27].

鳥類的FID在很大程度上反映它對(duì)人為干擾的耐受性和適應(yīng)性，當(dāng)長(zhǎng)期生活在人為干擾程度較高的環(huán)境中時(shí)，鳥類的FID值會(huì)減小，即對(duì)人為干擾表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐受性，對(duì)人的適應(yīng)性也隨著干擾程度的提高而增強(qiáng)[4].本研究中，麻雀在有人類居住的樣點(diǎn)2比樣點(diǎn)1中有著更短的FID，這可能是因?yàn)闃狱c(diǎn)2長(zhǎng)期有消防人員居住，麻雀對(duì)于人類的防范性降低，表現(xiàn)出更高的耐受性.在樣點(diǎn)1觀察到紅隼在有汽車低速（20 km/h）靠近時(shí)，F(xiàn)ID只有20 m，但實(shí)驗(yàn)者下車行走靠近時(shí)的FID更大，說明樣點(diǎn)1內(nèi)的鳥類對(duì)飛機(jī)、汽車有一定的耐受性，但對(duì)于人為干擾的耐受性不高.這與Mcleod等[28]利用不同交通工具接近對(duì)鳥類FID的影響結(jié)果相似，即徒步接近時(shí)的FID大于車輛接近時(shí)的FID.

綜上所述，機(jī)場(chǎng)環(huán)境中，飛機(jī)起降噪音對(duì)麻雀FID的影響最大，其次是實(shí)驗(yàn)者的移動(dòng)速率，實(shí)驗(yàn)者著裝顏色的影響最小.秋冬季麻雀的FID高于春夏季.麻雀在噪聲低且有人居住的樣點(diǎn)2中有著更短的FID，表現(xiàn)出更強(qiáng)的耐受性.