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      成都雙流國際機場5種優(yōu)勢鳥類的食性及食源分析

      2022-10-08 03:17:00白小甜羅方梅伍懿羅鋒羅概何興成冉江洪
      四川動物 2022年5期
      關(guān)鍵詞:節(jié)肢動物食性雙流

      白小甜,羅方梅,伍懿,羅鋒,羅概,何興成,冉江洪*

      (1.四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,生物資源與生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室,成都 610065;2.成都雙流國際機場股份有限公司,成都 610200)

      鳥擊不僅威脅著人類的生命安全,還對全球航空業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失(Dolbeer.,2011)。大約75%的民用機場鳥擊發(fā)生在起飛和降落時距離地面≤152 m的區(qū)域(Dolbeer.,2021),這通常是機場附近的鳥類往返于棲息地與覓食地之間的主要活動區(qū)域。如何減少這些區(qū)域?qū)B類的吸引力以降低鳥類活動強度,其中重要內(nèi)容之一是找出機場及周邊對鳥類的引誘物(Kennedy & Otter,2015),這對機場的鳥擊防范具有重要意義。已有機場開展了鳥類胃內(nèi)容物分析,并據(jù)此提出防控建議,如對美國肯尼迪機場常見鳥類笑鷗進行胃內(nèi)容物分析,發(fā)現(xiàn)其主要取食鞘翅目Coleoptera昆蟲、甲殼類、魚類,建議控制機場內(nèi)的鞘翅目昆蟲(Buckley & Molly,1994);對南非布隆方丹國際機場和金伯利國際機場常見鳥類黃爪隼的胃內(nèi)容物分析發(fā)現(xiàn),直翅目Orthoptera、等翅目Isoptera昆蟲、蜘蛛、蜈蚣是其主要食物(Anderson.,1998);對武漢天河機場鳥類胃內(nèi)容物研究發(fā)現(xiàn),植食性鳥類主要取食機場內(nèi)草坪草種及附近農(nóng)作物,肉食性鳥類主要取食各種昆蟲,提出更換草坪草種、噴灑驅(qū)蟲農(nóng)藥、改造周圍環(huán)境等建議(王國秀等,2001);對美國肯塔基州一個機場猛禽的胃內(nèi)容物分析發(fā)現(xiàn),某些看似不會造成鳥擊的鳥類可能是猛禽的獵物,進而提出機場需要對獸類、昆蟲、鳥類的種群數(shù)量進行管理(Stucker&Dunlop,2002);對美國肯尼迪機場主要鳥擊物種雙色樹燕的胃內(nèi)容物分析發(fā)現(xiàn),其主要食物是楊梅,去除楊梅樹減少了75%鳥擊次數(shù)(Bernhardt.,2009);運用DNA測序技術(shù)識別了澳大利亞珀斯機場16種鳥類的食性組成,為機場鳥擊防范提供了針對性的建議(Coghlan.,2013);對南京祿口國際機場常見鳥類胃內(nèi)容物分析,提出了治理野豌豆、定期割草等建議(劉進偉等,2016)。由于跑道位置、景觀地形、農(nóng)業(yè)種植和鳥類群落的組合不同,每個機場都面臨著獨特的野生動物管理挑戰(zhàn),所以有必要對不同機場進行本地化研究,以達到針對特定機場制定治理方案的需求(Soldatini.,2011)。

      成都雙流國際機場位于中國中部候鳥遷徙區(qū)(張榮祖,2011),同時位于全球36個生物多樣性熱點地區(qū)之一的中國西南山地(Zhang.,2021),具有極高的鳥擊潛在風險。目前關(guān)于鳥擊防控的研究報道僅有對機場鳥擊防治策略、鳥類群落及鳥擊風險的研究(付令等,2006;趙小英,2016;張瓊悅等,2019),還缺乏多角度、多層次的調(diào)查研究,沒有從鳥類食物源角度來開展鳥擊防控的研究。2020年4月—2021年3月,通過對成都雙流國際機場掛網(wǎng)鳥類的調(diào)查和標本收集,選取標本數(shù)量最多的5種鳥類進行食性分析,以期了解機場吸引這些優(yōu)勢鳥類的引誘物,為機場的鳥擊防控提供科學(xué)依據(jù);也為使用食性分析指導(dǎo)機場野生動物管理提供研究案例;同時豐富這5種鳥類的基礎(chǔ)生物學(xué)資料。

      1 研究區(qū)域概況

      成都雙流國際機場位于四川省成都市雙流區(qū),距離成都市區(qū)約16 km,占地50×10m。是中國境內(nèi)第四大航空樞紐,2019年旅客吞吐量達到5 585.9萬人次。機場坐落于四川盆地,屬亞熱帶季風氣候,四季分明,年均溫度16.2℃,年均降水量961 mm。機場內(nèi)主要由建設(shè)用地、水渠和草坪組成,機場外主要有居民區(qū)、樹林、農(nóng)田、草地和水域濕地5種土地覆蓋類型(張瓊悅等,2019)。

      2 研究方法

      2.1 鳥類樣品采集

      2020年4月—2021年3月,調(diào)查記錄機場捕鳥網(wǎng)上鳥類的種類、數(shù)量。將未死亡鳥類帶離機場放生,已死亡的鳥類帶回實驗室解剖取胃、部分制作成標本,保存于四川大學(xué)自然博物館。由于各月份的鳥類種類和數(shù)量存在差異,掛網(wǎng)鳥類樣本的保存時間也存在極大差異,收集次數(shù)設(shè)置為:2020年5—9月 每 月 收 集3次,2020年10月—2021年1月 每 月2次,2020年4月、2021年2—3月每月1次。根據(jù)成都市的氣候特征,將研究區(qū)域的四季劃分為:春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋季(9—11月)、冬季(12月至翌年2月)。

      2.2 鳥類潛在食物調(diào)查

      為了便于食物物種鑒定及機場內(nèi)食源的確定,對鳥類的潛在食物進行了調(diào)查和標本采集。

      樣線法:在機場草坪內(nèi)布設(shè)樣線,記錄植物的種類、生長狀況、位置等信息,如遇植物果實和不能識別的物種,則采集標本帶回實驗室。調(diào)查時間為2020年4—11月和2021年3月,每月1次。

      燈誘法:選擇天氣晴朗的夜晚,在草坪內(nèi)安置波長365 nm的黑光燈進行燈誘。22∶00—04∶00每2 h取一次樣,用裝有乙醚的毒瓶采集標本并帶回實驗室分類鑒定。采集強度:2020年4—10月,每月1次。

      網(wǎng)捕法:在草坪上隨機選取50 m×50 m的樣地,用捕蟲網(wǎng)以S形前進,將采集到的鱗翅目昆蟲裝入三角袋,其他昆蟲裝入裝有乙醚的毒瓶中。將樣品帶回實驗室觀察并制成標本保存。采集強度:2020年4—11月,每月1次。

      陷阱法:選取10塊草坪,每塊草坪布設(shè)5個陷阱杯,倒入50 mL濃度7%引誘液(40%甲醛溶液加入定量水及少量洗潔精、白砂糖),放入挖好的杯洞中,洞口大小與陷阱杯一致,且陷阱杯的高度持平或略低于洞口。采集強度:2020年4月—2021年3月,每月1次。

      在飛行區(qū)及周邊區(qū)域隨機挖土采集土壤動物,每次挖掘3個點,每個點大小為20 cm×20 cm,挖掘深度為10~20 cm,將挖取到的土壤樣品裝進密封袋帶回實驗室篩出土壤中的生物并統(tǒng)計。采集強度:2020年4月—2021年3月,每月1次。

      2.3 食性分析

      胃內(nèi)容物分析:將樣品解剖取得的胃內(nèi)容物用清水散開后,烘干至恒重(70℃,24 h),解剖鏡下直接觀察。物種鑒定主要參照《中國植物志》(中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會,2004)和《普通昆蟲學(xué)》(彩萬志等,2011)。無法鑒定的種子進行ITS鑒定,與NCBI數(shù)據(jù)庫(www.blast.ncbi.nlm.nih.gov)中的已知序列進行比對,仍未鑒定的歸為其他。最后記錄各種食物的干重和出現(xiàn)頻次。

      2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

      采用頻率法和剩余物干重法統(tǒng)計鳥類食性(Duffy & Jackson,1986)。大部分鳥類胃中都有2種以上的食物種類,采用相對出現(xiàn)頻率來統(tǒng)計出現(xiàn)的各種食物類型:某種食物在胃中出現(xiàn),計為1次出現(xiàn)頻次。食物出現(xiàn)頻次與總頻次的百分比作為食物的出現(xiàn)頻率。食物的剩余物干重由直接分離出的殘留物稱重獲得。

      3 結(jié)果

      共記錄2 770只掛網(wǎng)鳥類,其中,死亡2 665只,隸屬于15目40科110種,掛網(wǎng)數(shù)量超過1%的物種有17種(附表1)。其中,以喜地面活動的珠頸斑鳩、田鷚,以及丘鷸、彩鷸、黑水雞3種水鳥的數(shù)量占優(yōu)勢,占總數(shù)量的55%。解剖這5種鳥類的128個胃樣品。

      3.1 5種鳥類的食性組成

      珠頸斑鳩主要取食構(gòu)樹、葎草、商陸等植物的種子,出現(xiàn)頻率93.2%,剩余物干重占99.0%。彩鷸主要取食稻谷、四蕊樸、稗等植物的種子和螺類,植物出現(xiàn)頻率58.5%,剩余物干重占59.3%;螺類的出現(xiàn)頻率34.2%,剩余物干重占40.4%。黑水雞主要取食螺類和稗,動物的出現(xiàn)頻率61.5%,剩余物干重占58.3%。丘鷸主要取食節(jié)肢動物和稗,動物出現(xiàn)頻率64.6%,剩余物干重占59.8%。田鷚主要取食節(jié)肢動物,出現(xiàn)頻率92.31%,剩余物干重占83.45%(表1)。

      表1 成都雙流國際機場5種優(yōu)勢鳥類的食物組成Table 1 Food composition for 5 dominant birds at Chengdu Shuangliu International Airport

      3.2 5種鳥類的食源

      在5種鳥類中,珠頸斑鳩和彩鷸是留鳥,黑水雞、丘鷸、田鷚是冬候鳥。根據(jù)食性分析和機場內(nèi)潛在食物調(diào)查結(jié)果:2種留鳥在機場內(nèi)的食源主要有稗、狗尾草、葎草等植物種子,螺類和節(jié)肢動物;3種冬候鳥機場內(nèi)的主要食源有稗種子、螺類和節(jié)肢動物。從季節(jié)看,節(jié)肢動物和螺類都是鳥類的主要食源,不同鳥類在不同季節(jié)的食源存在一定程度的差異(表2)。

      表2 成都雙流國際機場5種優(yōu)勢鳥類不同季節(jié)的食物組成Table 2 Food composition of 5 dominant birds in different seasons at Chengdu Shuangliu International Airport

      4 討論與建議

      本次調(diào)查選擇的5種常見鳥種中,珠頸斑鳩為嚴重危險鳥種,黑水雞、彩鷸為鳥擊鳥種(張瓊悅等,2019),本研究豐富了這些鳥種的食性資料,確定了其在機場內(nèi)的主要食源,為針對性的防控提供了依據(jù)。本研究發(fā)現(xiàn)珠頸斑鳩除取食植物種子外,還取食少量螺類與節(jié)肢動物,為偏植食性的雜食性鳥類,而已有研究結(jié)果表明,珠頸斑鳩主要取食各種植物種子(Bhattacharyya,1994;徐潔等,2018;Elsamol.,2019)。彩鷸主要取食禾本科Poaceae種子、水棲節(jié)肢動物(Kobayashi,1954;Fujioka.,2010),但本研究發(fā)現(xiàn)彩鷸除取食禾本科種子外,還取食喬木(四蕊樸)種子,以及大量螺類和節(jié)肢動物,為中性雜食性鳥類。丘鷸主要取食蚯蚓、節(jié)肢動物、稻谷等(Hirons & Johnson,1987;Fujioka.,2010;Hoodless & Hirons,2010),本研究發(fā)現(xiàn)丘鷸還取食禾本科、構(gòu)樹種子,為中性雜食性鳥類。黑水雞主要取食螺類、水生植物、昆蟲(Haag.,1987;Desrochers.,2009;趙閃閃,2018;張國月等,2021),本研究中還取食禾本科種子,為中性雜食性鳥類。田鷚主要取食節(jié)肢動物,包括鞘翅目、直翅目、膜翅目等(趙正階,2001),本研究中還取食少量植物,為偏蟲食性的雜食性鳥類。

      鳥類是機會主義捕食者,主要取食機場及周邊豐富的食物,進入機場是為了取食節(jié)肢動物與植物種子(Abdul,1976)。如雙色樹燕在肯尼迪國際機場主要取食楊梅種子,與機場周邊分布豐富的楊梅樹相符(Bernhardt.,2009)。本研究中珠頸斑鳩主要取食構(gòu)樹、葎草種子,秋季還取食稻谷,與野外植物調(diào)查結(jié)果相符。在機場的特殊生境中,部分鳥類的食性也會發(fā)生變化,如池鷺在水域主要取食蝦、魚、甲殼類食物,在武漢天河國際機場主要捕食蝗蟲、蟋蟀等節(jié)肢動物(王國秀,2001)。本研究中的彩鷸主要取食植物種子、螺類及節(jié)肢動物,但在水域生境中主要取食水棲節(jié)肢動物(Kobayashi,1954;Fujioka.,2010)。機場的鳥擊防控措施需根據(jù)季節(jié)進行調(diào)整,部分鳥類的食物組成會隨季節(jié)發(fā)生變化。南非布隆方丹機場和金伯利機場的黃爪隼在繁殖期取食脊椎動物,非繁殖期主要取食節(jié)肢動物(Anderson.,1998);本研究中的彩鷸在春季取食禾本科植物的種子,進入繁殖季后還取食節(jié)肢動物和螺類。

      雙流機場常見鳥類的掛網(wǎng)數(shù)量為:秋季>夏季>春季>冬季,與鳥擊發(fā)生頻率的季節(jié)規(guī)律相符(張瓊悅等,2019)。本調(diào)查在秋季也記錄到最多的掛網(wǎng)數(shù)量,一方面是由于夏季是鳥類繁殖的高峰期,秋季幼鳥出巢,數(shù)量達到最高;另一方面是禾本科植物夏秋季成熟結(jié)籽(中國植物志,2004),吸引植食性鳥類進入機場。從食源看,5種鳥類都屬于食性狹窄物種,這為在食物層面進行管理以減少鳥擊發(fā)生提供了可能性,這5種鳥在秋季基本都取食稗、螺類和節(jié)肢動物,這3類食物是鳥類進入機場活動的主要食源。

      建議:(1)使用拔除或者除草劑的方法,盡量減少或者去除機場內(nèi)的稗,特別是在鳥類繁殖季前期;(2)清理場內(nèi)水渠內(nèi)的螺類,或投放針對性強、但對環(huán)境污染較小的殺螺藥(姜禮燔等,2010);填平機場草坪中的低洼處,及時清理或殺滅雨后草坪積水中的螺類;或?qū)C場進行環(huán)境改造工程,挖除有螺卵的土地,覆蓋新土(Xie.,2017);(3)采用植被改造、割草、除草,以及物理及化學(xué)防治措施,減少場內(nèi)的節(jié)肢動物種類及種群數(shù)量。此外,禾本科植物被內(nèi)生菌感染后產(chǎn)生的生物堿對節(jié)肢動物、獸類具有殺滅和阻食的功能(Finch,2015;Christopher,2016;Miller,2017),機場可以引進一些內(nèi)生菌感染草種。

      本研究胃內(nèi)容物分析除傳統(tǒng)的物種識別外,還采用了ITS分子分析,提升了對食物源的識別能力,但由于方法的限制,只有種子在鳥類胃中易被保留,而植物的葉、花、莖等組織易被消化(Swanson & Bartonek,1970),可能還有部分食物未被發(fā)現(xiàn)。在進一步研究中可以考慮總DNA分析方法,提高食物源識別的精度。

      感謝鄭志榮、林玉成、譚進波老師在鳥類、昆蟲、植物鑒定方面的指導(dǎo);感謝成都雙流國際機場王杰、楊啟、魯芯瑜及全體工作人員的積極配合與幫助;感謝實驗室同門在野外調(diào)查中的協(xié)助。

      附表1成都雙流國際機場掛網(wǎng)鳥類及數(shù)量Appendix 1 Birds and number of net hanging at Chengdu Shuangliu International Airport

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