漠河古莲机场昆虫多样性及其对鸟类分布的影响

王佳宁 ，谢 辉 ，刘懿轩 ，崔 凯 ， 张 安 ，王鑫雪 ，罗志文 ,2* ，李佳琳 ,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）

【研究意义】漠河古莲机场为我国位置最北、维度最高、气候最低的民用支线机场，由于该机场的特殊环境，物种多样性与其他机场有显著差异，维护机场飞行安全，降低机场鸟击事件风险是必不可少的，因此该机场进行昆虫多样性调查并探究其对鸟类分布的影响，对机场下一步进行鸟击防范工作具有重要意义。

【前人研究进展】自 20 世纪末以来，由于机场鸟击事件的频繁发生，专家学者们开始广泛对机场生物进行研究，并发表了大量有关研究论文，在实践与理论上均取得了一定的成果[1]。在 20 世纪初，我国学者陈烈动[2]就探讨了鸟类与昆虫的关系，指出了食虫鸟类对昆虫的取食和控制作用。近几年，国内专家和学者[3-4]己经对大连周水子国际机场、武汉天河机场、阜阳西关机场和南京禄口国际机场等开展了机场生态调研。王曰承[5]在 2011 年对大连周水子国际机场昆虫调查证明，在大连机场活动的昆虫中，除了蜜蜂、舞毒蛾和大胡蜂等少数种类以外，其余昆虫几乎都是杂食性和肉食性鸟类的捕食对象，大都吸引鸟类在机场活动。国外专家们对鸟类防范工作进行了大量的研究，他们主要采用鸟钉防鸟、悲鸣声驱鸟、喷洒化学驱避剂等措施完成鸟类防范[6]。国外专家提出，对机场内及周边区域的生境进行管理可能是最重要的降低机场鸟击事件的长期策略和技术之一。

【本研究切入点】从生态学的角度来控制和降低机场内以及周边环境中的鸟类种类和数量，从而降低鸟击事件的发生是近 20 年来比较受国内学者欢迎的方式。在机场内“植物-昆虫-鸟类”形成了相对稳定的食物链关系，机场内昆虫为鸟类提供了充足的食物来源，是吸引鸟类进入机场活动的主要因素之一，因此，本研究旨在从食物链的角度进行探究，分析昆虫对鸟类的影响。

【拟解决的问题】本研究通过对漠河古莲机场昆虫以及鸟类的种类、数量进行调查，掌握该机场昆虫多样性、月变化规律以及对鸟类分布的影响，可为该机场进一步开展鸟击防范等工作提供参考，同时为我国最北机场生态调查提供理论依据。

1 研究区概况

漠河市地处黑龙江省北部，隶属于黑龙江省大兴安岭地区。地处 121°12'～127°00'E，50°11'～53°33'N，是中国最北端的城市，也是国内无污染的天然净土之一，是国家生态安全重要保障区、黑龙江省生态功能保护区，有“天然氧吧”之称。漠河市地势南高北低，南北呈坡降趋势，属典型的低山宽谷的苔原地貌，属于寒温带大陆性季风气候，是全国气温最低的城市，年平均气温在-5.5 ℃，各月平均气温在 0 ℃以下的月份长达 7个月之久，冬长夏短，冬夏温差极大[7]。

漠河古莲机场位于黑龙江省大兴安岭地区漠河市漠北公路，是我国位置最北、纬度最高、气温最低的民用支线机场，距漠河市中心城区9.5 km，飞行区等级为 4 C。该机场也是我国第一个建于永久冻土带的机场，机场周边主要植被为桦树林、较为稀疏的兴安落叶松针阔混交林，低洼处多为笃斯和兴安杜鹃等低矮灌丛[8]。

2 调查方法

2.1 昆虫调查

在机场不同的生境内选取样地，随机设置 3 m×3 m样方各一个，采用捕捉法、观察法、灯诱法以及黄盘法等方法进行采集并暂存，待调查结束后带回实验室参考昆虫学分类图谱进行分类，采用形态学进行标本鉴定[9-11]。

2.2 鸟类调查

按照民用机场鸟情生态环境调研指南，作者采用样线法和样点法进行鸟类调查。对机场的鸟类组成进行调查，调查区域选择在机场围界内以及周边，草甸区和灌木区主要采用样线法，在不同生境设置 1条样线，记录沿途观察到的鸟类种类、数量、形态特征等，乔木区与湿地区采用样点法，固定一个点为中心，使用双筒望远镜对鸟类进行观察，记录数据。鸟类的鉴定根据鸟类分类图鉴[12-14]。

2.3 数据处理

物种多样性指数（H）：根据Shannon-Wiener多样性指数公式：

式（1）中：H为物种I的个体数，H为S个物种的总个体数[15]。

均匀度指数（J）：根据Pielou均匀度公式：

式（2）中：H是Shannon-Wiener 多样性指数，S为物种数目[16]。

式（3）中：Nmax=优势种的种群数量，Nt=全部物种的种群数量[17]。

式（4）中：a和b分别为群体A和B物种数，c为A和B共有物种数[18]。

调查中的数据采用 Excel 软件进行处理。

3 结果与分析

3.1 昆虫群落组成

通过对漠河古莲机场进行为期 1 年的调查，采集并鉴定出昆虫 13 目 75 科 137 种，3 773 头，其中鳞翅目种数最多 50 种，占总种数的 36.5%，鞘翅目 26 种，占总种数的 19.0%，双翅目 16 种，占总种数的 11.7%，其次是膜翅目、直翅目、同翅目、蜻蜓目和半翅目，分别占总种数的 9.6%、5.8%、5.1%、5.1% 和 2.9%，脉翅目占比 1.5%，蜉蝣目、毛翅目、革翅目、蜚蠊目占比较少，均占比 0.7%，昆虫组成情况详见表 1。

表1 漠河古莲机场昆虫组成情况

其中优势昆虫24种， 分别为鳞翅目的舞毒蛾 （Lymantria dispar） 、 鞘翅目的异色瓢虫 （Harmonia axyridis） 、膜翅目的榆三节叶蜂（Aproceros leucopoda）、双翅目的家蝇（Musca domestica）、蜉蝣目的浮游（Ephemeroptera）等，详见表 2。

表2 漠河古莲机场优势昆虫名录

3.2 机场鸟类组成

在调查过程中共记录到鸟类89 种，隶属于 12目 32科 59 属，其中留鸟 22 种；夏候鸟47 种；冬候鸟 5 种；旅鸟 15 种，鸟类组成中，雀形目种类最多占比59.6 %，雁形目、夜雁目、佛法憎目占比最少分别为 1.1 %。根据鸟类危险系数划分，高威胁鸟类 7种，分别为豆雁（Anser fabalis） 、红隼（Falco tinnunculus） 、大杜鹃（Cuculus canorus） 、长耳鸮（Asio otus） 、短耳鸮（Asio flammeus） 、渡鸦（Corvus corax）及山鹡鸰（Dendronanthus indicus） ，中威胁鸟类 21种，低威胁鸟类 61种。

3.3 不同样地内昆虫多样性、均匀度指数

在调查中对漠河古莲机场围界内及周边不同生境设置样地，分别为草甸区、乔木区、灌木区以及湿地区，进行昆虫多样性统计分析，4 种样地内昆虫多样性指数（H）由大到小依次为灌木区、草甸区、乔木区和湿地区。均匀度指数（J）由大到小依次为草甸区、湿地区、乔木区和灌木区。灌木区的昆虫多样性较为丰富而均匀度较低。

表3 漠河古莲机场不同生境内昆虫生态学指数

3.4 不同样地内昆虫相似性分析

对不同样地内的昆虫进行相似度分析， 得出草甸区-灌木区＞乔木区-湿地区＞草甸区-湿地区＞乔木区- 灌木区＞灌木区-湿地区＞草甸区-乔木区。草甸区与灌木区的昆虫种类极为相似而与乔木区的种类具有较大差异。

表4 漠河古莲机场不同生境内昆虫种类相似度分析

3.5 鸟类月变化规律

调查中观察到在草甸区、湿地区鸟类种类、数量最多，鸟类多样性程度较高。漠河古莲机场鸟类季节变化规律表现为：冬季（10 月—次年 4月）鸟类为冬候鸟和留鸟，鸟类种类较少。4 月下旬—5 月下旬为鸟类种群上升期，鸟类活动频繁，种类和数量比冬季明显增大，7 月份到达了高峰，7 —8月为高位稳定期， 9—10 月为下降期，详见图 1。

图1 漠河古莲机场鸟类月变化规律

4 讨 论

通过调查分析漠河古莲机场灌木区昆虫多样性较为丰富，湿地区昆虫多样性较低。草甸区与灌木区的昆虫较为相似，原因是草甸区与灌木区植物种类较多，植株低矮且茂密，具有多种昆虫。机场内吸引鸟类的昆虫主要包括：直翅目的蟋蟀、鳞翅目的蝶类和蛾类成虫及幼虫、蜻蜓目的蜻蜓类、同翅目的叶蝉类、双翅目的蝇类、蜉蝣目的浮游、脉翅目的草蛉类、鞘翅目的瓢虫类以及膜翅目的蜂类，这些昆虫不仅分布较广、数量较多，而且体内多不含有毒物质，从而成为了鸟类捕食的对象，也是吸引鸟类进入机场的重要因素之一。在调查中观察到鳞翅目灰蝶科的黄星绿小灰蝶、雀形目鸦科的渡鸦，根据查阅文献以及相关了解，此两种生物目前在黑龙江省各大机场中只在漠河古莲机场有观察到，渡鸦在漠河古莲机场数量较多，个体较大，在机场周边的树林中栖息和筑巢。

昆虫的群落动态变化与鸟类变化存在一定的关联， 根据调查，6 —8月机场植物生长较为茂盛， 直翅目、鳞翅目、鞘翅目等昆虫大发生，使得在机场栖息、觅食的鸟类如红隼、短耳鸮、渡鸦、山鹡鸰等数量增加。此时间段是漠河机场吸引食虫鸟类的最危险时间段，是鸟类发生量最大的时间段，也是鸟类防治的重要时期，应着重注意机场灌木区内的昆虫与鸟类，科学合理的进行灭虫防治，也可在机场围界外安装黑光灯，诱杀具有趋光性的蛾类、蚊类等昆虫。通过控制机场昆虫的种类和数量，减少机场对鸟类的吸引力，降低机场飞行区食虫鸟类的种类和数量，从而有效预防鸟击事件的发生。