临汾机场及周边区域鸟类时空变化及鸟撞防范分析

郭东龙，弓慧琼

（山西大学 生命科学学院，山西 太原 030006）

近年来，随着航空业的飞速发展，鸟击事件已成为威胁飞行安全的主要因素之一。国际航空联合会已将鸟击升级为“A类”空难，各成员国都在加强对鸟击防范的研究。目前，国内外鸟击防范工作主要从两方面着手，1）通过鸟撞仿真设计对易形成鸟撞击的飞机部位（如发动机叶片、风挡）的结构、强度及性能进行研究并作出相应改造[1-5]；2）通过调研机场样区鸟类食性[6]、时空分布[7]、区系组成[8]、季节动态[9]及飞行高度[10]等方面探究鸟击事件发生的规律，制定一系列防范措施以降低鸟击风险。现国内已有40多个民航机场开展相关鸟类生态调研，而民航机场鸟情调研需在机场选址前、投入使用前及运营后适时开展，以降低鸟击风险，一般要以3 a或5 a作为一个调研鸟情周期[11]。2016年5月-2017年12月首次对临汾机场生态环境及鸟情现状进行调查，以期为临汾机场鸟击风险评估和防范工作提供基础资料及防范意见。

1 调查区域概括

临汾市位于山西省西南部，东倚太岳，与长治、晋城为邻；西临黄河，与陕西延安、渭南隔河相望；北起韩信岭，与晋中、吕梁毗连；南与运城市接壤。地处太原、西安、郑州三个省会城市连接中点，地理位置十分重要，是唐尧文明圣地，素有“膏腴之地”和“麦棉之乡”之称。临汾机场位于临汾市尧都区乔李镇以北，西有霍侯一级公路与各县市相连，交通便利，距乔李镇最近距离1.2 km，距市区直线距离为15 km，临汾机场与周边机场地理位置关系见图1。该调查区域呈东部高、西部低倾斜之势，最高海拔605 m，最低海拔430 m，分布有汾河、涝河、洰河河流湿地及附属的涝河水库、洰河水库、曲亭水库、涝洰河公园等库塘湿地，为大量游禽类及涉禽类提供栖息场所和丰富的食物资源。

图1 临汾机场与周边机场地理位置关系图Fig.1 Map of geographical location relationship between Linfen airport and surrounding airport

2 调查方法

据《民用机场鸟情生态环境调研指南》（AC-140-CA-2009-2）规定机场鸟情调研范围为机场周边8 km，重点区域为机场及周边6 km内。以临汾机场跑道为中心，依次向外延伸3 km、6 km、8 km范围作为A区、B区、C区3个调查区域的分界线，并将上述A、B、C三个工作区域细化为13个亚区：A区（AI1-AI5，共5个亚区）；B区（BI1-BI4，共4个亚区）；C区（CI1-CI4，共4个亚区）。为增加抽样强度及保证调查精度，依据临汾机场周边地形地貌、生境类型和调查对象特点，在各亚区布设一条调查样线，采用可变距离样线法，每月均对所设13条样线进行为期4 d左右的鸟类调查，共调查12个月。对于临汾机场周边分布的汾河、涝河、洰河河流湿地及曲亭水库、涝河水库、洰河水库、涝洰河公园等库塘湿地（该地不便于通行）采用样点调查法、直接计数法进行调查，临汾机场鸟类调查样区分布见图2。

图2 临汾机场鸟类调查样区分布图Fig.2 Locations of bird survey subareas in Linfen airport

3 调查结果及分析

经实地调查，临汾机场调查样区分布的鸟类共计108种（表1），除家鸽之外，本区野生鸟类共17目41科107种，鸟类物种分类系统依据《中国鸟类分类与分布名录》[12]，分布型划分依据《中国动物地理》[13]。

表1 临汾机场调查样区鸟类名录表Table 1 List of birds in Linfen airport survey area

续表1

续表1

3.1 鸟类组成及分析

本区107种野生鸟类中，古北界61种，占本区鸟类种数的57.01%；广布种37种，占34.58%；东洋界9种，占8.41%。鸟类区系组成以古北界为主，在动物地理区划上属于古北界、华北区、黄土高原亚区。

鸭科鸟类占明显优势，共计13种，占本区鸟类总数的12.15%；其中绿翅鸭在洰河水库繁殖，数量达2 000只左右，占本区总数量的8.87%，但是洰河水库离临汾机场较远，需动态监测洰河水库鸟情，提前做好防范措施；雀科、燕科、椋鸟科鸟类的鸟种丰富度低，但在数量上占绝对优势，如雀科树麻雀、燕科家燕、椋鸟科灰椋鸟分别占本区鸟类总数量的52.13%、10.82%、5.22%，这些人类伴生种常在食物资源丰富、距人类居住区近的地方集群栖息或觅食，需要重点防范。尤其是在鸟情严重时，需通过改造植被结构来破坏鸟类栖息地和减少食物来源，并辅以鸟网捕杀、悬挂驱鸟剂[14]等措施，才能有效防范鸟击。

3.2 鸟类食性组成及分析

根据鸟的嘴形及其消化道等特征，将其食性分为植食类、食虫类、杂食类、肉食类，其中肉食类鸟类根据肠的长短又可细分为食鱼类和猛禽类[15-17]。本区植食类22种；食虫类36种；杂食类23种；食鱼类13种；猛禽类13种。其中食虫鸟类在种类上占绝对优势，植食鸟类在数量上占绝对优势，机场应重点防范食虫鸟类和植食鸟类。由于周边区域内特殊的植被类型使“植物-昆虫-鸟类”形成了稳定的生物链关系，应重点从植被改造来破坏植食性鸟类和食虫性鸟类的栖息地和食物来源。如紫苜蓿（Medicago sativa）、山莴苣（Lagedium sibiricum）、蒲公英（Taraxacum mongolicum）、剌儿菜（Cirsium setosum）、毛连菜（Picris hieracioides）、角蒿（Incarvillea sinensis）、田旋花（Convolvulus arvensis）等蜜源植物在机场围界草坪上较为常见，前来采蜜及授粉的昆虫会吸引多种食虫鸟类在此捕食；虎尾草（Chloris virgata）、金色狗尾草（Setaria glauca）、狗尾草（Setaria viridis）所结的草籽及农作物等种子会吸引麻雀、金翅雀等植食性鸟类取食。针对这种特殊的生境关系，建议对机场周边区域的植被进行重建或改造，清除机场草坪蜜源植物，在草籽成熟前进行割草作业，草高以割去籽穗为宜，常为10 cm～15 cm，通过改造鸟类栖息环境和减少植食鸟类、食虫鸟类的食物资源迫使鸟群远离机场。

3.3 各调查样区不同生境类型的鸟类多样性比较

依据临汾机场调查样区地形、地貌特点和植被类型，可将本区划分为6种代表性生境类型：1）草地，主要分布于A区和C区，常见种有紫苜蓿、草木樨、铁杆蒿、苦苣菜、角蒿、阿尔泰狗娃花、藜、虎尾草、狗尾草等；2）灌丛，广泛分布于调查样区，以酸枣、蚂蚱腿子为建群种；3）人工林（包括落叶阔叶林、常绿针叶林），广泛分布于调查样区，常见种为人工杨、柳、刺槐等；4）农田，广泛分布于调查样区，农作物主要为玉米、高粱、大豆等；5）水域及河流湿地，主要分布于C区和3个水库（涝河水库、洰河水库和曲亭水库）；6）人类居住区，广泛分布于调查样区。临汾机场调查样区各生境类型的鸟类数量由高到低的排序为居民区＞农田＞湿地＞草地＞人工林＞灌丛；各生境类型的鸟种丰富度由高到低的排序为湿地＞草地＞人工林＞农田＞居民区＞灌丛。临汾机场调查样区各生境类型鸟类多样性比较见图3。

图3 临汾机场调查样区各生境类型鸟类多样性比较Fig.3 Comparison of bird diversity among habitat types in the investigation area of Linfen airport

临汾机场调查区域6种生境类型中鸟类数量以居民区最多，占总数的28.48%，居民区在机场及周边区域广泛分布，树麻雀和家燕等人类伴生种属于优势种，常集群觅食或栖息于居民区，鸟类数量较多与居民区丰富的食物资源和栖息地有很大关系。鸟种丰富度以水域及湿地最为丰富，湿地鸟类共计59种，占调查样区鸟类总种数的55.14%，优势种为绿翅鸭，常见种有树麻雀、红头潜鸭、家燕、绿头鸭等，多种水鸟成分的加入使得湿地鸟种丰富。

3.4 鸟种季节动态变化规律分析

本区鸟类居留型以旅鸟、夏候鸟、留鸟为主，冬候鸟成分较少。其中留鸟21种，全年波动趋于平稳；夏候鸟30种，在5月-9月份占比很高；冬候鸟16种，在12月至次年4月份占比很高；旅鸟40种，在3月、4月占比很高，这种变化规律与临汾的地理位置和自然气候条件密切相关。3月、4月鸟类种类最多，各计56种，这与冬候鸟、旅鸟迁徙有直接关系；下半年的9月份鸟种又到高峰期，这与很多夏候鸟、旅鸟迁徙有直接关系，本次鸟类鸟种季节动态变化规律调查与张世峰对研究呼和浩特白塔机场候鸟迁徙规律的结果相似[18]。

从图4可以看出，本区冬季10月份至翌年2月份鸟类活动频率较低，鸟情较为平缓；12月份鸟类活动频率高与树麻雀初冬季节的集群行为有关；3月份至9月份鸟类活动频率维持在较高水平，鸟情较为严峻。鸟类活动频率和本区鸟类季节性迁徙，树麻雀等留鸟种群数量变动及集群行为有着密切的关系，应根据本区鸟群季节性动态特征，因地制宜地制定鸟害防治措施。活动频率计算公式：活动频率=每个月出现的鸟类数量/全年鸟类出现的总数量[19]。

图4 临汾机场调查样区鸟类年度活动频率Fig.4 Annual activity frequency of birds in research region of Linfen airport

3.5 各调查亚区及库塘湿地鸟类多样性比较分析

本区各调查样区及库塘湿地鸟类种数和鸟类数量变化趋势一致（图3），由高到低依次为C区＞A区＞B区＞洰河水库＞曲亭水库＞涝河水库。本区各个亚区的鸟类多样性高低与鸟类栖息地、觅食地密切相关。

C区距机场较远，分布着村庄、农田、草地、人工林、灌丛、湿地多种生境，生境异质性程度较高，再加之湿地主要分布在C区，较多水鸟成分的加入使得鸟种多样性较高。C区中CI1亚区及CI2亚区的湿地面积较大，食物资源充足，鸟类种类及数量较高，应予以重点防范。

A区域分布有农田、人工阔叶林、草地、村庄等多种生境，农作物以冬小麦、谷子、玉米等为主，是谷食性鸟类的重要食物资源，该区域内南麻村、北麻村、府底村、黄村分布有多个养鸡场、黄牛、生猪养殖场，由于疏于管理，大量粪便随意堆放所滋生的苍蝇吸引食虫鸟类在此觅食，也使得雀鹰、游隼、长耳鸮、短耳鸮等猛禽在此出没，致使本区鸟类多样性较为丰富。A区中AI5亚区草原面积最大，该亚区围界草坪地处人工林、灌丛、农田、居民区、河流湿地生境类型的群落交错区，具有“群落边缘效应”，物种多样性较为丰富，该区应予以重点防范。

图5 临汾机场各调查亚区及库塘湿地鸟类多样性比较Fig.5 Comparison of bird diversity among various investigation subareas and pond wetlands in Linfen airport

B区分布有涝河、曲亭河两条季节性河流，由于缺乏水源补给已经干枯，生境类型单一，鸟类丰富度低。这两条河流的水量随季节变化明显，如遇丰水季节，易形成水流，为秋季迁徙性水鸟提供较好的栖息地和觅食地，且B区距离机场较近，属于重点调查区域，应对B区这两条季节性河流进行鸟类动态监测。

3.6 鸟种的威胁等级分析

依据野外记录鸟种数量、活动范围和频次，鸟种体型、体重、飞行高度、迁徙与集群行为、生态学习性等综合因素，将鸟类威胁等级划分为严重危险、很危险、较危险、一般危险4种危险级别[20]。其中一般威胁鸟种66种，较危险鸟种12种，很危险鸟种15种，严重危险鸟种15种。我们应对严重危险鸟种和很危险鸟种进行重点监测，并对其生态习性及出现区域采取对应的措施，及时驱除或猎杀，降低临汾机场鸟类多样性，减少鸟类对民航安全的威胁。

猛禽类隼形目鸟类具有飞行能力强、活动范围广、留空时间长、体重较大的特点，会给机场安全运营造成严重影响；鸮类属于夜行性鸟类，驱逐难度很大，常在机场跑道及附近的草坪取食，其起飞和飞行速度迟缓，躲避起降飞机的能力较差，极易发生鸟击事件，是威胁夜航飞行安全的严重危险鸟种。上述鸟类均属于我国国家Ⅱ级重点保护动物，从保护角度出发，建议采取驱赶方式将其驱离机场，不主张猎杀，建议及时驱除或猎杀机场围界内草坪中分布的草兔（受惊扰奔跑时有可能和起降飞机发生碰撞，是飞行安全的重大隐患），从而减少鹰、隼、鸮类的种群数量，减少对民航安全的威胁。

部分鸡形目和鸽形目等陆禽类为严重危险鸟种。环颈雉在临汾机场围界和周边区域均有分布，栖息于本区灌草丛，以植物种子和昆虫为主食，具有体型大、种群数量多，常结群活动、遇惊扰会突然起飞的特点，因此对起降飞机造成严重威胁，属于严重危险鸟种；家鸽、岩鸽等鸽形目常在机场跑道附近的草坪觅食或结群飞越机场空域，对民航安全威胁较大，属于严重危险鸟种。

䴙䴘目、雁形目等游禽类为本区旅鸟，迁徙季节主要栖息于汾河、涝河、洰河等河流湿地及附属的涝河水库、洰河水库、曲亭水库、涝洰河公园等库塘湿地，距离临汾机场较远，实地调查期间未在临汾机场A区范围内观测到上述游禽类的活动迹象，对临汾机场鸟击威胁较小，建议定期修剪临汾机场附近的曲亭河、涝河及其周边的低洼湿地、水塘中的芦苇等湿生植被，从而去除吸引雁鸭类、䴙䴘等水鸟的栖息地因素，减缓迁徙性水禽的威胁。

鴷形目、佛法僧目、戴胜目、鹃形目等攀禽类在机场围界内均有记录，属于临汾机场的较危险鸟种。其中，戴胜种群数量较多，常在机场跑道附近的草坪活动，建议严格控制机场草坪的野草高度，及时使用杀虫剂杀灭昆虫，能够有效降低机场草坪的虫密度并减少本区戴胜的种群数量，降低鸟击风险。

雀形目鹡鸰科、燕雀科、燕科、椋鸟科、雀科等鸣禽类多为小型鸟类，但其群体数量庞大，生活环境多样，是临汾机场鸟击概率最高的类群。建议加强机场周边禽畜养殖场粪便管理力度、改善谷物晾晒方式，改变周边村庄农业生产，减少机场周边吸引鸟类的食物和水资源，从而减少机场周边鸟群数量，降低鸟击风险概率。

4 鸟击防范意见

临汾机场调查样区属于古北界、华北区、黄土高原亚区，野生鸟类隶属于17目41科107种，其中国家Ⅰ级重点保护动物有大鸨1种；国家Ⅱ级重点保护动物有阿穆尔隼、白琵鹭、白尾鹞、大天鹅、短耳鸮、红隼、领角鸮、雀鹰、松雀鹰、小天鹅、游隼、鸢、长耳鸮、纵纹腹小鸮14种；山西省重点保护动物有苍鹭、池鹭、黑枕黄鹂、金眶鸻、蓝翡翠、普通夜鹰、四声杜鹃、楔尾伯劳、星头啄木鸟9种。上述鸟类属于珍稀重点保护动物，在驱鸟工作中应予以关注和保护。本文从破坏栖息地、切断植物、昆虫等动物性食物、水源等方面入手，减少鸟类栖息地及觅食地资源，有效控制鸟种及数量，降低鸟击风险。

4.1 减少鸟类栖息地

我们可以破坏栖息地来减少鸟类栖息地及觅食地资源。临汾机场周边区域家燕、树麻雀数量较多，对飞行安全影响较大，建议采用生态学方法改造周边植被和种植结构，破坏其栖息和觅食环境，加大人为干扰力度，迫使其迁离本区域。对于距离机场较近的区域，以“少用高大乔木，改用低矮的灌木和草本植物”为原则进行绿化，清理距跑道中心线150米之内的乔木，浓密的灌木丛、高草丛，以根除林鸟类筑巢繁殖的基本条件；对现有绿化乔木、灌木等树木应及时修剪，降低其高度和郁闭度。此外，也可将吸引鸟类的植物改成驱鸟植物，如葎草、酸枣、飞廉、茜草、苍耳等叶或茎上有刺的植物具有驱鸟作用，在机场草坪割草时，插花改种葎草，且对长有葎草的地块不进行修剪，让葎草正常地结籽生长，生命力旺盛和适应能力极强的特征使其在两三年内能够成为当地植被建群种；同时，种植乳浆大戟、地锦、萝藦等有毒植物可以驱除昆虫及地栖鸟类[21]，从而达到驱除地栖鸟类的效果。

4.2 减少鸟类食物资源

采用直接观察法对临汾机场的植物与鸟类活动关系进行调查，结果表明临汾机场调查样区61科203属340种野生植物中，与鸟类活动密切相关的植物有24种。其中蒿类草丛、蜜源植物、草籽植物常吸引大量鸟类前来取食，这些植物与机场鸟情有着直接的关联，应予以重点关注。据研究表明，春季菊科、百合科、旋花科和葡萄科等蜜源植物开花会招引来大量昆虫，秋季禾本科、茄科、豆科和葡萄科等结实植物的果实又会为大量的昆虫以及鸟类提供食物[22]；而鸟类的种数和多样性与植物花果期呈正相关性，昆虫的密度也与植物花果期呈显著正相关性[23]。因此，可以通过控制植物的花果期来减少植物的果实、种子以及昆虫密度，从而减少机场周边谷食性鸟类、植食性鸟类以及一些肉食性鸟类的数量。

通过调查本区昆虫等其他动物与鸟类活动的关系，发现夏、秋两季是机场草地昆虫及土壤中动物繁盛时期，鸟类喜食蝗虫、蚯蚓、蝶类、叶蝉等昆虫，建议在昆虫、鼠类、兔类、鸟类繁殖高峰期到来之前，通过控制草高有效减少供鸟类取食的昆虫数量[24]；清理垃圾堆和土堆来降低鼠类等动物栖息地的隐蔽性，进而减少植食性、食虫性及部分肉食性鸟类的种群数量；雨后及时疏沟排水，并清理蚯蚓、蜗牛等，以此来减少鸟类食物资源，降低本区鸟类种群数量。

水源是吸引雁鸭类、鸻鹬类等水鸟的重要环境因素之一。临汾机场与其周边鱼类较丰富的库塘、河流湿地的直线距离（d）较远，湿地主要分布在临汾机场调查样区C区和3个水库，3个水库均远离机场，对航班安全影响较小，需加强迁徙性候鸟的监测，提前做好旅鸟、候鸟的防范措施。C区虽离机场较远，为一般调查区域，但CI1亚区分布有涝河公园（d为6 800 m），生境复杂多样，人工种植有面积不等的阔叶、针叶及针阔叶混交林、林木灌从、大片草地以及大片开阔水域，生境异质性程度较高，使得CI1亚区的鸟类多样性最为丰富。经监测，鸬鹚、普通秋沙鸭、苍鹭、池鹭等食鱼鸟类多分布于这些湿地，但均未在临汾机场A区范围内监测到实体。因此，水源对临汾机场影响较小，临汾机场不是雁鸭类迁徙的主要通道，鱼类资源和临汾机场的鸟情也没有明显的关联。

本区是临汾市重要的农业、畜牧业生产基地，经济树种主要有苹果、梨、山楂等，经济作物主要为冬小麦、玉米及多种蔬菜。早春农田里昆虫食物资源比较匮乏，喜鹊等杂食性鸟类往往以植物为主食，如玉米未萌发的种子或刚出土的玉米幼苗等。针对此情况，可以在机场附近的农田放置穿绿色衣服的稻草人来威慑鸟类，放置密度为15个/hm2～30个/hm2为最宜，再辅以风力驱鸟剂和语音驱鸟剂[25]，可以有效使杂食性鸟类远离机场附近的农田。建议机场管理人员与附近的农户协商，改种马铃薯、红薯等块茎、块根植物，并对种植区进行鸟情监测，最终选择出适合于临汾机场鸟击防范的作物品种。此外，临汾机场鸟情严峻还与机场周边村庄的产业结构及居民的生产、生活方式有直接联系。机场周边分布着多个鸡、黄牛、猪养殖场，禽畜养殖所产的粪便和居民所产的生活垃圾导致苍蝇滋生，吸引了大量家燕等食虫鸟类前来觅食。秋收季节机场附近谷物露天晾晒为本区树麻雀等植食鸟类提供了充足的食物来源，建议机场人员需高度重视并积极与附近居民协商解决垃圾堆置问题与谷物晾晒问题。

近年来，临汾机场以往采取的驱鸟措施具有一定的效果，应继续坚持实施。机场围界内可继续设置捕鸟网、驱鸟炮；飞机起降端为巡逻驱鸟的重点区域，巡逻期间应灵活使用车载驱鸟炮和猎枪，重点驱除此区域内的鸟类活动。此外，应进一步加大机场及周边区域鸟情监测、生态学、行为学调研力度，重点监测鸟类季节动态变化，明确主要危险鸟种的活动规律、生态习性和活动行为，探索新型驱鸟方法和效果，对于不同鸟种针对性制定不同的驱鸟措施，以此减少鸟击事件的发生。