云南沧源佤山机场鸟类多样性及鸟击风险评估

王莹莹, 王官胜, 张雪莲, 张雁玲, 罗旭*

(1. 西南林业大学生物多样性保护学院，云南省高校极小种群野生动物保育重点实验室，昆明650224；2. 云南省德宏州公安局森林警察支队，云南芒市678400； 3. 云南野鸟会，昆明650224)

随着中国的经济发展，国家加大了对机场建设的投资，中国民航业发展迅速，但随之而来的飞行安全问题和机场鸟击防范问题日益突出。鸟类因数量多、运动能力强(Newelletal.，2013)、活动随机等特点，对世界航空运输业造成不小的危害(Allan & Watson，1990；周加良，1991，1994；周加良，魏天昊，1992；Edmund，1995)。尤其是在机场及临近空域，鸟机相撞的发生几率最高(Milsom & Horton，1995；MacKinnon，2001)。据中国民用航空局统计，2005—2014年，中国有记录的鸟击事件13 499次，鸟击事故征候979起(中国民用航空局机场司，中国民航科学技术研究院机场研究所，2015)。据美国联邦航空管理局统计，1990—2018年，美国发生了214 048起野生动物撞机事件，其中约95%与鸟类有关(Richardetal.，2018)。目前国际航空联合会已把鸟击灾害升级为“A”类航空灾难(刘勇，2003)，全世界民航每年因鸟击事故造成的直接经济损失超过12亿美元(Blackwelletal.，2009)，因鸟击事故造成的间接损失(飞机延误、航班取消等)可能是直接损失的 4～5倍(Allan，2002)。

云南拥有中国所有的气候带类型和陆地生态系统类型，复杂的地理环境、多样的气候和生态系统类型使其成为生物多样性极丰富的地区(Meyersetal.，2000；Yangetal.，2004)。因地貌呈现高山和峡谷相间，云南的部分机场采用了高填方的方式修建(刘明，2006)，这一方式对环境改变较大，也会造成鸟类群落的变化(吴娜伟，贾生元，2009；殷伟庆等，2013)。位于云南省沧源县境内的佤山机场于2016年12月建成通航，是典型的高填方机场。沧源县地处横断山区最南端，气候温和、四季不明显、降雨量充沛(洪斌，2007)，县域内有南滚河自然保护区，鸟类多样性十分丰富(刘宁，张庆，1999)。随着佤山机场的建设和投入运营，机场如何防范鸟击成为了管理难题。为解决这个问题，本研究通过规范调查获取佤山机场的鸟类多样性本底数据，经科学评估筛选出对该机场飞行安全有较大风险隐患的鸟种，从野生鸟类管理学的角度为机场防鸟、驱鸟工作提供建议。

1 研究方法

1.1 样线设置及野外调查

本研究根据中国民用航空局《民用机场鸟情生态环境调研指南》(AC-140-CA-2009-2)的要求，将调查范围设置为机场锥形面外边界以内的所有区域，面积356.8 km2。根据WorldView-2遥感影像并结合实地调查，将调查范围内的生境划分为水域、机场、林地、农地、灌丛和裸地6种类型，面积分别占0.03%、0.17%、29.65%、37.50%、23.65%和9.00%。基于各类生境的面积，设置了覆盖6种生境的样线22条，其中机场2条，农地8条，林地6条，灌丛4条，裸地2条。平均样线长度为3.84 km(2.72～5.67 km)。

野外调查在4个季节进行，每个季节调查 1次，具体时间为2017年8月和10月、2018年 1月和4月。每个季节的调查持续1周，对22条样线各调查1次。调查在清晨或黄昏进行，使用10×42双筒望远镜记录看到和听到的鸟类的种类、数量，并记录其生境类型和飞行高度等(Verner，1985；许龙等，2003)。调查时以1.5～2 km·h-1的速度行走。机场内的鸟类记录还结合粘鸟网捕获数据进行补充。鸟类的识别参照《中国鸟类野外手册》(约翰·马敬能等，2000)。

1.2 数据分析

鸟类分类系统、居留类型参照《中国鸟类分类与分布名录(第三版)》和《云南鸟类志》(杨岚，1995；杨岚，杨晓君，2004;郑光美，2017)，保护等级参考国家重点保护野生动物名录(国家林业和草原局，农业农村部，2021)。取食类型参照数据库“EltonTraits1.0”对鸟类的食性划分(Wilmanetal.，2014)。

根据每条样线调查的鸟类种类和数量，计算多样性指数、均匀度指数和优势度指数。多样性指数采用Shannon-Wiener指数(H′)，均匀度指数采用Pielou指数(J)，优势度指数采用Simpson指数(C)，各指数计算公式(Krohne，2001)为：

H′=-∑(PilnPi)

C=∑Pi2

式中，Pi为物种i的个体数量占总个体数的比例，S为鸟类总物种数。

鸟击风险的大小用风险值(R)来评估，分为重要值与风险系数两部分(李万德等，2020)，计算不同鸟类的相对数量、相对质量、相对集群情况、相对空间利用、飞行高度及活动区域等6个因子。公式为：

R=IV×F

式中，IV为重要值，IV=(相对数量成分+相对集群成分+相对空间成分+相对质量成分)/4，F为风险系数，F=(H+D)/2。H为飞行高度系数，根据鸟击风险对鸟类飞行高度进行赋值，0～5 m、5～30 m、30～50 m、50～100 m和>100 m分别赋值0.1、0.5、1.0、0.5和0.1；D为活动区域系数，根据鸟种发现区域将机场围界内部与外部分别赋值0.5和0.1(李万德等，2020)。

根据R将风险等级分为4项：极危(R≥25)、高危(25>R≥15)、较危(15>R≥5)和低危(R<5)(丁振军等，2016)。

2 结果

2.1 鸟类物种组成

样线调查记录野生鸟类149种，网捕鸟类24种，共计13目46科164种，其中国家一级重点保护鸟类1种，国家二级重点保护鸟类18种，另外调查还发现家鸽Columbaliviadomestica(不纳入鸟类多样性分析，但对其危险等级进行评估，方法与野生鸟类相同)。鸟种组成以雀形目Passeriformes鸟类最多，共117种，占71.3%，其次是鹃形目Cuculiformes及啄木鸟目Piciformes，均为7种，分别占4.3%。繁殖鸟136种，其中留鸟121种和夏候鸟15种，分别占鸟类总物种数的73.8%和9.1%；冬候鸟25种、旅鸟3种，分别占15.2%、1.8%。记录鸟种中，食虫性鸟类最多，占64.6%；其次是杂食性鸟类，占14.7%；肉食性鸟类占7.3%；取食植物和种子的鸟类占7.9%；取食果实和花蜜的鸟类占5.5%。

机场围界内，样线调查结合网捕共记录32种鸟类，其中鸣禽16种，占50%，猛禽和攀禽各5种，各占15.6%，涉禽4种，陆禽2种。从食性来看，食虫鸟类最多，占59.4%；其次是取食植物和种子的鸟类，占15.6%。

2.2 鸟类多样性的季节变化

调查表明，春、冬季的物种数明显多于夏、秋季(表1)。鸟类的多样性指数和均匀度指数均在春季最高(H′=3.848 4，J=0.814 1)，而在秋季最低(H′=3.168 4，J=0.773 8)，优势度指数在秋季最高(表1)。Pearson相关性分析显示，鸟类物种数与该季节的鸟类多样性呈显著正相关(r=0.982，P<0.05)，但是鸟类数量与该季节的鸟类多样性没有相关性(r=0.820，P>0.05)。

表1 沧源佤山机场鸟类多样性的季节变化Table 1 Seasonal variation of avian diversity of the Cangyuan Washan Airport

2.3 鸟击风险评估

经评估，风险等级为极危的鸟类 5种，分别为小白腰雨燕Apusnipalensis、灰头麦鸡Vanelluscinereus、红隼Falcotinnunculus、家燕Hirundorustica和黑头金翅雀Chlorisambigua；高危的8种，分别为短嘴金丝燕Aerodramusbrevirostris、黑翅鸢Elanuscaeruleus、红角鸮Otussunia、岩燕Ptyonoprognerupestris、黄臀鹎Pycnonotusxanthorrhous、白喉红臀鹎Pycnonotusaurigaster、麻雀Passermontanus和红喉鹨Anthuscervinus；较危的92种；低危的59种。

风险等级为极危和高危的13种鸟类是机场的重点防范对象。从居留类型来看，重点防范鸟类以留鸟为主(9种)，夏候鸟2种、冬候鸟1种、旅鸟1种。从季节来看，夏季种类最多(9种)，春季与秋季均为7种，冬季5种(图1，图2)。Pearson相关性分析表明，对航空安全有影响的鸟类种数与该季节的鸟类多样性没有相关性(r=0.176，P>0.05)。从取食类型来看，以食虫鸟类为主(7种)，植食性鸟类2种，肉食性鸟类2种，取食果实和花蜜鸟类 1种，杂食性鸟类1种。

3 讨论

3.1 机场鸟类组成

本研究在佤山机场及其禁空区内共发现164种鸟类，在临近的南滚河自然保护区鸟类记录上新增92种(刘宁，张庆，1999；杨明宇等，2002)，其中包括 1种国家一级和13种国家二级重点保护鸟类，这是对机场所在的沧源县鸟类本底数据的良好补充。新增的保护鸟类中，玉带海雕Haliaeetusleucoryphus是国家一级重点保护鸟类，主要繁殖于中国的新疆、青海、甘肃、内蒙古、黑龙江和西藏南部(约翰·马敬能等，2000)，以往在云南没有记录(杨岚，1995)，首次记录于香格里拉属都湖(刘强等，2010)，后在保山青华海国家湿地公园拍摄到影像(崔敏，2020)。我们拍摄到玉带海雕的时间为2017年10月1日，飞得极高，仅1只，估计是迁徙过路。

本调查记录的机场周边留鸟比例(73.8%)与南滚河自然保护区(81.0%)接近，但雉科Phasianidae、犀鸟科Bucerotidae、和平鸟科lrenidae等对森林环境较为依赖的鸟类类群比例较低，这与调查区域仅有29.65%的森林覆盖有关，生境类型对鸟类组成有很大的影响。佤山机场相较于中国西南地区其他机场留鸟的比例更高(表2)，这与沧源县纬度低有关：沧源地处北回归线以南，属亚热带低纬山地季风气候，日照时数长，气候条件十分适合鸟类繁殖栖息，许多中国内陆的候鸟在沧源为留鸟，如家燕、大鹰鹃Hierococcyxsparverioides等。机场食虫鸟类比例(64.6%)较南滚河自然保护区(50.7%)更高，这可能与昆虫的趋光性有关，机场建成后需增加夜间灯光照明，会吸引各种昆虫活动和食虫鸟类捕食。

表2 中国西南地区民航机场的鸟类居留类型组成Table 2 Bird composition of airports in Southwest China

沧源机场的鸟类种类和数量在不同季节存在一定差异，春季记录到的鸟类最多，这与桃花源机场(李益得等，2010)和泸沽湖机场(李万德等，2020)的调查结果类似，可能是因为春季鸟类繁殖鸣唱增加了被记录的概率。另外，机场网捕鸟类中有15种未在实地样线调查中记录到，这些鸟类以迁徙过境鸟为主，如鹌鹑Coturnixjaponica、灰头麦鸡、金鸻Pluvialisfulva、蒙古沙鸻Charadriusmongolus、扇尾沙锥Gallinagogallinago、蚁Jynxtorquilla、红脚隼Falcoamurensis、布氏鹨Anthusgodlewskii，以及一些夜间活动的鸟类，如普通夜鹰Caprimulgusindicus、红角鸮、灰林鸮Strixaluco、草鸮Tytolongimembris。由于调查时间不合适或数量稀少，这些鸟类难以在样线调查时被记录。机场的网捕记录一方面可为当地的鸟类多样性提供数据，另一方面也是机场防范鸟击的重要依据，应受到重视(王述潮等，2019)。

3.2 佤山机场的鸟防建议

根据鸟类风险等级的划分，佤山机场需要重点防范的13种鸟类中食虫鸟类比例最高。食虫鸟类与昆虫关系紧密(李永民等，2017)。食虫鸟类中家燕的风险最高，这里以家燕为例阐述其防治方法：1)若繁殖季观察到机场周边有鸟巢出现时，须及时进行干预，使其远离机场。家燕的繁殖时间在6—7月，出壳后20 d左右幼鸟即能从地面飞至低矮屋顶(杨岚，杨晓君，2004；田丽等，2005)。幼鸟练习飞行时，对外界危险躲避能力弱，易发生鸟击，因此应避免家燕在机场周边繁殖。2)家燕喜食昆虫，以鞘翅目Coleoptera、膜翅目Hymenoptera和双翅目Diptera昆虫为主要取食对象(杨岚，杨晓君，2004)。为控制其在机场内的活动，需重点对机场昆虫进行管理(陈伟才等，2008；李晓娟等，2010)。对以植物嫩芽和花蜜为食的昆虫，需注意机场内植物的生长，按时除草；对捕食蚯蚓、蜘蛛的昆虫，需及时清除地表植物残渣和杂物；对于腐食性昆虫需及时清理鸟网。大部分昆虫都可通过科学的灯诱捕虫或化学防治来控制种类和数量，达到降低昆虫对食虫鸟类吸引力的效果。3)调查显示家燕四季都集群活动，秋季集群现象尤为明显，且在机场内也出现小群活动。需加强场内驱鸟巡逻，还可采用化学驱鸟剂进行驱鸟(Tvedten，2003；潘月敏，2015)。

植食性的黄臀鹎、麻雀、黑头金翅雀全年都在机场及周边活动，是佤山机场的重点防治鸟种。这3种鸟在机场内不集群，偶尔会出现在鸟网上，但在周边地区会集大群出现。针对黄臀鹎的取食特点，需避免机场周围出现果园环境。针对麻雀、黑头金翅雀的取食特点，需重点关注机场草坪内草杆长或草籽数量多的草种，根据其生长情况，定期除草。机场航站楼附近绿化带中的乔木易吸引鸟类筑巢(汤胜林，2012)，若发现需及时清理。

重点防范鸟类中有3种猛禽，黑翅鸢在夏、秋季需重点防范，红角鸮则在秋、冬季，而红隼在夏、秋、冬季均为重点防范鸟类。针对猛禽的防治，需及时除草并清理植物残渣，防止老鼠在机场内繁殖，还应及时清理鸟网上的鸟。夏季水沟中会有蛙类栖息，也是黑翅鸢和红隼的取食对象，需及时排水处理。黑翅鸢常栖息于电线杆或树木顶端，需对机场周边的高大树木枝条进行处理。红角鸮在调查中均出现在机场鸟网上，其喜夜间活动，多取食昆虫，而机场夜间照明会吸引夜间捕食性鸟类，秋、冬季若有夜间航班需要注意红角鸮的活动。

重点防范鸟类中有4种迁徙鸟，其中小白腰雨燕和岩燕为夏候鸟，小白腰雨燕繁殖期较岩燕早，在春季的调查中已出现，虽然均未出现在机场内，但由于其活动范围广、飞行高，易对飞机造成威胁。灰头麦鸡为冬候鸟，秋季迁徙路过机场时在机场内出现过集群行为，且集群数量较大，为极危鸟种。灰头麦鸡以昆虫、蠕虫和螺类为食，喜活动于水田、耕地环境，机场草坪积水后也能为灰头麦鸡提供类似环境，因此秋季需及时做好场内排水。红喉鹨为旅鸟，春季迁徙时在机场内集大群停息，需注意及时驱赶。

目前佤山机场为防范鸟击已采取了架粘鸟网、煤气炮驱鸟、放置恐怖眼和稻草人惊吓驱鸟等措施。由于鸟类对环境适应能力较强，长期使用单一固定的驱鸟方式会使鸟类习惯驱赶行为(刘越强等，2009；赵焕乐等，2016)，需采用多样化的驱鸟方式，使鸟类经常处于警戒状态，充分发挥设备的功效。同时，还应加强对周边村民的宣传，在机场净空区范围内禁止饲养家鸽，消除鸟击发生的潜在威胁。

致谢：调查工作得到沧源佤山机场的田云强、李家林、田家国和卫尼模等工作人员的大力协助，西南林业大学的邵施苗、李万德、冯莹莹、聂军和云南工商学院的洪磊参与野外调查，在此一并表示感谢！

附表 云南沧源佤山机场鸟类组成和风险评估Appendix Avian community composition and birdstrike risk assessment in the Cangyuan Washan Airport, Yunnan(从左至右依次为物种名, 保护级别, 居留类型, 取食类型, 风险等级: 春, 夏, 秋, 冬, 数据来源)(Species, protection category, resident type, feeding type, risk level: spring, summer, autumn and winter, resource)

续附表

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