草坪建植與地被刈割對天津機(jī)場鳥類群落的影響

潘汝南 趙樹蘭 多立安

摘要 [目的]研究人工地被調(diào)控對鳥類群落的影響。[方法]對天津濱海國際機(jī)場地被植物進(jìn)行人工刈割，并建植高羊茅和多年生黑麥草的單一草坪植被區(qū)，以未刈割的自然生長植被區(qū)為對照，于2016年12月至2017年11月進(jìn)行調(diào)查。[結(jié)果]共記錄鳥類1 740只，隸屬6目14科20種，優(yōu)勢類群為雀形目。鳥類數(shù)量、多樣性和豐富度變化趨勢一致，均為對照區(qū)>刈割區(qū)>高羊茅區(qū)>黑麥草區(qū)。黑麥草區(qū)鳥類個體數(shù)量相比對照區(qū)減少了86.5%，且鳥類豐富度和多樣性指數(shù)均最低，相比對照區(qū)分別減少了0.71和0.33，有效降低了鳥類的多樣性。在春、夏、秋季，草坪建植區(qū)鳥類數(shù)量較對照區(qū)顯著降低（P<0.05）；在冬季，草坪建植區(qū)鳥類數(shù)量與對照區(qū)相比差異不顯著（P>0.05）。[結(jié)論]在機(jī)場通過刈割和單一草坪建植調(diào)控，降低了鳥類的數(shù)量、種類和多樣性，尤其以建植黑麥草的效果最佳。

關(guān)鍵詞 草坪建植；地被刈割；鳥類群落；多樣性；天津機(jī)場

中圖分類號 Q958.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）13-0001-03

Effects of Turf Establishment and Cover Plant Mowingon on Bird Community at Tianjin Airport

PAN Runan1，ZHAO Shulan1，2，DUO Lian1，2

（1.College of Life Sciences，Tianjin Normal University，Tianjin 300387；2.Research Center for Control of Biodiversity and Airport Bird Strike，Tianjin Normal University，Tianjin 300387）

Abstract [Objective] To explore effects of cover plant regulation on bird community.[Method]Grassland vegetation at Tianjin Binhai International Airport was regularly mowed，and Festuca arundinacea and Lolium perenne were solely planted.Taking the natural growth area （non mowing） as control，bird communities were surveyed from December 2016 to November 2017.[Result]A total of 1 740 birds were collected，belonging to 6 orders，14 families and 20 species.The individual numbers，diversity and species richness of birds showed the same trend：control >mowing>ryegrass>tallfescue.Compared with the control area，the individual number of birds in theryegrass areas decreased by 86.5%.Moreover，the species richness and diversity of birds in theryegrass areas were the lowest，0.71 and 0.33 lower than that of the control area，respectively.Ryegrass establishment could effectively reduce the number and the diversity of birds at the airport.Compared with the control area，the individual number of birds in the lawn area significantly decreased in spring，summer and autumn，but no significant difference was found in winter.[Conclusion]The number，variety and diversity of birds were reduced by mowing and planting of single lawn at the airport，especially planting Lolium perenne had the best effect .

Key words Turf establishment；Cover plant mowing；Bird community；Diversity；Tianjin airport

機(jī)場植被是一種具有特殊功能和作用的生態(tài)環(huán)境，它對飛機(jī)的起降具有重要的保護(hù)作用，同時為鳥類提供生存、取食和活動的場所[1-2]。鳥類與植被、昆蟲等一起構(gòu)成穩(wěn)定的食物網(wǎng)絡(luò)，鳥類種類和數(shù)量與植被類型密切相關(guān)[3]。目前，對機(jī)場不同生境鳥類群落的研究較多，而人工調(diào)控措施對機(jī)場鳥類群落的影響研究很少。李士權(quán)等[4]研究發(fā)現(xiàn)，正常植被生長區(qū)昆蟲種類和多樣性指標(biāo)均高于單一植叢區(qū)和定期刈割植被區(qū)，推測單一植叢區(qū)鳥類數(shù)量減少。吳克凡[5]對伊寧機(jī)場建植單一植被后進(jìn)行鳥類調(diào)查，發(fā)現(xiàn)薰衣草群落中鳥類物種數(shù)量明顯減少，特別是7—8月下降最為明顯，有效控制了夏季鳥類數(shù)量。

天津機(jī)場地被及其周邊復(fù)雜的生境（多農(nóng)田、水池、灌叢等）為鳥類提供了良好的繁殖和棲息場所，吸引了大量鳥類來覓食。因此，為了切斷鳥類部分食物來源，從食物鏈入手，控制或減少植物、昆蟲的種類和數(shù)量。筆者從生態(tài)學(xué)角度出發(fā)，通過在機(jī)場建植原生境沒有的單一草坪植物高羊茅和多年生黑麥草以及人工刈割調(diào)控措施來降低機(jī)場地被的物種多樣性及植被高度、生物量等，旨在研究單一草坪植被及刈割調(diào)控對鳥類數(shù)量和多樣性的影響，旨在為機(jī)場鳥擊防范工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況 試驗區(qū)位于天津濱海國際機(jī)場西南跑道附近的地被區(qū)，地理位置為117.33°E，39.12°N，海拔3 m。年均氣溫11.8 ℃，年均降水量598 mm，無霜期188 d。該地區(qū)植被長勢良好、種類豐富，植被覆蓋率高，多為1年生或多年生雜草，主要植被類型有夏至草（Lagopsis supina）、泥胡菜（Hemistepta lyrata）、阿爾泰狗娃花（Heteropappus altaicus）和灰綠藜（Chenopodium glaucum）等[6]。土壤昆蟲種類繁多，其數(shù)量隨季節(jié)變化明顯，主要有搖蚊（Chironomus sinicus）、豆藍(lán)金龜子（Popillia indgigonacea）、七星瓢蟲（Coccinella septempunctata），冬季僅有少數(shù)蜘蛛等節(jié)肢動物[4]。該生境的鳥類主要有麻雀（Passer montanus）、喜鵲（Pica pica）、家燕（Hirundo rustica）等，機(jī)場內(nèi)的鳥類群落隨季節(jié)變化明顯，秋季鳥類種群、數(shù)量和多樣性指數(shù)最高，春季則最低[6]。

1.2 試驗設(shè)計 選擇多年生黑麥草（Lolium perenne L.）和高羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）進(jìn)行單一草坪建植。在機(jī)場試驗區(qū)隨機(jī)選擇4個大小為15 m×20 m的區(qū)域，中間間隔2 m，分別為對照區(qū)，于2016年8月翻土，不撒草種，使植被自然生長，且不進(jìn)行刈割；刈割區(qū)，每年碾壓2次，在生長季節(jié)，植被每15 d進(jìn)行1次刈割處理；高羊茅區(qū)，與對照區(qū)同時翻土，開墾50溝，每溝間距為0.3 m，每溝播種高羊茅約02 kg，總播種量為10 kg；黑麥草區(qū)，播種黑麥草草種，方法同高羊茅草坪區(qū)。調(diào)查期間，4個樣地按常規(guī)措施管理，不噴灑任何化學(xué)藥劑。其中，單一草坪區(qū)分別于2017年的4、5和6月進(jìn)行3次除穗管理。

1.3 調(diào)查方法 于2016年12月至2017年11月進(jìn)行鳥類調(diào)研，將3—5月劃分為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12—翌年2為冬季，每月調(diào)查2次。用佳能5D Marks 單反相機(jī)和佳能EF 100～400 mm f/4.5-5.6L IS II USM遠(yuǎn)射變焦鏡頭拍攝，以鳥類落入樣地為標(biāo)準(zhǔn)記數(shù)，鳥類物種鑒定查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行確定[7]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

①多樣性指數(shù)采用Shannon-Weiner指數(shù)（H′）計算[8]：H′=-（Pilog2Pi），式中，Pi為物種i的個體數(shù)占全部物種個體數(shù)量的比例。②均勻度指數(shù)采用Pielou指數(shù)J計算[9]：J=H/Hmax，式中，Hmax為理論上最大的多樣性指數(shù)，即Hmax= ln S，S為物種數(shù)。③優(yōu)勢度指數(shù)C采用公式[10]：C= ∑（Pi）2計算。④豐富度指數(shù)（Ma）采用Margalef 指數(shù)計算[11]：Ma=（S-1）/lnN，N為鳥類個體總數(shù)。

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同樣地鳥類群落結(jié)構(gòu) 在天津機(jī)場4個樣地內(nèi)共記錄鳥類1 740只，隸屬6目14科20種（表1和2）。鳥類群落以雀形目為主，為9科13種，該目科數(shù)占總科數(shù)的64.3%，物種數(shù)占總物種數(shù)的65.0%。其中麻雀個體數(shù)最多，為781只，占總個體數(shù)的44.9%，其次為家燕、喜鵲、云雀等。樓燕個體數(shù)均最少，僅占總數(shù)的0.01%。

由表3可知，4個樣地鳥類數(shù)量差異較大，其中，草坪區(qū)鳥類數(shù)量顯著少于對照區(qū)（P<0.05），尤其是黑麥草區(qū)最少，刈割區(qū)和對照區(qū)差異不顯著（P>0.05）。雖然刈割區(qū)和草坪區(qū)物種數(shù)量相比對照區(qū)也有所降低，但差異不顯著（P>005）。

2.2 不同季節(jié)樣地鳥類數(shù)量變化特征 由圖1可知，各樣地鳥類個體數(shù)量隨季節(jié)變化波動明顯。夏季鳥類數(shù)量最多，冬季最少，春、秋季數(shù)量接近。夏季鳥類主要類群是家燕、金腰燕、紅尾伯勞、喜鵲、東方大葦鶯和麻雀等。進(jìn)入冬季后，隨著溫度的降低，鳥類數(shù)量和種類大量減少，各樣地冬季鳥類優(yōu)勢種僅有云雀、喜鵲、麻雀。

分析同一季節(jié)不同樣地的鳥類數(shù)量可知，春、夏、秋季具有相同的趨勢，刈割區(qū)和草坪建植區(qū)顯著低于對照區(qū)（P<0.05），且草坪建植區(qū)顯著低于刈割區(qū)（P<0.05），均以黑麥草區(qū)鳥類數(shù)量最低。冬季和前3個季節(jié)不同，4個試驗區(qū)鳥類數(shù)量差異不顯著（P>0.05）。

2.3 不同樣地鳥類群落特征 由表4可知，4個試驗區(qū)豐富

度和多樣性指數(shù)變化趨勢一致，對照區(qū)最高，其次是刈割區(qū)、高羊茅區(qū)和黑麥草區(qū)。高羊茅區(qū)的豐富度和多樣性指數(shù)比對照區(qū)分別減少了0.54和0.31，黑麥草區(qū)分別減少了0.71和0.33。優(yōu)勢度指數(shù)方面，刈割區(qū)優(yōu)勢度最高，但各調(diào)控區(qū)相差不大。黑麥草區(qū)的均勻度指數(shù)最高，其次為高羊茅區(qū)。

3 結(jié)論與討論

天津機(jī)場各樣地鳥類群落主要以雀形目居多，麻雀個體數(shù)最多，其次為家燕、喜鵲、云雀等，樓燕個體數(shù)均最少。鳥類個體數(shù)隨季節(jié)變化明顯，夏季最高，可能是夏季溫度高，雨水充沛，適合植物生長、昆蟲繁衍，鳥類食物充足[12]。此外，夏候鳥種類較多，東方大葦鶯、小黃鶯、珠頸斑鳩等鳥類數(shù)目增加。不同樣地鳥類群落組成和優(yōu)勢種類相似，草坪建植區(qū)主要優(yōu)勢種為紅尾伯勞、家鴿，刈割區(qū)和對照區(qū)為麻雀、家燕、喜鵲、云雀等。

3組人工調(diào)控區(qū)相比對照區(qū)鳥類數(shù)量顯著降低，物種數(shù)也有所下降。這說明通過調(diào)控措施，可有效減少機(jī)場鳥類種類和數(shù)量，尤其是雀形目的麻雀、云雀、喜鵲數(shù)量明顯減少。鳥類易受植被條件的影響[13]，建植單一草坪明顯改變了地被群落，相比對照區(qū)鳥類數(shù)量、多樣性和豐富度都有所降低，尤其是黑麥草區(qū)變化最明顯，與植被物種單一化有很大關(guān)系。楊剛等[14]研究發(fā)現(xiàn)，植物物種豐富度決定鳥類物種豐富度。隨著植物多樣性的減少，鳥類種類和數(shù)量有一定減少[15]。另外，刈割區(qū)相比對照區(qū)鳥類數(shù)量和種類也有所減少，刈割是減少植物生物量和高度的一種快速有效的方式，隨著刈割次數(shù)的增加，一些植株較高的植物（如牛筋草、稗草和白茅等）競爭性降低，植被、昆蟲物種減少，進(jìn)而導(dǎo)致鳥類種類減少[5]。

研究表明，建植外來植物相比本土植物受害蟲為害少，使食蟲鳥類食物來源減少，抑制鳥類的數(shù)量[16]。在機(jī)場建植須根發(fā)達(dá)、分蘗能力強(qiáng)的黑麥草和耐寒、適應(yīng)性強(qiáng)、抗病性強(qiáng)的高羊茅，加上人工管理措施，可抑制機(jī)場本土植物的生長，降低地被植物群落多樣性，且建植非該地草種可通過間接效應(yīng)影響該地食物網(wǎng)[17]。因此，建植單一草坪降低了機(jī)場地被物種豐富度，切斷了部分鳥類的食物來源，有助于減少鳥類數(shù)量。

在機(jī)場通過刈割和單一草坪建植調(diào)控，降低了鳥類的數(shù)量、種類和多樣性，尤其以建植黑麥草的效果最佳，并適當(dāng)進(jìn)行刈割或碾壓等管理措施，來控制和減少鳥類的數(shù)量和多樣性，最終達(dá)到機(jī)場鳥控的目的。

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