武漢天河國際機場鳥擊特點分析及防范對策

高 云

(湖北機場集團有限公司，武漢，430302)

根據(jù)中國民用航空局機場司的定義，鳥擊是指鳥或蝙蝠與航空器相撞的情況[1]。世界上第一起鳥擊事件發(fā)生在1908年9月7日[2]，此后鳥擊事件隨著航空業(yè)的發(fā)展逐漸增多。中國民用航空局機場司公布的信息顯示：鳥擊已成民航第一大事故征候類型，給中國民航造成了巨大的經(jīng)濟損失[3]。鳥擊防范工作不僅成為民航業(yè)發(fā)展不容忽視的一個重要難題，也是我國鳥類保護工作需要研究的一個重要課題。

1985年，Burger[4]較早對國外機場鳥擊數(shù)據(jù)進行了分析，指出春季(5月)和秋季(11月)鳥類遷徙期是鳥擊高峰期。國內(nèi)很多機場重點對機場鳥類群落進行了研究[5-7]，例如合肥駱崗國際機場、合肥新橋機場、張家界荷花國際機場等，但結(jié)合機場的鳥擊數(shù)據(jù)進行分析的較少。2016年，李曉娟等[8]較先結(jié)合鳥擊數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)春夏秋三季為鳥擊高發(fā)季節(jié)，小云雀(Alaudagulgula)、家鴿(Columbaliviadomesticus)、家燕(Hirundorustica)等鳥類易造成鳥擊事件。為了解鳥擊發(fā)生規(guī)律、鳥擊高危物種及鳥類群落之間的關(guān)系，作者對武漢天河國際機場2011～2015年之間的鳥擊事件信息，及2011年1月至2016年6月的鳥擊物種信息進行了統(tǒng)計分析，并結(jié)合機場周邊鳥類群類特點，總結(jié)出鳥擊發(fā)生規(guī)律、主要鳥擊物種類群及鳥擊發(fā)生的原因，并提出了相關(guān)防范對策，為今后機場鳥擊防范工作提供重要參考。

1 研究地區(qū)與方法

1.1 研究地區(qū)概況

武漢天河國際機場(簡稱天河機場)為民用運輸機場，飛行區(qū)等級為4F級。機場位于武漢市黃陂區(qū)，距市中心26 km，地理坐標為E 114°12′，N 30°47′，海拔34.5 m。該地區(qū)屬亞熱帶季風性濕潤氣候區(qū)，具有雨量充沛、日照充足、四季分明，夏季高溫、降水集中，冬季稍涼、濕潤等特點，年均氣溫16.6 ℃，年均降雨量1254 mm。機場附近有白水湖、姚子海、馬家湖和后湖等通江湖泊濕地，以及府河河流濕地，有樹林、灌木林、濕地、農(nóng)田、草地等多種典型生境。機場周邊生態(tài)環(huán)境狀況良好，植被茂密，水系發(fā)達，生物種類繁多，非常適宜各類鳥種棲息繁衍[9]。機場2015年旅客吞吐量1894.2萬人次，起降航班16.4萬架次，位列中部第一。

天河機場2012年開展飛行區(qū)草地植被調(diào)查發(fā)現(xiàn)，植被組成比較復(fù)雜，種類極其豐富，主要以一年生和多年生的草本植物為主。調(diào)查共記錄110種植物，分屬40科，含木本植物6種。其中菊科(Compositae)為最大的一科，共16種、占植物總數(shù)的14.5%；其次是禾本科(Gramineae)和豆科(Leguminosae)，分別有10種，占植物總數(shù)的9.1%；再次為大戟科(Euphorbiaceae)、莎草科(Cyperaceae)、唇形科(Labiatae)、蓼科(Polygonaceae)等。機場2013年觀察記錄到周邊3 km范圍內(nèi)鳥類167種，隸屬于17目、50科、101屬，其中留鳥有56種，占總數(shù)的37%；旅鳥41種，占鳥類物種總數(shù)的27%；夏候鳥34種，占物種總數(shù)的22%；冬候鳥22種，占物種總數(shù)的14%，另有13種具備兩個居留類型，1種為飼養(yǎng)種類。機場主要的鳥擊防范措施包括使用驅(qū)鳥獵槍、燃放煙花等人工驅(qū)鳥，采用煤氣炮、語音驅(qū)鳥器、攔鳥網(wǎng)等設(shè)備設(shè)施驅(qū)鳥，開展飛行區(qū)割草、滅蟲、治水等環(huán)境治理。

1.2 研究方法

作者將飛機上發(fā)現(xiàn)的鳥擊殘留物、跑道上發(fā)現(xiàn)的鳥類尸體(排除其他原因死亡)、機組確定發(fā)生鳥擊的均認定為鳥擊事件。對鳥擊殘留物，如尸體、殘骸、羽毛、血液等，按照《航空器鳥擊殘留物收集、保存和提交辦法》[10]進行收集、保存，送交中國鳥擊殘留物鑒定重點實驗室(南京師范大學生命科學學院)或華中師范大學生命科學學院鑒定鳥擊物種信息。

由于鳥擊發(fā)生的準確時間和地點難以確定，但主要發(fā)生在起飛、初始爬升、進近、著陸等4個階段[3]，因此將天河機場收集的鳥擊信息(除確定為航路或其他機場區(qū)域發(fā)生的鳥擊信息)全部作為天河機場及附近區(qū)域發(fā)生的鳥擊。由機組確定鳥擊發(fā)生的時間，以機組通報的時間為鳥擊時間；起飛航班以起飛時間為鳥擊時間；降落航班以降落時間為鳥擊時間。

2 結(jié)果

2011～2015年，天河機場共收集鳥擊事件信息280起。其中白天(6：00～18：00)65起，占23.21%；夜間(18：00～6：00)215起，占76.79%。

2.1 鳥擊季節(jié)規(guī)律

鳥擊次數(shù)：秋季(116起)>春季(89起)>夏季(64起)>冬季(11起)。

白天鳥擊有2個高峰期，分別為春季的4、5月和秋季的10月；夜間鳥擊也有2個高峰期，分別為春季的5月和秋季的9月；全年鳥擊峰值有2個，分別出現(xiàn)在5月和9月，且9月鳥擊次數(shù)最多(圖1)。

圖1 武漢天河國際機場2011～2015年鳥擊季節(jié)規(guī)律Fig.1 Bird strikes in different seasons at Wuhan TianheInternational Airport from 2011 to 2015

2.2 鳥擊時間規(guī)律

早上7：00開始，鳥擊次數(shù)隨機場航班架次大幅增加，9：00～10：00達到一個峰值后開始下降，12：00～13：00出現(xiàn)一個低點。此后，鳥擊次數(shù)有所

上升后，在16：00～18：00平穩(wěn)。鳥擊次數(shù)在18：00后大幅上升，20：00～21：00小幅下降后又大幅上升，在23：00后隨航班架次一起大幅下降，到2：00趨于平穩(wěn)，此時基本不再發(fā)生鳥擊事件(圖2)。

平均每萬架次航班發(fā)生的鳥擊次數(shù)稱為鳥擊萬架次率，其數(shù)值表示鳥擊發(fā)生的概率。7：00～19：00鳥擊萬架次率相對偏低(圖2)，其平均值為1.62，其中9：00～10：00和18：00～19：00鳥擊萬架次率較高，分別為2.34和2.98，中午12：00～13：00鳥擊萬架次率最低，為0；19：00～2：00鳥擊萬架次率明顯較高，其平均值為8.83，21：00～22：00達到全天峰值，為11.10；2：00～7：00鳥擊萬架次率最低，其平均值為0.65(5：00～6：00鳥擊萬架次率異常增高，是由于航班架次極少導(dǎo)致的偏差，計算平均值時未計算該值)。

圖2 武漢天河國際機場2011～2015年鳥擊次數(shù)、航班架次及鳥擊萬架次率時間分布Fig.2 Hour-time distribution of bird strikes，flight sorties and bird strike rates at Wuhan Tianhe International Airport from 2011 to 2015

2.3 鳥擊高度

根據(jù)機組反映情況，在2011～2015年發(fā)生的280起鳥擊中，有98起鳥擊確定了大致的高度(圖3)。鳥擊主要發(fā)生在1000 m以下空中，占總數(shù)的73.96%；發(fā)生在100～500 m的鳥擊最多，占總數(shù)的39.58%；鳥擊發(fā)生的高度可超過5000 m(2014年5月15日，某航空公司的飛機執(zhí)行三亞—武漢的航班時于6300 m高空遭鳥擊，鳥擊發(fā)生時機組有明顯感覺——如同巨錘打擊機身。機務(wù)檢查飛機發(fā)現(xiàn)，機頭右側(cè)蒙皮明顯凹陷，五顆鉚釘脫落，有血跡殘留。血跡鑒定結(jié)果為斑脅田雞(Porzanapaykullii)。

圖3 武漢天河國際機場2011～2015年鳥擊高度(m)Fig.3 The height of bird strikes at Wuhan TianheInternational Airport from 2011 to 2015

2.4 鳥擊物種信息

作者成功鑒定了44份鳥擊殘留物，確定了33種鳥擊物種，包含鳥綱(Aves)10目20科31種，占94%，其中留鳥6種、夏候鳥10種、冬候鳥4種、旅鳥9種，另有2種在武漢地區(qū)之前無分布記錄，遷徙鳥類占鳥擊物種數(shù)的74.2%；哺乳綱(Mammalia)翼手目(Chiroptera)蝙蝠科(Vespertilionidae)2種，占6%；主要鳥擊物種有紅尾伯勞(Laniuscristatus)、針尾沙錐(Gallinagostenura)、云雀(Alaudaarvensis)、丘鷸(Scolopaxrusticola)、灰頭麥雞(Vanelluscinereus)、山蝠(Nyctalusnoctula)等(表1)。

白天發(fā)生的鳥擊事件中有16起確定了鳥擊物種，涉及物種12種，其中白喉針尾雨燕(Hirundapuscaudacutus)2起、白頭鵯(Pycnonotussinensis)2起、紅隼(Falcotinnunculus)2起、云雀2起，其余為斑脅田雞、彩鷸(Rostratulabenghalensis)、灰頭麥雞等各1起；夜間發(fā)生的鳥擊事件中有28起確定了鳥擊物種，涉及物種19種，其中紅尾伯勞4起、黑翅長腳鷸(Himantopushimantopus)2起、丘鷸2起、針尾沙錐2起、褐山蝠2起，其余為池鷺(Ardeolabacchus)、山斑鳩(Streptopeliaorientalis)、小蝗鶯(Locustellacerthiola)等各1起。

表1 武漢天河國際機場鳥擊物種信息

Tab.1 Species involved in bird strikes at Wuhan Tianhe International Airport

續(xù)表1

注：居留型欄中，“R”代表留鳥，“S”代表夏候鳥，“W”代表冬候鳥，“P”代表旅鳥，“/”代表該鳥種在武漢地區(qū)無分布記錄

Note：In the residence type column，“R”，“S”，“W”，“P” means Resident，Summer visitor，Winter visitor，Passage migrant respectively，“/” means no distribution record of the bird species in Wuhan

3 討論

通過分析天河機場鳥擊信息、鳥擊物種、航班架次，并結(jié)合日常對天河機場鳥類群落的觀察，發(fā)現(xiàn)鳥擊發(fā)生的原因主要與鳥類遷徙行為、鳥類生活習性、鳥類繁殖活動及航班運行情況有關(guān)，且可能與鳥類趨光性有關(guān)。

3.1 鳥擊與鳥類遷徙行為關(guān)系突出

鳥擊與鳥類遷徙的關(guān)系主要體現(xiàn)在3點：一是從鳥擊次數(shù)的季節(jié)規(guī)律來看，4～5月和8～10月是天河機場的鳥擊高發(fā)期，同時也是天河機場觀測到的鳥類遷徙期，兩者在時間上較為一致；二是從鳥擊物種(鳥類)居留型來看，遷徙鳥類占比較大，達到74.2%；三是從鳥類習性來看，部分鳥類從非遷徙期的晝行性轉(zhuǎn)變?yōu)檫w徙期的夜行性[11]，尤其是雀形目(Passeriformes)鳥類[12-17]，其在夜間遷徙導(dǎo)致夜間鳥擊事件多發(fā)(夜間鳥擊萬架次率顯著高于白天)。從以上3點可以推測，鳥擊與鳥類遷徙行為關(guān)系突出，鳥類遷徙是造成天河機場鳥擊規(guī)律性高發(fā)的主要原因。并且，鳥擊的規(guī)律性高發(fā)的現(xiàn)象在其他鳥類遷徙路線上的機場中也普遍存在[18-20]。

3.2 鳥擊與鳥類生活習性的關(guān)系密切

天河機場記錄的鳥擊物種主要為雀形目、鸻形目(Charadriiforrmes)、鸛形目(Ciconiiformes)鳥類。以紅尾伯勞為代表的天河機場常見鳥種，其喜歡棲息在機場圍界周邊的樹林中，進入飛行區(qū)土質(zhì)區(qū)(草地)覓食。尤其是在機場飛行區(qū)土質(zhì)區(qū)割草后，各種昆蟲暴露在地表，引得其追捕，從而進入跑道造成鳥擊。此外還有灰頭麥雞、池鷺、云雀等鳥類，這些鳥類因繁殖、覓食、棲息等原因，也容易出現(xiàn)在航空器運行路線附近，造成鳥擊風險較高。同時，另一些鳥種雖在機場常見，但由于其習性原因，未發(fā)生鳥擊，典型鳥種為麻雀(Passermontanus)、喜鵲(Picapica)、黑卷尾(Dicrurusmacrocercus)等。這些鳥類雖然進入機場飛行區(qū)覓食，且數(shù)量較多，但其活動通常在圍界一側(cè)，未靠近航空器運行路線，因此發(fā)生鳥擊的風險較低。

3.3 鳥擊與鳥類繁殖活動關(guān)系明顯

天河機場秋季鳥擊高峰期(9月)發(fā)生的鳥擊事件數(shù)明顯高于春季(5月)，且夏季出現(xiàn)一個低谷期，這一現(xiàn)象與國內(nèi)機場整體鳥擊情況一致[3]，其原因與鳥類繁殖行為關(guān)系明顯。在春季，鳥擊事件的發(fā)生隨著鳥類的遷徙出現(xiàn)高峰期。隨后，鳥類進入繁殖期。由于鳥巢位置固定，因此，鳥類的活動區(qū)域相對固定，活動路線也相對規(guī)律。這一時期鳥類穿越航空器運行線路的頻次減少，發(fā)生鳥擊的概率降低。隨著繁殖期的結(jié)束，幼鳥開始離巢學飛和覓食，此時鳥類數(shù)量倍增，鳥擊事件開始逐步增加。由于鳥類數(shù)量的增多，且多為幼鳥，進入遷徙期時發(fā)生鳥擊的概率增加，因此導(dǎo)致秋季鳥擊高峰期鳥擊次數(shù)明顯超過春季。

3.4 鳥擊與航班運行情況的關(guān)系

鳥擊次數(shù)與航班架次和鳥類活動正相關(guān)，而鳥擊萬架次率只與鳥類活動正相關(guān)。即航班架次相同時，鳥類活動越多，鳥擊次數(shù)就越多，鳥擊萬架次率也越大；鳥類活動相同時，航班架次越多，鳥擊次數(shù)就越多，鳥擊萬架次率則不變；反之亦然。

7：00～19：00和19：00～2：00兩個時間段對比，后者平均鳥擊萬架次率(8.83)約是前者(1.62)的5.45倍。說明7：00～19：00鳥類活動較少，19：00～2：00鳥類活動較多，導(dǎo)致后者航班架次對鳥擊次數(shù)的影響約是前者的5.45倍。由此可知，不同時間的航班架次對鳥擊次數(shù)的影響差異明顯，影響程度的強弱表現(xiàn)為鳥擊萬架次率的高低。

3.5 鳥擊與鳥類趨光性的關(guān)系

根據(jù)資料表明，鳥類具有一定的趨光性[14，17，21]。天河機場地處武漢市郊區(qū)，夜間機場與周邊環(huán)境相比光照明顯較強，對鳥類有一定的吸引作用。同時，夜間燈光還會誤導(dǎo)鳥類對月相和氣候的判斷[17]，從而嚴重干擾鳥類在夜間飛行中對方向及障礙物的判斷，造成鳥擊風險增加。

4 防范對策

4.1 生態(tài)環(huán)境管控

機場吸引鳥類活動的主要因素有食物、水和棲息地[22]，減少或消除這些吸引鳥類的環(huán)境因素，有利于減少鳥類在機場及附近的活動，從而降低鳥擊風險。

4.1.1 飛行區(qū)草坪管控

機場飛行區(qū)土質(zhì)區(qū)有大面積的草坪，為云雀等地棲鳥類提供了適宜的棲息場所，同時，草的嫩葉、種子、花等直接或間接地吸引鳥類[23]。因此，飛行區(qū)草坪管控是機場鳥防工作的重點，及時進行割草、收草對減少鳥類活動具有重要作用。通常情況下，低草高有利于鳥擊防范工作，主要表現(xiàn)在低草高可及時發(fā)現(xiàn)鳥類，并進行驅(qū)趕；可減少植被開花和結(jié)籽，減少鳥類食物；可暴露出昆蟲，提高殺蟲效果。此外，收草可減少草坪內(nèi)的腐殖質(zhì)，有利于減少昆蟲及土壤動物的數(shù)量，從而降低鳥在草坪出現(xiàn)的概率，減少鳥擊事件發(fā)生。

值得注意的是，由于鳥類對草高的喜好不同，如百靈科(Alaudidae)等喜好低于10 cm的草高，鷸科(Scoiopacidae)等喜好20～30 cm的草高，燕雀科(Fringillidae)等喜好40～50 cm的草高[24]，因此，機場應(yīng)根據(jù)主要防范鳥種的不同進行草高控制。

4.1.2 昆蟲和土壤動物管控

昆蟲和土壤動物是鳥類進入飛行區(qū)土質(zhì)區(qū)覓食的主要對象[25]。應(yīng)通過生態(tài)調(diào)查，確定飛行區(qū)土質(zhì)區(qū)內(nèi)的昆蟲和土壤動物種類。同時，對鳥類食性進行分析，確定鳥類取食的主要昆蟲和土壤動物種類，選用針對性的環(huán)保型農(nóng)藥進行滅殺。使用誘蟲燈、色板對具有趨光性的鱗翅目(Lepidoptera)、鞘翅目(Coleoptera)、半翅目(Hemiptera)等種類昆蟲進行誘捕。針對蚯蚓、蝸牛、蛞蝓等動物雨后容易進入道面的問題，可在雨后及時在道肩邊緣撒布生石灰粉進行攔阻、滅殺。

4.1.3 積水區(qū)與水面管控

水會直接或間接吸引鳥類[26-27]。對機場飛行區(qū)土質(zhì)區(qū)內(nèi)的積水采取回填碾壓方式解決；排水溝渠可以進行覆網(wǎng)或加裝蓋板。此外，需要對排水溝渠進行除草、清淤，減少蟲蠅滋生。

4.1.4 鳥類棲息地管控

機場附近鳥類聚集的棲息地是機場鳥防工作重點管控區(qū)域，尤其是鷺鳥等集中繁殖的鳥類棲息地。對鷺鳥棲息地的治理，最好是在鷺鳥筑巢期間搗毀其鳥巢(為保護鳥類，在產(chǎn)卵及育雛期間不再搗毀鳥巢)。此外，在其棲息地不間斷進行驅(qū)趕干擾，尤其是在傍晚鷺鳥覓食歸來時，這樣可迫使鷺鳥遠離機場筑巢，以減少機場周邊活動的鷺鳥數(shù)量。

4.2 物理設(shè)施防鳥

根據(jù)機場多年的使用經(jīng)驗，攔鳥網(wǎng)是機場現(xiàn)有鳥防效果最好的設(shè)施設(shè)備之一，對白天及夜間活動的鳥類均有較好的防范效果，能有效阻止鳥類靠近跑道。因此，在條件允許的情況下，盡可能多布設(shè)攔鳥網(wǎng)，重點防范區(qū)域可布設(shè)多層攔鳥網(wǎng)，并盡可能使用較高的攔鳥網(wǎng)。由于攔鳥網(wǎng)長期布設(shè)在同一位置，部分留鳥比較容易適應(yīng)，因此，不定期變換攔鳥網(wǎng)布設(shè)位置能提高其防范效果。需要注意的是，使用攔鳥網(wǎng)時，應(yīng)注重鳥類保護工作。因此，建議及時巡視攔鳥網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)受困鳥類及時解救并異地放生。高溫、雨雪天氣時應(yīng)加大巡視力度，避免鳥類傷亡。

4.3 鳥情監(jiān)測與鳥類驅(qū)趕

對鳥類種類、數(shù)量、活動情況的監(jiān)測是機場鳥防工作的重要內(nèi)容，能及時掌握機場鳥情動態(tài)，制定有效的防范措施。鳥情監(jiān)測可采用定點監(jiān)測或樣線法進行，同時應(yīng)對攔鳥網(wǎng)捕獲的鳥類進行統(tǒng)計，這樣能較為全面地了解鳥情信息。

對飛行區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的鳥類及時進行驅(qū)趕，驅(qū)鳥設(shè)備可靈活選用驅(qū)鳥獵槍、煤氣炮、定向聲波驅(qū)鳥器、語音驅(qū)鳥器、激光驅(qū)鳥器等，其各有特點及優(yōu)劣，建議組合使用。需要注意的是，在航空器起降時，盡量不要對航空器附近的鳥類進行驅(qū)趕，避免受驚的鳥類與航空器相撞。

4.4 凈空安全宣傳與保護

家鴿(信鴿)雖未在天河機場造成鳥擊，但由于其數(shù)量多、活動頻繁且具集群性，其危害程度可能高于野生鳥類[28]。因此，機場需與地方政府的密切配合，開展凈空安全宣傳與保護工作，禁止機場周邊居民飼養(yǎng)或放飛家鴿。

此外，應(yīng)加強與地方政府的溝通協(xié)調(diào)，控制和減少機場附近區(qū)域的垃圾場、池塘、樹木及農(nóng)作物等吸引鳥類的環(huán)境因素。

4.5 調(diào)整航班運行

在條件允許的情況下，將更多的航班調(diào)整到鳥擊萬架次率較低的時段，可有效減少鳥擊事件的發(fā)生。