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机场鸟类发生与草坪昆虫间的关系研究

作者:原创论文网 时间:2018-05-28 16:37 加入收藏

摘要与关键词

  鸟击是指鸟或蝙蝠与航空器相撞的情况,全世界的航空业越来越认识到鸟击已成为重要的飞行灾害(Ning et al., 2013)。机场草坪具有绿化环境、净化空气、防治水土流失等功能,是机场飞行区内的主要生境类型,但机场草坪环境又是鸟类偏爱的栖息和取食生境(赵云龙等, 2004; 李晓娟等, 2010)。机场草丛动物群落中的昆虫是鸟类的重要食物来源和影响鸟类活动方式的重要因素(赵云龙等, 2004; 李晓娟等, 2010; Washburn et al., 2011),因此,研究机场草坪内昆虫发生规律及其与鸟类的关系,有助于通过控制昆虫数量来降低机场空域范围内鸟击带来的威胁(Bernhardt et al., 2010; 李永民等, 2017)。

  近年来,我国逐渐认识到机场草坪动物群落发生特征与鸟类关系在鸟击防范工作中的重要性。根据研究内容,近 20 年来的研究可以分为二个方面,一是单纯地研究机场草坪昆虫等动物的发生特点与规律(金晓瑾等, 2003; 李安萍, 2008; 可晓斌等, 2011; 李士权等, 2016),发现 7—8 月份或秋季是昆虫等发生高峰。二是在揭示机场草坪昆虫等动物发生规律的基础上,进一步定性或定量分析昆虫与鸟类发生之间的内存关系。研究表明,机场鸟类发生与草坪昆虫间存在相关性,如杨效东等(1998)认为鸟类的种类和数量与地表土壤动物种类和数量的季节变化趋势相似,但表现出时间上的滞后现象,但是也有研究表明,鸟类多样性与草丛和土壤动物多样性在月际发生关系上表现出同步性(赵云龙等, 2004),或者食虫鸟类与直翅目昆虫的月际发生数量或重量间存在显着正相关关系(李晓娟等, 2009;李永民等, 2017)。

  综上所述,我国当前关于机场草丛和土壤动物与鸟类关系认识的全面性还需要更多和更深入的研究。南京禄口国际机场是华东地区重要的航空港,定位为“中国大型国际门户和枢纽机场,航空货物与快件集散中心”,因此维护机场飞行安全,降低鸟击风险是南京禄口国际机场飞行区管理的重要目标之一。本研究目的是,通过 2015 年 3—11 月南京禄口国际机场草坪地上昆虫、地表昆虫和飞行区鸟类的数量的调查与记录,试图揭示机场鸟类发生与草坪昆虫间的关系,为南京禄口国际机场鸟击防范提供参考数据。为此,本研究提出两个假说,一是南京禄口国际机场草坪昆虫的月际发生只有一个高峰,二是机场鸟类与昆虫的月际发生间存在显着正相关关系,且与直翅目的关系最为密切。

  1、研究地区与研究方法

  1.1、研究地区概况

  南京禄口国际机场位于江苏省南京市南侧,距离市中心直线距离约 35.8 km。地理位置为 40°04′48″N,116°35′04″E,海拔 15 m。南京市属亚热带季风气候,雨量充沛,年均降水量 1200 mm,四季分明,年平均温度 15.4 ℃。

  本实验调查的区域为 06 跑道、07 跑道两侧草坪,根据跑道两侧草地植被分布状况,分别在跑道两侧区域各选取 4 块调查地,共 8 块样地,每块样地面积为 30 m×50 m。根据调查顺序依次编号(图 1)。

图 1 禄口国际机场调查区域示意图
图 1 禄口国际机场调查区域示意图

  1.2、研究方法

  1.2.1、调查方法 调查时间为 2015 年 3—11 月,每月调查 1 次。参照民用机场鸟情生态环境调研指南(中国民用航空局机场司, 2009),采用五点取样法,分别用网捕法和陷坑捕获法采集昆虫。用网捕法采集地上昆虫,在每块样地内随机选择长 10 m 宽 1 m 的采样带,匀步前行并 180°来回扫网(采样面积约 10 m2)。采集的昆虫标本放入-20 ℃冰箱中保存待鉴定。

  按照周红章等(2014)的方法,在每块样地设置 5 个陷坑后分别放入杯径约 10 cm,杯深约15 cm 的烧杯进行地表昆虫的采集。将网捕法和陷坑法采集的昆虫通过解剖镜和显微镜观察,依据现有检索表、相关文献等资料对其进行鉴定。将每月网捕和猎杀获得的鸟类带回实验室以调查其食性,通过解剖鸟类的嗉囊和胃分析其食物组成并记录相关数据。

  1.2.2、数据处理 将网捕法获得的地上昆虫换算成密度(头·m-2)、陷坑法获得的地表昆虫换算成密度(头·杯-1)。物种丰富度为每月调查的总物种数。对于不服从正态分布的数据用log(x+1)转换,所有数据的分析用 Microsoft Excel 2010、SPSS 20.0 和 Primer 6.0(Silva et al.,2014)等软件完成。

  2、结果与分析

  2.1、昆虫群落组成和发生规律

  2015 年 3—11 月在禄口机场草坪采集并鉴定出昆虫纲 13 目 99 科 123 种,共 26221 头。

  半翅目(Hemiptera)、膜翅目(Hymenoptera)、双翅目(Diptera)、革翅目(Dermaptera)和鞘翅目(Coleoptera)是机场草坪昆虫的优势类群,分别占总捕获量的 38.37%、18.34%、12.01%、10.75%和 10.57%。优势科是网蝽科(Tingidae)、蚁科(Formicidae)、蠼螋科(Labiduridae)、蚜科(Aphididae)、摇蚊科(Chironomidae)和蟋蟀科(Gryllidae)。其中包括地上昆虫 12目 76 科 97 种,共 13369 头,主要为半翅目(Hemiptera)和双翅目(Diptera),分别占总捕获量的 67.57%和 16.95%。优势科为网蝽科(Tingidae)、摇蚊科(Chironomidae)、蚜科(Aphididae)和长蝽科(Lygaeidae)。地表昆虫 9 目 71 科 86 种,共 12852 头,其中膜翅目(Hymenoptera)、革翅目(Dermaptera)和鞘翅目(Coleoptera)数量最多,分别占 34.93%、21.93%、15.52%,优势科为蚁科(Formicidae)、蠼螋科(Labiduridae)、蟋蟀科(Gryllidae)、步甲科(Carabidae)和蚜科(Aphididae)(图 2)。

图 2 禄口国际机场昆虫群落组成
图 2 禄口国际机场昆虫群落组成

  昆虫优势类群月际发生量的高峰期在 7—9 月(图 3)。其中双翅目昆虫发生高峰期在 7月,以摇蚊科为主;半翅目昆虫在 8 月达到高峰,主要是蚜科和网蝽科,8—11 月数量呈下降趋势;膜翅目昆虫在 9 月达到高峰,主要是蚁科大量发生;直翅目昆虫的数量在 8 月和 9月数量高于其他月份。

图 3 禄口国际机场昆虫优势类群的月际数量动态
图 3 禄口国际机场昆虫优势类群的月际数量动态

  2.1.1 地上昆虫群落动态 地上昆虫种群密度变化为单峰模型(图 4)。3 月最低,为 0.4 头·m-2;3—6 月增长缓慢,但 6—8 月则呈直线增长;8 月达到顶峰,为 10.73 头·m-2;8—11 月则呈快速下降的趋势,至 11 月下降为 1.43 头·m-2。物种丰富度变化为单峰模型。3 月昆虫物种丰富度最低,为 8 种;3—8 月呈增长趋势,到 8 月份高达 59 种;之后逐渐减少,到 11 月为 33 种。

图 4 不同月份地上昆虫的密度与丰富度变化
图 4 不同月份地上昆虫的密度与丰富度变化

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