CN105766814A - 一种机场基质耕翻构建植丛调控阴天昆虫多样性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了机场基质耕翻构建植丛调控阴天昆虫多样性的方法。它是在机场示范区域在每年的5‑6月进行基质耕翻，深度为15‑25厘米，进行两次松土犁地工作，耕翻土壤自然建植为只含水稗草的植丛区，水稗草的平均株高为50‑55 cm，植物的整体盖度接近100%；根据不同天气条件，选取3个调查日期调查，天气特征是阴天，阴天温度21~28℃；将一天的时间划分为5个时间段，收集昆虫网内昆虫,迅速装入容器内，浸入75%的酒精中保存，在5个不同时间段观察和记录昆虫种类数量的变化。本发明的方法可以为机场提供在昆虫活跃程度最强时实施有效管理提供依据。
Description
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，涉及一种机场基质耕翻构建植丛调控阴天昆虫多样性的方法。
背景技术
机场昆虫的群落特征是机场昆虫研究的主要领域，几乎所有涉及机场昆虫的调查都离不开昆虫群落特征的分析。通过对一系列指标的测定及其随时间的动态变化，确定机场内昆虫的发生规律和季节变化规律，控制和减少此生境中鸟类觅食的频度，以此维护飞机飞行安全。
在机场环境内，鸟类作为飞机飞行安全的巨大威胁因素受到广泛的关注。国内研究机场鸟类飞行、运动、觅食等活动规律的研究不计其数，如对哈尔滨太平国际机场春季鸟群落结构的研究；昆明机场植物多样性及鸟类适宜性的评估；内蒙古民航机场鸟类区系组成的差异及分析；长春大房身机场鸟类分布现状及鸟撞综合防范等等，分别都获取了相关的机场鸟类活动规律的信息。
机场植被区为特殊生态系统，其本身的异质性、植物与动物的多样性都对机场区域的鸟类多样性和活动模式产生重要影响，其属性在一定程度上也决定了机场范围内飞行器的起降安全。昆虫是种类和数量最庞大而复杂的无脊椎动物，广泛分布于多种陆地生态系统中，同时昆虫也是众多鸟类的重要食物。对机场草地植被环境进行全面的基础性研究，从生态学角度考察植被及其环境、植物与昆虫和鸟类的关系，从而了解鸟类在机场活动的根本原因，有助于找到适当的办法来改变机场的生境条件，改变该区域内植物、动物和昆虫的种类及数量组成，减少鸟类获取食物，降低筑巢、隐藏条件的机会。
目前，对机场草地植物的研究主要集中在机场草地的植物群落特征及种类组成（群落外貌季相变化、植物种类组成、群落结构特征）、主要优势植物种类的生长特性及发生规律、草地植物的种子(果实)生产情况等方面。
例如，国内研究中，昆明（巫家坝）国际机场对机场内种不同生境类型草坪植被中的昆虫做了调查，发现不同生境类型中昆虫的种类差异较大。其中在蒲公英群落中调查到的昆虫种类和数量最多达到50种；其次是白花三叶草群落，达到47种，而且这两种生境类型中的昆虫种类显著高于其他的生境类型中的昆虫种类。在空心莲子草群落和绿蒿群落中的昆虫种类、数量差异不大，分别是15种和21种。而禾本科的扁穗雀稗群落、鼠尾粟群落和狗牙根群落中的昆虫种类数量相对较少，分别有种8种、8种和7种。
草地的生境以及草地昆虫的分布是吸引鸟类到机场栖息和摄食的主要原因。降低草高、减少结实的植物、控制土壤动物的密度是减少机场区鸟类数量的有效方法和途径。
目前，国内已对机场地被的昆虫做了一些研究，从昆虫种类和数量的单一调查，扩展到综合运用昆虫学、生态学、气候学和地理学等知识进行分析，涉及昆虫生物量、多样性、昆虫与植物生境关联、昆虫与鸟类食性关系等。有学者对太原武宿机场春季草丛昆虫和土壤动物进行调查，表明草地生境及草丛动物的散布是吸引鸟类在机场栖息和摄食的主要原因。还有人研究了南充高坪机场土壤及草丛动物群落特性和鸟类的关系，表明机场肉食性鸟类数目与直翅目昆虫数目呈显著的正相关。因此，对天津滨海国际机场草地生态系统昆虫种类和数量动态变化进行探究有助于控制和减少此生境中鸟类觅食的频度，进而降低鸟类对机场安全带来的隐患。
在机场昆虫的治理方面，目前国内多数机场采取的最多的方法是化学防治、生物防治等一些传统的治理措施，结合机场昆虫的发生规律，进行有效地除虫除害工作。根据不同季节昆虫的活动规律来进行有效的打药，昆虫的发生主要是在每年的4月到9月，因此农药治理可集中在4月到9月进行，而6月到8月的昆虫种类最多，数量也最大，所以，应该在此时间段内加大农药喷洒的频率。此外，按期的割草能够使机场地被区的草种趋于单一，从而起到控制昆虫种类和密度、减少鸟类趋集觅食的作用。
研究人员对上海虹桥机场草地土壤动物和草丛动物群落的构成、数量和季候性变化特征进行了大致调查之后指出：机场吸引鸟类觅食和栖息的重要原因在于机场内草坪的生态环境以及草坪内的昆虫，而降低机场对鸟类的吸引的方法就是人工干预昆虫的数量及种类，以及对机场的植被进行控制，如修剪植物高度、根除结实率高的物种；生物防治控制昆虫：在一定区域内控制害虫发生与发展的昆虫及天敌昆虫来。化学防治则是通过喷洒农药控制昆虫群落，这也是最简单有效的方法，不过化学制剂对环境的污染以及对生态系统的破坏需要注意。而国外运用较多的控制机场昆虫的方法也是以施撒杀虫剂为主，科学家对美国Kennedy国际机场昆虫丰富度的时空变化模式的研究中呼吁需要采取有效的混合杀虫剂来降低机场鸟类的食物来源。
目前，国际上普遍采用的无伤害驱鸟方法都会面临习惯化的问题，迄今为止，全世界尚未找到一种单一的办法可以彻底解决鸟撞问题，许多国家通过综合治理，以生态学、鸟类学为指导，加强机场环境治理，并配置适当的驱鸟设备，使鸟撞问题得到了一定的控制，改善了机场安全条件，减少了经济损失。鸟撞的发生需要进行综合治理，防治必须注意从生态学观点和环境保护观点出发，建立稳定的生态系统，利用一切生物和非生物因素，最大限度地降低鸟撞所造成的危害。
大量的调查表明，造成鸟击事故发生的鸟群中多数为食虫鸟类，而且在机场地被区及周边生态区域有大量的昆虫的存在，昆虫作为鸟类的重要食物来源，对吸引鸟类起关键作用。运用生态学中食物链关系对机场内外鸟类的数量和类群加以防控，以此缓解鸟害对机场的影响。
关于昆虫群落的日节律活动的研究不断受到重视。有学者对几类常见昆虫的行为节律做了相关的调查和分析，并阐明了各种行为节律的作用机理以及影响条件，为了解常见昆虫类群的活动和行为方式提供了参考依据，有利于昆虫的防治工作的进行。研究人员在对薛荔榕小蜂的出飞节律中调查中发现，小蜂建立昼夜节律的最关键的因素是光线，上午9：00左右是小蜂出飞的高峰期。还有人研究了吸虫塔内昆虫群落日节律，结果表明：大部分昆虫均具有明显的活动日节律，其中多数蚜虫的膜翅目天敌的活动节律与蚜虫十分一致，表现为明显的跟随和伴迁现象，这对害虫的控制有重要的指导意义。而目前对机场内昆虫活动的节律的研究还比较少，国内外机场在这方面的研究还处在初级阶段。因此，对机场内草地的重点防控昆虫做日节律的探究具有很大的实践价值，不仅能为机场内的昆虫防治提供新策略，更能在国内其它机场内推广相关的经验。基于这种考量，在天津滨海机场内设立示范区，针对对鸟类吸引强烈的昆虫加以观察，探索其活动规律，研究其生活方式，并找到合理的防治建议进行治理。
发明内容
本发明主要探索机场内通过基质调控，形成单一植丛达到降低地被昆虫多样性，并最终达到降低机场鸟类数量，以实现降低鸟击的目标的目的。本发明思路为:在机场内进行基质耕翻，构建水稗草植丛生长区，以实现在不同天气条件下，实现调控昆虫群落多样性的变化，最终对机场内昆虫在不同的气象条件下的昆虫调控的目的，进而为机场昆虫的防治工作提供技术支撑。
为实现上述目的本发明公开了如下的内容：
一种机场基质耕翻构建植丛调控阴天昆虫多样性的方法，其特征在于按如下的步骤进行：
（1）实验样地处理：机场示范区域在每年的5-6月进行基质耕翻，深度为15-25厘米，进行两次松土犁地工作，耕翻土壤自然建植为只含水稗草的植丛区，水稗草的平均株高为50-55 cm，植物的整体盖度接近100%；
（2） 实验方法：机场示范区域分别随机划定5个实验样点，样点面积为1×1 m2，根据不同天气条件，选取3个调查日期调查，天气特征是阴天，阴天温度21~28 ℃；将一天的时间划分为5个时间段，即8:00-9:00、10:00-11:00、12:00-13:00、14:00-15:00、16:00-17:00，收集昆虫网内昆虫,迅速装入容器内，浸入75%的酒精中保存，在这5个不同时间段观察和记录昆虫种类数量的变化。所述的多样性昆虫指的是：鳞翅目的菜粉蝶、膜翅目的中华蜜蜂、蜻蜓目的黄蜻和亚东细蟌、直翅目的中华蚱蜢和黄脸油葫芦。
本发明进一步公开了机场基质耕翻构建植丛调控阴天昆虫多样性的方法在降低地被昆虫多样性方面的应用。实验结果显示：采用本发明的方法在不同的植被类型内，昆虫群落的多样性指标均有所不同，且可以观察到阴天条件下，植丛区内昆虫多样性指标低于正常生长区。根据昆虫的这种活动规律为机场在昆虫的活跃程度最强时实施有效管理提供了强有力的技术支撑。
本发明更加详细的描述如下：
1技术方法
1.1实验样地
在机场厂务用房与消防通道之间划定实验示范区，面积约为1500 m2。将实验区在5-6月进行基质耕翻，深度为15到25厘米，进行两次松土犁地工作，由于在原先机场植被区内水稗草为优势植物类群，翻地后土壤内残存水稗草（Echinochloa crusgalli (L.) Beauv）的种子，机场6月份雨水充足，水稗草迅速发芽生长蔓延，形成单一植丛。耕翻土壤自然建植为只含水稗草的单一植丛区。将单一植丛区和正常植被生长区作为对照区域对比观察。其中水稗草的平均株高约为50 cm，植物的整体盖度接近100%。
1.2 实验方法
示范区域内分别随机划定5个实验样点，样点面积为1×1 m2。
根据不同天气条件，选取3个调查日期调查，本实验选择的日期为2015年7月，天气条件是阴天。阴天温度21~28℃。
将一天的时间划分为5个时间段，即8:00-9:00、10:00-11:00、12:00-13:00、
14:00-15:00、16:00-17:00。在这5个不同时间段观察和记录昆虫种类数量的变化。
昆虫的调查方法为：拿捕虫网以固定次数（5次）、力度、幅度在样方内巡扫，记录昆虫数量、种类、活动的状态（飞行、草丛）。收集昆虫网内昆虫,迅速装入容器内，浸入75%的酒精中保存。暂时无法辨别的昆虫可用相机拍照，回到实验室鉴定。
1.3 数据处理
实验数据均使用统计分析软件处理。
利用昆虫多样性指数、丰富度指数等对采集到的昆虫进行分析。
个体总数:为每个物种的个体数,为群落物种数。
多样性指数采用多样性指数:物种个体数占群落个体总数的比例，为群落物种数。
物种丰富度采用Margalef丰富度指数计算:为群落中的总数目，为观察到的个体总数。
2 研制结果分析
2.1实验区昆虫的群落组成
经过2015年7月的调查，共获得7目13科的14种昆虫，共157只，其中优势类群包括：鳞翅目的菜粉蝶、膜翅目的中华蜜蜂、蜻蜓目的黄蜻和亚东细蟌、直翅目的中华蚱蜢和黄脸油葫芦等。实验区域内的昆虫组成如表1所示。
表1 实验区内昆虫组成
2.2阴天昆虫示范区内昆虫群落多样性特征
在阴天条件下,分别将正常植被类型区域与植丛的昆虫群落的多样性指数按照不同时间段进行统计分析。由表2可知，当天气为阴天状态时，不同的时间段内，整体上看，植丛区和正常植被区相比，昆虫群落多样性指数显著降低。
表2 阴天时示范区域内昆虫的多样性指数
3 研制结论
在不同的植被类型内，昆虫群落的多样性指标均有所不同，且可以明显观察到阴天条件下，植丛区内昆虫多样性指标低于正常生长区。根据昆虫的这种活动规律可以为机场在昆虫的活跃程度最强时实施有效管理。
具体实施方式：
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
实施例1
（1）实验样地处理：机场示范区域在每年的5月进行基质耕翻，深度为15厘米，进行两次松土犁地工作，耕翻土壤自然建植为只含水稗草的植丛区，水稗草的平均株高为50 cm，植物的整体盖度接近100%；
（2） 实验方法：机场示范区域分别随机划定5个实验样点，样点面积为1×1 m2，根据不同天气条件，选取3个调查日期调查，天气特征是阴天，阴天温度21 ℃；将一天的时间划分为5个时间段，即8:00-9:00、10:00-11:00、12:00-13:00、14:00-15:00、16:00-17:00，收集昆虫网内昆虫,迅速装入容器内，浸入75%的酒精中保存，在这5个不同时间段观察和记录昆虫种类数量的变化；其中基质耕翻构建植丛调控机场阴天昆虫多样性的方法8:00-17:00为有效期时段。所述的多样性昆虫指的是：鳞翅目的菜粉蝶、膜翅目的中华蜜蜂、蜻蜓目的黄蜻和亚东细蟌、直翅目的中华蚱蜢和黄脸油葫芦。
实施例2
（1）实验样地处理：机场示范区域在每年的6月进行基质耕翻，深度为25厘米，进行两次松土犁地工作，耕翻土壤自然建植为只含水稗草的植丛区，水稗草的平均株高为55 cm，植物的整体盖度接近100%；
（2） 实验方法：机场示范区域分别随机划定5个实验样点，样点面积为1×1 m2，根据不同天气条件，选取3个调查日期调查，天气特征是阴天，阴天温度28 ℃；将一天的时间划分为5个时间段，即8:00-9:00、10:00-11:00、12:00-13:00、14:00-15:00、16:00-17:00，收集昆虫网内昆虫,迅速装入容器内，浸入75%的酒精中保存，在这5个不同时间段观察和记录昆虫种类数量的变化；其中基质耕翻构建植丛调控机场阴天昆虫多样性的方法8:00-17:00为有效期时段。所述的多样性昆虫指的是：鳞翅目的菜粉蝶、膜翅目的中华蜜蜂、蜻蜓目的黄蜻和亚东细蟌、直翅目的中华蚱蜢和黄脸油葫芦。
Claims (3)
1.一种机场基质耕翻构建植丛调控阴天昆虫多样性的方法，其特征在于按如下的步骤进行：
（1）实验样地处理：机场示范区域在每年的5-6月进行基质耕翻，深度为15-25厘米，进行两次松土犁地工作，耕翻土壤自然建植为只含水稗草的植丛区，水稗草的平均株高为50-55 cm，植物的整体盖度接近100%；
（2） 实验方法：机场示范区域分别随机划定5个实验样点，样点面积为1×1 m2，根据不同天气条件，选取3个调查日期调查，天气特征是阴天，阴天温度21~28 ℃；将一天的时间划分为5个时间段，即8:00-9:00、10:00-11:00、12:00-13:00、14:00-15:00、16:00-17:00，收集昆虫网内昆虫,迅速装入容器内，浸入75%的酒精中保存，在这5个不同时间段观察和记录昆虫种类数量的变化；所述的多样性昆虫指的是：鳞翅目的菜粉蝶、膜翅目的中华蜜蜂、蜻蜓目的黄蜻和亚东细蟌、直翅目的中华蚱蜢和黄脸油葫芦。
2.权利要求1所述的方法，其中基质耕翻构建植丛调控机场阴天昆虫多样性的方法8:00-17:00为有效期时段。
3.权利要求1所述机场基质耕翻构建植丛调控阴天昆虫多样性的方法在降低地被昆虫多样性方面的应用。
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