本发明属于生态安全技术领域，涉及一种采用污泥堆肥调控机场鸟类群落多样性的方法。
背景技术：
鸟击(birdstrike)是指鸟类在空中与疾速飞行的飞机相撞而引发的航空事故。为了减少鸟击事故的发生，一方面应从飞机制造方面展开研究，另一方面就是在国内外各地机场对机场内部及其周边区域的鸟类群落进行了大量的调研。鸟击事故主要是由于机场环境对鸟类的吸引，所以解决机场鸟害威胁的根本方法是减少机场环境中吸引鸟类的生态因子。
中国的鸟击研究与国外相比较晚，1994年国家组织生态学教授，航空航天专家和动物学研究人员组成“鸟击专业委员会”，开启了系统研究鸟击事故以及鸟类群落的先河,并且首次提出鸟击防范建议。一年后,中科院研究人员对“重庆江北机场的鸟害防治”问题展开了研究，对机场鸟类群落进行了初步调研。此后，中国的鸟击研究进入了系统、全面的时代，内蒙古民航机场作为我国率先展开鸟击防控的机场，许多研究在此开展。有人首先对内蒙古呼和浩特白塔机场开展鸟类生态学研究，并初步提出鸟击防范建议及对策。随后，有人对锡林浩特民航机场周边7km范围内的不同生境进行鸟类群落结构、生态分布调研并构件鸟击风险评价数学模型。有人对乌兰浩特、海拉尔、包头、赤峰、通辽、锡林浩特和鄂尔多斯机场鸟类区系组成及差异进行了分析。有人对鄂尔多斯机场鸟类多样性进行了研究，结果显示严重危险鸟类有8种，并希望通过改变机场环境因子如食源、隐蔽场所等来长期预防鸟击事故。有人重点进行了二连浩特民航机场鸟击风险评价，给出机场危险鸟类物种，为鸟击防治给予定量依据。有人对内蒙古4个机场鸟类飞行高度与鸟撞关系进行了分析，结果表明，飞行高度可以成为鸟击事故分析的因子之一。有人提出减少吸引鸟类的生态因子是解决鸟击的关键，并给予机场植被管理建议。
有人对上海虹桥机场周边环境、机场内植被、昆虫与鸟类的关系进行了研究。有人对阜阳机场、福州机场展开了鸟类多样性及危险性研究。有人对湖南常德桃花源机场、昆明巫家坝国际机场、张家界荷花机场鸟类的时空分布展开调研，结果表明各机场不同的时空内鸟类数量及多样性指数的差异与季节、水源、食物等因素密切相关。有人对河北机场进行了鸟类动态与防治的系统研究，涉及鸟类活动的年动态、月动态和一些常见鸟类的活动规律，并给出年度和月度防治建议。有人调研了鸡西机场苍鹭的日节律活动，根据鸟类的日节律指导驱鸟队驱赶。有人利用模糊故障树的分析方法对空军机场的鸟击防范提出一系列对策，有人对军民合用机场周围半径8km的地方进行鸟类调研，首次给出军民合用机场鸟击事故防范对策。
随着各机场飞机起降航班的不断增加以及鸟击事故的逐年攀升，单一的调研及人工驱鸟已经不够，有人早早开始了航空鸟击雷达鸟情探测的研究，将gis、计算机网络和人工神经系统等应用到鸟情探测中。有人使用雷达探鸟技术获得了主要的鸟类目标特征，如飞行高度、飞行速度、飞行轨迹和信号波动等，并对未来雷达探鸟技术的发展提供了可行性建议。有人提出了一种rcs仿真方法，该方法结合鸟类飞行时的几种扑翼姿态建立cad模型，结果显示鸟类正侧方大于其他的动态rcs。
鸟类的栖息地和食物来源的好坏很大程度上决定了鸟类的群落结构，那么机场鸟击研究中可以用生态方法驱赶机场高危鸟类。有人对美国机场鸟撞分析发现，在机场减少啮齿动物的数量可能会减少该地区猛禽的数量，从而减少猛禽对飞机造成的危险。有人对纳米比亚机场鸟击事故分析发现，高危鸟出没的主要原因是受机场食源的吸引，其中包括各种植被和昆虫。有人对温哥华国际机场出现较多家燕进行取食性分析，通过解剖发现主要的昆虫食物来源于膜翅目、半翅目和鞘翅目。
在土壤中添加其它基质会改变其自身理化性质，使土壤中微生物群落产生变化，进而影响地上植物，改变植被的生长及植物类型，进而对昆虫和食草、食虫鸟类的种类和数量产生直接或间接的影响。因此利用生态方法在土壤中加入适当废弃物基质以驱赶鸟类的方法很有必要，既可以减少污染，又可以做到废物再利用。添加基质类型主要包括工业废弃物粉煤灰有机肥、胶粒、重金属，农业废弃物有秸秆、污泥堆肥等。长期施加有机肥有利于增加土壤动物群落的丰富度和多样性。添加酒糟、中药渣、蘑菇渣促进了植物种子的萌发和幼苗的生长，提高了植被盖度及生物量，显著降低了黑麦草地上部分的重金属含量。土壤养分、酸碱度和植物营养元素等对雀形目目和非雀形目丰富度有所影响，植被氮磷比与鸟类密度和物种丰富度呈负相关。目前，有关土壤施加外源基质对土壤中微生物、土壤植被群落的研究涉及较多，而对鸟类群落的研究相对较少。
为减少鸟击事故发生，保障航空安全，利用生态防治方法控制机场净空区域特别是飞行区的鸟种和数量势在必行。根据生态位理论，经过、进人或栖息于机场的鸟类都有时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。城市化建设加速，城市生境异质性进一步减少，降低了鸟类可利用的适宜生境。机场除跑道外，机场绿化面积大，吸引大量鸟类驻留，机场内部的水塘为鸟类提供了水源，机场草坪中生活的昆虫，小型啮齿类动物，以及机场周围的村庄、垃圾场等满足了鸟类觅食的需求。所以，机场作为一个环境相对独立的“生态岛”，加大了其对鸟类的吸引力。
不同生境对鸟类群落的影响，人为干扰对鸟类鸣声、捕食与繁殖的影响等方面研究较多，在麻雀惊飞距离的研究中主要是单个干扰因子作用于麻雀时对惊飞距离的影响，环境噪音对于鸟类行为影响，国内的研究不多，在机场这种特殊噪音环境下，多个干扰因子对于麻雀惊飞距离的影响更是很少。因此需要研究鸟类在机场这个特殊环境下对噪音、速度等干扰因子的耐受性，以设置声场、声波网和调整驱鸟方式等相关管理措施，从而减少鸟击事故，保证飞行安全。
机场为一个特殊的生态系统，开放的半自然状态形成了机场特殊的生境特征。土壤环境是机场生态系统中的重要组成部分，是机场植被、昆虫、微生物等赖以生存的场所。因此，在机场土壤添加理一些外来基质如有机肥、粉煤灰等，会改变土壤的ph、含水量、含氮量、各种矿质元素等，进而增加或减少地上植被的种类和丰富度，进一步对鸟类数量及多样性产生影响。如今，国内外对于机场地被植物群落的调控，最主要是控制植物群落的高度。国内大多采用低草管理策略控制鸟类数量，以减少航空安全事件。有人提出种植不吸引鸟类或具有驱虫功效的植物，来减少鸟类数量，如单一种植薰衣草、喀西茄等植物。而有关利用废弃物基质调控机场鸟类群落的研究报道尚未见。
随着科技的不断发展，生物质废弃物已不再是环境污染的元凶，可以在很多领域发挥作用。利用生态方法在土壤中加入适当废弃物基质以驱赶鸟类的方法很有必要，既可以减少污染，又可以做到废物再利用。因此，为了探究土壤中添加基质对鸟类的影响，在天津机场实验区对土壤添加污泥堆肥，进行土壤性质改良，观察鸟类种类数量。
技术实现要素：
因此，本发明旨在探究哪种基质能有效减少鸟类的数量，为机场减少鸟撞事故提供科学的理论依据。本文于2017年6—8月在基质调控区对鸟类群落进行调研，分析夏季调控区鸟类种类、数量的变化及多样性特征，并选出最合适的基质填充物。
本发明公开了一种采用污泥堆肥调控机场鸟类群落多样性的方法，其特征在于按如下的步骤进行：
（1）首先对调控区中的植被进行刈割，然后对该区域进行翻土，深度为20厘米，耕翻一次；
（2）在调控区的实验区按每块面积6.7m×15m，把250t/ha污泥堆肥撒在调控区中与翻过的土混合均匀，填充后调控区的植被处于自然生长的状态；调查期间实验区域随机场植被进行正常刈割管理，每半个月进行一次割草处理；
（3）完成调控基质的填充后，每年的6-8月观察记录鸟类种类、数量，鸟类记数时以鸟类落入基质田为标准。
本发明进一步公开了采用污泥堆肥降低鸟类的种类及数量方面的应用。特别是在降低鸟类群落的多样性方面的应用。
本发明更加详细的研究方法与结论如下：
1研制材料与方法
1.1基质调控区背景
调控区选自跑道附近的地被区，地理位置为39.12°n，117.33°e，海拔高度为3m。基质调控区土壤为壤土，理化性质为：ph7.5—8.3，含水量11.7—15.8%，容重1.46g·cm-3，有机质28.7g·kg-1，全氮2.37g·kg-1，速效磷21.43mg·kg-1。年均气温11.8℃，年均降水量598mm，无霜期188d。植被种类较多，基质调控两年后，主要植被类型是葎草（humulusscandens）、刺菜（cirsiumsetosum）、阿尔泰狗娃花（heteropappusaltaicus）、泥胡菜（hemisteptalyrata）等。基质调控区地被随机场地被进行正常刈割处理，每半个月一次，草高保持在5—10cm。主要昆虫类型是中华蚱蜢（acridacinerea）、黄胫小车蝗（oedaleusinfernalis）、东亚飞蝗（locustamigratoria）。
1.2实验材料
实验材料选择粉煤灰、橡胶颗粒和污泥堆肥三种物质。
其中粉煤灰由天津太行矿业生产，是燃煤发电厂主要的工业废渣之一。粉煤灰是在煤炭燃烧过程中排放的烟气所收集的细灰。粉煤灰主要由sio2、al2o3、cao、feo、fe2o3等氧化物组成，其理化性质如表1所示。
表1粉煤灰的理化性质
橡胶颗粒来自河北沧州腾达胶粒厂，型号为1—2mm和2—4mm混合胶粒粉。胶粒主要是通过各种废旧物品包括废橡胶、橡胶鞋底、电缆皮、橡胶边角料、边角料、汽车垫带等废旧橡胶原料加工生产而来。具有抗老化、寿命长、防晒等特点，用途广泛，多用于校园操场跑道、篮球场、足球场等活动场所。
污泥堆肥来自天津张贵庄污水处理厂，污泥堆肥是处理居民生活垃圾和企业排放的废弃物等的污水中得到，污泥中含有丰富的氮、磷、钾和有机质，堆肥产生的腐殖质也能改良土壤。其理化性质如表2所示。
表2污泥堆肥的理化性质
1.3实验方案
首先对调控实验区中的植被进行刈割，然后对该区域进行翻土，深度为20厘米，耕翻一次；实验区的总面积为15m×20m，设置4个处理。每块基质调控区的面积约6.7m×15m，每块区域又平均分为3块，大小约为6.7m×5m。4个实验处理分别为：①对照区，不添加任何调控基质，植被为自然生长状态；②胶粒区，橡胶颗粒施加量为100t·ha-1，植被为自然生长状态；③污泥堆肥区，施加量为250t·ha-1，植被为自然生长状态；④粉煤灰区，施加量为250t·ha-1。调查期间4块实验区域随机场植被进行正常刈割管理，每半个月进行一次割草处理。
1.4调查方法
于2017年6—8月对天津机场3块基质调控区和对照区进行鸟类群落调查，每月采集两次。观察记录鸟类种类、数量，鸟类记数时以鸟类落入基质田为标准。
1.5数据处理
采用microsoftexcel2007和spss22.0进行数据处理分析。用one-wayanova检验各项特征指标的差异，用bonferroni法分析其显著差异性(p<0.05)。对鸟类各指标进行一系列的特征分析，包括：多样性指数(h′)、丰富度指数(d)、均匀度指数(j)、优势度指数(c)。
2结果与分析
2.1基质调控区鸟类数量特征
分析基质调控区鸟类数量的变化发现（见表3、4），鸟类数量由多到少的顺序都是：污泥区>对照区>粉煤灰区>胶粒区。雀形目鸟类数量在四个区域内在最多，污泥区有6目12科15种鸟类，种数占全部的37.90%，对照区有6目12科14种鸟类，种数占全部的34.84%。由表5可知，平均每月污泥区比对照区鸟类数量仅增加6只，差异不显著（p>0.05）；而粉煤灰区和胶粒区的鸟类数量均远远低于对照区，差异显著（p<0.05）；同时胶粒区鸟类数量最少，仅记录到16只，显著低于粉煤灰区（p<0.05）。在物种数量方面，依旧是污泥区物种数量最多，但与对照区相比差异不显著（p>0.05）；胶粒区物种数量最少，仅有3种，显著低于其它调控区（p<0.05）。
表3天津机场不同基质调控区鸟类个体数量
注：-代表未捕获该种鸟类
表4天津机场不同基质调控区鸟类群落组成
表5天津机场不同基质调控区鸟类个体数与物种数量
注：同行不同字母代表不同基质调控区数量差异显著（p<0.05)
2.2不同处理对鸟类群落多样特征
分析鸟类的多样性特征可知（见表6），4个样地中污泥区多样性指数最高，为2.56，胶粒区多样性指数最低，为1.43；污泥区均匀度指数最高，为0.94，粉煤灰均与度指数最低，为0.79；胶粒区优势度指数最高，为0.49，污泥区优势度指数最低，为0.27；污泥区丰富度指数均最高，分别为2.46，胶粒区丰富度指数最低，为1.03。其中污泥区和对照区鸟类的多样性指数和丰富度指数与其它两个调控区相比较高，且污泥区鸟类物种数最均匀，优势鸟种最不明显。
表6机场内不同基质调控区鸟类群落特征
3研制结论
通过对各基质调控区的鸟类群落特征对比分析可知，鸟类的种类及数量在污泥区显著降低，这为后期在天津机场实行基质调控措施，从而减少鸟类数量有重要的意义
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。本发明所用原料及试剂均有市售。
实施例1
一种采用污泥堆肥调控机场鸟类群落多样性的方法:
（1）首先对调控区中的植被进行刈割，然后对该区域进行翻土，深度为20厘米，耕翻一次；
（2）在调控区的实验区按每块面积6.7m×15m，把250t/ha污泥堆肥撒在调控区中与翻过的土混合均匀，填充后调控区的植被处于自然生长的状态；调查期间实验区域随机场植被进行正常刈割管理，每半个月进行一次割草处理；
（3）完成调控基质的填充后，每年的6-8月观察记录鸟类种类、数量，鸟类记数时以鸟类落入基质田为标准。
在详细说明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。且本发明亦不受说明书中所举实例实施方式的限制。