上海国际机场股份有限公司 201207
摘要：为筛选适宜浦东机场机坪种植的理想驱鸟植物种，于2015-2016年在浦东机场飞行区土面区，以现有自然植被和狗牙根草坪为对照，试种了3种植物，包括唇萼薄荷（Mentha pulegium）、柠檬草（Cymbopogon citratus (DC.) Stapf）和玉龙草（Ophiopogon japonicus var.nana）。分期考察了试验样方上植株的长势长相（植株盖度和自然草丛高度）和虫情。结果表明：（1）柠檬草在机场生长状态良好，综合抗性强，样方上虫密度小，具有作为机坪安全地被植物的利用潜力；（2）唇萼薄荷具有特殊气味、草层高度矮（5-15cm）、扩繁速度块，综合抗性强，耐粗放管理，但其植被上的虫情较重，尤其在开花期，虫密度大；（3）玉龙草植物矮小（株高不超过10cm），综合抗性强，叶片较硬，周年常绿，但扩展性慢，通风透气好，暂未招虫；（4）对照地块植物优势种为狗尾草，虫密度介于唇萼薄荷和柠檬草之间（最大8.3头/m2，最小2.6头/ m2，平均3.26头/ m2）；（5）狗牙根老草坪的虫情也较为严重（最大12.8头/ m2，最小5.3头/ m2，平均7.9头/ m2）。
综上所述，柠檬草最有希望成为机场土坪上替代现有自然植被的植物种，而唇萼薄荷和玉龙草等植物种也各有适宜种植的特点，值得进一步考察。
前言
随着我国民航业的发展，机场航班起降架次的大幅增长，鸟击事件屡有发生，成为危害航空安全的重要因素之一。机场鸟击灾害的根源在于机场环境对鸟类的吸引，因此减少机场环境中吸引鸟类的生态因子是解决机场鸟击威胁的基本思路。机场植被由于可以提供直接或间接的食物来源，以及为鸟类提供可以栖息的低矮草丛环境，是机场吸引鸟类的主要因子之一。草地的花果发生情况、生物量、草高等生态因素均会对鸟类造成直接或间接的影响。
筛选驱鸟植物种，种植较少吸引虫类和草丛高度较矮的植物是目前国内外各大机场研究的前沿和热点。约翰肯尼迪机场(JFK)试种了具有内生菌的高羊茅草坪草品种，其结果表明机场内黑尾野兔和雁在数量明显降低[1]。考爱岛机场（Lihue airport）机场在初步试验筛选了10种植物后，最终选择了试种蟛蜞菊，结果发现试种区域的昆虫与原来相比种类发生变化，但昆虫的生物量减少了29％[2]。国内伊宁机场试种了薰衣草（Lavandula angustifolia Mill）[3]，数据分析显示：实施薰衣草种植项目后，单一性植物防治鸟害的效果初步显现，且机场用于除草的直接成本有43元/亩降为10元/亩。有报道称，哈尔滨机场开展了“飞行区草种改良试验”，试种了薰衣草、蒲公英（Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.）、紫羊茅（Festuca rubra L.）等8种植物，试验处于小试阶段，未有明确结论。
飞行区内理想的植物覆盖物有下述优点：少果实、抗旱抗逆性强、较少吸引虫类、不能为啮齿类动物提供藏匿场所，与其它植物相比竞争性强，草高控制理想，较少需要日常维护等。因此，本研究目标是从本地气候、土质等自然条件，飞行区现场和运行管理要求，以及植物本身不易引虫三方面考虑，筛选到具有驱虫功效或者本身很少引虫，并且适宜浦东机场的种植条件和满足粗放管理要求的植物。因芳香植物富含精油、香茅醛等化学成分，具有杀菌驱虫杀虫等功效，因此芳香植物是项目组筛选的主要方向。芳香植物中的挥发性成分对害虫的生物活性很高，且作用方式多样，已报道的作用方式有熏蒸、忌避、拒食、触杀、杀卵、抑制生长等[4]。预计将芳香植物种植于机场草坪区，可以驱虫，从而进一步达到驱鸟的效果，同时还能够减少杀虫剂的使用。芳香植物还可用于绿化、香化环境，提炼天然香精等，在驱鸟的同时创造一定的经济价值。其次，项目组也尝试从其它抗逆性强且不易引虫的植物中理论筛选出几种作为供试植物。
1.材料与方法
1.1供试材料和种植方案
本次试种选用2种芳香植物——唇萼薄荷和柠檬草，另外还有1种常见绿化植物——玉龙草作为实验对象，与及机场本身的优势草种——狗牙根草坪以及原始杂草进行比较。
唇萼薄荷和柠檬草的营养钵苗来自于上海交通大学芳香植物研发中心，玉龙草购于孙桥花卉市场。
试种对象为唇萼薄荷、柠檬草和玉龙草，以飞行区原始植被和狗牙根为对照，上述三种植物及对照各6次重复，每样方面积为100m2。
1.2虫情调研
1.2.1调查对象
本次虫情调查工作主要针对试验田的唇萼薄荷、柠檬草、对照区块，以及现有的狗牙根草坪，于2016年7-10月逐月开展。
1.2.2昆虫采集方法
1.2.2.1扫网法
每次调查由同一人员进行，对每块样地采用直径30cm、深85cm的密尼龙纱捕虫网扫采。采集方式为随机选取植物样方中某1列（10m长，1m宽），采集区距离样方边缘超过1m，避免不同植物样方因间距太近相互干扰。
1.2.2.1杯诱法
每月调查1次，每次持续1周，共4次。
1.2.3昆虫鉴定方法
通过扫网和杯诱法捕获的昆虫主要送至中科院植生所上海昆虫博物馆，请相关专家进行昆虫鉴定。
1.3 柠檬草精油检测方法
考虑到柠檬草的经济价值，项目组刈割10m*10m地块上的柠檬草，晾干后委托上海交通大学芳香植物研发中心进行精油提取和品质检测。
2.结果与分析
2.1植物生长情况
2.1.1唇萼薄荷生长情况
唇萼薄荷能够在机场的土地上生长，也耐高温和多雨天气，生长速度很快，匍匐性很强，其生长能力可与杂草形成竞争。唇萼薄荷耐干旱，在炎热的夏季，只靠大气降水仍可生长，但叶片会稍有发红。唇萼薄荷花枝高度则达40至50cm，如果在6月份修剪唇萼薄荷，剪断其花枝，唇萼薄荷就不会开花，匍匐茎也不会超过5cm。
2.1.2柠檬草生长情况
柠檬草能在机场的土地上生长，也耐高温和多雨天气，耐干旱，植株高度最高达到100cm。生长速度与杂草相比稍弱。
2.1.3玉龙草生长情况
玉龙草能在机场的土地上生长，耐高温和多雨天气，也耐干旱；草高不超过10cm。但其生长速度缓慢。
2.1.4对照样方植物生长情况
对照样方中植物种类主要为狗尾草、芦苇、狗牙根等，平均植株高度约为50-60cm，生长旺盛。
2.2虫情调查结果
2.2.1扫网法调查结果
2.2.1.1昆虫群落基本组成
每个样方四个月各采集24个样品，昆虫种类、数量及优势种分述如下：
1）唇萼薄荷
采集昆虫58种，8325头。其中优势昆虫种类主要是半翅目中的小长蝽Nysius ericae（占百分比82.62%）、泰盲蝽Taylorilygus sp.01（5.95%）和二室叶蝉Balclutha sp.01（2.01%）。另外，薄荷上访花昆虫占比为1.38%，主要由膜翅目蜜蜂总科和双翅目食蚜蝇科的昆虫组成。
2）柠檬草
采集昆虫46种，314头。其中的优势种类为小长蝽Nysius ericae（15.29%）、虱管蓟马Aleurodothrips sp.01（13.06%）和菊方翅网蝽Corythucha marmorata（10.19%）。
3）对照
采集昆虫56种，1016头。其中优势种类为稻管蓟马Haplothrips aculeatus（28.35%）、虱管蓟马Aleurodothrips sp.01（10.93%）和二室叶蝉Balclutha sp.01（10.63%）。
4）狗牙根
采集昆虫39种，2884头。其中优势种类为赤须盲蝽Trigonotylus ruficonis（24.55%）、鞘翅沫蝉Lepyronia coleopterata（23.89）和角顶叶蝉Deltocephalini sp.01（11.82%）
唇萼薄荷样方上采集到的昆虫种类和数量均为最多，虽然主要是由于小长蝽数量巨大，小长蝽体微小，长3.6-4.5mm，宽1.5mm，未必为鸟类食源；但其上直翅目昆虫个体数量（平均18.5头/样方，每样方100m2）要显著高于柠檬草（平均2.3头/样方）和对照（平均5.5头/样方）（P<0.05, Anova），与狗牙根的则无显著差异（平均11.5头/样方）。柠檬草上昆虫数量与其它植物上相比最少。
2.2.1.2昆虫物种和个体数量季节动态分析
图2昆虫数量动态（扫网法）
（注：a/b/c不同字母代表统计学差异显著，方差分析，LSD，P<0.05）
图2为昆虫数量随时间的动态变化图。从昆虫个体数量上来看，7月和8月唇萼薄荷上昆虫个体数量要显著高于其它植物，主要原因是小长蝽数量大，而9月和10月，因为薄荷地上部分枯萎较早，其昆虫数量下降明显。狗牙根上的昆虫数量在7月和8月仅次于薄荷，9月和10月要显著高于其它植物。柠檬草上的昆虫数量始终较低。
总结：从物种数和个体数量上来看，柠檬草比薄荷更能控制植食昆虫的数量和物种丰富度。此外，不同植物上的昆虫物种数和个体数量具有明显的时间动态，在实际防鸟过程中，可能需要与鸟类数量时间动态共同考虑。
3.3.1.3植食昆虫寄主植物偏好性分析
为了揭示不同植食昆虫对寄主植物的选择偏好，分别对四种植物上的指示性昆虫种类进行了分析（Indicator species analysis, Observed indicator value>60, P<0.05）（见表1）。发现显著偏好薄荷的植食昆虫物种数最多，有9种，狗牙根上有8种，对照上有4种，柠檬草上没有。该结果说明对唇萼薄荷和狗牙根有明显偏好性的植食昆虫种类较多，因此这两种植物可能会更容易形成特异性较高的昆虫群落，并可能容易导致一些植食昆虫类群的种群爆发。而植食昆虫对柠檬草缺乏偏好性，因此柠檬草上植食昆虫种群爆发的可能性相对较小。
2.2.2杯诱法分析结果
2.2.2.1虫情概况
四种植物样方各采样24个样品，具体种类和数量分析如下：
1）唇萼薄荷
采集昆虫25种，2115头。其中优势昆虫种类主要是膜翅目中的扁胸切叶蚁Vollenhovia sp.01（86.4%），直翅目中的斑翅灰针蟋Polionemobius?taprobanens (Walker）和黄脸油葫芦Teleogryllus emma (Ohmachi et Matsumura)数量也较多。
2）柠檬草
采集昆虫26种，1621头。主要种类扁胸切叶蚁Vollenhovia sp.01（87.5%），此外革翅目中的蠼螋Labidura riparia数量也较多。
3）对照
采集昆虫25种，897头。其中优势昆虫种类主要是膜翅目中的扁胸切叶蚁Vollenhovia sp.01（52.2%）和鞘翅目的步甲科Parophonus sp（22.9%）。
4）狗牙根
采集昆虫17种，1882头，主要种类为四种蚁科昆虫。
从物种数量来看（图3），各个季节物种数变化不大，对照样方中采集到的物种数均较其它样方高（7月未采集）。其余植物样方物种数差异多不显著。
从个体数量上来看（图4），总体各样方差异不大，但狗牙根样方采集到的昆虫个体数量在7和8月较其它样方高。唇萼薄荷在10月采集到的昆虫数量较其它样方多。
图4昆虫数量动态（杯诱法）
（注释：a/b代表统计学差异）
3.3.2.3各主要类群分析
图5为不同样方数量比较图。结果表明：
蚂蚁不是重点关注类群，但从其数量分布来看，狗牙根数量最大。
直翅目是鸟类常见的食物来源之一，从其数量上来看，唇萼薄荷样方采集到的直翅目昆虫数量显著高于其它植物样方。
鞘翅目主要是步甲组成，对照样方采集的鞘翅目数量远高于其它样方。
革翅目的昆虫个体较大，因此也有可能是鸟类食物来源之一，对照采集到的数量较其它样方较高。
蛙类不属于昆虫，但杯诱中数量较大，而且是水鸟最喜欢的食物，因此也做了分析，发现唇萼薄荷中采集的蛙类数量最大，每个样方采集到的平均值达6头，显著高于其它样方。
（5）蛙类
图5不同样方数量比较图
3.3.2.4偏好性分析
通过指示种分析（表7四种植物的昆虫指示种分析（杯诱法）），发现共有11个种具有较高的指示值（P<0.05），也就是说这11个种对不同的植物样方有显著的选择偏好，其中3种偏好唇萼薄荷（均为直翅目昆虫），6种偏好对照（其中4种为步甲），2种偏好狗牙根（均为蚂蚁），没有昆虫显著偏好柠檬草。该结果说明偏好唇萼薄荷的地表昆虫种类数量多。
2.2.3小结
综合数据分析，（1）柠檬草样方上虫密度小，最大2.4头/m2，最小0.7头/m2，平均2.1头/m2；（2）唇萼薄荷的虫情较重，尤其在开花期，虫密度大，最大25.8头/m2，最小11.4头/m2，平均16.1头/m2，以长蝽科昆虫多；（3）对照地块的虫密度介于唇萼薄荷和柠檬草之间，最大8.3头/m2，最小2.6头/ m2，平均3.26头/ m2；（4）狗牙根草坪的虫情也较为严重，最大12.8头/ m2，最小5.3头/ m2，平均7.9头/ m2，可能是由于狗牙根草坪为老草坪，植被覆盖率很高，昆虫数量多。
从物种数、个体数量和群落组成上来看，唇萼薄荷上最多，狗牙根和对照其次，柠檬草上昆虫种数和虫数与其它相比均相对较低。
2.3柠檬草精油检测结果
本次试验中，柠檬草精油的主要成分分别为柠檬醛（76.23%），月桂烯（9.46%），香叶醇（4.38%），其中柠檬醛的含量很高，可作为获取纯天然的柠檬醛的有效途径。
柠檬醛已被证实为柠檬草精油中的抗菌活性成分，因此柠檬醛可作为香茅质量控制的指标成分[9]，一般情况下要求柠檬醛比例达到70%以上。本项目中种植的柠檬草精油中的柠檬醛含量高达76.23%。
3.结论与建议
2015年在浦东机场飞行区土面区试种了3种植物：唇萼薄荷、柠檬草和玉龙草，每样方面积为10m×10m，各重复三次。考察了试验植物种的成坪（覆盖地面）速度、成株的自然草丛高度和虫情，以及在机场种植的芳香植物的精油品质，为确定适宜机坪种植的不引鸟的植物种提供依据。
截止到目前，得到如下结论：
（1）柠檬草
柠檬草在机场生长状态良好，耐干旱，抗性强，病虫害较少，具有作为机坪安全地被植物的利用潜力；植株高度达到100cm，需要修剪以控制株高，7月和9月分别割一次后，基本不会生长过高。但其叶片可提炼精油，在机场种植的柠檬草中精油含量较高，其中的有效利用成分达到70%以上，具有一定的经济价值。
（2）唇萼薄荷
唇萼薄荷具有特殊气味、草层高度矮、扩繁速度块，综合抗性强，耐粗放管理，若6月份剪掉花枝，匍匐茎也不会超过15cm，似乎也具有利用潜力；但出乎意料的是其植被上的虫情较重，尤其在开花期，虫密度大，尤以长蝽科昆虫多。
（3）狗牙根
通过对植物生长状况的监控和虫情的调研，表明狗牙根的各生长指标都比较优秀，其上昆虫种类与原生态草相比明显较少，数量略少。综合考量，可以在机场内大规模种植。
鉴于适宜机场种植的植物草种的筛选还需要3~4年完成，能否替代现有机场草坪尚未有确切答案，因此需要对该试验田进行持续观察和虫情监测。
参考文献：
[1] Transportation Research Board. Habitat Management to Deter Wildlife at Airports. 2014
[2] Michael A. Linnell, Michael R. Conover,Tim J. Ohashi. Using wedelia as ground cover on tropical airports to reduce bird activity [J]. Human–Wildlife Conflicts, 2009，3（2）：226–236.
[3]付刚，马玉平. 植物单一性与鸟击防范[J]. 航空安全，2011，124（4）：58-60.
[4]孙明舒，杨春清. 124芳香植物及其精油的杀虫作用[J]. 国外医药（植物药分册），2005，20（3）：93-96.
[5]张正群，孙晓玲，罗宗秀，边磊，陈宗懋. 高宇芳香植物气味及提取液对茶尺蠖行为的影响[J]. 植物保护学报，2012，39（6）：541-548.
[6] 钮羽群，王梦馨，崔林，叶火香，潘铖，韩宝瑜. 迷迭香挥发物不同组合对假眼小绿叶蝉行为的调控[J].生态学报，2015，35?（7）：2380-2387.
[7] 马延康，叶卫，张瑞博，雷卫宾. 芳香地被植物普列薄荷驱虫在樱桃园应用研究[J]. 陕西林业科技，2010，6：10～12.
[8]李建，罗诗，曾鑫年，潘达强. 植物精油对荔枝蒂蛀虫触角电位的生理活性[J]. 华中农业大学学报，2010，29（6）：692-695.
[9]杨森艳，姚雷. 柠檬草精油抗菌性研究[J]. 上海交通大学学报（农业科学版），2005，23（4）：374-382.
论文作者:廖婷婷
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/27
标签：昆虫论文; 植物论文; 薄荷论文; 数量论文; 牙根论文; 柠檬草论文; 虫情论文; 《防护工程》2017年第7期论文;