吉 鑫，隋國輝，仇福寧

（1.北京首都國際機場股份有限公司 北京 100021；2.北京勝景園林綠化工程有限公司 北京 100021）

隨著我國航空事業(yè)的蓬勃發(fā)展，機場的建設速度和規(guī)模也在不斷發(fā)展和提高，人們對飛行安全也越發(fā)重視。飛行區(qū)內的草坪因為處在安全飛行的特殊環(huán)境中，因其特殊的地位更是受到了越來越多的關注。這主要是因為目前大多數機場飛行區(qū)內草坪是以當地自然生長的原生雜草作為主體，其特點是面積巨大且養(yǎng)護條件嚴苛，而飛行區(qū)草坪卻又承載很多而且復雜的功能，如果維護管理稍不及時，它反而會成為誘發(fā)鳥擊事件的源頭。因為在飛行區(qū)內原生草坪會產生大量的草籽和滋生大量昆蟲，它們又是鳥類主要的食物源，面積巨大的飛行區(qū)草坪會吸引大量鳥類前來覓食，當鳥類聚集超過一定數量時，不僅可能造成航班延誤甚至可能發(fā)生鳥擊事件，造成巨大的損失。因此，為了從生態(tài)治理角度來降低鳥擊的風險，找到一種適合機場飛行區(qū)的草種來替換掉原有的雜草草坪，是每個機場都十分關注且在努力解決的課題。

1 飛行區(qū)內草坪的特點和要求

機場飛行區(qū)草坪的特點和要求分為共性和個性兩大類，共性是指，幾乎在每個機場內的草坪共同具有的特點和要求；而個性型主要是指由于每個機場所處的地理位置不同，當地的氣候條件包括極端溫度、濕度、年均降水量、土壤特點、航班密集程度、草坪面積等等。下面分別加以說明。

1.1 機場草坪的特點和要求——（共性）

根據機場草坪的用途，可以分為跑道兩側及安全地帶草坪，迫降區(qū)草坪，停機坪草坪等等，對于這幾類草坪的不同作用，可依據承壓性、抗斷性、草坪密度等因素來確定草坪最低的要求條件及其建植、管理中應采取的相應措施。

1.1.1 抗壓性 飛行區(qū)內迫降區(qū)和跑道兩側土面區(qū)的土壤壓實度應保持在0.87以上，而且每年要用10-20T的壓路機鎮(zhèn)壓2-3次，以保證地面的承受能力。要求在此區(qū)域的草坪具有良好的堅固性和穩(wěn)定性，有防止地面變形或草坪撕裂的能力。使草坪在高壓和高磨損力下也不會出現撕裂的能力（重負荷的草坪應承受60-80N.c㎡的重力）。

1.1.2 快速再生力和較高的密度 要求草坪在重壓和高強度磨損情統下有很強的自我修復能力。

1.1.3 抗斷能力 草坪的抗斷能力需達到1-2N·cm。

1.1.4 耐瘠薄土境能力 飛行區(qū)內有些區(qū)域極度貧瘠，要求草坪能夠在貧瘠的土壤中正常生長。

1.1.5 固土能力強 飛行區(qū)土面區(qū)基本有一定坡度，在雨水沖刷時易造成水土流失，草坪強大的根系可以有效的保持水土，保護現有土面區(qū)狀態(tài)。

1.1.6 植株低矮（最好低于30cm） 由于植株超過30cm后必須割草（民航局規(guī)定），因此要求飛行區(qū)土面區(qū)的草坪一但到達30m 必須立即割草，否則，一旦草坪超高，不但草坪內容易隱藏小動物如鼠、貓、狗等，而且會嚴重影響噴藥滅蟲的效果，造成昆蟲數量激增，吸引大量鳥類前來覓食，會給飛機的安全造成重大威脅。

1.1.7 抽穗、結實能力低，蟲害少 對鳥類而言的，草籽和昆蟲是鳥類的重要食源，只有有效降低了結籽量，結籽時長，并降低昆蟲數量、種類等才能從根本上減少鳥類前來覓食的可能，也就會達到保障飛機安全正點運行的目的。

1.1.8 耐高溫 在飛機的起降過程中，由于噴氣產生的溫度較高，會對草坪草造成強烈的熱傷害，因此要求草坪具有很強的耐熱性。夏季，北京地區(qū)最高氣溫達能達到40℃以上，在極端天氣情況下，地表溫度能達到50℃-60℃。飛機噴氣高溫與天氣高溫疊加，是對草坪的耐高度性能的極大考驗。

1.1.9 耐低溫 冬季北方氣溫普遍在－15℃-40℃左右，草坪要能安全越冬，保證在來年可以返青、生長、成坪。

1.1.10 耐鹽堿 在冬季積雪期，為保證機場的正常運行，有可能會在跑道，滑行道上噴灑含鹽的融雪劑，這就會導致跑道兩側的土壤中鹽堿性增強，這就要求草坪有較強的耐鹽成能力。

1.1.11 草坪根系密集，具有一定彈性 在迫降區(qū)內，要求草坪能夠在土壤表層形成至少5-10cm 厚的密集根系，并具有一定的彈性，以加大承載力度，便于飛機安全迫降。

1.1.12 耐旱性 飛行區(qū)內土面區(qū)內沒有用于澆草的灌溉系統，要求草坪必須在自然降水條件下就能夠健康生長。

1.1.13 耐澇性 在北方的雨季期間（每年的7-9 月），可能會形成集中降水，雖然飛行區(qū)土面區(qū)一般具備良好的排水能力，但受極端天氣影響，部分區(qū)域仍有可能形成短時間的積澇情況，因此要求在此區(qū)域內的草坪具有一定的抗?jié)衬芰Α?/p>

1.1.14 快速建植 因為飛行區(qū)草坪處在安全飛行的特殊環(huán)境中，越是對草坪要求多而嚴格的區(qū)域就是對飛行安全至關重要的區(qū)域，同時也就是施工難度相對較大的區(qū)域。

在這些區(qū)域施工一般只能采用不停航施工模式，即只能在本條跑道停航之后的夜間進行，以首都機場為例，每條跑道每周停航一至三天，停航時間一般為00：00-06：00，每天可用于施工作業(yè)或維保的時間僅為1 到5 小時，且存在不固定、不連續(xù)的特點。這就要求建植草坪的效率要高，能夠在極其有限的工作時間內完成建植工作。

1.1.15 高效維護 在建植后的草坪也必然需要適當的維護作業(yè)，與建植施工類似，優(yōu)質高效的維護保障草坪成坪的關鍵。

1.2 機場草坪的特點和要求——個性化．

每個機場的位置不同，氣候不同，極端氣溫、極端濕度、機場航班數量、飛行區(qū)草坪面積等等方面的差異，必須要做到具體情況具體分析。

2 北京首都國際機場飛行區(qū)土面區(qū)施工特點

2.1 北京首都國際機場概況

北京首都國際機場位于北緯40.080°，東經116.585°，地處華北平原北端，屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，降水適中，四季分明，無霜期195天左右，年平均氣溫在11.5℃。最低氣溫零下19.1℃，最高氣溫40.5℃，冬季寒冷干旱，夏季潮濕多雨。年均降水量610mm，降水季節(jié)分配很不均勻，75%的降雨集中在7、8、9三個月。土壤以輕壤土為主，部分區(qū)域含有沙土和一定數量的礫石，總體土壤呈弱堿性。

2.2 機場飛行區(qū)土質區(qū)的特點

2.2.1 土質情況 機場土質覆蓋區(qū)域面積大，無灌溉水源，土質類型復雜、有的地方礫石很多，甚至具有鹽堿性，部分地區(qū)土壤貧瘠。

2.2.2 不停航夜間施工，作業(yè)面內導航等設備極多 施工性質為不停航夜間施工，由于進行草種優(yōu)化的區(qū)域緊鄰跑道，能進行施工養(yǎng)護的時間只能在航班停航的夜間進行，有效施工時間極短，且不連續(xù)，受跑道停航時間所限，所有植草、養(yǎng)護作業(yè)必須高效完成；土區(qū)面內各種導航、通信、動力等設施遍布，開展機械化作業(yè)時必須謹慎小心，確保場內設施設備安全。

3 草種遴選

根據飛行區(qū)自身的特點及其對草坪的特殊要求，從2008 年開始對草種對比試驗，2013 年完成16000m野牛草規(guī)模試驗種植，2019 年開始在北京首都國際機場飛行區(qū)緊鄰跑道的停航區(qū)域，以每年十萬平方米的速度進行草種優(yōu)化工作。

3.1 野牛草介紹

野牛草，原產北美中部溫帶和亞熱帶半干旱地區(qū)，為禾本科畫眉草亞科野牛草屬多年生草種，匍匐莖，株高5-25cm，是北美大草原獨具特色的草種。

20世紀40年代，野牛草被從美國引種到中國甘肅天水，由于其葉片色澤優(yōu)美、質地細膩整齊，具有極強的耐旱、耐踐踏、耐熱、耐寒和抗病蟲害能力，而且具有成坪快、修剪次數少、壽命長、與雜草競爭能力強、養(yǎng)護費用低等優(yōu)點逐漸在我國西北、華北及東北地區(qū)得到大面積推廣，被廣泛用于高速公路護坡、高爾夫球場次級高草區(qū)、湖邊、池畔、堤岸等區(qū)域。野牛草還具有抗二氧化硫和氟化氫等氣體的能力，因此在冶金、化工等污染較重的工礦企業(yè)也會大量使用野牛草進行礦山護坡、園區(qū)綠化等。

野牛草喜溫暖濕潤的氣候但也極耐干旱，在炎熱干旱100多天的情況下依然能夠存活，在年降雨量在300到600mm 的半干旱地區(qū)野牛草生長茂盛（李德穎，1996）。這是由于野牛草的葉片結構特殊，在土壤和空氣干燥的時候，野牛草葉片能卷縮起來，停止蒸發(fā)、生長，一旦重新遇到水分又會恢復其生長（Johnson P G，etal.，1998）。野牛草有較強的耐寒能力，在零下34℃寒冷的地區(qū)能順利越冬。野牛草最適合的土壤pH 為6.0-8.0，喜粘質土壤，對酸性和堿性土壤的抗性均較高。強喜光性，適合全日照，不耐蔭，陽光不足時則匍匐枝減少，覆蓋不良，綠度降低（Wu L，et al.，1989）。在自然條件下，由于野牛草匍匐莖極為發(fā)達，而種子結實不良或種子較少，野牛草在自然種群中的繁殖方式主要是以無性繁殖為主。

3.2 總結野牛草的幾大特點：

優(yōu)點：高度低，5-25cm。耐干旱，耐炎熱，在干旱100多天情況下依然能夠存活。能耐受-34℃低溫，也耐一定積澇，積水一般不超過3 天不影響存活。幾乎沒有病蟲害，成年野牛草與雜草競爭能力強。耐踐踏，成年草坪不懼較高強度碾壓。成坪快，自我修復能力強。耐粗放管理?？刮廴灸芰姡軌蚩苟趸蚝头瘹?。結籽較少，壽命長。

缺點（不足）：綠期稍短，北京地區(qū)綠期180-200 天。不太耐陰，陽光不足時會影響野牛草的生長。不耐長期積澇，積水超過三天會對野牛草生長造成影響。

3.3 結合北方機場情況對比野牛草與其他草種的優(yōu)劣

在我國，北方機場普遍存在干旱少雨和溫差偏低的特點，由于飛行區(qū)草坪面積巨大，為了降低管護成本，選擇節(jié)水抗旱的草種就是必然選擇，而在北方園林綠化中常見的冷季型草坪如早熟禾、高羊茅、黑麥等草種都屬于耗水型植物，他們在飛行區(qū)內是無法大面積存活的。那么與野牛草相似的狗牙根、結縷草、薰衣草、佛甲草等等可以替代野牛草嗎？我們經過多年的研究分析，認為在目前情況下，它們與野牛草相比還有一定差距。

3.3.1 與狗牙根比較 狗牙根是與野牛草最接近最相似的兩個草種。狗牙根的抗性與野牛草相近，但狗牙根在三個方面與野牛草差距較大。一是耐旱性，野牛草可以耐受北方絕大部分地區(qū)的干旱，而狗牙根在返青和休眠前，都要有充足的灌水，否則成活率會大為降低；二是耐寒性，狗牙根一般越冬溫度不能低于-5℃，而野牛草是-34℃；三是病蟲害方面，越是長勢良好的狗牙根，在高溫高濕的雨季，越容易被病蟲害侵擾，必須加強管理，如及時噴藥、修剪等，而迄今為止，還沒有確切的野牛草受到何種病蟲害侵擾的報道。

3.3.2 與結縷草比較 結縷草的耐旱、耐寒、耐熱能力也與野牛草近似，但結縷草幼苗成坪較慢，生長過程中易被雜草侵蝕；成坪前需要大量澆水，這是在機場難以滿足的條件。

3.3.3 與薰衣草比較 薰衣草對種植養(yǎng)護的要求較高，在北方地區(qū)，種植前要精心整地，春季返青時要及時澆水，雨季時要及時排澇，冬季休眠時要保證冬灌，這些條件在缺水的北方大部分地區(qū)，很難達到熏衣草的種植要求。

3.3.4 與佛甲草比較 佛甲草是多漿植物，雖然具有耐寒、耐旱、耐高溫、耐貧瘠等優(yōu)點，但因無法經受機場土面區(qū)壓路機的碾壓，所以不符合機場對草坪耐壓性的要求。

4 北方機場飛行區(qū)草種優(yōu)化工作的技術難點

干旱缺水、缺乏灌溉草坪的設施和水源。不停航夜間施工，種植和養(yǎng)護時間只能在飛機停航的后半夜才能進行，且極其短暫，還不連續(xù)。施工現場導航等重要設備多，施工環(huán)境復雜。施工區(qū)域土質復雜，存在礫石土，鹽堿土壤等情況。種植施工后要保持種植區(qū)域土壤密實度達到0.89以上。

5 克服困難，積極探索，進行科學種植和養(yǎng)護

勝景園林公司遵循野牛草種植的基本原則，深入分析了飛行區(qū)對種植草坪的特殊要求，建立了“土壤改良-精選優(yōu)種-提前育苗-高效種植-科學保墑-及時除草”六位一體的科學種植體系，從2019-2021 年底，在首都機場飛行區(qū)緊鄰跑道的停航區(qū)共建植野牛草草坪35 萬平方米，達到草坪覆蓋率95%以上，雜草率低于15%。

6 飛行區(qū)生態(tài)多樣問題及野牛草養(yǎng)護的必要性分析

野牛草雖然在其生長期間長期處于優(yōu)勢地位，但由于其屬于暖季型草種，如果在其生長較慢或是休眠期間，在不進行人工養(yǎng)護的情況下，大量適合當地的野生雜草，生長迅速，會侵蝕一部分野牛草的優(yōu)勢地位，而在來年就會形成野牛草與各種雜草共生的局面，從生態(tài)多樣性角度考慮，這種局面的形成，說明野牛草雖然生命力頑強，但它并不會對當地的物種造成生態(tài)災難，侵占所有的生存空間，但從不招蟲，不引鳥的角度考慮，野牛草與雜草共生的情況，會大大削弱草種優(yōu)化工作的成果，因此，必要且適當的后期維護，仍然是非常重要的。

7 機場草種優(yōu)化成果

7.1 現有成果

在開展理論研究的同時，2012-2013 年，首都機場委托北京勝景園林綠化工程有限公司在機場飛行區(qū)東湖西北側，建立了1600m的野牛草試驗基地，通過6年的不斷摸索，實驗驗證及跨度較長的氣候環(huán)境條件下生長情況觀察，確認了野牛草具有優(yōu)良的較適宜機場種植的生物學、生態(tài)學特性，符合機場飛行區(qū)草地草種條件。2019-2021 年，在土質區(qū)停航區(qū)內進行規(guī)?；N植，每年10 萬平方米。截至2021年10月底，已完成35萬平方米的種植面積。

7.2 用戶級第三方評價

2020 年飛行區(qū)在西跑道停航區(qū)大面積種植野牛草后，據統計，跟以往相比，服務商完成整個西跑道停航區(qū)的割草作業(yè)所需時間能減少1/3，大幅減輕了相關區(qū)域停航維保作業(yè)。野牛草草坪建成后對比原來野生草坪數據指標：草籽全年產量減少95%;昆蟲數量減少75%;鳥類驅離數量減少80%;割草全年次數由8-10次降低到1-2次，減少70%;噴藥滅蟲次數減少50%;草屑垃圾產生量減少70%;噴藥滅蟲化學藥劑減少50%。

8 效益分析

8.1 經濟效益

降低了土面區(qū)割草、打藥的維護費用，每年至少可減少50%-70%的割草費用。能夠降低30%-50%的噴藥滅蟲費用。

8.2 社會效益

首都機場飛行區(qū)引入野牛草進行草種改良后，大幅降低了草籽（果實）及昆蟲數量，前來覓食的鳥類減少約50%。大幅減少了責任鳥擊事件的發(fā)生，責任鳥擊數量從2019年的48起下降到2021年的9起，責任鳥擊萬架率也從0.81 下降到0.34。大幅減輕了停航維保工作壓力，野牛草覆蓋了停航區(qū)約25%的面積，停航區(qū)割草所需時間下降了約30%，節(jié)省了大量時間和人工成本，減少草屑量達70%以上。同時減少了噴藥滅蟲50%的工作量和用藥量，減少了碳排放，減輕了環(huán)境污染，而且，由于野牛草本身細膩優(yōu)美，具有綠化作用，野牛草的種植使機場飛行區(qū)的綠化景觀得到了大幅度提升。

9 草種優(yōu)化的意義

北京首都國際機場飛行區(qū)生態(tài)治理草種優(yōu)化工作取得階段性成果，不僅是解決了首都機場飛行區(qū)的草種優(yōu)化問題，更是對整個行業(yè)，關于在干旱、寒冷的北方機場飛行區(qū)的生態(tài)改良草種優(yōu)化工作取得了突破，這里面有兩個成果，一是確定了飛行區(qū)草種優(yōu)化用草——野牛草；二是開創(chuàng)了在種植條件極其嚴苛的機場飛行區(qū)，在不停航夜間施工條件下，可以高效可控地進行飛行區(qū)生態(tài)治理工作，建植并維護好草種優(yōu)化后的野牛草草坪。

10 推廣分析

根據在首都機場取得的經驗，結合野牛草早已在我國華北、西北、東北地區(qū)大范圍栽種的事實，在上述地區(qū)的大部分機場的飛行區(qū)草種優(yōu)化工作完全有可能參考首都機場的做法進行推廣。

由于野牛草屬于暖季型草種，它僅在長期浸泡（三天以上）、遮陰的情況下才會影響生長，而機場的飛行區(qū)土面區(qū)對于排水都有嚴格的要求，更不存在人為的遮陰問題，因此野牛草也完全可以在南方機場飛行區(qū)內進行種植試驗，《上海草坪草種應用歷史、現狀及發(fā)展趨勢》（2001.楊烈，呂衛(wèi)光，沈國輝）；《福建主要草坪草應用特性及建植技術》（2002.林開旺）。雖然狗牙根在南方的部分機場已經開展了試驗研究工作，但野牛草仍具備更加抗旱和病蟲害少的優(yōu)勢。從對鳥類的吸引效果、養(yǎng)護的難易程度等方面，應該加強野牛草、狗牙根、結縷草等暖季型草種在南方機場飛行區(qū)的試驗性研究。

11 結束語

目前，野牛草在機場飛行區(qū)的種植試驗還屬于初始階段，關于飛行區(qū)生態(tài)治理草種優(yōu)化工作還有很多工作需要各方面的專家學者以及相關從業(yè)者們共同努力，深化研究，為降低鳥類對飛機的威脅做出更大的貢獻。