摘要： "風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)逐步替代化石能源成為新型的供能手段，然而隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)開發(fā)的快速崛起，風(fēng)電場對周邊的生態(tài)環(huán)境和野生動物的保護(hù)和多樣性都會產(chǎn)生一定的影響，特別是東營作為眾多候鳥遷徙路線上必經(jīng)的中轉(zhuǎn)停歇地，因此風(fēng)電場的建設(shè)對鳥類的影響更為突出。本研究在施工期鳥類遷徙的高峰段開展鳥類調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)鳥類26種，隸屬于9目11科，其中以雁形目鳥類居多，生態(tài)類群以游禽和涉禽為主，有9種屬于國家I、II級重點保護(hù)動物。居留型以夏候鳥和旅鳥為主；區(qū)系主要為廣布種。在海上4個樣點中，N3樣點的鳥類多樣性指數(shù)最高（1.64）；在陸上4個樣點中，N5樣點鳥類多樣性指數(shù)最高（2.74），且距離風(fēng)電場最遠(yuǎn)。通過分析海上風(fēng)電場對鳥類遷徙和多樣性的影響，提出制定科學(xué)的鳥類監(jiān)測計劃，并進(jìn)行風(fēng)電項目建設(shè)后的生態(tài)狀況評估工作，運(yùn)用新科技手段降低鳥類碰撞風(fēng)險等保護(hù)建議，以期為早日實現(xiàn)風(fēng)電發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的雙贏提供參考。

關(guān)鍵詞： "海上風(fēng)電； "鳥類群落； "多樣性； "保護(hù)措施

中圖分類號： " Q 958 " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： " A " " " " " " " "文章編號：１００1 － 9499（２０24）04 － 0043 － 06

Influence of Offshore Wind Power Construction in Dongying on Bird Diversity and Its Protection Measures

HOU Jiling1 HUANG Shuai1** GONG Dajie2 WANG Jianyong1 ZHENG Zhiyong1 XU Xuan1

（1. "North Sea Forecasting and Disaster Reduction Center of the Ministry of Natural Resources， "Shandong Qingdao 266100; "2. "Northwest Normal University， "Gansu Lanzhou 730070）

Abstract Wind power generation has gradually replaced fossil fuels as a new type of energy supply method， however， with the rapid rise of wind power industry development， wind farms will have a certain impact on the surrounding ecological environment and the protection and diversity of wildlife， especially as Dongying is a necessary transit stop for many migratory birds on the migration route， the construction of wind farms has a more prominent impact on birds.In this study， a bird survey was carried out in the peak section of bird migration during the construction period. A total of 26 species of birds were found， belonging to 9 orders and 11 families， most of which were Anseriformes， and the ecological groups were mainly natatores and wader， nine species were classified as national level I and II key protected animals.The resident type is mainly summer migratory birds and migratory birds; the flora is mainly a widely distributed species.Among the four sampling point in the sea， the bird diversity index of point N3 is the highest （1.64）; Among the four sampling point on land， the bird diversity index of point N5 is the highest（2.74） and the farthest from the wind farm.By analyzing the influence of offshore wind farms on bird migration and diversity， this paper puts forward some protection suggestions， such as making a scientific bird monitoring plan， evaluating the ecological situation after the construction of wind power projects， and reducing the risk of bird collision by using new scientific and technological means， so as to provide reference for realizing the win-win situation of wind power development and ecological protection at an early date.

Key words offshore wind power； bird community； diversity； protection measures

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以煤炭為基礎(chǔ)的火力發(fā)電不斷承受著日益增長的生態(tài)環(huán)境約束[ 1 ]。由于焚燒石油、煤炭等化石燃料，溫室氣體不斷積累造成全球氣候變暖，環(huán)境污染問題愈發(fā)嚴(yán)重[ 2 ]。目前，我國正在大力實施“雙碳”戰(zhàn)略，推動社會經(jīng)濟(jì)低碳綠色轉(zhuǎn)型[ 3 ]，其中風(fēng)能作為一種清潔而穩(wěn)定的可再生能源[ 4 ]，在緩解能源危機(jī)、減緩氣候變化、控制污染排放方面發(fā)揮著重要作用，而海上風(fēng)力發(fā)電在未來發(fā)展趨勢中已經(jīng)成為沿海國家和地區(qū)風(fēng)電發(fā)展的重要方向[ 5 - 6 ]。

隨著風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展，風(fēng)電場對鳥類的影響也日益受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注[ 7 - 9 ]，直接影響主要是鳥類與風(fēng)力發(fā)電設(shè)施發(fā)生碰撞造成死亡，而間接影響主要體現(xiàn)在鳥類的躲避行為、棲息地破壞和流離失所等[ 10 ]。從風(fēng)能資源來看， 東營市近海區(qū)域 100 m高度平均風(fēng)速達(dá)7.6 m/s，沿海縣區(qū)100 m高度平均風(fēng)速達(dá)6.2～6.8 m/s，風(fēng)速整體分布均勻，開發(fā)空間大[ 11 ]；同時作為東北亞內(nèi)陸和環(huán)西太平洋鳥類遷徙的重要中轉(zhuǎn)站，也是鳥類重要的繁殖、棲息地[ 12 - 13 ]。為此，本文以山東東營地區(qū)風(fēng)電場為例，通過分析研究區(qū)域內(nèi)鳥類多樣性、空間分布等情況，以期為有關(guān)部門及后續(xù)工程建設(shè)提供有關(guān)建議，為我國風(fēng)電與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展、碳達(dá)峰碳中和“3060”目標(biāo)的實現(xiàn)提供數(shù)據(jù)支撐。

1 研究區(qū)域概述

本調(diào)查區(qū)域位于山東省東營市河口區(qū)北部海域的山東能源渤中海上風(fēng)電工程項目，風(fēng)電場場區(qū)水深17～19 m，場址中心離岸距離約19 km。經(jīng)度范圍為 118°52′10.83″E～119°01′29.55″E，緯度范圍為 38°15′10.65″N～38°17′37.23″N（圖1）。東營市河口區(qū)為典型的黃河三角洲地貌，地勢西高東低、南高北低，受歐亞大陸和西太平洋共同影響，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候[ 14 ]。由于黃河在歷史上不斷改道、積淤，經(jīng)過河水的反復(fù)沖切，加之淤積套疊，因此形成了類型多樣的地貌。

研究區(qū)域附近有山東黃河三角洲國家級自然保護(hù)區(qū)，該自然保護(hù)區(qū)是以保護(hù)黃河口珍稀瀕危鳥類和新生濕地生態(tài)系統(tǒng)為主體的濕地類型自然保護(hù)區(qū)，是目前中國暖溫帶濕地生態(tài)系統(tǒng)中保存最年輕、廣闊、完整的[ 15 ]。

圖1 調(diào)查區(qū)域位置圖

2 材料與方法

2. 1 調(diào)查時間

鳥類調(diào)查選擇在施工期開展1次，主要在遷徙高峰季節(jié)9～10月進(jìn)行，故本次選擇在2022年11月23日至24日秋季候鳥遷徙期進(jìn)行調(diào)查。鳥類調(diào)查時間一般在早晨日出后3 h內(nèi)和傍晚日落前3 h內(nèi)進(jìn)行。

2. 2 調(diào)查方法

結(jié)合調(diào)查區(qū)域?qū)嶋H情況，本次鳥類調(diào)查在海上和陸上各布設(shè)4個樣點，共計布設(shè)8個樣點（圖2）。由于調(diào)查區(qū)域較為開闊，記錄的樣點半徑小于25 m，樣點之間的距離至多保持在200 m以上；先根據(jù)《生物多樣性觀測技術(shù)導(dǎo)則 鳥類（HJ 710.4—2014）》附錄 F 生境類型表確認(rèn)調(diào)查區(qū)域生境類型，然后利用望遠(yuǎn)鏡和相機(jī)長焦鏡頭觀察樣點附近的鳥類，在觀察過程中一邊觀察一邊填寫《鳥類調(diào)查記錄表》，并選取適當(dāng)時機(jī)和位置進(jìn)行鳥類照片拍攝。當(dāng)鳥類數(shù)量較少時，直接記錄各種鳥類的種類和數(shù)量；當(dāng)鳥類數(shù)量較多，同時鳥類又處于迅速活動狀態(tài)時，可以通過輔助拍照的方式來估計鳥類數(shù)量。

2. 3 分析方法

鳥類多樣性評價使用香農(nóng)-威納指數(shù)、均勻度指數(shù)、辛普森指數(shù)。

（1）Shannon-Weiner 多樣性指數(shù)（H）：H=-Pi ln Pi

（2）Pielou均勻度指數(shù)（E）：E=H/Hmax

式中： Pi= Ni /N，Ni為 i 物種的個數(shù)；N 為群落中物種的總個數(shù)；S 為群落中的總物種數(shù)，Hmax=ln S[ 7 - 8 ]。

鳥種的識別和鑒定主要參考《中國鳥類生態(tài)大圖鑒》[ 9 ]，物種分類系統(tǒng)依據(jù)《中國鳥類系統(tǒng)檢索》（第三版）[ 10 ]和《中國鳥類分類與分布名錄》（第四版）[ 11 ]。珍稀物種的確定依據(jù)《2021國家重點保護(hù)野生動物名錄》（http：//www.Forestry.gov.cn/main /5461/ " 20210205 /122418860831352.html）和《中國瀕危動物紅皮書》[ 12 ]。

3 結(jié)果與分析

3. 1 鳥類生境類型及物種組成

經(jīng)調(diào)查4個海上樣點N1-N4所在區(qū)域生境類型均為為沿海-外海，4個陸上樣點中N5、N6樣點所在區(qū)域生境類型為沿海-沿海灘涂，N7、N8樣點所在區(qū)域生境類型為沿海-沿海灘涂+沿海-外海。

調(diào)查區(qū)域8個樣點秋季調(diào)查共發(fā)現(xiàn)鳥類26種（表1），分別隸屬于9目10科。按目統(tǒng)計，其中以雁形目種類最多，鸻形目、鵜形目次之，分別為8種、5種、4種，各占整個調(diào)查區(qū)域鳥類總種數(shù)的30.8%、19.2%、15.4%，為優(yōu)勢目（圖3）；按科統(tǒng)計，其中以鴨科種類最多，鷗科和鷺科次之，分別為8 種、5種、3種，分別占整個調(diào)查區(qū)域鳥類總種數(shù)的30.8%、19.2%、11.5%，為優(yōu)勢科，計有6科為單種科。

3. 2 鳥類區(qū)系及居留型

8個樣點秋季調(diào)查共發(fā)現(xiàn)鳥類26種，均為廣布種，未發(fā)現(xiàn)古北界和東洋界種。得到以上結(jié)果的主要原因是東營市雖地處古北界，但同時又位于東北亞內(nèi)陸和環(huán)西太平洋兩條鳥類遷徙路線上，因此廣布種占比極高。

在8個樣點的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)夏候鳥最多，旅鳥次之，分別為9種、8種，冬候鳥和留鳥較少，分別為5種、4種，分別占調(diào)查區(qū)域鳥類總種數(shù)的34.6%、30.8%、19.2%、15.4%（圖4），由此可見，遷徙鳥構(gòu)成了該區(qū)域鳥類群落的主體，說明該區(qū)域已成為鳥類遷徙途中重要的停歇區(qū)，遷徙鳥類以夏候鳥為主，留鳥所占比例最小。

3. 3 鳥類生態(tài)類型

調(diào)查發(fā)現(xiàn)26種鳥類中游禽最多，為15種；涉禽次之，為8種；猛禽和鳴禽較少，分別為2種、1種，分別占調(diào)查區(qū)域鳥類總種數(shù)的57.7%、30.8%、7.7%、3.8%（圖5），由于調(diào)查樣點的生境類型多為外海和沿海灘涂，因而調(diào)查區(qū)域鳥類明顯以游禽和涉禽為主。

3. 4 珍稀瀕危鳥類

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有4種屬于國家I級保護(hù)野生動物，分別為遺鷗（Ichthyaetus relictus）、白鶴（Leucogeranus leucogeranus）、白頭鶴（Grus monacha）、黑鸛（Ciconia nigra），有5種為國家II級保護(hù)野生動物，分別為大天鵝（Cygnus cygnus）、小天鵝（Cygnus columbianus）、白琵鷺（Platalea leucorodia）、黑翅鳶（Elanus caeruleus）、白尾鷂（Circus cyaneus）；有16 種屬于“三有”保護(hù)動物；依據(jù)《世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》（IUCN Red List of Threatened Species）發(fā)現(xiàn) 1種 IUCN 紅色名錄 CR（極危）級別鳥類，3 種 VU（易危）級別鳥類，21 種 LC（無危）級別鳥類（圖6）。

3. 5 鳥類群落物種多樣性

鳥類物種多樣性以Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H）和Pielou均勻度指數(shù)（E）評價（圖7），根據(jù)所劃分的8個樣點，在海上4個樣點中，N3樣點的鳥類多樣性指數(shù)最高（1.64）；在陸上4個樣點中，N5和N7樣點鳥類多樣性指數(shù)較高（2.74和1.93）；而N4和N8樣點多樣性指數(shù)較低，主要是因為這2個樣點均出現(xiàn)了單一物種數(shù)量太多導(dǎo)致生物多樣性指數(shù)明顯降低的情況，N4樣點調(diào)查發(fā)現(xiàn)87只普通鸕鶿（Phalacrocorax carbo），N8樣點調(diào)查發(fā)現(xiàn)367只紅嘴鷗（Chroicocephalus ridibundus）。

4 結(jié)論與討論

4. 1 海上風(fēng)電場對鳥類遷徙的影響

調(diào)查結(jié)果顯示，遷徙鳥類多以夏候鳥為主，且以雁形目和鸻形目鳥類居多，種類組成上多屬涉禽和游禽，主要在沿海的灘涂、河口等生境進(jìn)行覓食和休憩，而調(diào)查區(qū)域臨近于黃河口，黃河入海會裹挾大量泥沙，內(nèi)含豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，這些營養(yǎng)物質(zhì)會不斷堆積在海岸上，從而孕育出大量的底棲生物，為途經(jīng)的候鳥提供豐富的食物[ 16 ]。在調(diào)查時發(fā)現(xiàn)在施工燈開啟時有鳥類環(huán)繞，有研究[ 17 - 19 ]表明，鳥類在大風(fēng)和陰雨天夜間遷徙時會表現(xiàn)出極強(qiáng)趨光性，而夜間施工燈光會嚴(yán)重影響候鳥對遷徙方向的判斷，而鳥類在改變遷徙路線或回避障礙物會造成自身不必要的能量損耗，從而影響其在遷徙路線上停歇地和取食地的選擇、換羽以及區(qū)域間的固有聯(lián)系，造成不利的潛在影響。同時也有研究[ 20 - 22 ]表明，在夜間和多霧等惡劣天氣條件下，鳥類撞擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片或塔架的可能性較大，在后續(xù)運(yùn)營期間，風(fēng)電機(jī)組還會產(chǎn)生較大噪聲從而影響周邊棲息的鳥類。調(diào)查發(fā)現(xiàn)N4和N8樣點作為距離海上風(fēng)機(jī)組最近的調(diào)查樣點，其鳥類種類和數(shù)量均較低，也側(cè)面反映出風(fēng)電機(jī)組對遷徙停歇鳥類產(chǎn)生較大影響。

4. 2 海上風(fēng)電場對鳥類多樣性的影響

海上風(fēng)電場不僅會影響海洋生態(tài)環(huán)境，還會引起鳥類種群結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化。一些對風(fēng)電場適應(yīng)能力較強(qiáng)的種類則能在距離風(fēng)電場較近的地方棲息，而較敏感的鳥類則會遷移出去[ 23 ]。本調(diào)查中距離風(fēng)電機(jī)組最近的海上N4和海底電纜的起點陸上N8樣點，鳥類多樣性和均勻度指數(shù)均為最低，且調(diào)查到的大多為普通鸕鶿和紅嘴鷗等優(yōu)勢種鳥類。有研究發(fā)現(xiàn)[ 24 ]，“阿爾法文圖斯”風(fēng)電場作為德國第一個海上風(fēng)電場，其風(fēng)電場內(nèi)部的鳥類豐度比風(fēng)電場外低75%～92%。而N5樣點距離風(fēng)電機(jī)組最遠(yuǎn)，鳥類多樣性和均勻度指數(shù)最高，說明鳥類多樣性與距風(fēng)電場距離呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，這與很多研究[ 25 - 26 ]得出的趨勢一致，原因可能在于風(fēng)電場雖然占據(jù)面積不大，但其在施工期間所產(chǎn)生的噪聲、電磁輻射、光影及人為活動干擾等[ 27 - 28 ]均會對鳥類棲息環(huán)境造成影響甚至導(dǎo)致棲息地碎片化。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，留鳥雖種類占比最少，但數(shù)量上占比較大，由于風(fēng)電場施工期間鳥類可能會因視覺（或其他）刺激而產(chǎn)生主動避免靠近風(fēng)力渦輪機(jī)的規(guī)避行為[ 29 ]，而當(dāng)?shù)亓豇B種群會逐步對風(fēng)機(jī)產(chǎn)生適應(yīng)性并進(jìn)行調(diào)整，因此海上風(fēng)力渦輪機(jī)對留鳥的影響較大，對本地區(qū)鳥類多樣性造成潛在的影響。

5 保護(hù)措施及展望

下一步，風(fēng)電場將進(jìn)入運(yùn)營階段，建議采取以下鳥類保護(hù)措施：

（1）由生態(tài)環(huán)境部、自然資源部等相關(guān)部委進(jìn)行指導(dǎo)，風(fēng)電企業(yè)、科研院所、各動物保護(hù)組織等組成聯(lián)合協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，根據(jù)項目工程特點，制定運(yùn)營期鳥類監(jiān)測計劃，委托給科研機(jī)構(gòu)開展鳥類監(jiān)測調(diào)查工作，并進(jìn)行風(fēng)電項目建設(shè)后的生態(tài)評估工作，及時對環(huán)境影響減緩措施及時調(diào)整和補(bǔ)充，設(shè)立觀鳥臺和候鳥救護(hù)站，在惡劣天氣期間派專人巡視風(fēng)電場，發(fā)現(xiàn)珍稀保護(hù)鳥類撞擊受傷時，及時送至鳥類救護(hù)站，由鳥類救護(hù)站人員進(jìn)行救治。切實將風(fēng)電對于鳥類的影響降到最低。

（2）加強(qiáng)夜間鳥類遷徙季節(jié)升壓站燈光管控，室外禁止使用鈉蒸氣燈、紅光燈等對鳥類有吸引力的燈光，可采用藍(lán)、綠色光燈進(jìn)行照明；室內(nèi)安裝遮光窗簾，以減少光源對夜間遷徙鳥類的干擾。在鳥類遷徙高峰時間內(nèi)24 h觀測鳥類遷徙情況，采用新技術(shù)降低鳥類碰撞風(fēng)險，例如安裝鳥類識別雷達(dá)，如果檢測到有鳥類臨近，則自動關(guān)閉風(fēng)力渦輪機(jī)，一旦鳥類安全越過渦輪機(jī)，系統(tǒng)將自動重啟。

（3）改善風(fēng)電場生態(tài)環(huán)境，對風(fēng)電場周邊鳥類棲息地進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償，提高不同高度植被蓋度，增強(qiáng)環(huán)境空間異質(zhì)性，通過生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程增加底棲生物的物種豐富度[ 30 ]等。

鳥類對區(qū)域人為干擾、生境格局變化的響應(yīng)及自身調(diào)節(jié)是一個長期的復(fù)雜的過程，鳥類種群結(jié)構(gòu)的響應(yīng)變化趨勢也需一定周期得以顯現(xiàn)；另外，海上風(fēng)電場對區(qū)域鳥類種群的影響還受到近岸其他工程影響因素的干擾。因此，海上風(fēng)電場對鳥類的影響仍需長期的連續(xù)觀測，通過結(jié)合視頻的人工觀測、GPS無線跟蹤等先進(jìn)技術(shù)手段，對風(fēng)電場區(qū)域鳥類的棲息、覓食、遷飛等活動進(jìn)行全方位、多角度的研究，為后續(xù)新建海上風(fēng)電場的選址提供科學(xué)的方案，確保海上風(fēng)力發(fā)電和野生動物保護(hù)之間的和諧發(fā)展。

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