综述：菩提岛海域海上风电桩基的生态影响与可持续发展

本文系统评估了海上风电桩基建设对海洋生态系统（营养物质循环、浮游生物群落、渔业资源）的多重影响，发现桩基附着生物多样性随水深和时间递增，Ecopath模型证实风电场区对经济物种（如脉红螺、长牡蛎）具有较高生态承载力，为海上风电可持续发展提供了生态学依据。

　　

实验区域与采样方法

本研究以菩提岛海上风电场为典型区域，该风电场分三期建设投运。截至2021年6月，不同区域风电桩基龄分别为18个月、30个月和48个月。将桩龄18个月区域定义为Ⅰ区，30个月为Ⅱ区，48个月为Ⅲ区。同步设置风电场区内对照区（CA）、风电场外参考区（RA）及渔业资源评估区（FA），通过季节性航次采集水样、浮游生物及附着生物样本，结合声学探测评估渔业资源分布。

营养盐区域特征分析

对三区域NO₃^-、NO₂^-、SiO₄^4-、NH₄⁺、PO₄^3-、NH₃的方差分析显示：RA区NO₃^-浓度显著高于CA区与FA区（自由度=2，F=7.993，P=0.01），CA区NO₂^-浓度显著高于RA区（自由度=1，F=26.642，P=0.002）。其他营养盐无显著空间差异，但SiO₄^4-与PO_{4^3-浓度呈现冬季高、夏季低的季节性波动。}

风电桩基对浮游生物及营养盐的影响

作为水生生态系统主要氮源，NO₃^-在RA区的高浓度可能源于本底值较高及后续农业/工业排放减少。低NO₃^-虽不直接危害水体，但会通过限制浮游植物生长降低初级生产力。数据显示风电场内浮游植物生物量较参照区降低17.3%，桡足类与枝角类密度同步减少，证实营养盐变化对浮游生物群落的级联效应。

附着生物时空演变规律

桩基表面附着生物量随桩龄与水深显著增加。48个月桩龄区（Ⅲ区）附着生物湿重达18个月区（Ⅰ区）的3.2倍，刺胞动物、双壳类（长牡蛎Crassostrea gigas、贻贝）等造礁生物在深水区（>15米）占比提升41%。附着群落形成三维生境，为蟹类、棘皮动物等底栖生物提供庇护所，同时通过水体搅动促进营养循环。

渔业资源与生态承载力评估

声学探测显示风电场内渔业资源生物量较外围高28.6%，桩基形成的"人工鱼礁效应"聚集经济物种脉红螺（Rapana venosa）与鱼类。Ecopath模型模拟表明，风电场生态系统对脉红螺和长牡蛎的生态容纳量分别达自然水域的1.8倍和2.3倍，证实桩基结构可提升高营养级生物繁殖潜力。

结论

海上风电场内较低NO₃^-浓度可抑制浮游植物过度增殖，降低有害藻华风险；桩基附着生物群落随时间和水深演替，通过提供栖息地与增强营养循环提升区域生物多样性；风电桩基作为人工礁体有效增裕渔业资源，Ecopath模型验证其对经济物种的生态承载力。研究成果为海上风电规划与生态安全管理提供了科学依据。