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热带沙漠风电场鸟类死亡率研究:清洁能源扩张中的生物多样性保护挑战
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月02日 来源:Scientific Reports 3.8
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为评估印度Thar沙漠风电场对鸟类的生态影响,Aritra Roy等研究人员通过多季节尸体调查和飞行观测,首次系统量化了该地区风电机组导致的鸟类死亡率。研究发现校正偏差后的年死亡率达4464只/1000 km2,其中猛禽(Accipitridae/Falconidae)和鸽类(Columbidae)最易受害。研究揭示了涡轮机高度、集群布局与栖息地类型对死亡率的影响,为协调可再生能源发展与生物多样性保护提供了关键数据。
在全球能源转型浪潮中,印度Thar沙漠正成为风能开发的热点区域,这里同时栖息着包括极度濒危的大印度鸨(Great Indian Bustard)和白背兀鹫(White-rumped Vulture)在内的300余种鸟类。尽管风电被视作清洁能源,其旋转叶片对飞鸟的致命威胁早已引发生态学界担忧。尤其当这类基础设施与鸟类迁徙通道、重要栖息地重叠时,可能对种群存续造成不可逆影响。印度野生动物研究所的研究团队首次对该沙漠中900台风机展开系统性生态审计,试图解答三个核心问题:风电场的真实鸟类致死率是多少?哪些物种和栖息地特征最易受影响?如何通过科学规划降低冲击?
研究团队采用多学科交叉方法,在3000 km2范围内对90台随机抽样的风机进行7轮尸体搜索,同时设置28个对照点排除自然死亡率干扰。为克服传统调查中尸体被食腐动物清除(persistence bias)和视觉漏检(detection bias)的误差,实验人员放置101具不同体型鸟类尸体进行持续60天的消失率监测,并引用同地区电力线研究中的检出率数据。通过Kaplan-Meier生存分析和Bootstrap置信区间计算,最终获得偏差校正后的死亡率。同步开展的鸟类飞行观测记录622次穿越事件,结合涡轮机参数(轮毂高度60-100 m)和栖息地聚类分析(平坦草原/灌丛 vs 起伏草原),构建了物种脆弱性评估体系。
死亡率估算
在630次涡轮机搜索中发现124具鸟类尸体,校正后死亡率达1.24±0.18只/(涡轮机·月),推算年死亡13,359只(其中猛禽953只)。80%尸体分布在涡轮机100 m半径内,与电力线导致的集中死亡模式形成对比。对照点零检出的结果证实风电设施显著抬高了鸟类死亡率。
影响因素解析
栖息地类型主导死亡差异:平坦草原和灌丛的死亡率是起伏草原的1.8倍。单台涡轮机的致死风险比集群安装高40%,可能与鸟类对密集设施的回避行为有关。轮毂高度每增加10米,死亡率上升15%,但鸟类生物特征(体重、翼载)与飞行高度和涡轮机工作区的重叠度未显示显著关联。
物种脆弱性排序
按尸体数量统计,鸽科(51具)和鹰科(39具)占比最高。但结合穿越频率计算的脆弱性指数显示,隼科(Falconidae)风险最高,尤其是濒危的拉格猎隼(Laggar Falcon)。值得注意的是,蓝岩鸽(Blue Rock Pigeon)因在涡轮机立柱筑巢而频繁碰撞,但其种群规模未受威胁。相反,冬季利用风电热气流盘旋的埃及秃鹫(Egyptian Vulture)和游隼(Peregrine Falcon)面临更高生存危机。
这项发表于《Scientific Reports》的研究首次量化了热带沙漠生态系统中风电场的鸟类影响尺度。其创新性体现在三方面:一是采用严格的偏差校正方法,使数据可比性超越多数既往研究;二是揭示单台涡轮机比集群更危险的反常识结论,挑战了"低密度布局更安全"的传统认知;三是构建了物种特异性风险评估框架,指出隼形目(Falconiformes)和鹰形目(Accipitriformes)应成为保护重点。讨论部分特别强调,尽管当前死亡率低于电力线(20,000只/1000 km2),但印度规划中的140 GW风电扩张可能通过累加效应威胁濒危物种。研究者建议:未来风场选址应避开大印度鸨的核心栖息地;测试叶片涂黑等缓解措施;将公民科学数据(如eBird)纳入空间规划系统。这些发现为平衡"碳中和"与"2020后全球生物多样性框架"目标提供了科学基准。
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