美国风能设施蝙蝠死亡性别比时空格局:分子鉴定揭示雌性易损性及保护策略优化

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:Global Ecology and Conservation 3.5

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  本研究针对风能开发与蝙蝠保护的矛盾,通过分子技术(如PCR和凝胶电泳)分析4,445具蝙蝠尸体性别比,首次系统揭示银毛蝠(Lasionycteris noctivagans)和南部黄蝠(Lasiurus ega)雌性死亡率显著偏高,并发现巴西犬吻蝠(Tadarida brasiliensis)等5种蝙蝠存在季节性/区域性性别差异。成果为靶向性降低雌蝠死亡的时空调控策略提供科学依据,对维护种群稳定至关重要。

  

随着可再生能源快速发展,风力发电场建设与野生动物保护的矛盾日益凸显。蝙蝠作为生态系统重要组成部分,其种群稳定性正面临风轮机撞击导致的严重威胁。尤其令人担忧的是,具有繁殖能力的雌性蝙蝠因其独特生活史特征(如多胎繁殖、哺乳行为等),对种群动态具有决定性作用。然而,传统形态学性别鉴定方法存在显著偏差,往往高估雄性比例,导致风电场蝙蝠死亡性别比数据失真。这一认知缺口严重阻碍了精准保护策略的制定。

为破解这一难题,来自美国可再生能源野生动物研究所(REWI)等机构的研究团队开展了一项开创性研究。研究人员收集2009-2022年间美国10个州20个风能设施的蝙蝠尸体样本,运用分子生物学技术对7个易危物种(包括巴西犬吻蝠、银毛蝠等)共4,445具尸体进行精准性别鉴定,通过广义加性模型(GAM)分析时空格局。论文发表于《Global Ecology and Conservation》,首次系统揭示了风能设施蝙蝠死亡的性别差异规律。

研究采用三大关键技术:1) 基于锌指蛋白基因(zfx/zfy)的PCR扩增技术进行分子性别鉴定;2) 广义加性模型分析时空变异规律;3) 贝叶斯二项检验评估总体性别比偏差。样本主要来自德克萨斯州(2,761具)和伊利诺伊州(1,131具)等地的风电场监测项目。

3.1 野外与实验室数据收集
研究涵盖6,247具蝙蝠尸体,最终4,445具符合分析标准。样本呈现明显时空异质性:德克萨斯州贡献62%样本,9月第1-2周(年周数35-36)死亡峰值达848具。银毛蝠和东部红蝠(Lasiurus borealis)占比最高,分别占总数33%和24%。

3.2 风能设施蝙蝠死亡性别比
二项检验显示:银毛蝠(雌性占比57.9%)和南部黄蝠(63.0%)总体呈现显著雌性偏倚。时空模型揭示5个物种存在动态性别比:巴西犬吻蝠8-9月(周数33-40)、东部红蝠4-6月(周数16-23)及8月、白斑蝠(Nycticeius humeralis)4-5月及10月中旬均出现雌性死亡高峰。地理分析发现:印第安纳州灰蓬毛蝠(Lasiurus cinereus)雌性比例异常偏高(β=1.012),而伊利诺伊州东部红蝠雌性比例显著偏低。

4.讨论
这项研究颠覆了"风电场蝙蝠死亡以雄性为主"的传统认知。特别重要的是,发现银毛蝠等物种在繁殖季(春季)的雌性高死亡率可能直接影响种群补充率。德克萨斯州巴西犬吻蝠8-9月的雌性偏倚与其迁徙期母系群体活动相关,而印第安纳州灰蓬毛蝠的异常模式可能反映气候驱动的性别分布差异。研究创新性提出"时空靶向保护"策略:建议在银毛蝠5月繁殖期、东部红蝠4-6月迁徙期等关键窗口期实施针对性限电措施。

该研究存在样本地理覆盖不全的局限,如西部州份数据缺失。未来需建立蝙蝠尸体共享库,并整合妊娠状态检测技术。值得注意的是,南部黄蝠与北部黄蝠(Lasiurus intermedius)虽为近缘种但呈现截然不同的性别比模式,暗示物种特异性保护策略的必要性。这些发现为优化风电场运行规程提供了分子生态学依据,对实现"双碳"目标与生物多样性保护的协同推进具有重要实践价值。

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