综述:海上风电场对生态系统的案例依赖性影响:系统综述与荟萃分析

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Ocean & Coastal Management 4.8

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  这篇综述系统评估了海上风电场(OWF)全生命周期(安装、运行、退役)对海洋生态的多重影响,基于PRISMA框架整合129篇文献(2003-2024),揭示74%研究集中于东北大西洋,噪声干扰(海洋哺乳动物)和栖息地改变(底栖生物)为最显著压力,同时指出电缆铺设等环节的研究空白,为可再生能源开发与生态保护(如EU 42.5%可再生能源目标)提供决策依据。

  

文献检索与筛选
基于PRISMA框架的系统综述整合了2003-2024年间129项研究,其中40%发表于近四年。文献筛选严格排除机制模型类论文,最终数据库涵盖OWF对海洋生态的实证研究,地域上74%集中于东北大西洋——全球OWF最密集区域。

主要发现

  1. 压力源分析:风机基础引入新型硬质栖息地(人工礁效应)是最常见压力,导致底栖生物群落结构改变(如多毛类物种丰度提升)。
  2. 关键物种影响
    • 海洋哺乳动物:打桩噪声(>160 dB)导致短齿鲸(Phocoena phocoena)位移半径达20 km,但运行期适应性行为存在争议。
    • 海鸟:风机碰撞风险使鸬鹚(Phalacrocorax carbo)繁殖成功率下降12-18%,文献共识度为89%。
  3. 研究缺口:仅1/3理论生态互作被实证研究覆盖,电缆电磁场(EMF)对鳗鲡(Anguilla anguilla)洄游的影响亟待验证。

生命周期阶段差异

  • 安装期:沉积物再悬浮(TSS升高30-50 mg/L)持续影响约72小时,对滤食性贝类造成短期胁迫。
  • 运行期:风机阴影效应使光合浮游生物生物量下降15%,但鱼类资源在基础周围富集(CPUE提升1.8倍)。
  • 退役期:仅2篇研究探讨基础拆除的生态连锁反应,存在显著知识缺口。

结论与展望
当前证据支持OWF对海鸟和哺乳类总体负面影响(效应量d=-0.41),但对鱼类和底栖生物存在"庇护所效应"。未来研究需聚焦:

  1. 低频噪声(<500 Hz)对深海物种的慢性影响
  2. 多压力因子协同效应(如噪声+EMF)
  3. 基于EU 2030年海上风电50%新增装机目标,动态评估累积生态风险

数据可用性
原始数据库已开源(Thomassen and Brown, 2025, DOI:10.11583/DTU.27878232),支持后续荟萃分析更新。

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