《iScience》：Offshore wind farm impacts on marine fauna across taxa and ecological levels: A global review
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摘要翻译：海上风电场（OWFs）的扩张是全球脱碳战略的核心，但其对海洋生物多样性的影响尚未被充分理解。本系统综述整合了截至2025年6月的221篇文献，评估了OWFs对海面以下海洋动物群的生态影响。现有证据基础分布不均，高度集中于北欧海域、鱼类和无脊椎动物，而
摘要翻译：海上风电场（OWFs）的扩张是全球脱碳战略的核心，但其对海洋生物多样性的影响尚未被充分理解。本系统综述整合了截至2025年6月的221篇文献，评估了OWFs对海面以下海洋动物群的生态影响。现有证据基础分布不均，高度集中于北欧海域、鱼类和无脊椎动物，而正在扩张的OWF区域及海洋哺乳动物仍代表性不足。多数研究关注短期、个体层面的响应，限制了对长期效应的推断。影响因胁迫因子、分类群和生物学结局的不同而差异显著。无脊椎动物通常表现出与礁体效应相关的正向响应，但关键功能性状较为脆弱；鱼类响应除噪声外多为中性；海洋哺乳动物则表现出最一致的负面影响。本文开发的影响评分突出了分类群特有的脆弱性，并为数据匮乏区域提供了可扩展的风险评估工具。本综述呼吁开展标准化、长期野外监测，以在保障生物多样性的同时支持OWF扩张。
论文解读：
**一、研究背景与科学问题**
全球可再生能源电力生产在过去十年间快速增长，海上风电作为脱碳与气候中和的关键能源组合部分，正受到各国政府与投资者的强力推动。到2024年，全球海上风电装机容量已达83.2 GW，中国以41.8 GW居首，欧洲新增2.7 GW，浮动式海上风电也达到278 MW。预计2025至2034年间全球将新增超过350 GW海上风电容量。然而，尽管脱碳效益明确，OWFs对海洋生物多样性的生态环境影响却未得到充分认识。现有研究多集中于施工期打桩噪声、运行期低频噪声与电磁场（EMFs）等单一胁迫因子，且大多针对短期个体响应，缺乏跨分类群、跨生态层级的系统性比较。已有综述多为叙事性、单主题或区域性研究，难以提供可指导未来规划的统一框架。因此，研究人员开展了一项覆盖全球的系统文献综述，旨在综合评估OWFs对水下海洋动物群的影响，识别一致的模式与关键知识空白，并开发量化风险工具。
**二、研究开展与主要结论**
研究人员依据PRISMA协议，在Scopus、Web of Science和Tethys数据库中进行系统检索，纳入截至2025年6月发表的同行评议英文文献，排除综述与灰色文献。最终纳入221篇文献、1119项案例研究。通过PECO（Population, Exposure, Comparator, Outcome）框架对研究进行分类，提取实验类型（实验室、野外、模型）、暴露类型（物理结构、化学污染、电磁、噪声与船舶交通）、分类群（无脊椎动物、鱼类、海洋哺乳动物）、生态层级（物种特征、种群动态、群落变化）及影响方向（正、负、中性）等信息。由于研究设计与度量差异过大，无法进行正式荟萃分析，研究人员采用定性与半定量计数方法，并构建了综合影响评分（IS），整合物种易感性、IUCN保护状态、地理分布范围和证据可靠性。
主要结论包括：（1）现有证据高度集中于北海及北欧水域，鱼类和无脊椎动物研究占主导（分别55%和33%），海洋哺乳动物仅占12%；约61%的研究聚焦于物种个体特征，种群与群落层面研究不足。（2）不同分类群对OWFs的响应差异显著：无脊椎动物40%呈正向响应，主要源于人工鱼礁效应；鱼类66%无显著变化，但噪声暴露下负面效应明显；海洋哺乳动物71%呈负面响应，尤其对噪声与船舶交通高度敏感。（3）物理结构带来的“礁体效应”和“庇护效应”可提升局部丰度与多样性，但可能引入非本地物种并改变食物网。（4）IS评分显示，噪声与船舶交通是跨分类群影响最一致的胁迫因子，海洋哺乳动物在该暴露下得分最高且最均匀，鱼类除噪声外总体得分低，无脊椎动物得分范围最宽。该工具可迁移至数据匮乏区域，用于预测潜在物种风险。
**三、关键技术方法**
研究人员采用了系统文献检索与筛选（遵循PRISMA流程，使用三组检索字符串）、PECO证据框架分类、定性/半定量证据综合（频次计数与百分比统计）、以及复合影响评分（IS）模型——将物种易感性（负面研究比例）、IUCN状态、全球分布海洋数（1-5分）和证据可靠性（研究数量）相乘后取均值。此外，利用QGIS绘制地理分布图，R语言ggalluvial包绘制冲积图。样本来源为已发表文献，无需额外队列。
**四、研究结果分述**
*时空格局*：文献数量自2015年后加速增长，2021-2025年达峰值。早期研究集中于物理结构和噪声，2014年后电磁污染研究兴起，化学污染仅在2020-2025年出现。约42%的案例研究历时小于1年，长期监测（>3年）仅占14%。
*实验与暴露类型*：约40%研究针对施工及运行阶段。实验室研究占57%，野外研究占41%，模型评估仅1%。物理结构（42%）和电磁场（34%）是最常研究的暴露类型，其次为噪声（28%）和化学扰动（1%）。
*分类群与生态层级*：无脊椎动物中，物理结构研究（59%）多数报告正向影响（65%），主要提升群落多样性、丰富度和丰度；但代谢、繁殖、行为等功能指标仍脆弱。化学污染研究仅<2%，且物种特异性强。电磁场研究74%中性，但甲壳类和双壳类中的部分物种出现代谢与行为负面效应。噪声研究15%，74%的受试商业物种出现伤害、繁殖及行为改变。
*鱼类*：604项案例中，中性结果占66%，负面19%，正面15%。化学污染仅6项，无法推广结论。电磁场研究占49%，94%中性，但电敏感物种（如大西洋鳕Gadus morhua、鲽鱼Raja clavata）出现负面效应。噪声与船舶交通占24%，其中55%负面，主要影响摄食、回避、声学通讯和行为。物理结构产生57%正面效应，表现为生长改善、聚集和丰度增加，但少数底栖敏感物种出现回避。
*海洋哺乳动物*：136项案例，仅涉及12种食肉目和鲸目。噪声与船舶交通导致最广泛的负面效应，包括伤害、摄食改变、回避和种群数量下降。港湾鼠海豚（Phocoena phocoena）最为脆弱，56项案例中有18项记录物种级负面效应。物理结构产生混合响应，部分物种（如灰海豹Halichoerus grypus）出现正面丰度变化，但存在区域特异性。化学污染仅对中华白海豚（Sousa chinensis）有两项案例，电磁场仅一项群落级研究。
*影响评分*：无脊椎动物平均IS=0.86±0.91，鱼类0.31±0.75，哺乳动物在噪声暴露下得分最高且最均匀。该评分揭示了不同分类群的特异性脆弱性，为优先保护提供了量化依据。
**五、讨论与结论**
现有证据表明，OWFs既带来生态机会也带来风险，影响方向和幅度高度依赖物种性状、生态习性、环境条件及技术选择。然而，实验室研究主导、野外研究缺乏标准化，以及种群/群落层面数据稀缺，严重限制了跨研究比较和累积效应评估。研究人员将研究结论翻译如下：“本系统综述——涵盖截至2025年6月的221篇文献和1119项案例研究——提供了迄今关于OWFs对海洋动物生态影响的最新、最全面且分类群涵盖最广的综合。三个主要结论浮现：第一，现有证据在地理区域、类群、暴露类型和生态层级上高度不均；第二，影响的大小和方向在不同暴露类型、类群、生态层级和生物学结局间差异显著；第三，本文开发的影响评分（IS）揭示了清晰的类群特异性脆弱性特征。”从管理角度看，亟需从零散短期评估转向综合长期野外监测计划，明确关注累积与协同效应，并优先研究浮动风电技术对深海生态系统的影响。该综述为在实现气候目标的同时维护海洋生态完整性提供了科学基础。
