《Ecological Solutions and Evidence》：Do solar farms alter invertebrate communities and reduce activity of the common pipistrelle bat (Pipistrellus pipistrellus) through prey-mediated effects?
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鉴于太阳能电场在全球范围内的扩张，评估其生态影响已成为一项研究优先事项。在先前的研究中，研究人员报告称，与配对对照样地相比，地面安装太阳能光伏（photovoltaic, PV）场地的蝙蝠活动有所降低。由于英国的蝙蝠为食虫性动物，了解其无脊椎动物猎物是否也呈现
鉴于太阳能电场在全球范围内的扩张，评估其生态影响已成为一项研究优先事项。在先前的研究中，研究人员报告称，与配对对照样地相比，地面安装太阳能光伏（photovoltaic, PV）场地的蝙蝠活动有所降低。由于英国的蝙蝠为食虫性动物，了解其无脊椎动物猎物是否也呈现类似趋势，可能有助于解释蝙蝠活动降低的潜在机制。研究人员在英格兰西南部的18处地面安装太阳能光伏开发项目开展了配对研究。使用马氏网（Malaise traps）在含有太阳能光伏的田块中心位置及其匹配的无太阳能开发对照田块同步捕获无脊椎动物，并采用被动声学调查方法对蝙蝠进行监测。研究人员评估了太阳能光伏开发如何影响无脊椎动物的丰度、丰富度和群落组成，并检验了将太阳能基础设施与更高营养级联系起来的猎物介导机制，重点关注普通伏翼蝠（Pipistrellus pipistrellus）的活动及其关键双翅目（Diptera）猎物。太阳能电场支撑的节肢动物科级估计丰富度是对照样地的1.3倍，尽管该模式在目级水平上未得到支持。丰度响应具有分类群特异性：鞘翅目（Coleoptera）和弹尾纲（Collembola）在对照样地更为丰富，而半翅目（Hemiptera）在太阳能电场更为丰富。在科级水平上，一些类群与太阳能光伏场地关联更为密切，而另一些类群在对照样地更为丰富，表明节肢动物群落组成发生了细微但有统计学支持的转变。在太阳能电场与对照样地之间存在丰度差异的无脊椎动物科不太可能构成普通伏翼蝠食谱中的重要组成部分。尽管普通伏翼蝠在太阳能电场的活动有所降低，但结构方程模型（structural equation modelling, SEM）显示，没有证据支持太阳能光伏板通过关键双翅目猎物丰度介导蝙蝠活动的途径。因此，猎物类型和可获得性不太可能解释太阳能场地蝙蝠活动降低的现象。实践意义：尽管并非蝙蝠活动降低的明确机制，但太阳能电场确实引起了节肢动物群落组成的轻微变化。发展规划应考虑微气候改变、电磁场（electromagnetic fields, EMF）和偏振光（polarized light）的潜在影响，并纳入在局部和景观尺度上支持生物多样性无脊椎动物群落的栖息地改造措施。
**太阳能电场对无脊椎动物群落的影响及蝙蝠活动降低的猎物介导机制研究——论文解读**
**一、研究背景与问题提出**
全球无脊椎动物种群正经历长期的丰度和多样性下降，其驱动因素包括气候变化、农药过度使用、氮磷富集以及农业集约化等，被形容为"千刀万剐式消亡"（death by a thousand cuts）。近年来，可再生能源开发成为改变全球景观的重要特征，然而其对无脊椎动物种群以及更高营养级的潜在级联效应仍鲜有研究。在地面安装太阳能光伏（PV）开发项目中，其对无脊椎动物丰度和多样性的影响尤不明确，现有研究多集中于传粉昆虫等具有明确人类效益的类群。
此前，Tinsley等研究人员已报告蝙蝠活动在地面安装太阳能光伏场地较配对对照样地显著降低。由于英国的蝙蝠几乎完全以昆虫为食，了解无脊椎动物猎物是否呈现类似趋势，可能有助于揭示蝙蝠活动降低的机制。基于此，本研究旨在：（1）评估地面安装太阳能光伏电场对节肢动物丰度、多样性和群落组成的潜在影响；（2）检验节肢动物丰度变化是否能够解释太阳能电场蝙蝠活动降低的现象。鉴于光伏设施对生物多样性影响的高度异质性和分类群依赖性，研究人员预测节肢动物对太阳能电场的响应呈混合模式：部分类群可能因偏振光吸引而趋向太阳能场地，而另一些则可能因电磁场暴露和光伏诱导的微气候改变而受到负面影响。
**二、研究概况与重要意义**
研究人员在英格兰西南部（英国太阳能电场最集中区域）的18处地面安装太阳能光伏开发项目开展了配对研究，同步进行无脊椎动物采样和蝙蝠声学监测。研究发现，太阳能电场支撑的节肢动物科级估计丰富度较对照样地高1.3倍，但该模式在目级水平上未获支持。丰度响应呈现分类群特异性：鞘翅目和弹尾纲在对照样地更为丰富，半翅目则在太阳能电场更为丰富。科级水平的群落组成发生了细微但有统计学意义的转变。然而，结构方程模型显示，太阳能光伏板并未通过关键双翅目猎物丰度间接影响普通伏翼蝠活动，即猎物介导途径不成立。该研究首次系统检验了太阳能电场-无脊椎动物-蝙蝠之间的营养级联假说，排除了猎物丰度降低作为蝙蝠活动减少的主要机制，为后续探索电磁场、微气候、偏振光及回声干扰等替代机制指明了方向，同时为太阳能电场生态缓解措施的设计提供了科学依据。
**三、关键技术与方法概述**
研究采用配对采样设计，在英格兰西南部18处太阳能光伏场地及与其在面积、生境类型、土地利用和边界特征相匹配的18处对照场地同步开展调查。无脊椎动物采样使用马氏网（SLAM trap II型），每对样地中心各放置一个，连续采集7昼夜，样品以30%乙醇保存并鉴定至科级水平（弹尾纲除外）。蝙蝠声学数据同步采集，使用Song Meter 3蝙蝠探测器（采样率384 kHz），于日落前30分钟至日出后30分钟连续记录7夜，经Kaleidoscope Pro软件及欧洲蝙蝠分类器自动分析并人工验证至种或种组水平。统计方法包括：采用广义线性混合效应模型（GLMMs）评估光伏板对无脊椎动物丰度和科级丰富度的影响；使用广义线性潜变量模型（GLLVM）和非度量多维尺度分析（NMDS）结合置换多元方差分析（PERMANOVA）检验群落组成差异；通过分段结构方程模型（piecewise SEM）检验太阳能光伏板对普通伏翼蝠活动的直接和猎物介导间接效应。
**四、主要研究结果**
**（一）无脊椎动物捕获量与蝙蝠活动概况**
在36个样地（18对）共计126昼夜的持续采样中，共采集34,537号标本，隶属于19目147科（可鉴定至科级）。弹尾纲数量最多（16,464号，占47.8%），其中单一对照样地即贡献8,977号。剔除弹尾纲后，双翅目占50.4%（9,103号），膜翅目（Hymenoptera）占23.6%（4,272号），鞘翅目占16.4%（2,973号），三目合计占90.4%。除??翅目（Plecoptera）外所有目均在太阳能场地有记录。蝙蝠声学监测共记录49,581次蝙蝠通过，群落组成以普通伏翼蝠占主导（23,381次，47%），其次为鼠耳蝠属（Myotis spp.）（19%）、高音伏翼蝠（Pipistrellus pygmaeus）（11%）和夜蝠属（Nyctalus spp.）（9%）。
**（二）太阳能光伏场地对节肢动物目级丰度和科级丰富度的影响**
总体而言，对照样地采集的无脊椎动物数量约为太阳能光伏场地的两倍，但总数受弹尾纲在少数对照样地极高捕获量的严重影响。有强证据表明弹尾纲在对照样地丰度更高。在目级水平上，有中等证据支持鞘翅目在对照样地更为丰富，而半翅目在太阳能电场更为丰富。总体科级丰富度方面，有中等证据显示太阳能电场具有更高的节肢动物科级丰富度（约1.3倍），但这一差异在七个主要目（包括双翅目、膜翅目、鞘翅目、半翅目、鳞翅目Lepidoptera和啮虫目Psocodea）的独立分析中均未得到支持。
**（三）太阳能光伏场地对节肢动物科级群落组成的影响**
在49个分析的节肢动物科中，有中等至强证据表明6个科在太阳能光伏场地丰度更高：飞虱科（Delphacidae）、盲蝽科（Miridae）和叶蝉科（Cicadellidae）（均属半翅目），以及姬小蜂科（Eulophidae）和金小蜂科（Pteromalidae）（均属膜翅目），外加瘿蚊科（Cecidomyiidae）（双翅目）。4个科在对照样地丰度更高：茧蜂科（Braconidae）（膜翅目）、皿蛛科（Linyphiidae）（蜘蛛目Araneae）、花蝇科（Anthomyiidae）（双翅目）和叶甲科（Chrysomelidae）（鞘翅目）。PERMANOVA分析显示对照与太阳能光伏场地之间整体节肢动物群落组成存在强证据差异（F=1.29，R
2=0.037，p=0.001），但NMDS排序显示两组凸包和质心位置存在较大重叠，表明群落组成差异较小。
**（四）边缘效应和景观效应**
距最近田块边界的距离对半翅目和盲蛛目（Opiliones）的丰度有中等至弱证据的影响，两类群均在靠近边界处丰度更高。景观变量表现出分类群特异性效应：耕地面积比例增加与总体无脊椎动物丰度和蜘蛛目丰度降低相关，但与半翅目和膜翅目丰度增加相关；草地覆盖增加与弹尾纲丰度降低相关；500米半径内耕地面积增加与双翅目科级丰富度降低相关，而500米内草地面积增加与总体节肢动物科级丰富度升高相关。
**（五）太阳能光伏场地通过猎物介导对蝙蝠的影响**
尽管普通伏翼蝠活动在太阳能光伏场地显著降低，但结构方程模型未发现太阳能光伏板通过关键双翅目猎物（主要包括蚊科Anisopodidae、摇蚊科Chironomidae、蝇科Muscidae和毛蠓科Psychodidae等黄昏/夜行性类群）丰度介导蝙蝠活动的证据。有中等证据支持500米半径内草地面积与关键双翅目猎物丰度呈正相关，以及1公里半径内城市用地面积与普通伏翼蝠活动呈负相关。
**五、讨论总结与研究结论**
本研究的核心发现是猎物可获得性并非太阳能场地蝙蝠活动降低的机制。在太阳能电场和对照样地之间存在丰度差异的无脊椎动物科（如飞虱科、盲蝽科、叶蝉科等）多为昼行性类群，在英国和欧洲蝙蝠食谱评估中极少被提及，因此不太可能对解释蝙蝠活动降低具有重要意义。研究人员指出，尽管猎物丰度在太阳能电场具有可比性，但蝙蝠可能面临觅食效率下降的问题——此前研究显示蝙蝠在太阳能电场飞行速度更快、路径更直且觅食尝试更少，这可能源于太阳能板回声干扰导航或板间杂乱环境增加猎物捕获难度。
研究存在若干局限性：马氏网的采集效率受遮荫、风力和栖息地开阔程度影响，太阳能场地与对照场地环境条件的差异可能引入偏差（但这也正是研究欲检验的环境差异本身）；马氏网昼夜连续运行使得夜间猎物可用性的解释复杂化，但鉴于关键双翅目类群多为黄昏/夜行性，该方法不会实质性限制研究结论；此外，研究结果局限于英格兰西南部的特定生态与农业环境，其外推性有待进一步验证。
研究结论与实践启示方面：太阳能电场的存在引起了节肢动物群落组成在多个空间尺度上的变化。尽管排除猎物丰度途径后，蝙蝠活动降低的关键机制仍有待检验，但未来太阳能开发规划应考虑微气候改变、电磁场和偏振光的潜在影响，并通过栖息地改造措施在局部和景观尺度上支持具有生物多样性的无脊椎动物群落，具体措施包括在太阳能电场内部及周边建设野花带、树篱等农业生态基础设施，以及限制高强度植被管理（如降低割草频率和放牧强度）。
