《Ecology and Evolution》：Efficacy of Painting Wind Turbine Blades as a Mitigation Measure to Reduce Bird Collisions in a Mediterranean Wind Farm
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风能（wind energy）最显著的影响之一便是鸟类与风力发电机（wind turbine）碰撞导致的死亡，因此有必要采取预防或缓解该影响的措施。近年来，已有研究测试涂装风电机组叶片以提高其可见性并预警鸟类、从而防止碰撞的有效性。为了在其他特定地点和物种条件
风能（wind energy）最显著的影响之一便是鸟类与风力发电机（wind turbine）碰撞导致的死亡，因此有必要采取预防或缓解该影响的措施。近年来，已有研究测试涂装风电机组叶片以提高其可见性并预警鸟类、从而防止碰撞的有效性。为了在其他特定地点和物种条件下验证这些研究，研究人员报告了一项在西班牙加的斯（Cádiz）El Ruedo风电场进行的长期实验（2012–2024）。在20台风电机组中的4台上，将三只转子叶片中的一只涂成黑色；在这些风电机组下方，处理前（9.5年）和处理后（3.5年）均进行了每日致死搜索。这项前后–对照–影响（Before–After–Control–Impact, BACI）实验表明，与未涂装的对照风电机组相比，涂装风电机组的鸟类致死率显著降低了74%。该处理在减少雀形目（passerine）和大型水鸟的致死方面效果最大，但对猛禽的效果较小。局部丰度、飞行活动或视野在多大程度上影响该措施的有效性仍不清楚。由于该缓解措施现已被证实在跨越广泛纬度范围的地点有效，因此克服实施障碍并评估其他特定地点和物种的条件至关重要。
论文解读：风电机组叶片涂装对降低鸟类碰撞致死率的长期BACI实验验证
**1. 研究背景与目的**
气候变化问题推动了全球可再生能源的快速发展，风力发电（wind energy）因其巨大潜力被广泛应用。然而，风电机组（wind turbine）导致的鸟类碰撞死亡是风能最显著的生态负面影响之一。不同鸟类类群对碰撞的敏感性存在差异，昼行性猛禽和迁徙鸟类通常具有较高的碰撞风险，而雀形目虽在致死记录中占比高，但由于其基数大且可检测性较低，其真实风险可能被低估。为减少此类影响，已有多种干预措施被提出，其中叶片涂装（blade patterning）因成本较低而受到国际关注。早期实验室实验和挪威Sm?la风电场的研究表明，将三片转子叶片中的一片涂黑可将鸟类致死率降低约70%。然而，荷兰的一项研究未发现显著效应，因此该措施在不同地域和物种组成下的效果仍需进一步验证。为此，研究团队在西班牙南部加的斯省（Cádiz）的El Ruedo风电场开展了一项长期实验，以检验叶片涂装在真实场景中的适用性。
**2. 研究内容与主要结论**
研究人员采用前后–对照–影响（Before–After–Control–Impact, BACI）实验设计，在El Ruedo风电场的20台风电机组中选取4台，将每台三片叶片中的一片涂成黑色，其余16台作为对照。实验覆盖2012–2024年共13年，其中处理前9.5年、处理后3.5年，每日在风电机组下方进行鸟类致死搜索。研究结果显示，在涂装风电机组上，年度鸟类致死率相对于对照机组显著降低了73.8%（95%置信区间：73.6%–74.1%）。按季节分析，涂装措施同样显著降低致死率74.6%，其中冬季减少100%，春季减少83%，夏季减少68%，秋季减少33%。从鸟类类群来看，涂装对雀形目（passerine）和大型水鸟效果尤为显著，雀形目致死率降低约74%，大型水鸟致死率降低100%；猛禽致死率降低了16%但不显著，空中食虫类无显著变化。研究还排除了涂装风机对邻近风机产生“驱避”导致致死率空间转移的可能。该结果与挪威和南非的研究发现一致（致死率降低70%–85%），表明叶片涂装在广泛纬度范围内均具有功能性。
**3. 关键技术方法**
研究采用BACI实验设计，在20台0.8 MW风电机组中选择4台涂黑一片叶片，其余为对照。每日沿平行样线搜索风机周围32.5 m范围（3318 m
2）内的鸟类尸体，记录2012–2024年所有致死个体。以年度或季节致死数为响应变量，搜索努力的对数为偏移项，使用具有泊松分布的广义线性混合模型（generalized linear mixed-effects model, GLMM），固定效应包括处理前后（before–after, BA）、对照/处理（control–impact, CI）及二者交互项，随机效应包含风机编号和年份（季节模型含季节），并加入观测级随机效应控制过分散。针对不同鸟类类群分别建模，并通过模拟计算实际致死数概率及减少比例。
**4. 研究结果**
- **总体致死率变化**：2012–2024年间共记录297起鸟类致死事件，涉及44种。最常见物种包括黍鹀（*Emberiza calandra*）55只、牛背鹭（*Bubulcus ibis*）41只、白鹳（*Ciconia ciconia*）25只等。按风机计，涂装风机的年均致死数从处理前的1.77降至处理后的0.29，而对照风机从1.11小幅降至0.69。BACI模型分析显示，年度致死率在涂装后显著降低（z=?2.457，p=0.014），总体降幅约74%。
- **季节效应**：按季节聚合数据后，涂装措施仍显著降低致死率（z=?2.491，p=0.013），降幅为74.6%。不同季节的降幅依次为冬季（100%）、春季（83%）、夏季（68%）和秋季（33%）。致死率在年份和季节间存在较大波动，表明自然变异显著，凸显了长期监测的必要性。
- **物种类群差异**：通过泊松模拟和分组BACI模型分析，雀形目在涂装后的实际致死数显著低于期望值（p=0.008），估算致死率降低约74%；大型水鸟在涂装后未记录到致死案例（p=0.035），降低达100%；猛禽致死率降低16%但不显著（p=0.224）；空中食虫类和“其他鸟类”分别未显著或接近显著（p=0.601和p=0.076）。此外，对涂装风机邻近的对照机组进行“伪影响”检验，未发现致死率异常升高（z=1.101，p=0.271），排除空间置换效应。
**5. 讨论**
该研究的降幅与挪威Sm?la和南非Umoya风电场的发现相符，而荷兰Westereems风电场未测到显著效应可能与当地海鸥活动强、监测时间短及工业环境复杂有关。本研究中猛禽致死率未显著降低，研究人员认为这可能因为猛禽全年均有本地繁殖个体和迁徙个体活动，且它们可能更频繁地利用区域内的觅食环境。雀形目虽然常因尸体移除和低可检测性而被低估，但本研究通过每日搜索和开阔植被环境减少了此类偏差，发现雀形目致死率降低75%。大型水鸟（如白鹳和牛背鹭）常在转子扫掠区活动，涂装后未再记录致死事件。开阔平坦地形可能增强热流，促使翱翔鸟类在夏季更久停留于转子区域。研究还指出，涂装前各物种组在涂装风机上的致死率较高，随后呈非显著下降，其确切原因难以判定。为推动该措施的实际应用，需解决工程层面的叶片变色发热、避雷问题，航空法规对红色标记的要求，以及公众对黑色叶片的视觉接受度。同时，建议进一步测试不同颜色图案（如红色）并在更多样化的地点开展监测。
**6. 结论**
该研究验证了此前在挪威获得的结果，即叶片涂装可有效降低鸟类碰撞致死。在El Ruedo风电场，鸟类致死率下降74%，尤其对雀形目效果显著，对大型水鸟同样有效，但对猛禽效果较弱。该缓解措施现已被证实在跨越广泛纬度范围的地点有效。仍须努力克服实施障碍，并继续评估其他地点和物种特定条件（例如离岸的Ecowende、美国怀俄明州的陆上项目），不仅要
