海上風(fēng)電場(chǎng)對(duì)鳥(niǎo)類的影響及其危害預(yù)防

胡韌，葉錦韶，戚永樂(lè)

（1.暨南大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院生態(tài)學(xué)系，廣州510632；2.中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣州510663）

溫室氣體排放是人為驅(qū)動(dòng)全球氣候變化的主要原因［1］。隨著碳中和和碳達(dá)峰目標(biāo)的持續(xù)推進(jìn)，可再生能源將在減少排放、同時(shí)保持經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度和規(guī)模方面發(fā)揮重要作用。與所有可再生能源生產(chǎn)一樣，風(fēng)能是一種可持續(xù)資源，其碳足跡遠(yuǎn)低于燃燒化石燃料，是一種重要的可再生能源［2］。近年來(lái)，我國(guó)的風(fēng)電場(chǎng)數(shù)量迅速增加。政府的目標(biāo)是到2030年10%的能源來(lái)自可再生能源，其中7%～8%將來(lái)自風(fēng)能。據(jù)估計(jì)，到2030年底，廣東省將建成投產(chǎn)海上風(fēng)電裝機(jī)容量約30 GW以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。海上風(fēng)力發(fā)電可以為我國(guó)應(yīng)對(duì)全球氣候變化、實(shí)現(xiàn)碳中和做出積極貢獻(xiàn)。然而，風(fēng)力渦輪機(jī)對(duì)周邊環(huán)境，尤其是鳥(niǎo)類存在潛在影響。這些潛在影響包括直接與渦輪葉片碰撞而造成的死亡、或間接棲息地喪失造成的遷移、屏障效應(yīng)等［3］。除此之外，風(fēng)電也是我國(guó)發(fā)展最快的能源行業(yè)之一，我國(guó)2020年電力行業(yè)新增裝機(jī)容量為190.87 GW，其中風(fēng)電新增裝機(jī)容量達(dá)71.67 GW，占2020年電力行業(yè)新增裝機(jī)容量的37.5%，僅廣東一省開(kāi)工建設(shè)海上風(fēng)電裝機(jī)容量就超過(guò)12 GW。相對(duì)于大規(guī)模的海上風(fēng)能開(kāi)發(fā)，對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)對(duì)鳥(niǎo)類的影響研究并不多。本文將從海上風(fēng)電場(chǎng)對(duì)鳥(niǎo)類影響的來(lái)源、結(jié)果和如何有效預(yù)防等三個(gè)角度進(jìn)行綜述，為我國(guó)發(fā)展海上風(fēng)電的同時(shí)，在風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)階段完成對(duì)鳥(niǎo)類的保護(hù)工作，以避免對(duì)脆弱的鳥(niǎo)類生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。

1 海上風(fēng)電對(duì)鳥(niǎo)類的危害來(lái)源

1.1 風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的撞擊

風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的機(jī)械撞擊是鳥(niǎo)類死亡的直接原因。鳥(niǎo)類可能因與風(fēng)力渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)螺旋槳相撞而死亡，也可能因與渦輪塔、機(jī)艙或風(fēng)電場(chǎng)中的其他結(jié)構(gòu)（如拉索、電力線和氣象桅桿）相撞而受到致命傷害［4］。與風(fēng)機(jī)渦輪葉片碰撞造成鳥(niǎo)類死亡的兩個(gè)最著名的案例分別發(fā)生在加利福尼亞的阿爾塔蒙特山口風(fēng)電場(chǎng)［5］和西班牙南部的塔里法風(fēng)電場(chǎng)［6］。大量的猛禽在這些地點(diǎn)與風(fēng)力渦輪機(jī)相撞，包括大量的金鷹（Chrysaetosat altamont）和獅鷲（Gyps fulvus）［7］。像鷹、鷲這樣的大型長(zhǎng)壽物種通常受到其死亡率的微小增加的影響，而導(dǎo)致整個(gè)種群數(shù)量的降低。據(jù)估計(jì)，美國(guó)每年平均有23.4萬(wàn)只鳥(niǎo)類因與單極風(fēng)力渦輪機(jī)的碰撞而死亡；對(duì)于整個(gè)北美洲，風(fēng)力渦輪機(jī)每年要?dú)⑺兰s32.8萬(wàn)只鳥(niǎo)，使采用風(fēng)力渦輪機(jī)的風(fēng)力發(fā)電成為對(duì)鳥(niǎo)類最具威脅的綠色能源形式［8］。小型雀鳥(niǎo)（鳴禽）是因與風(fēng)能設(shè)施中的渦輪機(jī)碰撞而導(dǎo)致死亡的鳥(niǎo)類，每年約有13.4萬(wàn)只至23萬(wàn)只小型雀鳥(niǎo)因與風(fēng)力渦輪機(jī)碰撞而死亡［9］。美國(guó)鳥(niǎo)類保護(hù)協(xié)會(huì)最新估算的數(shù)據(jù)比過(guò)去研究者估計(jì)的更高——根據(jù)現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)數(shù)量計(jì)算，2021年死于風(fēng)電葉片的鳥(niǎo)類數(shù)量約有68.1萬(wàn)只［10］。然而，并不是所有的風(fēng)電場(chǎng)都會(huì)發(fā)生鳥(niǎo)類撞擊風(fēng)機(jī)葉片的事件，例如：對(duì)直布羅陀海峽上的風(fēng)電場(chǎng)的研究表明，翱翔的鳥(niǎo)類可以檢測(cè)到渦輪機(jī)的存在，因?yàn)樗鼈冊(cè)诳拷鼫u輪機(jī)飛行時(shí)會(huì)改變飛行方向，而且它們的數(shù)量似乎沒(méi)有受到影響［11］。美國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)計(jì)算出，就目前的鳥(niǎo)類死亡率而言，每250只與人類有關(guān)的鳥(niǎo)類死亡中，僅有1只是因風(fēng)能利用造成的死亡［5］。

Langston和Pullan［12］建議考慮鳥(niǎo)類在白天和夜間的行為不同而導(dǎo)致撞擊風(fēng)險(xiǎn)的差異，因?yàn)轼B(niǎo)類在這些場(chǎng)景中的不同行為——例如夜間風(fēng)電樁上的燈光會(huì)吸引昆蟲(chóng)和一些鳥(niǎo)類前往，但此時(shí)較差的能見(jiàn)度可能會(huì)增加鳥(niǎo)類被撞擊的風(fēng)險(xiǎn)。惡劣的天氣和光照條件，如霧、雨、強(qiáng)風(fēng)或黑夜，會(huì)降低鳥(niǎo)類的能見(jiàn)度和飛行高度。這可能會(huì)導(dǎo)致更多的撞擊［13］。然而，由于在這些條件下觀察鳥(niǎo)類很困難，碰撞與惡劣的天氣和光照條件之間的相關(guān)性尚不明確。除此之外，季節(jié)也是一個(gè)因素，Smallwood和Thelander［5］發(fā)現(xiàn)在冬季和夏季的幾個(gè)月里，風(fēng)力渦輪機(jī)導(dǎo)致了更多的鳥(niǎo)類死亡事件。季節(jié)因素可能與天氣、鳥(niǎo)類繁殖等周期性差異有關(guān)。

1.2 噪聲的作用

風(fēng)力渦輪機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的噪音和湍流氣流可能會(huì)嚇跑鳥(niǎo)類并縮小它們的領(lǐng)地，這也會(huì)影響鳥(niǎo)類的繁殖、遷徙、覓食和通信等行為。對(duì)明尼蘇達(dá)州西南部的布法羅嶺風(fēng)電場(chǎng)的研究表明，渦輪機(jī)噪音和渦輪機(jī)的物理運(yùn)動(dòng)可能會(huì)干擾筑巢的鳥(niǎo)類［14］。Zwart等［15］的研究表明，人為噪音可能會(huì)影響鳥(niǎo)類的領(lǐng)土行為。當(dāng)海上風(fēng)電渦輪機(jī)噪音存在時(shí)，知更鳥(niǎo)無(wú)法正常發(fā)出低頻鳴叫聲。而這種低頻叫聲是知更鳥(niǎo)用于阻嚇入侵者的工具。因此，風(fēng)力渦輪機(jī)噪音削弱了它們阻止入侵者的能力，導(dǎo)致額外時(shí)間和精力的消耗，增加受傷的風(fēng)險(xiǎn)，并因此降低繁殖成功率。同樣，噪聲對(duì)鳥(niǎo)類的影響也存在爭(zhēng)議，Nazir等［16］認(rèn)為風(fēng)力渦輪機(jī)在距離350 m以外的地方，噪聲比一臺(tái)家用冰箱的都小，因此不必過(guò)度考慮風(fēng)電噪音對(duì)鳥(niǎo)類的影響。

1.3 電磁場(chǎng)的作用

目前沒(méi)有明顯的證據(jù)表明，風(fēng)電場(chǎng)的電磁輻射會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類造成影響。

2 風(fēng)電場(chǎng)對(duì)鳥(niǎo)類種群的影響

2.1 對(duì)鳥(niǎo)類棲息地的影響

海上風(fēng)電場(chǎng)對(duì)鳥(niǎo)類棲息地的影響，有正反兩個(gè)方面的效應(yīng)。

不利的影響主要表現(xiàn)為部分鳥(niǎo)類物種會(huì)因風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)而被迫遷移棲息地。如：Gonzalez等［17］發(fā)現(xiàn)啄食黑松雞（Tetrao tetrix）在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)后在本地發(fā)生遷移，但它們只是遷離了風(fēng)電場(chǎng)500 m范圍之外，總的數(shù)量并沒(méi)有變化。鳥(niǎo)類因棲息地喪失而被迫遷移的案例很多［18-19］。尤其是風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)對(duì)生活在其周邊區(qū)域內(nèi)的鳥(niǎo)類種群影響最大。當(dāng)面臨批準(zhǔn)風(fēng)電場(chǎng)選址的決定時(shí)，有必要考慮針對(duì)敏感物種的影響變化。紅喉潛鳥(niǎo)（Gavia stellata）和黑海番鴨（Melanitta nigra）在建設(shè)前的Horns Rev海上風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，但在建造后幾乎完全不存在［20］，而普通海番鴨卻已經(jīng)開(kāi)始在渦輪機(jī)之間自由覓食。Nysted海上風(fēng)電場(chǎng)的一些長(zhǎng)尾鴨（Clangula hyemalis）仍然可以活動(dòng)在風(fēng)電場(chǎng)渦輪機(jī)之間，但密度低于建造前［21］。通過(guò)對(duì)挪威西部47個(gè)鷹領(lǐng)地10年的觀測(cè)數(shù)據(jù)，沿海風(fēng)電場(chǎng)影響了白尾鷹的繁殖成功率［22］。Xu等［23］研究了崇明東灘風(fēng)電場(chǎng)對(duì)小白鷺（Egretta garzetta）豐度和能量預(yù)算相關(guān)行為的影響，發(fā)現(xiàn)到風(fēng)電場(chǎng)的距離對(duì)小白鷺的豐度沒(méi)有顯著影響。

風(fēng)電場(chǎng)對(duì)鳥(niǎo)類棲息地也有正面的研究報(bào)道。研究發(fā)現(xiàn)，渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)可以充當(dāng)人工魚(yú)礁，可能會(huì)增加結(jié)構(gòu)多樣性并創(chuàng)造當(dāng)?shù)刎S富的獵物物種。渦輪機(jī)底座周圍的底棲群落的豐度和多樣性比原生動(dòng)物群落增加的更多［16］。這些底棲群落及其伴生的浮游生物，是魚(yú)類的食物來(lái)源。莫爵亭等對(duì)廣東陽(yáng)江風(fēng)電場(chǎng)的研究同樣表明，風(fēng)電海域的初級(jí)生產(chǎn)力明顯高于周邊區(qū)域［24］。此外，海上風(fēng)電場(chǎng)禁止捕撈，導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的魚(yú)類生物量往往比周圍海域更高，從而為鳥(niǎo)類提供了大量的食物。因此，海上風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)作為人工魚(yú)礁和“禁捕區(qū)”，為海鳥(niǎo)和其它海洋生物提供了新的棲息地，具有潛在的海洋保護(hù)和生物多樣性效益［25］。因此，如果鳥(niǎo)類沒(méi)有因渦輪機(jī)本身的存在而流離失所，并且沒(méi)有因碰撞而導(dǎo)致的重大死亡，那么風(fēng)電場(chǎng)的存在就對(duì)鳥(niǎo)類的生存有益。

2.2 對(duì)鳥(niǎo)類交流的影響

風(fēng)力渦輪機(jī)噪音掩蓋了鳥(niǎo)類的交流，因此可能會(huì)影響雄性、雄性和雌性以及親子之間的交流。歐洲知更鳥(niǎo)（Erithacus rubecula）的雄性互動(dòng)就受到風(fēng)力渦輪機(jī)噪音的影響（Garcia等，2015）［26］。由于風(fēng)力渦輪機(jī)背景噪音的存在，在領(lǐng)土被其它雄鳥(niǎo)入侵期時(shí)，雄性的反應(yīng)并不積極。這可能會(huì)導(dǎo)致繁殖成功率降低，因?yàn)樾坌詿o(wú)法有效地保衛(wèi)各自的領(lǐng)地［15］。類似的研究表明部分能量位于較低頻率的鳥(niǎo)類物種的鳴叫聲音都被風(fēng)力渦輪機(jī)噪音掩蓋了，從而影響了它們的正常呼喚、警示等交流信息［27］。我們由此可知，某些特定的鳥(niǎo)類受到風(fēng)力渦輪機(jī)噪聲影響較大。

2.3 對(duì)鳥(niǎo)類種群結(jié)構(gòu)的影響

風(fēng)電會(huì)引起鳥(niǎo)類種群結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，一些對(duì)風(fēng)電場(chǎng)適應(yīng)能力較強(qiáng)的種類能生活在距離風(fēng)電場(chǎng)較近的地方，而較敏感的鳥(niǎo)類則會(huì)遷移出去，這樣就造成了風(fēng)電場(chǎng)周邊環(huán)境鳥(niǎo)類種群結(jié)構(gòu)的變化。在德國(guó)第一個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)“阿爾法文圖斯”風(fēng)電場(chǎng)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部的鳥(niǎo)類豐度比風(fēng)電場(chǎng)外低了75%～92%［28］。有3種鳥(niǎo)類，遷移到了離最外層渦輪機(jī)1 km以上的地方，與此相對(duì)應(yīng)的是有兩種海鷗被吸引到風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部［28］。在墨西哥瓦哈卡風(fēng)電場(chǎng)中，隨著距離風(fēng)電樁機(jī)越來(lái)越遠(yuǎn)，其鳥(niǎo)類的群落多樣性和豐度越來(lái)越高［29］。

有些鳥(niǎo)類雖然無(wú)法適應(yīng)風(fēng)電場(chǎng)的環(huán)境，但因其無(wú)法改變?cè)袟⒌?，則會(huì)受到致命的影響。這種影響最終也會(huì)改變當(dāng)?shù)氐镍B(niǎo)類種群構(gòu)成。例如：鳥(niǎo)類被風(fēng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子撞擊具有物種特異性。部分特定行為或視力敏感性的鳥(niǎo)類物種，會(huì)受到較大的影響，而其它一些物種則影響較小，從而改變了整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)周邊環(huán)境的鳥(niǎo)類物種組成。以美國(guó)加利福尼亞州阿爾塔蒙特風(fēng)電場(chǎng)為例，風(fēng)力渦輪機(jī)每年造成數(shù)千只鳥(niǎo)類死亡，但死亡情況具有很強(qiáng)的物種特異性［6］。在最常飛過(guò)風(fēng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子區(qū)的物種中，某些物種，如紅尾鵟（Buteo jamaicensis）和美洲紅隼（Falco sparverius）的死亡率很高，而其他一些鳥(niǎo)類的死亡率則較低，如普通烏鴉（Corvus corax）、火雞禿鷹（Cathartes aura）等，這表明鳥(niǎo)類的特定行為或視力敏感性導(dǎo)致了這些物種對(duì)風(fēng)電環(huán)境適應(yīng)力的差異［6］。一些靠氣流盤(pán)旋飛行的猛禽類鳥(niǎo)類受風(fēng)機(jī)渦輪的影響較大，其死亡率隨著風(fēng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子區(qū)的距離縮短而線性增加。同樣，有效棲息地喪失的程度和性質(zhì)可能因物種而異。不僅行為，而且承受影響的能力可能因物種而異。壽命短的遷徙物種可能表現(xiàn)出很高的繁殖能力，這在正常情況下可以緩沖它們每年遷徙期間經(jīng)歷的非常高的死亡率。這些物種種群規(guī)模的變化對(duì)死亡率增加的響應(yīng)相對(duì)遲緩；而長(zhǎng)壽物種則不然，由于繁殖產(chǎn)量低，即使死亡率的小幅增加也會(huì)迅速影響種群規(guī)模。因此，在評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)對(duì)鳥(niǎo)類的影響時(shí)，考慮生態(tài)系統(tǒng)功能和物種之間的營(yíng)養(yǎng)級(jí)聯(lián)關(guān)系非常重要：即生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的過(guò)程和相互作用。一個(gè)物種的存在與否，尤其是頂級(jí)捕食者，可能會(huì)影響其獵物的數(shù)量，并最終影響生態(tài)系統(tǒng)的組成［30］。

3 海上風(fēng)電對(duì)鳥(niǎo)類危害的預(yù)防

3.1 選擇合適的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)時(shí)間及地點(diǎn)

將風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)時(shí)間控制在非繁殖期有助于減少鳥(niǎo)類干擾的負(fù)面影響［31］。而渦輪機(jī)的位置選擇則在很大程度上決定了鳥(niǎo)類死亡率的高低［32］。在大多數(shù)情況下，通過(guò)仔細(xì)選址，可以將自然保護(hù)的影響降到最低程度，使其不會(huì)受到重大關(guān)注。在風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的初始階段，使用已有生物群落及其環(huán)境信息來(lái)評(píng)估影響的大小是非常重要的。理想的情況下，這將以先發(fā)制人的戰(zhàn)略方式進(jìn)行，整理信息以確定不太可能對(duì)鳥(niǎo)類（或其他自然保護(hù)利益）產(chǎn)生重大影響的區(qū)域，并優(yōu)先開(kāi)發(fā)它們。在可能的情況下，風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避開(kāi)如下三類鳥(niǎo)類的棲息地：（1）高密度越冬或洄游水禽和涉禽的棲息地，這樣的棲息地一旦受到干擾就有可能發(fā)生大規(guī)模的碰撞死亡；（2）猛禽活動(dòng)水平高的地區(qū)，尤其是個(gè)體繁殖范圍的核心區(qū)域，以及猛禽捕食等飛行活動(dòng)集中的中心區(qū)域，當(dāng)猛禽的常規(guī)飛行路線通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)時(shí)，碰撞幾率會(huì)明顯上升；（3）繁殖、越冬或遷徙種群數(shù)量較少物種的棲息地，特別是那些在瀕危保護(hù)名單內(nèi)的物種，它們的種群規(guī)模可能對(duì)碰撞導(dǎo)致的死亡率增加很敏感?？傊邙B(niǎo)類保護(hù)的海上風(fēng)電場(chǎng)址的選取，需要對(duì)當(dāng)?shù)伉B(niǎo)類物種有專業(yè)的了解，才能進(jìn)行細(xì)致的評(píng)估，例如：關(guān)鍵鳥(niǎo)類種群的行為、棲息地要求，以及與生產(chǎn)力相關(guān)的種群發(fā)展規(guī)模和物種脆弱性等。簡(jiǎn)單的環(huán)評(píng)報(bào)告不能滿足這一要求。

3.2 雷達(dá)和GPS監(jiān)控下的智能控制

雷達(dá)技術(shù)可以檢測(cè)到鷹和其他鳥(niǎo)類何時(shí)接近。當(dāng)雷達(dá)以及控制中心的人員確定鳥(niǎo)類在某個(gè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，渦輪機(jī)可以被減慢或關(guān)閉。事實(shí)證明，雷達(dá)系統(tǒng)比光學(xué)攝像頭等其他系統(tǒng)更能分辨烏鴉（或一群昆蟲(chóng)）和鷹。精細(xì)的雷達(dá)技術(shù)可以降低大型物種接近風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，包括鳴鶴、禿鷹和老鷹等受保護(hù)的鳥(niǎo)類［33］。預(yù)警雷達(dá)技術(shù)已在鳴禽春季遷徙期間部署在得克薩斯州墨西哥灣沿岸的風(fēng)電場(chǎng)。通過(guò)關(guān)注鳴禽遷徙時(shí)的氣象條件（如：低能見(jiàn)度等），可以預(yù)測(cè)鳴禽可能飛得更低，更接近渦輪機(jī)，從而采取關(guān)機(jī)等相應(yīng)措施，提前預(yù)防［33］。

最先進(jìn)和應(yīng)用最廣泛的技術(shù)是使用雷達(dá)和GPS檢測(cè)進(jìn)入風(fēng)電場(chǎng)的鳥(niǎo)群并及時(shí)關(guān)閉渦輪機(jī)以便鳥(niǎo)類飛過(guò)。2006年，Babcock and Brown公司率先在得克薩斯州的海灣風(fēng)電項(xiàng)目安裝了這樣的系統(tǒng)［34］。有些風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)對(duì)鳥(niǎo)類的監(jiān)測(cè)和風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)是用于保護(hù)特定物種的。在加利福尼亞的特哈查比山脈，風(fēng)力開(kāi)發(fā)商Terra-Gen定制了專門(mén)的鳥(niǎo)類檢測(cè)系統(tǒng)，以保護(hù)加利福尼亞禿鷹。這是北美最大但是最受威脅的鳥(niǎo)類（只有大約230只在野外生存）。由于大多數(shù)禿鷹都貼有帶著GPS傳感器的標(biāo)簽，因此風(fēng)電場(chǎng)建立了一個(gè)系統(tǒng)：當(dāng)禿鷹在風(fēng)電場(chǎng)的兩英里范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在兩分鐘之內(nèi)關(guān)閉渦輪機(jī)以避免傷害［35］。通過(guò)監(jiān)測(cè)與智能控制，在強(qiáng)風(fēng)中關(guān)閉渦輪機(jī)，可以減少利用空中氣流進(jìn)行盤(pán)旋或滑翔飛行的鳥(niǎo)類因紊流被帶入風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的風(fēng)險(xiǎn)。這種結(jié)合監(jiān)控的智能風(fēng)電控制技術(shù)可以有效地減少風(fēng)電場(chǎng)對(duì)鳥(niǎo)類的傷害。

3.3 其它的防范措施

風(fēng)電場(chǎng)的幾何形狀也會(huì)影響到鳥(niǎo)類的種群——通過(guò)模型設(shè)計(jì)出有利于鳥(niǎo)類規(guī)避渦輪機(jī)葉片撞擊的風(fēng)電場(chǎng)形狀，可以有效降低建設(shè)后鳥(niǎo)類的死亡率［36］。類似的研究表明，在風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)留下足夠大的區(qū)域沒(méi)有風(fēng)力渦輪機(jī)，可以確保鳥(niǎo)類更安全地覓食和旅行，可以最大限度地減少死亡數(shù)量。對(duì)南非開(kāi)普敦西海岸規(guī)劃中的風(fēng)電場(chǎng)的白鵜鶘遷徙模擬表明，從風(fēng)電場(chǎng)中移除五個(gè)風(fēng)險(xiǎn)最高的渦輪機(jī)，或制定在鳥(niǎo)類遷徙的高峰時(shí)段至少關(guān)閉這些渦輪機(jī)的限電方案，理論上可以將對(duì)鳥(niǎo)類遷徙的影響降低到可接受的水平［37］。

風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)在降低鳥(niǎo)類死亡率方面也很有效［38］。例如，擴(kuò)大葉片和降低風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)速可以降低鳥(niǎo)類死亡率。風(fēng)力渦輪機(jī)對(duì)鳥(niǎo)類視力的影響是鳥(niǎo)類與渦輪機(jī)塔架發(fā)生碰撞的原因之一。發(fā)現(xiàn)涂有圖案的刀片可以提高猛禽的視力［39］。夜間照明可以使葉片更加顯眼［40］。但是，也有研究表明渦輪機(jī)塔架上的燈可能會(huì)吸引鳥(niǎo)類，尤其是在惡劣的天氣條件下，會(huì)增加碰撞的機(jī)會(huì)［12］。然而，Arnett等人發(fā)現(xiàn)無(wú)論風(fēng)力渦輪機(jī)上的燈是否點(diǎn)亮，鳥(niǎo)類或蝙蝠的死亡數(shù)量都沒(méi)有差異［41］。此外，目前的海上風(fēng)電樁有單樁、四柱型、海上浮臺(tái)型等多種類型，選擇對(duì)鳥(niǎo)類友好（能提供更大棲息地）的樁機(jī)類型也有利于鳥(niǎo)類的保護(hù)。

4 結(jié)論

無(wú)論海上還是陸地，自從風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)始建設(shè)后，鳥(niǎo)類就是受影響最大的生物群落之一。因此風(fēng)電場(chǎng)對(duì)鳥(niǎo)類的影響吸引了大量的科學(xué)家開(kāi)展相關(guān)研究。其研究結(jié)論也形成了三類不同的觀點(diǎn)：正面影響，負(fù)面影響和無(wú)明顯影響。正面影響觀點(diǎn)認(rèn)為，海上風(fēng)電場(chǎng)具有島礁效應(yīng)，給鳥(niǎo)類帶來(lái)了新的落腳點(diǎn)和更多的食物來(lái)源，有利于鳥(niǎo)類的種群發(fā)展，應(yīng)該積極鼓勵(lì)；負(fù)面影響的觀點(diǎn)則認(rèn)為，風(fēng)電場(chǎng)無(wú)論在建設(shè)過(guò)程，還是在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，都給鳥(niǎo)類帶來(lái)了撞擊、噪音等各種威脅，需要我們?cè)诎l(fā)展風(fēng)電過(guò)程中審慎考慮；而第三類研究者則認(rèn)為沒(méi)有直接的證據(jù)表明海上風(fēng)電對(duì)鳥(niǎo)類有危害，或者這些危害與其他環(huán)境因子的影響相比可以忽略不計(jì)。上述三種觀點(diǎn)都有其科學(xué)的一面，也都存在地域和考察角度上的局限性。對(duì)風(fēng)電場(chǎng)鳥(niǎo)類開(kāi)展更加深入的研究，將有利于我們掌握海上風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)相關(guān)的鳥(niǎo)類生態(tài)學(xué)基本規(guī)律，形成降低生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響的科學(xué)決策。

在我國(guó)發(fā)展碳中和的道路上，風(fēng)電是一種理想的能源，在將來(lái)必將發(fā)揮巨大作用。但風(fēng)電場(chǎng)給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來(lái)的影響，尤其是鳥(niǎo)類的影響是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。在鳥(niǎo)類豐富的地方建造風(fēng)電場(chǎng)，可能會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類帶來(lái)負(fù)面影響，但在鳥(niǎo)類平時(shí)不可到達(dá)的海域建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)，則可能為其提供新的棲息地。這些都需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐镍B(niǎo)類種群組成和生活習(xí)性等實(shí)際情況，開(kāi)展針對(duì)性的研究和分析。同時(shí)，我國(guó)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)也處于起步階段，在后續(xù)的建設(shè)過(guò)程中，如何開(kāi)展創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，使風(fēng)電設(shè)施對(duì)鳥(niǎo)類生活的影響最小化，甚至有利于鳥(niǎo)類的棲息和繁衍，實(shí)現(xiàn)人類與自然生態(tài)環(huán)境的和諧共處，是我們科研工作者未來(lái)應(yīng)該努力的方向。