摘要： "风力发电已经逐步替代化石能源成为新型的供能手段，然而随着风电产业开发的快速崛起，风电场对周边的生态环境和野生动物的保护和多样性都会产生一定的影响，特别是东营作为众多候鸟迁徙路线上必经的中转停歇地，因此风电场的建设对鸟类的影响更为突出。本研究在施工期鸟类迁徙的高峰段开展鸟类调查，共发现鸟类26种，隶属于9目11科，其中以雁形目鸟类居多，生态类群以游禽和涉禽为主，有9种属于国家I、II级重点保护动物。居留型以夏候鸟和旅鸟为主；区系主要为广布种。在海上4个样点中，N3样点的鸟类多样性指数最高（1.64）；在陆上4个样点中，N5样点鸟类多样性指数最高（2.74），且距离风电场最远。通过分析海上风电场对鸟类迁徙和多样性的影响，提出制定科学的鸟类监测计划，并进行风电项目建设后的生态状况评估工作，运用新科技手段降低鸟类碰撞风险等保护建议，以期为早日实现风电发展与生态保护的双赢提供参考。
关键词： "海上风电； "鸟类群落； "多样性； "保护措施
中图分类号： " Q 958 " " " " " " " 文献标识码： " A " " " " " " " "文章编号：１００1 － 9499（２０24）04 － 0043 － 06
Influence of Offshore Wind Power Construction in Dongying on Bird Diversity and Its Protection Measures
HOU Jiling1 HUANG Shuai1** GONG Dajie2 WANG Jianyong1 ZHENG Zhiyong1 XU Xuan1
（1. "North Sea Forecasting and Disaster Reduction Center of the Ministry of Natural Resources， "Shandong Qingdao 266100; "2. "Northwest Normal University， "Gansu Lanzhou 730070）
Abstract Wind power generation has gradually replaced fossil fuels as a new type of energy supply method， however， with the rapid rise of wind power industry development， wind farms will have a certain impact on the surrounding ecological environment and the protection and diversity of wildlife， especially as Dongying is a necessary transit stop for many migratory birds on the migration route， the construction of wind farms has a more prominent impact on birds.In this study， a bird survey was carried out in the peak section of bird migration during the construction period. A total of 26 species of birds were found， belonging to 9 orders and 11 families， most of which were Anseriformes， and the ecological groups were mainly natatores and wader， nine species were classified as national level I and II key protected animals.The resident type is mainly summer migratory birds and migratory birds; the flora is mainly a widely distributed species.Among the four sampling point in the sea， the bird diversity index of point N3 is the highest （1.64）; Among the four sampling point on land， the bird diversity index of point N5 is the highest（2.74） and the farthest from the wind farm.By analyzing the influence of offshore wind farms on bird migration and diversity， this paper puts forward some protection suggestions， such as making a scientific bird monitoring plan， evaluating the ecological situation after the construction of wind power projects， and reducing the risk of bird collision by using new scientific and technological means， so as to provide reference for realizing the win-win situation of wind power development and ecological protection at an early date.
Key words offshore wind power； bird community； diversity； protection measures
随着全球经济的快速发展，以煤炭为基础的火力发电不断承受着日益增长的生态环境约束[ 1 ]。由于焚烧石油、煤炭等化石燃料，温室气体不断积累造成全球气候变暖，环境污染问题愈发严重[ 2 ]。目前，我国正在大力实施“双碳”战略，推动社会经济低碳绿色转型[ 3 ]，其中风能作为一种清洁而稳定的可再生能源[ 4 ]，在缓解能源危机、减缓气候变化、控制污染排放方面发挥着重要作用，而海上风力发电在未来发展趋势中已经成为沿海国家和地区风电发展的重要方向[ 5 - 6 ]。
随着风电行业的快速发展，风电场对鸟类的影响也日益受到国内外学者的广泛关注[ 7 - 9 ]，直接影响主要是鸟类与风力发电设施发生碰撞造成死亡，而间接影响主要体现在鸟类的躲避行为、栖息地破坏和流离失所等[ 10 ]。从风能资源来看， 东营市近海区域 100 m高度平均风速达7.6 m/s，沿海县区100 m高度平均风速达6.2～6.8 m/s，风速整体分布均匀，开发空间大[ 11 ]；同时作为东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙的重要中转站，也是鸟类重要的繁殖、栖息地[ 12 - 13 ]。为此，本文以山东东营地区风电场为例，通过分析研究区域内鸟类多样性、空间分布等情况，以期为有关部门及后续工程建设提供有关建议，为我国风电与生态环境保护之间的协调发展、碳达峰碳中和“3060”目标的实现提供数据支撑。
1 研究区域概述
本调查区域位于山东省东营市河口区北部海域的山东能源渤中海上风电工程项目，风电场场区水深17～19 m，场址中心离岸距离约19 km。经度范围为 118°52′10.83″E～119°01′29.55″E，纬度范围为 38°15′10.65″N～38°17′37.23″N（图1）。东营市河口区为典型的黄河三角洲地貌，地势西高东低、南高北低，受欧亚大陆和西太平洋共同影响，属暖温带大陆性季风气候[ 14 ]。由于黄河在历史上不断改道、积淤，经过河水的反复冲切，加之淤积套叠，因此形成了类型多样的地貌。
研究区域附近有山东黄河三角洲国家级自然保护区，该自然保护区是以保护黄河口珍稀濒危鸟类和新生湿地生态系统为主体的湿地类型自然保护区，是目前中国暖温带湿地生态系统中保存最年轻、广阔、完整的[ 15 ]。
图1 调查区域位置图
2 材料与方法
2. 1 调查时间
鸟类调查选择在施工期开展1次，主要在迁徙高峰季节9～10月进行，故本次选择在2022年11月23日至24日秋季候鸟迁徙期进行调查。鸟类调查时间一般在早晨日出后3 h内和傍晚日落前3 h内进行。
2. 2 调查方法
结合调查区域实际情况，本次鸟类调查在海上和陆上各布设4个样点，共计布设8个样点（图2）。由于调查区域较为开阔，记录的样点半径小于25 m，样点之间的距离至多保持在200 m以上；先根据《生物多样性观测技术导则 鸟类（HJ 710.4—2014）》附录 F 生境类型表确认调查区域生境类型，然后利用望远镜和相机长焦镜头观察样点附近的鸟类，在观察过程中一边观察一边填写《鸟类调查记录表》，并选取适当时机和位置进行鸟类照片拍摄。当鸟类数量较少时，直接记录各种鸟类的种类和数量；当鸟类数量较多，同时鸟类又处于迅速活动状态时，可以通过辅助拍照的方式来估计鸟类数量。
2. 3 分析方法
鸟类多样性评价使用香农-威纳指数、均匀度指数、辛普森指数。
（1）Shannon-Weiner 多样性指数（H）：H=-Pi ln Pi
（2）Pielou均匀度指数（E）：E=H/Hmax
式中： Pi= Ni /N，Ni为 i 物种的个数；N 为群落中物种的总个数；S 为群落中的总物种数，Hmax=ln S[ 7 - 8 ]。
鸟种的识别和鉴定主要参考《中国鸟类生态大图鉴》[ 9 ]，物种分类系统依据《中国鸟类系统检索》（第三版）[ 10 ]和《中国鸟类分类与分布名录》（第四版）[ 11 ]。珍稀物种的确定依据《2021国家重点保护野生动物名录》（http：//www.Forestry.gov.cn/main /5461/ " 20210205 /122418860831352.html）和《中国濒危动物红皮书》[ 12 ]。
3 结果与分析
3. 1 鸟类生境类型及物种组成
经调查4个海上样点N1-N4所在区域生境类型均为为沿海-外海，4个陆上样点中N5、N6样点所在区域生境类型为沿海-沿海滩涂，N7、N8样点所在区域生境类型为沿海-沿海滩涂+沿海-外海。
调查区域8个样点秋季调查共发现鸟类26种（表1），分别隶属于9目10科。按目统计，其中以雁形目种类最多，鸻形目、鹈形目次之，分别为8种、5种、4种，各占整个调查区域鸟类总种数的30.8%、19.2%、15.4%，为优势目（图3）；按科统计，其中以鸭科种类最多，鸥科和鹭科次之，分别为8 种、5种、3种，分别占整个调查区域鸟类总种数的30.8%、19.2%、11.5%，为优势科，计有6科为单种科。
3. 2 鸟类区系及居留型
8个样点秋季调查共发现鸟类26种，均为广布种，未发现古北界和东洋界种。得到以上结果的主要原因是东营市虽地处古北界，但同时又位于东北亚内陆和环西太平洋两条鸟类迁徙路线上，因此广布种占比极高。
在8个样点的调查中发现夏候鸟最多，旅鸟次之，分别为9种、8种，冬候鸟和留鸟较少，分别为5种、4种，分别占调查区域鸟类总种数的34.6%、30.8%、19.2%、15.4%（图4），由此可见，迁徙鸟构成了该区域鸟类群落的主体，说明该区域已成为鸟类迁徙途中重要的停歇区，迁徙鸟类以夏候鸟为主，留鸟所占比例最小。
3. 3 鸟类生态类型
调查发现26种鸟类中游禽最多，为15种；涉禽次之，为8种；猛禽和鸣禽较少，分别为2种、1种，分别占调查区域鸟类总种数的57.7%、30.8%、7.7%、3.8%（图5），由于调查样点的生境类型多为外海和沿海滩涂，因而调查区域鸟类明显以游禽和涉禽为主。
3. 4 珍稀濒危鸟类
在调查中发现有4种属于国家I级保护野生动物，分别为遗鸥（Ichthyaetus relictus）、白鹤（Leucogeranus leucogeranus）、白头鹤（Grus monacha）、黑鹳（Ciconia nigra），有5种为国家II级保护野生动物，分别为大天鹅（Cygnus cygnus）、小天鹅（Cygnus columbianus）、白琵鹭（Platalea leucorodia）、黑翅鸢（Elanus caeruleus）、白尾鹞（Circus cyaneus）；有16 种属于“三有”保护动物；依据《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》（IUCN Red List of Threatened Species）发现 1种 IUCN 红色名录 CR（极危）级别鸟类，3 种 VU（易危）级别鸟类，21 种 LC（无危）级别鸟类（图6）。
3. 5 鸟类群落物种多样性
鸟类物种多样性以Shannon-Wiener多样性指数（H）和Pielou均匀度指数（E）评价（图7），根据所划分的8个样点，在海上4个样点中，N3样点的鸟类多样性指数最高（1.64）；在陆上4个样点中，N5和N7样点鸟类多样性指数较高（2.74和1.93）；而N4和N8样点多样性指数较低，主要是因为这2个样点均出现了单一物种数量太多导致生物多样性指数明显降低的情况，N4样点调查发现87只普通鸬鹚（Phalacrocorax carbo），N8样点调查发现367只红嘴鸥（Chroicocephalus ridibundus）。
4 结论与讨论
4. 1 海上风电场对鸟类迁徙的影响
调查结果显示，迁徙鸟类多以夏候鸟为主，且以雁形目和鸻形目鸟类居多，种类组成上多属涉禽和游禽，主要在沿海的滩涂、河口等生境进行觅食和休憩，而调查区域临近于黄河口，黄河入海会裹挟大量泥沙，内含丰富的营养物质，这些营养物质会不断堆积在海岸上，从而孕育出大量的底栖生物，为途经的候鸟提供丰富的食物[ 16 ]。在调查时发现在施工灯开启时有鸟类环绕，有研究[ 17 - 19 ]表明，鸟类在大风和阴雨天夜间迁徙时会表现出极强趋光性，而夜间施工灯光会严重影响候鸟对迁徙方向的判断，而鸟类在改变迁徙路线或回避障碍物会造成自身不必要的能量损耗，从而影响其在迁徙路线上停歇地和取食地的选择、换羽以及区域间的固有联系，造成不利的潜在影响。同时也有研究[ 20 - 22 ]表明，在夜间和多雾等恶劣天气条件下，鸟类撞击风力发电机叶片或塔架的可能性较大，在后续运营期间，风电机组还会产生较大噪声从而影响周边栖息的鸟类。调查发现N4和N8样点作为距离海上风机组最近的调查样点，其鸟类种类和数量均较低，也侧面反映出风电机组对迁徙停歇鸟类产生较大影响。
4. 2 海上风电场对鸟类多样性的影响
海上风电场不仅会影响海洋生态环境，还会引起鸟类种群结构产生变化。一些对风电场适应能力较强的种类则能在距离风电场较近的地方栖息，而较敏感的鸟类则会迁移出去[ 23 ]。本调查中距离风电机组最近的海上N4和海底电缆的起点陆上N8样点，鸟类多样性和均匀度指数均为最低，且调查到的大多为普通鸬鹚和红嘴鸥等优势种鸟类。有研究发现[ 24 ]，“阿尔法文图斯”风电场作为德国第一个海上风电场，其风电场内部的鸟类丰度比风电场外低75%～92%。而N5样点距离风电机组最远，鸟类多样性和均匀度指数最高，说明鸟类多样性与距风电场距离呈现显著正相关，这与很多研究[ 25 - 26 ]得出的趋势一致，原因可能在于风电场虽然占据面积不大，但其在施工期间所产生的噪声、电磁辐射、光影及人为活动干扰等[ 27 - 28 ]均会对鸟类栖息环境造成影响甚至导致栖息地碎片化。调查还发现，留鸟虽种类占比最少，但数量上占比较大，由于风电场施工期间鸟类可能会因视觉（或其他）刺激而产生主动避免靠近风力涡轮机的规避行为[ 29 ]，而当地留鸟种群会逐步对风机产生适应性并进行调整，因此海上风力涡轮机对留鸟的影响较大，对本地区鸟类多样性造成潜在的影响。
5 保护措施及展望
下一步，风电场将进入运营阶段，建议采取以下鸟类保护措施：
（1）由生态环境部、自然资源部等相关部委进行指导，风电企业、科研院所、各动物保护组织等组成联合协调机构，根据项目工程特点，制定运营期鸟类监测计划，委托给科研机构开展鸟类监测调查工作，并进行风电项目建设后的生态评估工作，及时对环境影响减缓措施及时调整和补充，设立观鸟台和候鸟救护站，在恶劣天气期间派专人巡视风电场，发现珍稀保护鸟类撞击受伤时，及时送至鸟类救护站，由鸟类救护站人员进行救治。切实将风电对于鸟类的影响降到最低。
（2）加强夜间鸟类迁徙季节升压站灯光管控，室外禁止使用钠蒸气灯、红光灯等对鸟类有吸引力的灯光，可采用蓝、绿色光灯进行照明；室内安装遮光窗帘，以减少光源对夜间迁徙鸟类的干扰。在鸟类迁徙高峰时间内24 h观测鸟类迁徙情况，采用新技术降低鸟类碰撞风险，例如安装鸟类识别雷达，如果检测到有鸟类临近，则自动关闭风力涡轮机，一旦鸟类安全越过涡轮机，系统将自动重启。
（3）改善风电场生态环境，对风电场周边鸟类栖息地进行生态补偿，提高不同高度植被盖度，增强环境空间异质性，通过生态保护修复工程增加底栖生物的物种丰富度[ 30 ]等。
鸟类对区域人为干扰、生境格局变化的响应及自身调节是一个长期的复杂的过程，鸟类种群结构的响应变化趋势也需一定周期得以显现；另外，海上风电场对区域鸟类种群的影响还受到近岸其他工程影响因素的干扰。因此，海上风电场对鸟类的影响仍需长期的连续观测，通过结合视频的人工观测、GPS无线跟踪等先进技术手段，对风电场区域鸟类的栖息、觅食、迁飞等活动进行全方位、多角度的研究，为后续新建海上风电场的选址提供科学的方案，确保海上风力发电和野生动物保护之间的和谐发展。
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