收稿日期:2023-08-01
作者简介:宋惠君(1972-)
,男,高级工程师,主要从事森林资源规划调查野生动物救援救护,森林防火等相关工作。宋惠君
(安徽省东至县林业局,安徽东至247200
)摘要:风力发电是目前最具发展前途的可再生能源之一,在缓解能源危机、扭转气候变化、控制污染
排放中发挥着重要作用。但不容忽视的是风电建设对鸟类造成的负面影响。为了解安徽池州市东至县青山风电场项目对候鸟迁徙的影响,采用样线法在评价范围内进行了调查,统计分析了区域内鸟类多样性,对建设区域及周边鸟类产生的影响进行了分析。结果表明:风电场建设对项目周边鸟类影响主要来自项目施工建设的人为干扰、噪声惊扰、地面作业对鸟类栖息地的破坏及光源影响包括一些本地留鸟、旅鸟和一些迁徙的迷鸟以及一些大型猛禽具体可能的影响。同时,从风电场选址、风机外表等多方面提出了降低对鸟类影响的保护建议以及切实可行的保护对策。总的来说,青山风电场对候鸟的影响在可控范围内。
关键词:风电场;鸟类;影响评价;多样性中图分类号:X 82      文献标识码:A
文章编号:1674-9944(2023)18-0087-06
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1 引言
随着化石能源资源越来越少,环境问题越来越突出,采用清洁绿风能发电已经成为新能源领域最具潜力的生产方式。全球风能蕴藏量极大超过了地球可用水能总量,自1991年丹麦兴建世界首座海上风电场后,世界风电设施装机容量正以年均30%的速度快速增长,风电技术的日臻成熟,预示
了全球能源未来的发展趋势。
随着风电项目在我国的大力建设,风电场的建设与运行会对生态环境和野生动植物资源造成不同程度的负面影响,其中对鸟类的影响尤其突出。研究表明,风电场的建设与运行对鸟类的影响是多方面的:从噪声的产生来看,因鸟类对于噪声的敏感性较高,风机运行时的叶片扫风噪声将影响鸟类的觅食、栖息等行为[1];在设施建设中,风电场输电线路撞击越冬鸟类比风机和升压站影响更大,易造成鸟类损伤或死亡[2];在区位选择上,风电场的建立将通过对鸟类栖息地的占用间接地对风电场周围鸟类栖息、觅食等行为产生影响[3];在生态环境层面,风电场的建设使局域微环境发生变化,例如环境基质组成,水文与生态过程以及底栖生物密度与分布等,还带来噪声、灯光干扰等影响鸟类生存[4];从光源影响来看,鸟类夜间迁徙,遇到大雾、降雨等天气,易受迁徙通道内光源的吸引而向光源方向飞行,很容易撞击光源周围障碍物[5]。总的来说,风电场建设与运行对鸟类造成的影响是不容忽视的,需要对其影响进行评价,并提出相应保护建议与措施。
为了适应我国风电场建设发展的趋势,对青山风电场内是否涉及鸟类的主要迁徙通道以及是否会对鸟类迁徙造成影响等问题进行系列评价,保护鸟类,建设及运行等方面提供意见及管理办法[6]。该工程通过样线法调查了评估范围,并对该地区鸟类多样性及建设地区及其周边地区对鸟类所造成的影响进行了分析。同时,提出降低对鸟类影响的保护建议及切实可行的保护对策,以期对风电场设计与规划工作、施工过程及工程管理提供科学建议[7]。
2 评价区概况
2.1 气候特征
本项目区域气候属于亚热带季风气候,有充足的光照,换季气候变动明显。春季时有低温和连续阴雨,夏季梅雨量集中易洪涝,秋季降雨量偏少易干旱,冬季时有强寒流,冬雪几乎年年有。
据东至县气象局1958~2022年资料统计,年际气温起伏较小,夏季温度最高可达41.3℃,冬季最低可达-11.6℃。全年东北风为主导风向,而西南风多出现在夏季。风机附近8289#测风塔多年平均风速为5.83m/s,其中,最大和最小风速分别为6.16m/s(2013年)和5.41m/s(2014年)。
2.2 生境类型
评价区内生境类型可划分为林地、草地、农田、居民点、河流湿地等生境类型。项目区森林资源丰富,林地占地比例85%以上,植被类型主要为亚热带针叶林,亚热带针阔叶混交林,常绿阔叶林,亚热带竹林,灌木,芭茅,草丛和水生植被落。
3 调查方法
3.1 历史文献调研
结合《安徽鸟类图鉴》《中国鸟类图鉴》《中国鸟类野外手册》等书籍和文献,记录该项目区域分布鸟类种类。
3.2 实地调查
(1)样线设置及长度。样线指在调查中行走的一定路线以及在该路线行走调查中所覆盖的相对应的调查范围。每条独立的样线长度一般需要1 k m及以上,样线的设置需要根据具体生境类型和地形情况来确定。每种生境类型确定2~3条调查样线,各样线互不重叠、均匀分布或随机分布在调查区域内。在实际调查时可根据实地情况利用各种道路作为调查样线,如公路、小径、溪流等。
(2)行进速度。在进行样线调查时,观察者需要有一个相对稳定的行进速度,通常规定在1.5~ 3k m/h。在茂密的丛林视野条件较差的环境下行进速度相对缓慢,以便有更多的时间来寻隐藏在树林中的鸟类;在视野较好树林开阔的环境下可以设置较高的行进速度,以避免重复观察。
(3)调查时间和次数。根据大多数鸟类的活动高峰期在早、晚2个时间段的活动规律,确定鸟类调查的最佳时段在早晨日出后3h内和傍晚日落前3h内。每条路线做一次调查是不能反映该地区鸟类的真实情况的。一般要求调查结果要达到记录调查地域所有鸟类的75%~80%。
(4)记录方式。在对样线进行行进调查的过程中,对样线两边及前面所见、所闻鸟类的种类、数量进行记录,而不是对调查者后面飞到前面的鸟进行记录,以避免反复记数。所听鸟类鸣叫声,能够判断物种,亦应记录在案。调查者在调查过程中应匀速前进,只在记录时方可停止,并以最快的速度恢复调查。
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宋惠君椇
风电建设对鸟类迁徙的影响生态文明建设:自然与生态
4 调查结果
4.1 鸟类种类及居留型
本次调查共统计到湿地鸟类190种,隶属于17
目、49科,其中水鸟类87种,占鸟类种数的45.8%。
从种类组成来看,共记录到非雀形目鸟113种、雀形目鸟类77种,分别占鸟类物种总数的59.5%和
40.5%。物种数最多的为雀形目(22科、77种)
,物种数最少的为鸮形目、雨燕目和戴胜目(均为1科1种)(图1
)。图1 项目区域外重要湖泊鸟类资源
从鸟类居留型分析,
繁殖鸟类(留鸟和夏候鸟)共103种,其中留鸟56种,占总种数的29.47%;夏候鸟47种,占总种数的24.74%。非繁殖鸟类中,
冬候鸟66种,占总种数34.74%;旅鸟21种,占总种数11.05%(图2)。留鸟在各目均有分布,其中以雀形目鸟类居多,共32种,占留鸟种数的57.14%。冬候鸟主要为鹳形目、雁形目、鸻形目
。图2 鸟类居留型
4.2 鸟类区系型
从鸟类区系组成来看,在190种鸟类中广布种
38种,占总种数的34.86%,
代表物种为小(
)、苍鹭(
)
等。古北界鸟类101种,占总种数的53.16%,代表物种为东方白鹳(
)、小天鹅(
)等。东洋界鸟类51种,
占总种数的26.84%,代表性物种为小白鹭(
)、珠颈斑鸠(
)等。
繁殖鸟类有103种,其中古北界鸟类25种、东洋界鸟类49种、广布鸟类29种,分别占繁殖鸟类总数的24
.27%、47.57%和28.16%。从繁殖鸟类的区系组成分析来看,以东洋界鸟偏多,其次是广布鸟类,古北界鸟类所占比例相对较小。因此具备由东洋界向古北界过渡的特征(图3
)。图3 鸟类区系组成
4.3 国家重点保护鸟类
此次调查共发现国家重点保护鸟类19种,
其中4种国家Ⅰ级保护鸟类,15种国家Ⅱ级保护鸟类。与以往历史资料相比,国家Ⅰ级保护物种减少2种(白肩雕、大鸨),国家Ⅱ级保护物种减少
9种(黑头白鹮、斑头鸺鹠、苍鹰、赤腹鹰、雀鹰、日本松雀鹰、黑鸢、乌雕和白腹鹞)增加1种
(角
)。
9
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2023年9月绿科技(J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y )第18期
表1 国家重点保护鸟类名录
序号中文名拉丁名
保护等级
1黑鹳Ⅰ2东方白鹳Ⅰ3白鹤Ⅰ4白头鹤Ⅰ5
角Ⅱ6卷羽鹈鹕Ⅱ7黄嘴白鹭Ⅱ8白琵鹭Ⅱ9
小天鹅Ⅱ10白额雁Ⅱ11鸳鸯Ⅱ12白尾鹞Ⅱ13普通鵟Ⅱ14红隼Ⅱ15游隼Ⅱ16白枕鹤Ⅱ17灰鹤Ⅱ18小鸦鹃Ⅱ19草鸮
5 风电场建设对候鸟的影响
因候鸟的迁徙通道多为沿江湖泊、河流、湿地等,且迁徙的方向多为河流、湖泊、湿地相连通的区域,很少穿越林地进行迁移;并且本项目距离鸟类迁徙通道有一定的距离,因此项目建设对候鸟的影响较小,但也不排除某些迷鸟和一些短暂停留的候鸟。因此,有必要对这些“偶见的客人”的影响作出评价。
5.1 人为干扰影响
施工期来往车辆和作业人员活动使鸟类受到一定干扰,此类干扰主要会对候鸟造成惊扰,会减少候鸟在此地的停留时间,增加鸟类取食时的警戒频次和警戒时间,降低鸟类觅食效率,使区域生境适宜度下降,长期而言也会导致鸟类迁移到其他区域。
5.2 噪声惊扰影响
(1
)主要噪声源。根据风电项目施工特点,施工过程可分为土石方施工期、风机基础施工期以及
风机设备安装期。不同阶段施工设备不同。在查阅相关资料后得到各个施工设备工作时的噪声值,数值见表2。
表2 主要施工设备噪声值
施工设备名称
距离设备10m 处
平均A 声级/d B (A )
土石方施工期
液压挖掘机82轮式装载机85推土机82光轮压路机
80风机基础施工期
混凝土搅拌机83混凝土振捣器79振动夯锤
90风机设备安装期
冲击式钻孔机85汽车式起重机
75空压机
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(2
)预测模式。①点声源衰减公式:
()=(0)-20l g
(/0)(1)式(1)中:()为距声源r 处的声级,d B
(A );(0)为参考位置r 0处的声级,
d B (A
);为预测点与点声源之间的距离,m ;0为参考位置与点声源之间的距离,m ;
②等效声级贡献值计算公式:e q g
=10l g
1
00.1
)
(2
)式(2
)中:e q g
为建设项目声源在预测点的等
效声级贡献值,d B (A )
;为
声源在预测点产生
的声级,d B (A );为预测计算的时间段,s
为声源在时段内的运行时间,s
。③预测点的预测等效声级()
计算公式:=10l g (100.1+100.1)(3)式(3)中:e q g 为建设项目声源在预测点的等效
声级贡献值,d B (A )
;e q
b 为预测点的背景值,d B
(A )
。(3
)影响分析。项目施工过程中不同设备同时施工会存在叠加效应。根据上述公式可以计算得到多台设备同时施工对环境造成的影响范围(表3
)。表3 不同施工阶段噪声影响范围
施工阶段设备测点与声源距离10m
/d B (A )20m
/d B (A )40m
/d B (A )60m
/d B (A )80m
/d B (A )100m /d B (A )150m
/d B (A )200m
/d B (A )达标距离/m 昼夜土石方施工期90.584.578.474.972.470.567.064.5106594基础施工期91.185.179.175.673.171.167.665.1114641设备安装期
88.782.776.773.270.7
68.7
65.2
62.7
86
486
由表3可知,
多台设备同时施工时,昼间距离114m ,夜间距离641m 时可满足标准要求,可见夜间施工噪声所造成的影响远大于白天,因此施工单位应避开夜间施工,避免多台设备同时工作的叠加
9
宋惠君椇风电建设对鸟类迁徙的影响生态文明建设:自然与生态
效应,减少噪声对环境造成的影响。此外施工噪声
实例化类和实例化对象
给环境带来的负面影响只是短期行为,其影响会随
项目完工而不复存在。
5.3 地面作业对鸟类栖息地的破坏
施工场地占地和对风机叶片进行安装时势必
会导致一定面积的短暂植被破坏,会对以林地环境
作为栖息地的候鸟的生存造成影响[8],但因工程占用面积占整个该区域鸟类迁徙路线较少,所以影响
及破坏尚小。此外评价范围内未发现林栖候鸟的
集中栖息地。
6 风电场运行对项目区域外重要湖泊鸟
类的影响
6.1 风电场运行对候鸟停歇地的影响
风电场在运行的过程中对林地生态系统永久
性的占地会破坏部分鸟类迁徙停歇地生境,另外风
机在运行的过程中会产生一定的回避距离从而减
少部分候鸟在此区域的停歇。因项目区域的占地
相对于整个区域面积较小,且周围生境之间相似性
较高,候鸟可替代性停歇生境较广,所以风电场运
行对候鸟的影响不大。
6.2 风电场布局对候鸟的影响
发电机组的排列方向尽可能与鸟类迁徙方向
相反能最大限度减少对鸟类迁徙路径的影响。这
种布局能降低候鸟因避开转动的扇叶而与发电组
件发生撞击的可能性。此外对项目区域内候鸟迁
徙进行追踪观察,若发现运行期对候鸟生存造成严
重影响时,应采取鸟类迁徙期暂停运行等运行调整
措施[9]。
6.3 风电场光源对候鸟的影响
对于风电场来说,影响鸟类安全的主要因素就
是光源[10],由于鸟类在夜间迁徙过程中受到光源的吸引作用比较大,很容易偏移路线,碰撞到光源周围的障碍物[11]。所以为了尽可能减少对鸟类影响,风电场没有固定照明灯、没有红闪光灯[12]、只在升压站设灯、不用钠蒸气灯、用普通碘钨灯照明等[13]。
6.4 风电场运行噪声和人为干扰对鸟类迁徙的影响
风电场在运行时会发出噪声,对候鸟造成干
扰。这些干扰使得鸟类远离发电场,研究显示鸟类
在风电场附近几乎没有集行为出现[14];噪声还可能干扰繁殖鸟类的行为,从而造成繁殖成功率下降。研究显示发电场对于不同种类鸟类的干扰程度存在较大差异,陆上发电场可能会导致雀形目鸟类远离80m之外。对于越冬鸟类,还有可能在高频率干扰下习惯风电场[15]。另外,风机旋转所发
出的噪声将严重影响昆虫活动规律及分布,使食虫鸟类生境质量下降。尽管鸟类有可能逐渐适应风电场,但是食物匮乏会使鸟类不得不远离栖息地[16]。
7 减缓影响的措施和建议
综合分析风力发电场对电场周边鸟类及候鸟的影响,影响电场周边鸟类及候鸟的因素主要为风电场的选址占用鸟类的重要繁殖和栖息地、风机的建设用地会破坏鸟类的栖息和繁殖地、鸟类在飞行和迁徙的过程中容易与风机叶片发生撞击。结合这些主要因素提出以下减缓影响措施和建议。7.1 项目的选址与林地占用
风电场选址的科学性可以极大地降低对鸟类的影响,进而规避建设后补救措施及补偿措施所需资金,本项目在选址的过程中综合分析了项目位置与重要鸟类迁徙路线的距离,最终选址地点不在主要的鸟类迁徙通道上或鸟类高度集中的地区。7.2 适时关停风机
在短期研究中很难弄清区域内是否可能发生鸟类碰撞事件,因此需要进行长期监测,包括施工前后鸟类种类、数量以及死亡率。尽管良好的监测计划可以缓解风电场给鸟带来的影响,但是在风电场建设之后,仍然会产生种种人们无法想象的后果。从监测现状出发,可根据工程运行期内有无鸟类撞机事件及发生频率,具体可以针对鸟类迁徙季节、特殊天气条件等选择及时停运风电场以延缓鸟类撞机,利用碰撞风险模型确定关停风机时间及个数[17]。
7.3 艳化风机叶片
在风机的叶片上涂上能吸引鸟类注意力的警戒,在鸟类迁徙季节高峰期,如大雾、阴雨的夜晚能减少候鸟撞击风机。此外风电场室外的照明应尽量最小化,尽可能不长时间打开照明设备并对必须照明设备增加必要遮光设施,不用钠蒸气灯以免照明光源影响鸟类[18-19]。
7.4 加强运行期鸟类监测
建议在升压站设置1个鸟类观测站,观测风电场运营过程中对迁徙候鸟和本地留鸟的环境影响,冬季观测频次1周/次、春秋季观测频次为2周/次、夏季观测1次,连续观测2年。主要观测内容为保护鸟类的种数量变化情况、栖息地和越冬场变化情况及鸟类是否撞击风机等情况[20-21]。
7.5 风险应急对策
为有效预防和控制设备设施对鸟类及候鸟的危害风险或操作者出现错误造成的危害,按照“预
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