宁夏太阳山风电场鸟类群落多样性及其影响因素

doi:10.13866/j.azr.2025.10.13

摘要/Abstract

摘要：

西北荒漠半荒漠草原地区是我国风能资源富集区，集中式大型风电场运行会对鸟类产生怎样的影响，且其主要影响因素尚未得到关注。于2024年春季和秋季，采用栅格抽样法对宁夏太阳山风电场的鸟类多样性及其相关环境因子进行了调查研究。结果表明：风电栅格鸟类群落多样性特征指标低于对照栅格；风电机组密度和额定功率显著影响鸟类群落多样性，中等额定功率（2000 kW）风电机组所在区域鸟类多样性水平相对较高；风电机组运行产生的噪声强度并未对鸟类多样性产生明显影响，而电磁辐射强度显著影响春季鸟类群落的均匀度；与风电机组的距离是影响鸟类群落多样性的首要因素，鸟类对风电机组存在一定的规避效应，此外，风电机组尺寸、植物丰富度和高度等也是影响太阳山风电场鸟类多样性的重要因素。因此，在荒漠半荒漠草原地区风电场规划与建设过程中，可通过增加间距降低风电机组密度、优先架设中等额定功率的风电机组、定向提升风电场内部植被丰富度与平均高度等实现鸟类多样性保护与绿色能源开发的协同优化。

关键词: 风电场, 鸟类多样性, 环境因子, 半荒漠草原, 宁夏

Abstract:

The desert and semi-desert grassland zones in northwestern China are regions of high wind energy potential. However, the impacts of large-scale centralized wind farms on bird populations and their key influencing factors are not fully understood. This study investigated the bird communities and associated environmental factors using a grid sampling approach in the Ningxia Taiyangshan wind farm, during the spring and autumn of 2024. The results showed that the bird community diversity in wind farm grids was lower than that in the control grids. Wind turbine density and rated power significantly influenced bird community diversity, with regions containing wind turbines of medium rated power (2000 kW) exhibiting higher bird community diversity. However, the intensity of noise due to wind farm operation had no significant effect on bird community diversity, whereas electromagnetic radiation levels were significantly correlated with the Pielou evenness index of birds during the spring season. Distance to the nearest wind turbine was identified as the primary factor influencing bird community diversity, as avian species exhibit a certain degree of avoidance behavior toward wind turbines. Additionally, wind turbine size, flora richness, and plant height were the key factors affecting bird diversity. Therefore, in the planning and construction of wind farms in desert and semi-desert grassland zones, synergistic optimization of bird biodiversity conservation and green energy development can be achieved by increasing the spacing between turbines to reduce turbine density, prioritizing the installation of wind turbines with medium-rated power capacity, and implementing targeted enhancement of plant species richness and average plant height within wind farm areas.

Key words: wind farm, bird diversity, environmental factors, semi-desert grassland, Ningxia

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图/表 9

图1

表1

表2

太阳山风电场鸟类调查名录"

目	科	种	生态类群	区系型	分布型	居留型	保护等级	IUCN	数量（春/秋）
鸡形目Galliformes	雉科Phasianidae	斑翅山鹑 Perdix dauurica	陆禽类	De	古北界	R		LC	0/1
鸡形目Galliformes	雉科Phasianidae	环颈雉 Phasianus colchicus	陆禽类	O	古北界	R		LC	0/2
雁形目Anseriformes	鸭科Anatidae	赤麻鸭 Tadorna ferruginea	游禽类	Uf	古北界	S, R		LC	7/3
鸽形目Columbiformes	鸠鸽科Columbidae	原鸽 Columba livia	陆禽类	O₃	广布种	R		LC	0/26
鸽形目Columbiformes	鸠鸽科Columbidae	岩鸽 Columba rupestris	陆禽类	O₃	古北界	R		LC	4/0
雨燕目Apodiformes	雨燕科Apodidae	普通雨燕 Apus apus	攀禽类	O₁	古北界	S		LC	14/0
鹃形目Cuculiformes	杜鹃科Cuculidae	大杜鹃 Cuculus canoru	攀禽类	O₁	广布种	S		LC	1/0
鸻形目Charadriiformes	鸥科Laridae	渔鸥 Ichthyaetus ichthyaetus	游禽类	D	古北界	P		LC	0/1
鸻形目Charadriiformes	鸥科Laridae	普通燕鸥 Sterna hirundo	游禽类	Cc	古北界	S, P		LC	3/0
鹰形目Falconiformes	鹰科Accipitridae	短趾雕 Circaetus gallicus	猛禽类	U	广布种	P	二级	LC	0/3
		靴隼雕 Hieraaetus pennatus	猛禽类	U	古北界	P	二级	LC	0/1
		大鵟 Buteo hemilasius	猛禽类	Df	古北界	P	二级	LC	0/2
犀鸟目Bucerotiformes	戴胜科Upupidae	戴胜 Upupa epops	攀禽类	O	广布种	R		LC	1/0
隼形目Falconiformes	隼科Falconidae	红隼 Falco tinnunculus	猛禽类	O₁	广布种	R	二级	LC	5/9
		红脚隼 Falco amurensis	猛禽类	Ud	古北界	S	二级	LC	1/11
		燕隼 Falco subbuteo	猛禽类	Ug	古北界	P	二级	LC	0/4
雀形目Passeriformes	伯劳科Laniidae	楔尾伯劳 Lanius sphenocercus	鸣禽类	Mc	古北界	S		LC	1/58
	鸦科Corvidae	喜鹊 Pica serica	鸣禽类	Ch	古北界	R		LC	22/49
		红嘴山鸦 Pyrrhocorax pyrrhocorax	鸣禽类	O₃	古北界	R		LC	17/34
		达乌里寒鸦 Coloeus dauuricus	鸣禽类	U	古北界	R		LC	5/0
	百灵科Alaudidae	凤头百灵 Galerida cristata	鸣禽类	O₁	广布种	R		LC	55/62
		角百灵 Eremophila alpestris	鸣禽类	C	古北界	R		LC	4/0
		亚洲短趾百灵Alaudala cheleensis	鸣禽类	O	广布种	R		LC	123/14
		云雀 Alauda arvensis	鸣禽类	Ue	古北界	W	二级	LC	41/0
	燕科Hirundinidae	家燕 Hirundo rustica	鸣禽类	Ch	古北界	S		LC	0/3
	鸫科Turdidae	虎斑地鸫 Zoothera aurea	鸣禽类	U	广布种	P		LC	0/1
	鹟科Muscicapidae	北红尾鸲 Phoenicurus auroreus	鸣禽类	M	古北界	R		LC	0/1
		漠䳭 Oenanthe deserti	鸣禽类	Da	古北界	S		LC	6/1
		白顶䳭 Oenanthe pleschanka	鸣禽类	Da	古北界	S		LC	1/0
	雀科Passeridea	麻雀 Passer montanus	鸣禽类	Uh	广布种	R		LC	43/33
	鹡鸰科Motacillidae	布氏鹨 Anthus godlewskii	鸣禽类	U	古北界	S		LC	0/1

表2

图2

表3

图3

图4

图5

表4

各栅格组鸟类物种组成及其生态类型"

栅格组	栅格编号	鸟类群落组成[物种名称^生态类型（个体数目）]
栅格组	栅格编号	春季（5月）	秋季（9月）
G₀	100	云雀^①（5），喜鹊^①（1），普通燕鸥^④（1）	凤头百灵^①（15），布氏鹨^①（1），麻雀^①（7），喜鹊^①（1），赤麻鸭^④（3），渔鸥^④（1）
	140	凤头百灵^①（1）	喜鹊^①（3），楔尾伯劳^①（1），红脚隼^②（1），燕隼^②（2）
	145	凤头百灵^①（2），云雀^①（6）	凤头百灵^①（6），大鵟^②（1）
	193	喜鹊^①（2），云雀^①（3），凤头百灵^①（1）	凤头百灵^①（6）
	239	凤头百灵^①（7），云雀^①（6），喜鹊^①（1）	0
	259	喜鹊^①（1）	麻雀^①（6），喜鹊^①（3）
	267	云雀^①（7）	喜鹊^①（2），亚洲短趾百灵^①（2）
	291	亚洲短趾百灵^①（1），凤头百灵^①（1）	0
	364	亚洲短趾百灵^①（2），凤头百灵^①（1）	红嘴山鸦^①（1）
	424	亚洲短趾百灵^①（1）	楔尾伯劳^①（2）
	532	麻雀^①（2），漠䳭^①（1）	凤头百灵^①（7），喜鹊^①（1）
	717	喜鹊^①（1），云雀^①（4），达乌里寒鸦^①（1），凤头百灵^①（1）	喜鹊^①（2）
	761	角百灵^①（2），云雀^①（3）	喜鹊^①（1）
	794	红嘴山鸦^①（4），云雀^①（15），普通雨燕^⑤（2）	楔尾伯劳^①（51），短趾雕^②（3）
G₁	125	0	喜鹊^①（3）
	170	云雀^①（1），喜鹊^①（1）	凤头百灵^①（3），喜鹊^①（1）
	234	云雀^①（1）	喜鹊^①（3），麻雀^①（1）
	429	亚洲短趾百灵^①（1）	喜鹊^①（1）
	454	麻雀^①（7）	0
	457	0	红嘴山鸦^①（15），红脚隼^②（1）
	494	凤头百灵^①（1）	0
	543	麻雀^①（3），喜鹊^①（2）	凤头百灵^①（2），喜鹊^①（3），靴隼雕^②（1）
	570	亚洲短趾百灵^①（2）	喜鹊^①（2）
	676	亚洲短趾百灵^①（6），凤头百灵^①（5），喜鹊^①（1），岩鸽^③（2）	喜鹊^①（1）
	724	凤头百灵^①（1），红隼^②（2）	亚洲短趾百灵^①（1），原鸽^③（26）
	741	云雀^①（6），麻雀^①（6）	楔尾伯劳^①（1），虎斑地鸫^①（1），红隼^②（1），斑翅山鹑^③（1）
	772	喜鹊^①（1），云雀^①（4），凤头百灵^①（2），白顶䳭^①（1），红隼^②（1）	楔尾伯劳^①（1）
G₂	294	凤头百灵^①（1）	凤头百灵^①（1），喜鹊^①（1），红脚隼^②（1）
	306	凤头百灵^①（4），云雀^①（8）	红脚隼^②（2）
	357	0	0
	400	亚洲短趾百灵^①（2），普通燕鸥^④（1）	喜鹊^①（1），红隼^②（1）
	420	红嘴山鸦^①（1），亚洲短趾百灵^①（3）	红嘴山鸦^①（4）
	445	亚洲短趾百灵^①（2），凤头百灵^①（1），红嘴山鸦^①（2）	凤头百灵^①（6），楔尾伯劳^①（1）
	481	角百灵^①（2），麻雀^①（2），达乌里寒鸦^①（3），喜鹊^①（1），赤麻鸭^④（2）	喜鹊^①（1）
	500	达乌里寒鸦^①（1），戴胜^⑤（1）	0
	522	喜鹊^①（1），亚洲短趾百灵^①（8），大杜鹃^⑤（1）	喜鹊^①（2），亚洲短趾百灵^①（1）
	590	麻雀^①（2）	红隼^②（1）
	611	红嘴山鸦^①（2），亚洲短趾百灵^①（6），普通雨燕^⑤（12）	喜鹊^①（4）
	616	喜鹊^①（2）	0
	632	喜鹊^①（1），凤头百灵^①（2），亚洲短趾百灵^①（7），红隼^②（2）	北红尾鸲^①（1），凤头百灵^①（5），环颈雉^③（2）
	679	亚洲短趾百灵^①（4），红嘴山鸦^①（3）	0
G₃	173	云雀^①（1）	亚洲短趾百灵^①（2），家燕^①（3），喜鹊^①（1），红脚隼^②（1）
	369	云雀^①（2），凤头百灵^①（1）	0
	682	凤头百灵^①（1），麻雀^①（3）	红隼^②（1）
	495	亚洲短趾百灵^①（4）	喜鹊^①（2），凤头百灵^①（2）
	401	亚洲短趾百灵^①（2），喜鹊^①（1），普通燕鸥^④（1）	0
	382	凤头百灵^①（2），喜鹊^①（1）	喜鹊^①（1），大鵟^②（1）
	504	麻雀^①（1），喜鹊^①（1），红脚隼^②（1）	亚洲短趾百灵^①（6）
	637	0	0
	685	亚洲短趾百灵^①（1），麻雀^①（1）	喜鹊^①（2）
	645	亚洲短趾百灵^①（4）	喜鹊^①（1）
G₄	81	0	喜鹊^①（1），亚洲短趾百灵^①（2）
	86	红嘴山鸦^①（2），云雀^①（1）	红隼^②（1）
	91	云雀^①（4），赤麻鸭^④（2）	0
	214	凤头百灵^①（6）	凤头百灵^①（1），红隼^②（1）
	221	漠䳭^①（1），云雀^①（12）	凤头百灵^①（1），麻雀^①（9），红隼^②（1）
	243	凤头百灵^①（3），亚洲短趾百灵^①（2）	红脚隼^②（1）
	310	漠䳭^①（2），凤头百灵^①（1），云雀^①（2）	0
	327	麻雀^①（1）	喜鹊^①（2）
	329	麻雀^①（3），凤头百灵^①（2）	凤头百灵^①（2），楔尾伯劳^①（1），喜鹊^①（1）
	550	凤头百灵^①（1），亚洲短趾百灵^①（3）	红嘴山鸦^①（10）
G₅	118	红嘴山鸦^①（2），喜鹊^①（1），麻雀^①（12）	麻雀^①（10）
	151	赤麻鸭^④（2）	漠䳭^①（1）
	182	漠䳭^①（1）	凤头百灵^①（1）
	213	凤头百灵^①（4），红嘴山鸦^①（2）	红脚隼^②（2）
	244	云雀^①（7）	0
	278	云雀^①（3）	0
	323	凤头百灵^①（3）	红隼^②（1），燕隼^②（1），红脚隼^②（1）
	341	0	红隼^②（1）
	342	0	0
	343	0	0
	396	喜鹊^①（1）	凤头百灵^①（2），红嘴山鸦^①（2），喜鹊^①（2）
	402	0	燕隼^②（1）
	431	喜鹊^①（1），漠䳭^①（1），亚洲短趾百灵^①（2）	凤头百灵^①（2），红嘴山鸦^①（2）
	432	楔尾伯劳^①（1），赤麻鸭^④（1）	红脚隼^②（1）

表4

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分组		栅格数目	风电机组数/（个·km^-2）	额定功率/kW	轮毂高度/m	风轮直径/m
对照栅格	G₀	14	0	-	-	-
风电栅格	G₁	13	1	750~2500	50~100	48.4~146
	G₂	14	2	750~2500	50~100	48.4~146
	G₃	10	3	750~2500	50~100	48.4~146
	G₄	10	4	750~2000	50~90	48.4~122
	G₅	14	≥5	750~2000	50~85	48.4~115

	鸟类群落多样性[χ²（P）]
	春季					秋季
	多度	丰富度	Shannon-Wiener 多样性指数（H′）	Pielou均匀度指数（E）	Simpson优势度指数（D）	多度	丰富度	Shannon-Wiener 多样性指数（H′）	Pielou均匀度指数（E）	Simpson优势度指数（D）
截距	32.165 (<0.001)	62.830 (<0.001)	21.289 (<0.001)	23.263 (<0.001)	22.488 (<0.001)	6.869 (0.009)	39.254 (<0.001)	11.284 (0.001)	13.878 (<0.001)	11.955 (0.001)
风电机组密度（DWT）	4.514 (0.341)	4.144 (0.387)	6.794 (0.147)	1.941 (0.018)	8.153 (0.086)	1.305 (0.861)	0.150 (0.997)	1.021 (0.907)	1.149 (0.886)	1.272 (0.866)
风电机组额定功率（PTurb）	1.606 (0.658)	0.050 (0.997)	0.895 (0.827)	3.468 (0.325)	1.454 (0.693)	2.097 (0.552)	9.298 (0.026)	9.025 (0.029)	7.870 (0.049)	8.365 (0.039)
与风电机组距离（DTurb）	0.456 (0.796)	0.543 (0.762)	1.939 (0.379)	5.116 (0.077)	2.747 (0.253)	0.364 (0.834)	0.207 (0.902)	0.175 (0.916)	0.491 (0.782)	0.249 (0.883)