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乐安风力发电场对鸟类的影响研究

2014-09-08谢小兵刘力章

江西科学 2014年6期
关键词:候鸟项目区风力

谢小兵,雷 波,刘力章

(江西省环境保护科学研究院,330031,南昌)

乐安风力发电场对鸟类的影响研究

谢小兵,雷 波,刘力章

(江西省环境保护科学研究院,330031,南昌)

发展风力发电是发展低碳经济的需要,但建设风电场可能会对生态环境和鸟类造成一定的影响。以鸟类资源调查为基础,结合乐安风电场建设项目,研究了风电场对鸟类栖息、觅食、迁徙以及存活的影响,提出了有关环保措施以减少建设风电场对鸟类造成影响,实现人与自然的和谐发展。

风力发电场;鸟类;影响;对策

0 引言

风力发电,为绿色能源,在产生电力的同时,不会有常规燃煤火力发电厂所产生的环境污染。由于以燃煤电厂为主的电源排放二氧化碳、氮氧化合物、烟尘及温室气体二氧化碳,对环境造成很大污染,我国政府已定出“开发与节约并存,重视环境保护,合理配置资源,开发新能源,实现可持续发展的能源战略”的方针。风力发电作为无污染绿色能源,可替代部分一次能源,优化能源结构,更重要的是能够减少二氧化碳和其它有害气体的排放,环境效益非常突出[1]。同时风力发电场的建设可能对生态环境和鸟类产生一定的影响,本文总结风电场对鸟类的影响,旨在为风电开发利用的环境评价提供一定的参考。

1 风力发电场概况

乐安风电场规划场址位于江西省抚州市乐安县东南侧与宜黄县、宁都县交界山脉处,距乐安县招携镇东侧约10 km。风场海拔高程介于1 000~1 350 m。永久占地包括风力发电机组基础占地、箱变基础占地、110 kV升压站及其地上永久性建筑占地等,本工程永久征地面积为19 440 m2,临时占地面积为 486 220 m2。风电场内布置 30 台风力发电机,风机由叶轮、机舱、塔筒等组成。叶轮由3个叶片和轮毂组成,叶片长度约 54 m,旋转直径 110 m,塔筒高80 m。

2 区域鸟类资源概况

2.1区域生态环境现状

风电场位于乐安老虎脑省级自然保护区附近,工程不在保护区范围内,距保护区边界最近距离约100 m。乐安老虎脑省级自然保护区(调整后)总面积14 502.59 hm2,保护区边界控制坐标为: 115°54′45.28″E~116°01′9.19″E; 26°58′10.18″N~27°09′9.25″N,主要保护对象为典型的中亚热带常绿阔叶林森林生态系统和丰富的动植物种质资源及珍稀濒危动植物物种。风场海拔高程介于1 000~1 350 m,山顶土壤贫瘠、水分较少,温差大,多风,植物生长较差。分布于该植被带的主要植被类型主要有鹿角杜鹃灌丛、马银花灌丛、阔叶箬竹灌丛、芒草丛、画眉草草丛、野青茅草丛等。

2.2区域鸟类资源调查

2.2.1 种类、数量及分布 经统计整理,项目区内有鸟类31种,隶属于8目19科,其中以雀形目鸟类最多,有19种,占总数的61.3%。项目区有国家级重点保护鸟类2种:红隼和黑耳鸢,均为国家II级,江西省省级重点保护鸟类13种,分别为雉鸡、(中华)鹧鸪、灰胸竹鸡、四声杜鹃、小杜鹃、黑卷尾、黑脸噪鹛、画眉、红嘴相思鸟、松鸦、红嘴蓝鹊、大山雀、棕背伯劳。名录详见表1。

表1 项目区鸟类名录

表1(续)

注:1)S为江西省级重点保护鸟类,Ⅱ为国家二级重点保护鸟类;2)夏:夏候鸟,冬:冬候鸟,留:留鸟,旅:旅鸟;3)东:东洋界,古:古北界,广:广布种。

2.2.2 生态类型 按照各种鸟类生活习性的不同,将项目区鸟类分为以下4种生态类型[2]。

陆禽(体格结实,嘴坚硬,脚强而有力,适于挖土,多在地面活动觅食):雉鸡、(中华)鹧鸪、灰胸竹鸡、珠颈斑鸠、山斑鸠5种,它们在项目区内主要分布于林地、灌丛区域。

攀禽(嘴、脚和尾的构造都很特殊,善于在树上攀缘):四声杜鹃、小杜鹃、普通夜鹰、大嘴啄木鸟、戴胜5种,它们在项目区范围内主要分布于各种林子中,有部分也在林缘村庄内活动。

鸣禽(鸣管和鸣肌特别发达。一般体形较小,体态轻捷,活泼灵巧,善于鸣叫和歌唱,且巧于筑巢):雀形目的所有鸟类都为鸣禽,共19种,它们在项目区范围内广泛分布。

猛禽(在树上或岩缝中筑巢,白天在空中翱翔,捕食地面的小型动物):红隼和黑耳鸢共2种。

图1 项目区鸟类生态类型所占比重示意图

2.2.3 区系类型及居留型 项目区内的31种鸟类中,东洋种和广布种为多数。其中东洋种12种,占总数的38.7%;有古北种2种,占总数6.5%;有广布种17种,占总数54.8%。

在项目区分布的鸟类中,留鸟24种,占项目区鸟类种树的77.4%;夏候鸟5种,占16.1%;冬候鸟2种,占6.5%。

3 风电场对鸟类的影响分析

3.1风电场对鸟类迁徙的影响

鸟类定期、集群和定向往返于繁殖地和越冬地之间的行为称为迁徙[3]。经我国科学家长期研究,初步得出我国候鸟有以下3个迁徙区[4]。

1)西部候鸟迁徙区。在内蒙古干旱草原,青海、宁夏等地的干旱或荒漠、半荒漠草原地带和高原草甸等环境中繁殖的夏候鸟,它们迁飞时可沿阿尼玛卿、巴颜喀喇、邛崃等山脉向南沿横断山脉至四川盆地西部、云贵高原甚至印度半岛越冬,西藏地区候鸟除东部可沿唐古拉山和喜马拉雅山向东南方向迁徙外,估计部分大中型候鸟可能飞越喜马拉雅山脉至印度、尼泊尔等地区越冬。

2)中部候鸟迁徙区在内蒙古东部、中部草原,华北西部地区及陕西地区繁殖的候鸟,冬季可沿太行山、吕梁山越过秦岭和大巴山区进入四川盆地以及经大巴山东部向华中或更南地区越冬。

3)东部候鸟迁徙区在东北地区、华北东部繁殖的候鸟,它们可能沿海岸向南迁飞至华中或华南,甚至迁飞到东南亚各国越冬;或由海岸直接飞到日本、马来西亚、菲律宾及澳大利亚等国越冬。

江西省内候鸟迁徙通道为遂川候鸟通道[5],该区域北部为罗霄山脉,项目区位于乐安县与宜黄县交界处,位于雩山山脉的龙岗山山脊,不在我国候鸟迁徙区内,与遂川候鸟通道约200 km,相距甚远。经查阅相关资料文献,项目区附近未发现有候鸟迁徙通道。此外,项目区夏候鸟5种,冬候鸟仅2种,夏候鸟和冬候鸟会因为季节的变化而进行南北迁徙,但这些候鸟所占比重较小,总体而言乐安风电场的建设对鸟类迁徙影响很小。

3.2风电场对鸟类栖息和觅食的影响

3.2.1 风机运转噪音影响 风电机在运转过程中会产生叶片扫风噪声和机械运转噪声。由于大多数鸟类对噪声具有较高的敏感性,在该噪声环境条件下,大多数鸟类会选择回避,减少活动范围。

单台风机运行噪声垂直分布的影响预测结果见表2。

表2 噪声预测结果/dB(A)

单台风机运行噪声影响垂直分布等值线见图2。

经预测计算,噪声至距风机500 m处,已达到1类区域夜间环境噪声标准(45 dB)环境噪声,距风机890 m处,达到0类区域夜间环境噪声标准(40 dB)环境噪声。风机叶片的高速旋转和风机的噪声会迫使鸟类选择回避,由此将减小鸟类的活动范围,导致其栖息地和觅食地的减少。一般情况下,风力发电机所产生的噪声在距风力机500 m外,鸟类已基本不受噪声影响。

图2 风机(立面)噪声等级分布图/dB(A)

另外,本项目30个风机均设置在海拔1 000 m以上的山顶上,该区域主要植被为灌丛及草甸,此类生境中分布的鸟类以陆禽为主,如雉鸡、(中华)鹧鸪、灰胸竹鸡、珠颈斑鸠、山斑鸠等,风机运转噪音对其会产生一定的影响,导致栖息地质量下降,使风电场内原来适宜栖息地减少,使这些鸟类另觅栖息地。由于该场址位于沿乐安与宜黄县界向北延伸的雩山山脉的龙岗山上,山体连绵起伏,为东北至西南走向,呈“Y”字形状。风场海拔高程介于1 000~1 350 m,而龙岗山海拔1 000 m以上植被大都以灌丛及草甸为主,适合以上陆禽鸟类生存,因此风电场附近受到影响的鸟类可以很容易找到与原有栖息和觅食地类似环境,生殖繁衍。另30个风机点位以线型零散布置在山脊上,非成片布置在一块区域内,叠加影响较小。

3.2.2 风电场占地的影响 风电场永久征地面积为19 440 m2,临时占地面积为 486 220 m2。永久占地会破坏原有植被,使鸟类生境压缩,导致其栖息地破碎化,对鸟类栖息环境和活动范围的挤占,造成评价区内陆生动物空间分布的变化,但对其种群和数量影响较小。临时性占地包括施工中临时堆放建筑材料占地、施工人员临时居处占地、设备临时储存所占场地占地等,这些临时占地施工结束后进行植被恢复,可以为鸟类营造合适的生境。

3.3风电场对鸟类存活的影响

风力发电场对鸟类影响最严重的后果是鸟类飞行中由于不能避让风机而被撞死或撞伤。

迁徙季节候鸟飞行高度高于100 m,其他一些雀形目小鸟飞行高度一般不会超过60 m[6]。风机高度在140 m左右,风机运行将直接影响鸟类在风机附近的飞行,存在鸟类碰撞叶片而伤亡的风险。研究表明雀形目鸟类是与风机撞击更多的鸟类,占撞击死亡鸟类的80%左右[7],而猛禽只占2.7%[8]。

鸟类飞行中也会自觉避开风机的干扰,不会向风机靠近,原因可能是风机叶片的半径非常大,在转动过程中会产生气流和声音,鸟类对叶片的声音产生警觉,自觉避风机,还有可能风机转动产生或多或少的辐射,鸟类感官非常敏锐,对此种辐射会进行潜意识的躲避。但是鸟撞风机与一系列因素相关,如鸟的种类、数量、行为、地形地貌、天气状况、风力电场的地理位置等[9],如鸟类撞击风电机的概率与风速的大小也有关系,风速越大,风机转动越快,风机对飞行中的鸟类可能造成的伤害也越大。

4 对策与措施

1)对施工人员进行候鸟保护等法律知识宣传教育,在工地及周边设立爱护鸟类自然植被的宣传牌;严禁捕猎各种鸟类。

2)错开鸟类迁飞季节施工。乐安风电场的施工期为12个月,在此期间有几天时间施工活动与鸟类迁徙路过高峰时间相重叠,对鸟类产生短暂的负面影响。在迁徙强度大的季节,严格控制光源使用量,对光源进行遮蔽,减少对外界的漏光量,尤其是在有大雾、小雨或强逆风的夜晚,应该停止施工。

3)施工过程中一旦发现珍稀动物应及时联系保护区管理处,特别是在保护区及附近区域,并采取适当保护措施,不得伤害珍稀保护鸟类,发现受伤的珍稀鸟类应立即联系野生动物保护部门,及时救治。

4)合理规划、设计施工便道,便道宽度不得大于6 m,并要求各种机械和车辆固定行车路线,不能随意下道行驶或另开辟便道,以保证周围地表和植被不受破坏,保护鸟类栖息环境。

5)工程上一般采用白色风机叶片,鸟类通常以视觉判断飞行路线中的障碍物。为避免发生鸟类碰撞风机叶片事故,风机叶片涂上橙色与白色相间的警示色,使鸟类在飞行中能及时规避,以减少鸟只碰撞风机几率。

[1] 俞海淼,周海珠,裴晓梅.风力发电的环境价值与经济性分析[J].同济大学学报,2009,37(5):704-708.

[2] 孙儒泳.动物生态学原理[M].北京:北京师范大学出版社,2001.

[3]马志军.鸟类迁徙的研究方法和研究进展[J].生物学通报,2009,44(3):5-8.

[4]张孚允,杨若莉.中国鸟类迁徙研究[M].北京:中国林业出版社,1997.

[5]肖放珍,李茂军,蒋勇.遂川候鸟通道研究[J].江西林业科技,2005(3):8-10.

[6]杨帆.内蒙古典型草原风力发电场对鸟类影响的研宄[D].呼和浩特:内蒙古大学,2014.

[7]Erickson W P,Johnson G D,Srickland M D,etal.Avian collisions with wind turbines:a summary of existing studies and comparisons to other sources of avian collision mortality in the United States[R].Western Ecosystems Technology Inc.National wind coordinating committee resource document,2001.

[8]Kerlinger P.Avian mortality at communication towers:a review of recent literature,research and methodology[R].Cape May,NJ:Curry Kerlinger,2000.

[9]崔怀峰,杨茜,张淑霞.鸟类与风电机相撞的影响因素分析及其保护措施[J].环境科学导刊,2008,27(4):52-56.

StudyontheInfluenceofLe′anWindPowerPlantonBirds

XIE Xiaobing,LEI Bo,LIU Lizhang

(Jiangxi Academy of Environmental Sciences,330031,Nanchang,PRC)

Developing wind power is the need of the development of low-carbon economy.Based on the investigation of birds and combined with the construction project of Le′an wind power plant.This paper studied the influence wind power plant on the inhabiting,foraging,migrating and survival of birds,the environmental protection measures are proposed to reduce the the bad influence on birds form construction project of wind farms,resulting in the realization of the harmonious development of man and nature.

wind power plant; birds;influence;strategy

2014-10-27;

2014-11-26

谢小兵(1971-),男,江西南昌人,硕士研究生,工程师,从事环境影响评价研究。

10.13990/j.issn1001-3679.2014.06.020

TM614;Q958

A

1001-3679(2014)06-0837-06

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