農業景觀中小型太陽能發電廠周圍的鳥類多樣性的變化

(AI繪製)

全球能源需求不斷增長,同時為了減少化石燃料的使用和減緩全球暖化,開發替代能源變得至關重要。再生能源,如太陽能發電廠(PV),被認為是重要的解決方案。然而,目前關於大型太陽能發電廠對動物群影響的研究仍然有限。大部分研究集中在天然棲息地,如熱帶草原或沙漠中的大型太陽能發電廠,這些研究結果不適用於歐洲,因為歐洲的太陽能發電廠多位於農田中。在歐洲,特別是農田鳥類的數量正令人擔憂地減少。因此,了解在農田中設置太陽能發電廠對鳥類多樣性的影響至關重要。雖然太陽能發電通常被認為對環境影響較小,但仍可能對動物造成負面影響,如碰撞導致死亡。此外,太陽能發電廠的土地利用也可能改變棲息地,影響生物多樣性。

因此,研究分析了位於波蘭農田中的小型太陽能發電廠內的鳥類多樣性,評估太陽能發電廠對特定鳥類物種,特別是開闊田野棲息地的鳥類物種的影響,以及太陽能發電廠是否能為某些鳥類物種提供合適的棲息地,同時又可能對其他物種的生存構成威脅。研究也假設,太陽能發電廠提供的草地、圍欄以及未耕作區域可能會吸引某些鳥類,但同時也可能因改變棲息地而對其他鳥類產生負面影響。為了瞭解太陽能發電廠有無對鳥類多樣性的影響,研究比較了太陽能發電廠(PV)區域和控制區域,並分析了環境因素如何影響鳥類的分布。

研究於2023年在波蘭中東部和西南部的低地地區進行,這些地區主要為農業區,包括耕地、永久草地和農田中的小樹林。研究人員在農田中選擇了86個鳥類調查點,其中43個點位於太陽能發電廠邊界附近,另43個點為對照點,與太陽能發電廠保持一定距離。為了避免重複計算相同的鳥類個體,調查點之間保持至少500公尺的距離。研究中的太陽能發電廠面積不超過5.3公頃,並根據面積分為三類:0.61.5公頃、1.62.2公頃和2.35.3公頃。控制點也根據配對的太陽能發電廠的面積進行分類,以確保比較的公平性。每個調查點的範圍為以中心點為圓心,半徑100公尺的範圍(面積約3.14公頃),太陽能發電廠的調查點則位於圍欄旁。


1. 波蘭研究的地區分佈,包括43個配對地塊。


鳥類計數在繁殖季節進行兩次,由兩位經驗豐富的觀察員執行。第一次在415日至515日之間,第二次在516日至630日之間。每次調查在日出後一小時開始,持續到上午11點。每個點進行10分鐘的觀察,記錄所有看到或聽到的鳥類,之前有2分鐘的安靜期。除了鳥類數據,研究人員還收集了詳細的棲息地特徵數據,如冬季穀物、春季穀物、休耕地、油菜田、道路、電線長度、灌木數量以及到森林和人類住區的距離。

結果

如表1所示。

1. 太陽能發電廠與控制點鳥類物種多樣性比較

鳥類物種

太陽能發電廠 (PV)

控制點

顯著差異

整體鳥類多樣性

略高 , 記錄到 30 種鳥類,共 257

記錄到 27 種鳥類,共 287

PV 的鳥類多樣性指數(Shannon-Weiner index)顯著較高

雲雀 (Skylark)

數量較少, 60

數量較多, 103

在太陽能發電廠的數量顯著較少,與灌木數量呈負相關

(Corn Bunting)

在大於 1.6 公頃的 PV 中數量較多

數量較少

在大於 1.6 公頃的 PV 中數量顯著較多,與休耕地面積呈正相關

黃鶺鴒 (Yellow Wagtail)

無顯著差異

無顯著差異

與油菜田面積呈正相關,但在 PV 和控制點之間沒有顯著差異

石䳭 (Whinchat)

1.6-2.2 公頃的 PV 中數量較多

無顯著差異

1.6-2.2 公頃的 PV 中數量較多,與樹木數量呈正相關(但效果不顯著)

八哥 (Starling)

數量較少, 34

數量較多, 59

PV 和控制點之間數量沒有顯著差異


說明

l鳥類多樣性: 研究中使用 Shannon-Weiner 指數來衡量鳥類多樣性,該指數考慮了物種的豐富度和均勻度。結果顯示,太陽能發電廠的鳥類多樣性指數顯著較高。

l雲雀: 雲雀是開闊農業景觀的代表性鳥類,但它們在太陽能發電廠的數量顯著較少。這可能是因為太陽能板占據了它們偏好的開放空間,且雲雀也傾向避開灌木叢,太陽能發電廠的植被可能對其產生負面影響。

l鵐: 鵐是典型的農田鳥類,它們在較大的太陽能發電廠中數量較多。這可能是因為太陽能發電廠的草地和晚收割區域為它們提供了良好的繁殖場所。此外,休耕地對於鵐的覓食至關重要。

l黃鶺鴒: 黃鶺鴒的數量與油菜田面積呈正相關,但它們在太陽能發電廠和控制點之間的數量沒有顯著差異。

l石䳭: 石䳭在特定大小(1.6-2.2公頃)的太陽能發電廠中數量較多。與鵐類似,它們可能利用太陽能發電廠提供的草地和圍欄作為棲息地。樹木數量對石䳭的影響雖呈正相關,但統計結果不顯著。

l八哥: 八哥在太陽能發電廠和控制點之間的數量沒有顯著差異。


2. 兩種類型的物種豐度:太陽能電廠(PV)和控制位點(對照)。 每個標籤代表物種豐度的確切計數。


發現

l太陽能發電廠並非對所有鳥類都有害: 雖然雲雀在太陽能發電廠的數量較少,但鵐和石䳭的數量卻增加。

l小規模太陽能發電廠可能對鳥類多樣性有益: 與大型太陽能發電廠不同,本研究中的小型太陽能發電廠(面積小於6公頃)提高了鳥類的多樣性。

l太陽能發電廠可作為安全繁殖地: 太陽能發電廠內的草地,以及晚收割或不收割的區域,為鵐和石䳭等地面築巢的鳥類提供了安全的繁殖場所。

l圍欄可作為鳥類的觀察點: 太陽能發電廠的圍欄可作為鳥類的觀察點、覓食場所和唱歌棲息地。

l棲息地管理至關重要: 在規劃太陽能發電廠時,應注意選擇合適的地點,避免干擾對農田鳥類數量減少特別敏感的物種棲息地。

l需進一步研究: 需要更多研究來評估大型太陽能發電廠和多個太陽能發電廠密集分布對鳥類的影響。

l建議由鳥類學家進行評估: 在開發太陽能發電廠時,應由合格的專家(如鳥類學家)評估場址的適用性,以避免干擾鳥類棲息地。

結論

位於農田的小型太陽能發電廠並未對鳥類種群產生顯著的負面影響,反而可能促進某些物種的數量增加。雲雀是唯一明顯受到太陽能發電廠負面影響的鳥類。

太陽能發電廠的圍欄、草地和未耕作區域為某些鳥類提供了安全的繁殖地和棲息地,提高了鳥類多樣性。棲息地特性(如草地、休耕地和油菜田)和植被(如灌木和樹木)會影響鳥類的分布。研究結果適用於波蘭的小型太陽能發電廠;大型或密集分佈的太陽能發電廠對鳥類的影響可能不同。在開發太陽能發電廠時,仍需謹慎選擇地點,以保護鳥類棲息地,並建議由鳥類學家進行評估。


參考資料

Golawski, A., Mitrus, C., & Jankowiak, Ł. (2025). Increased bird diversity around small-scale solar energy plants in agricultural landscape. Agriculture, Ecosystems & Environment, 379, 109361.