2026年11月1日星期日

给风机一片叶片涂黑,鸟死亡少了74%

文/山与潮自然志

科研发现 · RESEARCH

2020年12月,西班牙南部埃尔鲁埃多(El Ruedo)风电场的一台风机换了模样:三片白色叶片中,有一片被涂成黑色。

到2021年10月,整个风电场共有4台风机完成了同样的改造。另外16台依旧使用白色叶片。它们所在的位置靠近直布罗陀海峡,每年春秋,大量迁徙鸟类会经过这一带。

2026年9月14日,研究人员在《生态学与进化》(Ecology and Evolution)发表了长期监测结果:与没有涂黑的风机相比,这4台风机的鸟类死亡记录率在改造后相对下降约74%。但实验只涉及一座风电场的4台处理风机;荷兰开展的另一项涂黑叶片试验却没有发现统计上显著的下降。

El Ruedo风电场的实验风机,仅三片叶片中的一片被涂黑。图:May等(2026),Ecology and Evolution,Figure 2;论文CC BY 4.0。

13年,297只死亡鸟类

西班牙的研究始于2012年1月,结束于2024年12月。在研究期间调查人员每天到风机下寻找鸟类尸体、羽毛或其他残留,并同时检查每台风机周围至少32.5米范围。在这期间,研究人员至少研究记录到297只死亡鸟类,涉及44种,包括灰鹀、牛背鹭、白鹳、红隼、黑鸢和兀鹫等。

风力发电机叶片涂黑之前的监测时间大约有9年半;之后是约3年半。研究团队把同一台风机的改造前后放在一起,也把4台涂黑风机与16台未涂黑风机作比较。论文把这类方法叫“前后—对照—影响”设计,因为这样能显著减少仅凭一处地点前后变化就判断措施有效的风险。

数字本身也很有意思。涂黑组每台风机每年记录到的死亡鸟类平均数,从1.77只降到0.29只;对照组则从1.11只降至0.69只。两组都出现下降,但涂黑组的降幅更大。

论文报告的73.8%,是考虑前后变化、对照风机和搜寻投入后得到的相对效果估计(p=0.014),并不是把1.77和0.29简单相除。

西班牙风电场涂黑叶片与对照组的鸟类死亡记录率对比

涂黑组和对照组的年均死亡记录率变化。图:山与潮据May等(2026)论文公布的描述性数据绘制。

研究没有做专门的“观察人员能找到多少尸体”试验,也没有测量尸体被食腐动物带走的速度。每日搜寻和相同的监测制度可以减轻部分偏差,却不能保证每只撞上风机的鸟都被记录下来。因此,这74%描述的是当地监测数据中的相对死亡记录率下降,不能直接推算成整个风电场或全球风机少死了多少只鸟。

为什么只涂黑一片,而不是三片?

风机高速旋转时,三片颜色相近的叶片可能在鸟的视觉里混成模糊的圆盘。研究人员把这种现象称为“运动模糊”(motion smear)。涂黑其中一片,可以让旋转时出现更明显的明暗变化,理论上帮助鸟更早发现叶片。

这个思路不是西班牙团队第一次提出。2003年,研究人员曾在实验室用美洲隼测试叶片图案的可见性。2020年,挪威研究团队公布斯莫拉(Smøla)风电场的实地实验:4台风机各涂黑一片叶片后,鸟类年度死亡记录率相对邻近对照组下降超过70%。

但鸟并不是都以相同方式看东西。猛禽在空中盘旋时可能盯着下方地面寻找猎物,不一定及时注意到飞行前方的障碍;鸟类视野、飞行高度、风机背景及天气状况也各不相同。西班牙研究没有直接拍到鸟因黑色叶片而成功避让的过程,“更容易看见叶片”仍然是主要机制假说,而不是已经逐只证实的行为。

挪威Smøla风电场此前也进行过黑色单叶片实验,并报告超过70%的相对下降。图:May等(2020),Ecology and Evolution;开放获取论文

灰鹀、鹭和鹳下降明显,猛禽不一样

把记录按鸟类分组后,差异更加明显。

西班牙团队估计,雀形目鸟类的死亡记录率相对下降约74%,统计检验显示显著差异。对鹭、鹳等大型水鸟,涂黑后研究人员在实验风机下没有再找到死亡个体;但这些个体数本来就不多,不能把“没有记录到尸体”理解成这种办法已经能完全避免大型水鸟撞击。

猛禽的结果弱得多。处理风机涂黑后仍记录到3只猛禽死亡,研究给出的下降估计约16%,没有达到统计显著水平。挪威实验此前观察到的却恰好是猛禽死亡下降较明显。

白鹳、牛背鹭等大型鸟类会经过直布罗陀海峡附近。

荷兰涂黑7台风机,没有得到相同结果

2025年,荷兰埃姆斯哈芬(Eemshaven)风电场的研究团队公布另一项实验结果。14台风机中,有7台各涂黑一片叶片,另外7台作为配对对照。项目连续监测约3年,记录到436只可能或确定因碰撞死亡的鸟,涉及81种。

结果没有显示涂黑叶片可以显著减少鸟类死亡,不论把全部鸟种合并分析,还是分析不同鸟类类群,结论都没有达到统计显著。

荷兰试验场所在工业港区,背景、风机尺寸、转速和当地鸟种组成与西班牙、挪威都不一样。研究人员讨论过黑色叶片在复杂背景中对鸟是否足够醒目,但目前没有证据能确定哪一个因素造成了差异。

南非还有一项用红色条纹代替纯黑叶片的试验,预印本报告死亡记录率下降约83%。但需要注意的是它在2026年5月公开时尚未完成同行评议,也不能与西班牙的正式论文放在同一个证据等级上。

荷兰研究未观察到统计上显著的整体下降

四台风机有效,下一步还要试什么

寻找解决办法的工程成本,也远远没有标题看起来那么简单。西班牙论文提到,给已经安装的叶片重新涂漆涉及非常多的施工和保修问题;另外黑色叶片的受热、雷击风险以及航空标识要求,也需要厂家和监管机构评估。

研究者正在推动更多地点继续试验,包括不同的叶片颜色和图案。对某些鸟有效,不代表对所有鸟有效;能减少碰撞,也不能替代选址避让、敏感时段停机以及栖息地保护。

西班牙4台风机的效果经过了13年数据检验,荷兰7台风机却没有出现同样的统计结果。下一轮实地试验还需要分清:究竟是涂什么颜色、什么样的风机、哪一类鸟和哪一种地形,决定了这些不同的数字。

主要资料

May et al.(2026)|西班牙El Ruedo风电场长期对照实验,Ecology and Evolution,DOI:10.1002/ece3.74017。

May et al.(2020)|挪威Smøla黑色单叶片实验,Ecology and Evolution,DOI:10.1002/ece3.6592。

Kleyheeg-Hartman等(2025)|荷兰Eemshaven黑叶片试验最终报告(原始研究报告)。

RWE|Eemshaven黑色叶片项目与结果官方说明。

Simmons等(2026)|南非红色条纹试验预印本,bioRxiv,DOI:10.64898/2026.05.04.722424(尚未同行评议)。

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