渔光互补产业（Fishery-Photovoltaic Complementary Industry, FPCI），一种将水产养殖与太阳能产业相结合的创新模式，正在中国迅速发展。然而，随着这一产业在全国范围内的广泛推动，其对生态系统、水体环境，特别是鸟类的影响也引起了研究人员的高度重视。该研究将带您了解FPCI在中国的发展现状及其环境、生态和经济效应，并探讨其对鸟类群落的潜在影响。

▲渔光互补产业通常如图所示，在曾经的养殖塘建设光伏板，下方进行渔业养殖。| 本文研究团队供图。

研究背景与目的

中国作为全球最大的水产养殖生产国，自实施第十二个五年计划以来，推动了渔光互补产业的发展。这一产业模式不仅有助于清洁能源生产、减少二氧化碳排放，还能提高水产养殖的产量。然而，关于FPCI对环境和生态系统，尤其是鸟类的影响，研究仍然有限。本研究旨在总结现有的研究成果，评估FPCI的环境、经济和生态影响，并提供未来发展的建议。

▲渔民正在架设了光伏板的塘内作业，塘内混养的鱼类包括草鱼、鲢鱼等。| 本文研究团队供图。

研究方法

通过对国内外878篇相关文献的系统性综述，本文对FPCI的发展现状、环境影响和经济效益进行了详细分析。研究方法包括文献计量分析、共词分析以及对中国FPCI项目的地理分布和影响因素的统计分析。

主要发现

地理分布：现有的渔光互补项目主要集中在长江中下游和珠江流域。这些项目的地理分布主要受当地水产养殖区和现有太阳能资源的影响，前者的影响程度大于后者。

水质影响：夏季时，光伏设施遮挡水面导致水体的平均水质参数会略有下降，如pH值降低0.2，水温降低1.06°C，溶解氧水平下降0.8 mg/L，无机氮含量和总磷浓度分别下降0.08 mg/L和0.02 mg/L。相反，总氮和氨氮含量则略有增加。虽然对浮游生物生物量的影响不一，但总体上会减少浮游动物的生物量。

节能效益：FPCI还可通过清洁能源的生产达到每兆瓦每年减少约978.6吨二氧化碳排放，从而实现节能减排的综合目标，并确保发电的盈利性。

土地利用：与传统地面光伏每兆瓦3.66 hm2的土地利用面积相比，渔光互补仅需1.64 hm2，利用水面铺设光伏设施可大幅节约土地资源，缓解了农业用地与可再生能源设施的矛盾。

鸟类影响：FPCI的存在不可避免地对鸟类群落产生一定的负面影响，主要表现在鸟类栖息地破坏、潜在的食物链中断、迁徙路径干扰和行为模式变化。

▲在塘内直接架设光伏板，下方进行养殖。| 本文研究团队供图。

▲沿海的其他渔光互补产业，则是采用在光伏板间隙开辟鱼塘。| 本文研究团队供图。

光伏对鸟类的具体影响

中国关于FPCI的研究大多集中在水质、经济效益和减排方面，很少关注其对鸟类的影响。本研究通过分析世界各地的文献，寻找经验证据。研究表明在光伏系统的生命周期中存在多个阶段会对鸟类种群产生影响。

施工阶段的栖息地干扰导致光伏设施区域内的鸟类数量低于边界区与相邻未改变土地[1]。光伏系统的运营阶段也会对鸟类种群产生重大影响，主要是由于鸟类会被光伏设施的“湖泊效应”所吸引，从而增加了碰撞和暴露在高面板温度下的风险[2]。来自许多陆基光伏系统的研究支持了这一结论，并且除了光伏板的吸引效应外，光伏配套设施的存在也可能对鸟类产生负面影响，如输电路线、电力塔设施等[3][4]。

而包括天鹅（Cygnus）、鹈鹕（Pelecanidae）、苍鹭（Ardea cinerea）和鹤（Gruidae）等在内的具有高翼载重的物种，拥有快速的飞行速度和较差的机动性，通常被认为比更小、移动性更强的物种更容易受到输电线路碰撞的影响，同时它们更多地生活在水生栖息地中，会经常出现在FPCI系统中[5][6]。

▲苍鹭和其他滨海鸻鹬在塘中休息，这样面积大、浅水、干扰较少的停歇地，是满潮期间水鸟们停歇的场所。| 勺机构供图，摄于江苏沿海。

▲栖息于我国沿海的水鸟们，上方是卷羽鹈鹕（Pelecanus crispus），体型较大，需要较宽阔的栖息地；下方小群是反嘴鹬（Recurvirostra avosetta），体型较小，少量时常栖息于沿海湿地、河流或是鱼塘中，迁徙季大量集群时也需要足够的休憩场所。| 勺机构供图，摄于江苏沿海。

在一项针对FPCI系统的鸟类种群数量研究中，有时观察到鸟类数量的增加，但这并不意味着FPCI对鸟类群落有积极影响[7]。原因可能是水体对阳光的偏振对水禽和水生昆虫具有视觉吸引力，再加之太阳能电池板发出的更强烈的偏振光，将使水禽和水生昆虫更容易受到吸引。从而吸引了周边生态系统的鸟类，实际上并没有观察到FPCI的存在对鸟类种群的繁殖率产生积极影响。

FPCI可能会改变食鱼鸟类的栖息地利用和行为。相关研究调查了华北平原有无光伏系统覆盖的湿地[7]。研究表明，安装光伏系统后，水鸟数量有所增加但Simpson多样性和Pielou均匀度下降，物种丰富度变化不显著。光伏系统的存在导致潜水鸟类的比例下降，但植被拾取者的比例增加（例如，骨顶鸡（Fulica atra）和黑水鸡（Gallinula chloropus）），这些物种很好地适应了人类的干扰，并可能利用水面光伏板作为庇护所。这也反映出鸟类群落存在一定的同质化趋势，鸟类的觅食、繁殖和迁徙行为受到光伏设施的改变。光伏板的安装导致鸟类群落数量和物种多样性的差异变化值得后续关注和研究。

▌小知识

Simpson多样性指数表示群落中物种的丰富度，指数越高表示群落内的物种多样性越高。

Pielou指数反应的是生态系统中物种分布的均匀程度，用于反应生态系统的稳定性。

虽然目前缺乏对FPCI对鸟类影响的系统研究，且不清楚是否足以在种群层面产生影响，但基本可以肯定的是，光伏设施运行过程中，对本地鸟类将存在一定程度的死亡风险和负面影响。关于鸟类群落结构和物种多样性影响的研究仍值得后续关注。需要深入的理解和战略性的缓解努力，以协调可再生能源扩张和生态管理的目标。

结论

渔光互补产业在实现可持续发展的同时，也面临着生态保护的挑战。通过科学合理的规划和技术优化，可以在减少环境影响的同时，最大限度地发挥其经济和生态效益。我们呼吁更多的研究和实践，关注并保护鸟类等生态系统的多样性，共同推动能源与生态的和谐发展。

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参考文献：

[1] E. Visser, V. Perold, S. Ralston-Paton, A.C. Cardenal, P.G. Ryan, Assessing the impacts of a utility-scale photovoltaic solar energy facility on birds in the Northern Cape, South Africa, Renew. Energy 133 (2019) 1285–1294, https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.08.106.

[2] Q. Lambert, A. Bischoff, S. Cueff, A.C.R. Gros, Effects of solar park construction and solar panels on soil quality, microclimate, CO2 effluxes, and vegetation under a Mediterranean climate, Land Degrad. Dev. 32 (18) (2021) 5190–5202, https://doi.org/10.1002/ldr.4101.

[3] L.J. Walston, K.E. Rollins, K.E. Lagory, et al., A preliminary assessment of avian mortality at utility-scale solar energy facilities in the United States, Renew. Energy 92 (2016) 405–414, https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.02.041.

[4] D. Mccrary, L. Michael, M.C.K. Robert, et al., Avian mortality at a solar energy power plant, J. Field Ornithol. 57 (2) (1986), 135–41, http://www.jstor.org/stable/4513113.

[5] J.M. Shaw, A.R. Jenkins, J.J. Smallie, P.G. Ryan, Modelling power-line collision risk for the blue crane anthropoides paradiseus in South Africa, IBIS 152 (2010) 590–599, https://doi.org/10.1111/j.1474-919X.2010.01039.x.

[6] APLIC (Avian Power Line Interaction Committee), Reducing Avian Collisions With Power Lines: The State of the Art in 2012, Edison Electric Institute and Avian Power Line Interaction Committee, Washington, DC, USA, 2012.

[7] X. Song, T. Liu, G. Wang, Y. Zhang, C. Li, B. Willem F, Floating photovoltaic systems homogenize the waterbird communities across subsidence wetlands in the North China Plain, J. Environ. Manag. 349 (2024) 119417, https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.119417.

▌研究团队

复旦大学环境科学与工程系王寿兵教授团队