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歌唱飞行与三维热成像提供证据:中欧蝙蝠被风力涡轮机吸引

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这对能源与野生动物为何重要

风能对于减少温室气体排放至关重要,但旋转的机翼叶片无意中导致大量蝙蝠死亡。这项来自德国的研究提出了一个关键问题:蝙蝠只是偶然被卷入涡轮机,还是主动被这些结构所吸引?通过在机舱高度监听蝙蝠声响并用热像相机追踪其飞行,研究人员发现许多蝙蝠并非匆匆掠过——它们把涡轮作为觅食、社交甚至求偶的场所。

蝙蝠与清洁能源的隐性代价

随着风电场在全球扩展,蝙蝠在涡轮机处的死亡已成为重大保护问题。蝙蝠繁殖缓慢,种群依赖长期存活的成体来维持稳定,因此高水平的成年个体死亡会迅速导致物种衰退。此前研究表明,大多数死亡发生在低风速的晚夏和秋季,这段时间恰逢许多蝙蝠迁徙与交配。然而,仍不清楚蝙蝠是偶然撞上涡轮,还是因为涡轮提供了食物、庇护或社交机会等吸引物。弄清这一点对于设计既能保护蝙蝠又能保持高发电量的更明智运行规则至关重要。

在涡轮高度监听蝙蝠
Figure 1
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研究团队分析了在机舱高度(叶片连接的轮毂处)采集的超过83,000段音频记录,覆盖德国6处站点的22台涡轮机。灵敏的麦克风既捕捉到蝙蝠用于回声定位的快速啁啾,也记录到它们用于交流的更复杂的社交声。在这些记录中,研究者识别出超过1,500次的捕食爆叫——蝙蝠在接近昆虫猎物时发出的快速呼叫串——以及超过4,000次的社交发声。至少有六个物种或物种组被听到觅食,十个被听到进行社交行为,这些行为在所有研究涡轮处均有出现。活动在7月至9月达到峰值,与已知的高蝙蝠死亡率季节相吻合。

转子区的求爱之歌

关键在于,许多社交声并非随意呼喊,而是与求偶和领地防御相关的完整“歌唱”。包括两种几乎占德国已知涡轮死亡总数近三分之二的物种在内的七个物种,曾在靠近涡轮飞行时被记录到唱歌。雄性从5月到10月发出有结构的歌序列,晚夏和秋季——主要交配期——出现明显高峰。通过将先前研究中的典型飞行速度与观测到的歌唱持续时间相结合,作者估算出许多蝙蝠在转子区停留的时间足以绕塔盘旋,而非仅仅直线飞过。对这些歌声传播距离的估算表明,它们可作为声学灯塔,在数十米范围内广播雄性存在,可能将雌性吸引到涡轮附近。

热成像下挤满叶片的蝙蝠
Figure 2
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为观察蝙蝠在涡轮周围的三维运动,研究者在四台涡轮的六个夜晚使用配对热像相机重建飞行轨迹。随后他们统计落在轮毂周围同心空间壳层内的蝙蝠位置数目。蝙蝠密度随距离急剧下降:在转子扫掠区内最高,并向周围的自由空域递减。仅凭随机飞行难以解释这一模式。相反,这强烈表明蝙蝠主动接近涡轮结构,集中在叶片造成最大风险的区域。结合有关觅食与求偶行为的声学证据,热像数据支持涡轮作为对蝙蝠具有吸引力热点的观点。

这对蝙蝠与风电意味着什么

对非专业读者来说,结论明显:许多蝙蝠并非风电场中的不幸旁观者;它们似乎把涡轮当作高树或悬崖——觅食、划定领地并为配偶歌唱的地点。这种吸引使涡轮成为生态陷阱:看似有利却增加死亡风险的结构。由于觅食和社交活动与总体蝙蝠活动密切相关,作者认为在高风险时段实施限速——减慢或停止涡轮运行——仍然可行,但可能需要在交配高峰期采取更严格的措施。该研究强调,在风电场保护蝙蝠不仅关乎涡轮的选址或风速,还关乎理解蝙蝠如何将夜空作为社交空间,并确保清洁能源的推进不会以蝙蝠种群的静默消失为代价。

引用: Nagy, M., Hochradel, K., Haushalter, C. et al. Song flight and 3D thermal detection provide evidence for bat attraction to wind turbines in Central Europe. Commun Biol 9, 460 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09882-7

关键词: 蝙蝠, 风力涡轮机, 野生动物保护, 可再生能源, 动物行为