可再生能源建设如何减少生态影响?昆山杜克大学李彬彬教授团队给出新答案

昆山杜克大学环境研究中心李彬彬教授研究团队近日在国际生态与演化生物学顶级期刊《自然-生态与演化》(Nature Ecology & Evolution)上,发表题为“Comparing potential biodiversity conflicts from renewable energy expansion in China at different....

昆山杜克大学环境研究中心李彬彬教授研究团队近日在国际生态与演化生物学顶级期刊《自然-生态与演化》(Nature Ecology & Evolution)上,发表题为“Comparing potential biodiversity conflicts from renewable energy expansion in China at different centralization levels”的研究,模拟并评估了不同集中化程度的规划模式下,中国可再生能源选址规划对生物多样性产生的影响。 研究发现,全国统筹规划有助于减少部分生物多样性冲突,但不同规划模式之间仍存在生态权衡。研究为推动能源转型与生物多样性保护协同发展提供了重要科学依据。 DOI:10.1038/s41559-026-03098-y 能源转型与生物多样性保护如何兼顾? 在全球积极应对气候变化的背景下,各国正加速发展可再生能源,减少温室气体排放、减缓气候变化。然而,大规模太阳能和风能设施在建设和运行过程中也可能对生态系统造成影响。这意味着,能源转型在实现气候目标的同时,可能与生物多样性保护之间产生潜在冲突。 近年来,越来越多的研究开始关注如何优化可再生能源项目的空间选址,以降低其与生物多样性保护之间的冲突。除了资源禀赋条件和生态影响等常见因素之外,现实中的选址决策也受到不同行政管理体系的影响。不同国家或地区在目标设定、选址优先级和审批权限上的集中化程度并不相同。在较为集中化的体系中,国家层面通常负责设定目标并主导项目布局,而在较为分散的体系中,相关决策则更多由地方或区域机构承担。不同规划层级会给生物多样性产生怎样的影响,目前仍缺乏系统的认识。 为了回答这一问题,研究团队以中国为案例,评估对比未来不同集中化水平的可再生能源规划可能带来的生物多样性冲突。在中国,可再生能源设施布局既受到国家战略的指导,也受到省级实施目标的影响。中国是全球可再生能源设施建设规模最大、发展最迅速的国家之一,并已提出于2060年前实现碳中和。同时,中国也是生物多样性大国,拥有数千种陆生脊椎动物并覆盖四个全球生物多样性热点地区。因此,如何在快速推进能源转型的同时,在规划和选址阶段识别并尽可能降低对生物多样性的潜在影响,便成为可再生能源发展的重要课题。 研究团队以此为切入点,模拟了两种选址情景下,中国实现2060年碳中和装机量所需的陆地太阳能和风能设施的扩张格局。一种为国家层面进行集中式规划,即在全国范围进行最优可再生能源选址。另一种为省级层面分散式规划,即各省基于现有的能源装机量比例设定目标并在省域范围内选址。通过综合考虑能源潜力、社会经济等因素,研究团队预测了两种情景下的可再生能源设施空间布局,随后与陆生脊椎动物生物多样性数据进行空间叠加分析及对比,包括物种丰富度、功能多样性、生态系统,以及受威胁和特有脊椎动物的栖息地面积等指标。 全国统筹规划有助于降低部分生态风险,但权衡依然存在 太阳能与风能在省级层面(上排)和全国层面(下排)选址情景下的模拟空间分布,以及各情景下选址所覆盖的主要生态系统占比。 研究结果显示,在全国集中的选址情景下,能源选址总体上与物种丰富度较高的保护优先区域重叠较少,重叠比例相比省级规划情景低约4–7%,涉及的脊椎动物物种数量少约11–33%。这表明国家层面的统筹规划可能更有助于避开物种丰富度热点地区。然而,这一优势也伴随着明显的权衡。全国集中选址与功能多样性较高的保护优先区域重叠比例高出约8-14%。同时,其能源选址有更高比例落入包括草原和荒漠在内的开阔、干旱生态系统,并与许多依赖这类生境的受胁物种(如虎鼬等)的栖息地存在更高的潜在冲突。相比之下,省级选址情景与开阔生态系统区域产生的重叠较低,但更容易与森林物种的栖息地发生重叠,其中包括不少狭域分布的两栖类物种。 省级层面(深蓝)和全国层面(绿)选址布局与生物多样性高优先保护区(上)和低优先区域(下)的重叠比例。现有能源设施布局(浅蓝)用于参照比较。 考虑到国家和省级两种选址规划方式在经济成本、技术可行性和实施条件上也存在差异,研究表明,可再生能源扩张带来的生物多样性冲突,无法单纯依靠某个单一行政层级的规划得到完全缓解。 多层级协同规划或为更优路径 由于国家和省级层面的规划对不同的生物多样性指标有各自的影响,未来在能源规划早期阶段,可以采用全国层面先确定与生物多样性保护冲突较小的优先区域、再由省级层面根据物种分布等信息进一步细化具体选址的方式,通过多层级的结合与协调,从而更好地兼顾两种层级规划各自的优势。同时,研究结果也强调了运用综合性生物多样性评估的重要性,从多指标、多类群、多维度的角度更好地识别不同规划路径之间的生物多样性权衡关系。 该研究的结果进一步说明规划决策的行政层级选择是实现能源转型与生物多样性保护协同发展的关键之一。面向未来,本研究也为其他国家和地区提供了一个可借鉴的分析框架,帮助其综合不同规划层级的互补优势,在实现气候目标的同时更好地保护生物多样性。

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