为应对由化石燃料排放引起的气候变化，风能作为最为清洁的绿色能源之一，在全球范围内被广泛推广。自本世纪初以来，全球风能的装机总量从2001年的20 GW快速增加至2022年的900 GW。当风电场的规模在地理空间上不断扩大的过程中，风电场对区域气候的影响可能会放大，并进一步改变生态系统碳循环过程。尽管风电场对于区域气候的影响已经被证实，然而其对于区域生态系统碳循环的影响研究仍然缺乏。
中国科学院华南植物园科研团队联合国内外数十家科研机构，选择中国北方草地为研究区，基于多源遥感数据，发现大规模风电场降低了草地的植被生产力和碳汇总量。在风电产生的同时，风力涡轮机转子旋转产生的湍流改变了大气中热量和水汽的垂直交换，进而对局地气候产生影响。基于气候观测数据的分析，本研究进一步指出，由风电机引起的热量和水汽垂直交换会导致区域大气水汽压差（VPD）增加，即大气干旱加剧。这种大气干旱现象被证明是大规模风电场抑制植被的生长和生产力，进而降低生态系统碳汇功能的主要原因。
这项研究创新性地将风能与生态系统功能联系在一起，揭示了大规模风电场对区域碳循环的影响和驱动机制，并着重强调了在全球风能产业快速发展过程中评估其对生态系统影响的重要意义。
相关研究在可再生能源生态学研究方面取得重要进展，揭示大规模风电场对草地生态系统功能的潜在影响及驱动机制，相关成果以“Observed impacts of large wind farms on grassland carbon cycling”为题发表在Science Bulletin（《科学通报》）（IF=18.9）上。华南植物园武东海研究员和徐文芳副研究员为论文的共同第一作者。该研究得到广东省重点研发计划、国家自然科学基和中国科学院华南植物园项目等资助。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.10.016
图1. 不同规模风电场对草地植被生长（NDVI）、总初级生产力（GPP）、生态系统呼吸（ER）和净生态系统生产力（NEP）的影响。
附件下载：