随着全球清洁能源转型的加速，海上风电已成为实现碳中和目标的重要技术路径。传统的固定式海上风电主要部署于浅海区域，而漂浮式海上风电则突破了水深限制，使深水、高风能潜力海域的开发成为可能。根据全球风能理事会（GWEC）数据，截至2023年底，全球漂浮式风电装机容量达到236兆瓦，预计到2030年将跃升至8.5吉瓦。然而，相较于技术和产业的迅速扩张，关于其生态影响的科学研究仍然滞后，尤其是在涉及海洋哺乳动物及生态系统动态方面，仍存在显著知识空白。

“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，近日一项由英国萨瑟兰大学、苏格兰海洋科学协会、以及阿伯丁大学学者联合完成的研究，发表在国际期刊Marine Pollution Bulletin上。该研究系统回顾了漂浮式海上风电（Floating Offshore Wind，简称FLOW）对海洋哺乳动物及相关营养级相互作用的潜在生态影响，并指出了当前研究中的关键知识空白。

上图是主要的漂浮式海上风电平台的概览示意图，包括不同的系泊和锚固设计方案。图源：Harris, Caitlin B., et al.（2025）

海洋哺乳动物是跨区域迁徙的关键物种，其行为和分布对猎物资源高度依赖，因此可作为海洋生态系统变化的敏感指标。当前，关于固定式风电和海上油气平台对海洋哺乳动物影响的研究较为成熟，集中在施工期的水下噪声、运行期的声学干扰、水流动力变化以及对猎物可获得性和“人工礁效应”等方面。但漂浮式风电系统在结构形式、安装方式、运维活动和空间占用等方面与固定式风电有显著不同，因此无法简单类比其生态效应。

该研究对目前已运行的漂浮式风电场的生态观测结果进行了梳理与评估，分析了可能带来的正面与负面生态影响。例如，风电装置的锚链与浮体可能成为生物附着基底，从而改变局部猎物组成并吸引高营养级捕食者；又如，风电场可能干扰海洋哺乳动物的觅食路线或迁徙路径，进而影响种群分布和行为模式。同时，若科学规划和有效监管，风电设施亦可能在一定程度上发挥“事实上的海洋保护区”（de facto MPA）作用，为部分物种提供相对安全的栖息环境。

尽管已有一些初步研究，学界对漂浮式风电影响的认知仍显不足。该文作者指出，亟需在以下几个方面加强研究：一是漂浮式风电在施工及长期运行过程中对海洋哺乳动物声学环境的干扰机制；二是流体动力变化对浮游生物和底层生物群落的潜在影响；三是设施引发的生态“陷阱效应”与种群行为响应；四是对整个营养网络造成的级联效应。

随着越来越多漂浮式风电项目在全球范围内规划和推进，该研究呼吁建立更具系统性和前瞻性的生态监测框架，在不同海域开展长期研究，以填补科学空白，确保未来风电开发在满足能源需求的同时，最大限度地保护海洋生态系统的完整性与稳定性。

**漂浮风电的结构有何不同？**漂浮式风电平台悬浮于水面之上，通过锚链与海底固定连接，其平台设计复杂多样，既有如稻草人式结构那样深入水体80米以上的深柱式结构，也有结构更为庞大复杂的半潜式平台。由于平台随波动而轻微移动，其结构在空间上更为分散，覆盖面积也远大于传统风电。这类平台不仅增加了海底占用面积，同时也提供了新的海洋附着基底，从而可能诱发人工礁效应，吸引鱼类聚集、促进底栖生物繁殖。但与此同时，这些附着结构也可能成为非原生入侵物种扩散的通道，带来物种迁移与生态系统失衡的风险。

为了实现平台的稳定性，这些漂浮结构往往配备三根或以上的锚链，与海底锚点相连。随着风电场规模扩大，未来多个平台可能共用锚点与锚链，以节省成本，但也意味着对海床扰动范围的扩大。此外，平台之间还铺设有大量电缆，连接涡轮与海底变电站，不仅增加了整个风电场的物理存在感，也带来了额外的电磁场干扰和对水柱环境的潜在扰动。

目前，漂浮式海上风电主要部署在大陆架区域，这些海域尽管只占全球海洋面积的9%，却贡献了16%的初级生产力和90%的渔业捕捞量，是全球海洋生态系统中最为活跃、最具生物多样性的区域之一。海洋哺乳动物、洄游性鱼类、浮游生物等关键物种在这些区域依赖着复杂且敏感的水文过程，包括季节性分层、潮混前沿、风驱上升流等。这些过程不仅调控了营养物质的分布，也决定了春季浮游植物爆发的时间与规模，从而影响整个食物网的稳定性。

漂浮风电结构深入水柱，往往穿越了季节性分层区域。例如苏格兰Hywind风电场的spar平台下探至80米，而该区域夏季热跃层通常在20米左右。这些穿越层状结构的风电装置在潮流作用下会引发湍流，形成局部的人工混合，削弱或延迟分层的形成。这不仅可能影响浮游植物的爆发时间，也可能进一步扰乱中上层浮游动物和鱼类的觅食节奏，进而影响高营养级如鲸类和海豚的活动与分布。

此外，风电涡轮本身会对大气产生扰动，形成所谓的“风尾效应”，这不仅导致下游风速降低，也加剧了空气与水体界面的湍流混合，可能间接影响海表层生态过程。目前，这类风-潮交互扰动对生态系统的联动影响仍缺乏系统研究，但随着多个漂浮式风电场的建设密度不断增加，区域性的累积生态效应或将显现。

尽管漂浮风电的部署已逐步展开，但目前真正针对其生态影响的研究仍十分有限。迄今为止，已有的生态数据主要来自苏格兰Hywind与Kincardine项目，以及挪威的Hywind Tampen项目，这些风电场的规模都较小，仅包含5~11台风机，难以反映大规模开发后的生态影响。现有研究涵盖了生物结垢、海洋噪声、水体混合、鱼类分布变化以及部分关于浮游植物生产力的研究，但关于海洋哺乳动物的系统研究仍非常稀缺，且往往仅作为研究的附带部分存在。

随着漂浮式风电向更深海域、更大规模发展，未来必须加大生态监测与系统评估的投入。需要识别和量化这些结构对海洋水文过程的扰动强度、持续时间与空间范围，更要明确这些扰动如何通过食物链逐层传导，最终影响海洋哺乳动物的行为模式与种群健康。同时，也应关注漂浮结构在成为“人工礁”的同时，是否在无意间推动了入侵物种的扩散。此外，风电平台产生的低频噪声是否干扰鲸豚类动物的回声定位和通信系统，也亟待深入研究。

漂浮式海上风力涡轮机可能对海洋哺乳动物、相关猎物以及食物链相互作用产生的潜在积极影响，包括：A）由水下结构和礁石效应创造的栖息地；B）由于水动力变化而增加的觅食机会；C）船舶干扰及其相关影响的减少；D）潜在的形成事实上的海洋保护区（MPAs）的机会，同时也对比了生态陷阱的风险。图源：Harris, Caitlin B., et al.（2025）

硬币的两面引入人工结构之后，FLOW不仅改变了海水的物理过程，也在生态层面带来了潜在的积极影响。近年来，多项研究开始探索这些变化如何影响鱼类、海洋哺乳动物以及整体海洋生物群落。

首先，FLOW结构在海洋中创造了新的栖息地。原本缺乏硬质基底的海域由于这些结构的存在，为附着生物、鱼卵产地以及觅食活动提供了新的空间。这一过程可以在不同水深和较大区域尺度上发生，惠及从远洋鱼类到底栖生物的广泛物种。鱼类聚集现象（“礁效应”）是此类结构常见的生态结果之一。结构本身对鱼类具有显著吸引力，原因可能包括避开天敌、觅食便利、繁殖需要、栖息或休息等。此外，结构的复杂性和材料选择也会影响生物的定居情况与种群多样性，设计中若纳入如“鱼类栖息仓”等自然共融元素，更可提升生态适宜性。

除了鱼类，FLOW结构还可能吸引海洋哺乳动物。研究显示，鲸豚类和鳍足类可能因猎物密度增加而将这些区域作为觅食热点。不过，这种吸引并非单向利好。例如，海洋哺乳动物的活动可能导致鱼类暂时逃离，反而减弱了礁效应的持续性。此外，这类结构在一定程度上限制了人类活动，包括捕鱼和商用船只通行，因此在某些情况下，可能成为海洋动物避难所，减少其受到的干扰。

在物理过程层面，FLOW结构能够改变水体的混合状态，尤其是打破温跃层，增强垂直混合。这种变化有助于营养盐向上输送，从而促进浮游植物生长，进而带动整个食物链中浮游动物、滤食者、鱼类及其天敌的数量增加。此类通过改变水动力结构提升初级生产力的机制，可能间接增强区域内的生态功能。但这种效应的强度和稳定性受到多种因素影响，如水深、海况、风力转换效率及结构规模等。若这些物理变化具备季节性和空间一致性，则有可能导致某些时间段内生物聚集明显，从而影响更大尺度的生态动态。

除了生态益处，FLOW还可能通过减少船只活动对海洋哺乳动物产生间接正面影响。既有研究表明，鲸类普遍对船只密集区域表现出规避行为，高频船只活动可能引起其通信受限、压力增加，甚至造成人身伤害。而FLOW场区因安全及运行要求，对非相关船只有进入限制，从而在一定程度上降低了人为干扰的风险。然而，这一潜在益处需平衡考虑，因为维护作业所需的风电专用船只仍可能带来噪声与碰撞风险。此外，目前针对风电场与渔业共存的可行性仍存在争议，若开放渔业进入，可能削弱该类结构作为“避难所”的生态功能。

基于上述机制，FLOW有潜力充当事实上的“海洋保护区”（de-facto Marine Protected Area）。它们在没有正式保护区认定的前提下，仍可能提供生态庇护功能。但要注意的是，若这些结构吸引的物种反而因人为压力（如噪声、电磁场、猎物聚集导致捕食风险升高）而遭受负面影响，则这些区域也可能成为“生态陷阱”。如，鱼类或海洋哺乳动物若因觅食便利聚集于此，却暴露于更高风险之中，如天敌增多或人类干扰加剧，则其原本促进生存的行为反而可能带来种群层面的负面后果。更甚者，在气候变化等外部压力增强的情境下，这些风险可能进一步被放大。

尽管FLOW的生态潜力引人关注，目前的实证研究仍不充分。以苏格兰Hywind风电场为例，尽管已有证据显示其结构被大量附着生物覆盖，并观察到鱼类及哺乳动物的存在，但目前尚无确凿证据表明该区域存在显著的礁效应或鱼类生物量的长期提升。此外，尽管探测到鼠海豚靠近，但其距离涡轮较远，未能明确证实其吸引力是否强于潜在干扰因素。同时，初步数据也未表明这些区域对鱼类提供了有效的避难功能或出现明显的溢出效应。

目前，全球运行中的浮式海上风电（FLOW）项目数量仍然较少，因此关于其生态影响的信息也相对有限。近年来已有若干项关于FLOW生态影响的研究陆续发表，为我们提供了一些初步的认识，并揭示了在关键的移动性捕食者和猎物物种方面仍存在的重要知识空白。目前的观测对象仍处于建设初期，风机数量有限（最多不超过11台），因此，未来亟需持续、基于假设的监测研究，覆盖更长时间和更多站点，以完善我们对其生态效应的认知。此外，填补当前的知识空白将有助于解答关于累积生态影响与气候变化之间关系的更广泛问题。

作者指出，整体来看，FLOW的生态影响具有多重面向——从结构创造新栖息地、促进初级生产力，到可能减少人为干扰、形成事实上的保护区，其正面潜力值得重视。但与此同时，结构带来的风险与不确定性，尤其是“生态陷阱”的可能性也是不可忽视的。研究人员建议，未来研究需进一步聚焦于物种长期分布变化、行为适应性、以及生态系统层级的响应机制，才能全面评估FLOW在海洋生态中的真实价值与风险。对于政策制定者和产业规划者而言，这些知识将成为实现海洋可持续发展目标的重要基础。

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来源 | Harris, Caitlin B., et al.（2025）编译 | 王海诗（Amphitrite Wong）审核 | Linda Wong排版 | 绿叶参考链接略

来源: 海洋与湿地