廖昊爽,唐芬芳,饶斌斌,李 帆,王 彦,郝艳军,白荣聪,邵明勤
(1.国网江西省电力有限公司电力科学研究院,江西 南昌 330096;2.江西师范大学附属中学,江西 南昌 330077;3.国网江西省电力有限公司上饶供电分公司,江西 上饶 334000;4.西安创奕信息科技有限公司,陕西 西安 710119;5.上饶市志远电力科技发展有限公司,江西 上饶 334000;6.江西师范大学生命科学学院,江西 南昌 330022)
随着生态文明建设的持续推进，生态环境质量得到显著提升，电网及其周边地区的鸟类数量不断增加.鸟类引起跳闸是发生电力故障的主要原因之一[1],一些鸟类偏爱在较高的电力设备上筑巢，且可能会拾取一些金属类物质筑巢(如广东揭阳地区的黑领椋鸟(Gracupicanigricollis)),容易引起电力故障[2-3].还有一些体型较大的鸟类(如东方白鹳(Ciconiaboyciana))也会在电力设备上筑巢[4],这些鸟类的羽毛、粪便等掉落在电力设备上也容易引起电力故障.此外，有报道表明鸟体撞击也是引起电力故障的原因之一[5-6].目前,与电网相关的鸟类研究主要集中在鸟类多样性[1,7-8]、鸟类生态习性[9]、鸟类故障分析及防治[2-6,10]等方面.江西省地形主要以丘陵、山地和湿地为主，利于鸟类繁衍栖息的生境较多，这给电网安全带来一定的隐患[11].为此，本文根据多年的调查数据揭示江西省变电站及其周边线路的鸟类多样性，探讨鸟类生态习性对变电站等区域产生故障的影响，以求为当地供电部门的鸟类故障防治提供一些基础资料.
江西省位于中国东南偏中部(24°29′N～30°04′N,113°34′E～118° 28′E)、长江中下游南岸.江西省属亚热带温暖湿润季风气候，年平均气温为16.3～19.5 ℃,年平均降水量为1 367～2 148 mm[11].全省东、西、南3面被武夷山、官山、井冈山、齐云山、九连山等环抱，中部地区为丘陵和河谷平原交错分布[12].江西省北部的鄱阳湖湿地与由赣江、抚河、信江、饶河和修河形成的五河流域共同构成鄱阳湖水系[13].这些优越的自然条件、丰富的水资源和特殊的气候为鸟类栖息和繁衍提供了良好的场所.江西省鸟类资源丰富，目前共记录鸟类560种左右，其中国家一级重点保护鸟类25种，如黄腹角雉(Tragopancaboti)、中华秋沙鸭(Mergussquamatus)和白鹤(Grusleucogeranus)等，国家二级重点保护鸟类109种[14].本文调查的变电站和线路范围主要为鄱阳湖区的一些保护区(鄱阳湖国家级自然保护区、鄱阳湖南矶湿地自然保护区和都昌候鸟省级自然保护区)、东鄱阳湖国家湿地公园、南昌市郊区、康山垦殖场、五星垦殖场、恒湖垦殖场等湿地及其周边其他生境.此外,还调查了五河水系(如鹰潭、宜春、赣州、上饶、萍乡、吉安等市)的鸟类多样性及其习性.
实地调查采用样线法和样点法相结合，借助双筒望远镜(8×)和SWAROVSKI单筒望远镜(20～60×)进行观察.样线法即在研究区域内设置若干条样线，每条样线长为1.5～4.0 km,沿样线步行观察，记录在样线中变电站及其周边线路的鸟类种类.样点法是在研究区域内选取若干个点，记录在样点可视范围内的鸟类种类.体型等级参照《鄱阳湖及五河水系鸟类多样性及生态习性》[14],按体长分别划分为偏小型鸟类、小型鸟类、中型鸟类、略大型鸟类和大型鸟类，鸟类分类参照《中国鸟类分类与分布名录》[15].鸟类的生态习性根据实际观察，同时参照《中国鸟类志》[16]确定.
3.1 鸟类物种组成
在江西省变电站及其周边线路中共统计到鸟类15目122种(见表1),其中陆生鸟类63种，水鸟59种.在陆生鸟类中，雀形目种类最多(48种),占总物种数的39.34%，其次是鹰形目(8种)，占总物种数的6.56%.在水鸟中，鸻形目数量(19种)最多，占总物种数的15.57%.记录国家一级保护动物5种,它们分别为白鹤、白枕鹤(Grusvipio)、白头鹤(Grusmonacha)、黑鹳(Ciconianigra)和东方白鹳；
记录国家二级保护动物16种，国家一级和二级保护动物合计21种，占总物种数的17.21%.在居留型方面以留鸟和冬候鸟为主，分别占总物种数的40.98%和36.89%，其次为夏候鸟(16.39%)和旅鸟(5.74%).
表1 江西变电站及其周边鸟类名录
表1(续)
表1(续)
表1(续)
3.2 鸟类体型及习性
在122种鸟类中，以中型和小型鸟类为主，分别占总物种数的35.25%和26.23%，略大型和大型合计占总物种数的25.41%；
食性以动物性食性(占比60.66%)为主,其次为杂食性(23.77%);在农田生境中活动的鸟种最多，占总物种数的69.67%，其次为湿地(占比55.74%)和林地(占比45.08%).66.39%的鸟类会停歇在电力设备上，35.25%的鸟类会常聚集成上百只的大群(见表2).
表2 江西省变电站及其周边线路鸟类习性
4.1 鸟类物种组成
在江西省变电站及其周边线路中共统计到鸟类122种，占江西省鸟类总数的21.40%[17],其中国家一级和二级保护动物合计21种，占总物种数目的17.21%.这说明江西省变电站及其周边线路的鸟类资源丰富，珍稀鸟类多，这也表明江西省电网涉鸟故障防治工作有一定的挑战性.本文统计到的鸟类物种数量比饶斌斌等[8]和李阳林等[9]记录的物种数均更多,雀形目在统计中占绝对优势，大部分雀形目鸟类体型较小，对电网威胁不大，但体型相对更大的黑领椋鸟和大规模集群活动的丝光椋鸟(Spodiopsarsericeus)对江西省电网威胁较大[9].
4.2 鸟类习性与电网故障
电网涉鸟故障可分为鸟粪类故障、鸟体短接类故障、鸟巢类故障、鸟啄类故障和其他类型涉鸟故障.不同习性的鸟类会导致不同类型的故障，对电网的危害及其防治措施也不一样[18].鸟粪类故障主要是由大体型的鸟类或集群活动的中小体型鸟类所致,可分为空间闪络和污闪2种类型，前者由大体型鸟类所引起，后者由大体型或集群活动的中小体型的鸟类所引起[18-19].引起空间闪络的大体型鸟类一般为鹳类、猛禽类等体型较大且食肉(鱼)的鸟类[20].鸟体短接类故障是由于鸟类在飞过电网时极间或极对地间的空气间隙减少而导致空气击穿或是直接撞上电力设备[18].大体型且不够灵敏的鸟类(如鹤类、鹳类和天鹅等)容易造成此类故障,集大群飞行的鸟类灵活性受限，较易撞到电力设备，集大群飞行的中小体型鸟类有可能通过多个个体缩小空气间隙达到击穿临界.鸟巢类故障一般由大中型的留鸟或夏候鸟所引起，小型鸟类无法在大尺寸的钢架上筑巢，主要涉及的鸟类有东方白鹳、黑鹳、喜鹊(Picapica)、灰喜鹊(Cyanopicacyanus)和黑领椋鸟等大中型鸟类.鸟啄类故障主要为复合绝缘子的啄损，主要涉及喜鹊、灰喜鹊和大嘴乌鸦(Corvusmacrorhynchos)等[18,20].其他类型涉鸟故障(如天敌类故障)产生的原因是:鸟类的存在吸引天敌在电网上活动，从而造成设备短接形成闪络[19].
综上所述，大体型、在电力设备上活动和集大群的鸟类较易引发电网故障，需要对相关鸟类的习性重点关注.本文调查结果显示:在大型鸟类中75%为冬候鸟，在集大群的鸟类中69.77%为冬候鸟.这说明越冬期(9月～次年3月)是涉鸟故障防治的重点时期.丝光椋鸟、灰椋鸟(Spodiopsarcineraceus)、金翅雀(Chlorissinica)等体型较小的鸟类冬季也会集大群在电线或铁塔上活动，需要在越冬期重点关注.大体型且集大群的鸟类有12种，其主要生境为湿地和农田村落，因此位于湿地、农田及其附近的变电站可能存在更高的涉鸟故障威胁.东方白鹳、普通鸬鹚(Phalacrocoraxcarbo)、苍鹭(Ardeacinerea)、大白鹭(Ardeaalba)和小嘴乌鸦(Corvuscorone)为大型鸟类，且为动物性食性或杂食性鸟类,它们在电力设备上集大群活动，是在本文所调查的122种鸟类中对电力设备威胁较大的物种.
4.3 鸟类故障的防治措施
1)江西省电网及其周边鸟类物种丰富，珍稀鸟类多，在进行电网涉鸟故障防治时，需注重对珍稀鸟类的保护，防治措施应合理适度，避免过度干扰鸟类生存.可增加人工巢降低东方白鹳对高压铁塔筑巢繁殖的依赖.对已筑巢繁殖的鸟类，应该对可能出现风险的部位进行隔离，防范电网涉鸟故障的发生.
2)了解鸟类的生态习性是电网涉鸟故障科学防治的基础，可向电力运维人员普及鸟类习性知识，电力部门可制定相关的行业标准，规范电网涉鸟故障的防治措施.
3)对经常在电网附近活动的鸟类进行长期监测，收集涉鸟故障数据，并根据鸟类的生态习性建立电网涉鸟故障模型，对江西省电网涉鸟故障进行预警.
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