青藏高原生态系统脆弱敏感，亦是我国太阳能与风能资源最富集的区域之一。当前，高原正经历着一场从传统牧业能源（牛粪利用）向现代可再生能源（“能源天路”）的深刻转型。因此，理解转型过程对生态系统的多功能性的影响，并提出清洁能源发展与生物多样性保护的平衡对策，是区域高质量发展的重要前提。
中国科学院青藏高原研究所生态系统格局与过程团队，综合运用野外试验、空间分析和牧户访谈等方法，系统揭示了可再生能源发展对青藏高原社会-生态系统的多重影响，并提出了“能源-生态-社区”协同发展的科学路径。
光伏生态影响评估：从单指标到生态网络的科学认知。为科学评估可再生能源发展的生态影响，研究团队构建了一个包含13个光伏电站的观测网络，覆盖高寒荒漠草原、高寒草原和高寒草甸三类生态系统。通过对比光伏阵列外部、间隙及下方三个区域的植被特征、土壤性质与微生物多样性，团队建立了植物-土壤-微生物生态网络模型。研究发现，光伏阵列的生态影响呈现显著的空间异质性和时间动态性：在荒漠草原，光伏板可增强生态系统复杂性，提升网络连接度与模块数量；而在草原和草甸，光伏板则会导致生态网络结构简化。同时，光伏电站在运营初期（≤4年）的生态影响最为显著，随后逐渐趋于稳定。在此基础上，团队研发了一套融合太阳能资源、地形、社会经济及生态影响系数的光伏电站选址适宜性综合评价框架。研究表明，若忽略生态影响，青藏高原“极适宜”和“非常适宜”光伏建设的区域面积将被分别高估193.0%和155.3%。
社会-生态耦合视角：将原住民知识纳入评估体系。可再生能源发展不仅影响自然生态系统，也深刻改变了当地社区的生活方式与能源结构。研究团队通过空间叠加分析、牧户访谈与定位实验相结合的方式，从区域、样带和站点三个尺度，系统评估了可再生能源发展对野生动植物保护的影响。空间分析显示，现有可再生能源设施与野生动物分布区重叠较小，但未来规划的大规模开发可能导致连片的野生动物栖息地碎片化。牧户访谈发现，65.2%的受访者认为可再生能源会破坏野生动物栖息地，65.5%认为其会影响野生动物迁徙。随机森林模型分析进一步表明，牧民的认知态度受族群、牧场规模及家庭人口结构等因素的显著影响。
政策启示。基于青藏高原的案例，研究团队为全球生态脆弱地区的能源转型提出以下科学建议：（1）在光伏开发选址政策中，应强制将生态评估纳入项目审批流程；（2）建立生态光伏认证体系，包括设定关键生态指标的科学阈值、对项目全生命周期进行生态影响监测，并实施分级激励与约束机制；（3）高度重视原住民认知与本土文化，确保当地牧民代表参与能源开发项目的决策过程。
该系列成果分别以“Renewable energy relieves the negative effects of fences on animal feces utilization in Tibetan Plateau”、“An ecological network approach to assessing the site suitability of photovoltaic power stations”和“Incorporating Indigenous perspectives: an impact assessment of renewable energy development on wildlife conservation”为题，发表于《Science Bulletin》、《Journal of Applied Ecology》和《Environmental Impact Assessment Review》。我所特别研究助理王迎新为论文第一作者，孙建研究员为通讯作者，主要合作者包括朴世龙院士，中山大学Lee Tien Ming 教授和南非开普敦大学Michael Meadows教授。本研究获得黄河流域生态保护和高质量发展联合研究等项目资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.11.011
https://doi.org/10.1111/1365-2664.70222
https://doi.org/10.1016/j.eiar.2025.108143
图1 青藏高原牧区主要能源随牧业转型的变化。
(a)在传统游牧时期，牲畜粪便是牧民稳定可得的绿色能源。(b)自20世纪80年代以来，随着围栏使原本灵活的边界固化，粪便被收集用作燃料燃烧或出售，从而改变了草原生态系统的物质和能量流动方向。(c)当前，太阳能与风能的快速发展提供了以绿色能源替代牲畜粪便的机会，从而有望缓解从而有望缓解围栏带来的生态负效应。
图2 青藏高原光伏电站选址适宜性评估中生态约束的影响。
(a)未考虑生态约束时的选址适宜性空间分布（Non_con）。(b) 加入生态约束后的选址适宜性空间分（Con）。(c) 两种情景下各适宜性等级的面积及其占总面积的比例。(d) 加入生态约束后（Con），各适宜性等级面积覆盖范围相较于无约束基准情景（Non_con）的百分比变化。
