光伏电站建设对植物群落与土壤特征的影响

doi:10.11686/cyxb2024117

草业学报 ›› 2024, Vol. 33 ›› Issue (12): 23-33.DOI: 10.11686/cyxb2024117

光伏电站建设对植物群落与土壤特征的影响

鲍平安¹^,²(), 季波¹^,²(), 孙果³, 张娜⁴, 吴旭东¹^,², 何建龙¹^,², 王占军¹^,², 田英¹^,²

^1.宁夏农林科学院林业与草地生态研究所，宁夏银川 750002
^2.宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室，宁夏银川 750002
^3.盐池县林业和草原局，宁夏吴忠 751599
^4.宁夏回族自治区草原工作站，宁夏银川 750002

收稿日期:2024-04-10 修回日期:2024-05-17 出版日期:2024-12-20 发布日期:2024-10-09
通讯作者: 季波
作者简介:E-mail： nxjibo311@163.com
鲍平安（1999-），男，宁夏银川人，科研助理。E-mail： 2454284398@qq.com
基金资助:
自治区重点研发计划(2023BCF01019);2022年自治区青年拔尖人才培养项目资助

Effects of photovoltaic power station construction on plant community and soil characteristics

Ping-an BAO¹^,²(), Bo JI¹^,²(), Guo SUN³, Na ZHANG⁴, Xu-dong WU¹^,², Jian-long HE¹^,², Zhan-jun WANG¹^,², Ying TIAN¹^,²

^1.Institute of Forestry and Grassland Ecology，Ningxia Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Yinchuan 750002，China
^2.Ningxia Key Laboratory of Sand Control and Soil and Water Conservation，Yinchuan 750002，China
^3.Yanchi County Forestry and Grassland Bureau，Wuzhong 751599，China
^4.Ningxia Hui Autonomous Region Grassland Workstation，Yinchuan 750002，China

Received:2024-04-10 Revised:2024-05-17 Online:2024-12-20 Published:2024-10-09
Contact: Bo JI

摘要/Abstract

摘要：

为探究光伏电站建设对荒漠草原植被和土壤的影响，本研究以宁夏境内2个建成后植被恢复时间分别为1和2年的光伏电站为对象，设置光伏板间（BJ）、光伏板下（BX）和光伏电站外（对照，CK）3个处理进行植被调查和土壤采样，比较不同处理下植物群落与土壤理化特征的差异，并分析二者之间的关系。研究结果显示，植被恢复1年，植物群落盖度、地上生物量和多样性指数均为对照样地最高；土壤有机质、全磷、全钾和有效磷含量均为光伏电站区显著高于光伏电站外对照样地；植被恢复2年，植物群落物种多样性指数、土壤全钾、碱解氮和速效钾含量显著高于CK。植物群落盖度和地上生物量与土壤pH呈正相关，与土壤电导率、有机质、碱解氮含量呈负相关，Shannon-Wiener指数与土壤电导率、有机质和碱解氮含量呈正相关。土壤pH值和有机质含量是影响植物群落特征最主要的因子。研究结果表明，光伏电站建设对植被群落及土壤理化特征产生影响，电站建设过程中对生态的破坏可在一定程度上得以恢复。

关键词: 光伏电板, 植物群落特征, 土壤理化性质, 宁夏荒漠草原

Abstract:

This research investigated the impact of photovoltaic （PV） power station construction on vegetation and soil in a desert steppe. Two PV power stations in Ningxia with a post-construction vegetation recovery time of one and two years were selected for study and data were collected for three categories of site： between PV panels （BJ）， under PV panels （BX）， and outside the PV power station （control， CK）. Vegetation surveys were conducted and soil sampling carried out， and the plant community characteristics of soil physical and chemical properties were compared under the different treatments and their relationships analysed. The results revealed that the vegetation cover， aboveground biomass and diversity index were the highest in the CK plot after one year of vegetation restoration. The contents of soil organic matter （SOM）， soil total phosphorus and potassium （TP and TK） and soil available phosphorus （AP） in the photovoltaic power station area were significantly higher than those in the control area outside the photovoltaic power station. After 2 years of vegetation restoration， plant community species diversity indices， TK， available nitrogen （AN） and AP were significantly higher for both BJ and BX sites than for CK site. Plant community cover and aboveground biomass were positively correlated with pH， and negatively correlated with electrical conductivity （EC）， SOM and AN. Shannon-Wiener index was positively correlated with EC， SOM and AN. Soil pH and SOM content are the most important factors affecting the characteristics of plant communities in this study. The results show that the construction of a photovoltaic power station has a negative impact on the vegetation community and soil physical and chemical characteristics， but that subsequently there is at least partial recovery from the ecological damage resulting from power station construction.

Key words: photovoltaic panel, plant community characteristics, soil physical and chemical properties, desert steppe of Ningxia

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图/表 7

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科 Family	种 Species	国能宁东GNND			盐池中能YCZN
科 Family	种 Species	BJ	BX	CK	BJ	BX	CK
禾本科Gramineae	画眉草E. pilosa	18.77	34.50	15.06	5.72	-	6.93
	冠芒草E. borealis	11.04	33.69	13.73	-	-	-
	锋芒草T. mongolorum	4.56	2.54	7.70	-	-	-
	狗尾草S. viridis	23.71	9.49	15.73	3.09	7.62	7.46
	糙隐子草C. squarrosa	-	-	6.50	1.77	2.83	0.99
	短花针茅Stipa breviflora	-	-	-	3.71	4.19	-
	白草Pennisetum flaccidum	-	-	-	21.31	5.71	7.70
	赖草Leymus secalinus	-	-	-	9.72	1.51	-
豆科Fabaceae	狭叶米口袋Gueldenstaedtia stenophylla	-	3.30	10.80	-	0.47	-
	牛枝子Lespedeza potanini	-	-	0.89	1.89	4.10	-
	苦豆子Sophora alopecuroides	-	-	-	2.95	10.53	6.93
菊科Asteraceae	猪毛蒿A. scoparia	27.20	2.31	5.71	4.94	0.78	7.69
藜科Chenopodiaceae	猪毛菜K. collinum	2.69	7.80	-	10.30	15.77	31.53
	虫实Corispermum hyssopifolium	-	-	1.95	7.27	4.54	-
	沙米Agriophyllum squarrosum	-	-	-	-	10.56	-
苋科Amaranthaceae	雾冰藜Grubovia dasyphylla	6.21	-	1.64	4.54	11.78	15.36
苋科Amaranthaceae	灰绿藜Oxybasis glauca	-	-	1.97	8.35	0.86	9.09
远志科Polygalaceae	远志Polygala tenuifolia	-	-	1.37	2.37	0.55	-

科 Family	种 Species	国能宁东GNND			盐池中能YCZN
科 Family	种 Species	BJ	BX	CK	BJ	BX	CK
禾本科Gramineae	画眉草E. pilosa	18.77	34.50	15.06	5.72	-	6.93
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	狗尾草S. viridis	23.71	9.49	15.73	3.09	7.62	7.46
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	白草Pennisetum flaccidum	-	-	-	21.31	5.71	7.70
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豆科Fabaceae	狭叶米口袋Gueldenstaedtia stenophylla	-	3.30	10.80	-	0.47	-
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藜科Chenopodiaceae	猪毛菜K. collinum	2.69	7.80	-	10.30	15.77	31.53
	虫实Corispermum hyssopifolium	-	-	1.95	7.27	4.54	-
	沙米Agriophyllum squarrosum	-	-	-	-	10.56	-
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苋科Amaranthaceae	灰绿藜Oxybasis glauca	-	-	1.97	8.35	0.86	9.09
远志科Polygalaceae	远志Polygala tenuifolia	-	-	1.37	2.37	0.55	-

土壤因子 Soil factor	国能宁东GNND			盐池中能YCZN
土壤因子 Soil factor	板间BJ	板下BX	对照CK	板间BJ	板下BX	对照CK
pH	8.26±0.03b	8.44±0.01a	8.45±0.01a	8.35±0.01b	8.31±0.01c	8.38±0.01a
电导率Electrical conductivity （dS·m^-1）	0.11±0.001a	0.06±0.001b	0.06±0.001b	0.07±0.001b	0.10±0.001a	0.06±0.001c
有机质Organic matter （g·kg^-1）	4.91±0.15a	2.59±0.06b	2.08±0.03c	1.26±0.02c	3.69±0.06a	1.64±0.03b
全氮Total nitrogen （g·kg^-1）	0.49±0.09a	0.28±0.02b	0.30±0.03b	0.15±0.00b	0.23±0.02b	0.38±0.04a
全磷Total phosphorus （g·kg^-1）	0.51±0.01a	0.52±0.01a	0.38±0.01b	0.36±0.00a	0.36±0.00a	0.38±0.02a
全钾Total potassium （g·kg^-1）	14.51±0.21a	14.55±0.04a	13.82±0.10b	14.86±0.05a	14.30±0.12b	13.51±0.06c
碱解氮Available nitrogen （mg·kg^-1）	47.12±4.36a	21.00±2.01b	21.43±4.91b	10.70±0.00b	18.55±0.02a	8.66±1.25b
有效磷Available phosphorus （mg·kg^-1）	8.09±1.88a	7.96±0.73a	4.43±0.45b	6.91±0.93a	4.35±0.47b	7.35±1.12a
速效钾Available potassium （mg·kg^-1）	85.13±1.77a	66.37±0.88b	84.58±1.35a	130.19±0.80a	105.63±0.48b	57.95±0.52c

土壤因子 Soil factor	国能宁东GNND			盐池中能YCZN
土壤因子 Soil factor	板间BJ	板下BX	对照CK	板间BJ	板下BX	对照CK
pH	8.26±0.03b	8.44±0.01a	8.45±0.01a	8.35±0.01b	8.31±0.01c	8.38±0.01a
电导率Electrical conductivity （dS·m^-1）	0.11±0.001a	0.06±0.001b	0.06±0.001b	0.07±0.001b	0.10±0.001a	0.06±0.001c
有机质Organic matter （g·kg^-1）	4.91±0.15a	2.59±0.06b	2.08±0.03c	1.26±0.02c	3.69±0.06a	1.64±0.03b
全氮Total nitrogen （g·kg^-1）	0.49±0.09a	0.28±0.02b	0.30±0.03b	0.15±0.00b	0.23±0.02b	0.38±0.04a
全磷Total phosphorus （g·kg^-1）	0.51±0.01a	0.52±0.01a	0.38±0.01b	0.36±0.00a	0.36±0.00a	0.38±0.02a
全钾Total potassium （g·kg^-1）	14.51±0.21a	14.55±0.04a	13.82±0.10b	14.86±0.05a	14.30±0.12b	13.51±0.06c
碱解氮Available nitrogen （mg·kg^-1）	47.12±4.36a	21.00±2.01b	21.43±4.91b	10.70±0.00b	18.55±0.02a	8.66±1.25b
有效磷Available phosphorus （mg·kg^-1）	8.09±1.88a	7.96±0.73a	4.43±0.45b	6.91±0.93a	4.35±0.47b	7.35±1.12a
速效钾Available potassium （mg·kg^-1）	85.13±1.77a	66.37±0.88b	84.58±1.35a	130.19±0.80a	105.63±0.48b	57.95±0.52c

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光伏电站建设对植物群落与土壤特征的影响

Effects of photovoltaic power station construction on plant community and soil characteristics

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图/表 7

参考文献 34

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