荒漠光伏电站对地表土壤机械组成分布的影响

摘要

在光伏发电和荒漠治理有机融合的新形势下,为探明荒漠光伏电站对地表土壤机械组成分布的影响,以期给荒漠光伏电站生态的恢复和治理提供参考。以库布齐荒漠光伏电站为研究对象,对光伏阵列内电板不同位置以及裸沙区对照地表0~5 cm的土壤进行取样,通过Mastersizer3000型激光粒度分析仪测量土壤粒度组成,计算并分析了光伏电板不同位置(电板前沿、电板中间、电板后沿)的土壤粒度组成、土壤颗粒统计特征,以及粒度特征(平均粒径、偏差),对比了光伏电板不同位置土壤机械组成及其分布的差异。结果表明:(1)库布齐荒漠光伏电站中,土壤以中沙和细沙为主,光伏电板前沿的中沙体积百分含量最多,较裸沙区的中沙体积百分含量多27.76%,电板中间处细沙体积百分含量最多,较裸沙区的细沙体积百分含量多3.76%,由光伏电站外缘到内部呈现土壤颗粒细化趋势;(2)库布齐荒漠光伏电站中,电板不同位置极细沙的变异性最大,可达37.36%,而中沙的标准差最大,各粒级平均值均表现为细沙>中沙>极细沙;(3)光伏电板不同位置平均粒径差异较为明显,电板前沿处地表0~5 cm的沉积物的平均粒径范围在Ф1.8836~Ф2.0248,平均值为Ф1.9112,属于中沙范围,较裸沙区地表沉积物平均粒径差异显著,而电板中间和电板后沿处的平均粒径均属于细沙范围;(4)电板不同位置的偏差均在负偏范围内,电板中间的偏差较大,这也说明其偏差向对称性发展。光伏电站外缘中电板前沿处地表0~5 cm的土壤颗粒偏粗,而光伏电站内部电板中间处的地表呈现土壤颗粒细化趋势,故应在光伏电板前沿重点区域设置适当的防护措施,用来降低土壤颗粒粗化程度,防治土壤风蚀提高电站防风固沙能力,促进荒漠生态恢复。