摘要
当今，全球能源结构因为可再生能源的众多优点向清洁能源倾斜，尤其是双碳背景下，促进了清洁能源的发展,因此以光伏为代表的清洁能源越来越广泛,荒区因其地广人稀而几太阳能资源富集,在荒区建设光伏电站越来越普遍。光伏电站大规建设运行,不可避免的对荒区生态环境状况产生了一定的影响，如何去研究荒漠光伏区生态环境状况成为一件意义深远的事。木研究以位于青海省海南州共和县高寒荒区的光伏产业园区为研究区域,采取实测数据分析、现场调查、实验室分析的手段，分析光伏电站的气候、土壤、植被效应,构建了基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型的荒漠光伏生态环境状况指标评价体系,定量分析了在时空尺度上的生态环境状况。本研究的重要结论如下: (1)分析了光伏电站建设在气候、土壤和植被三方面的生态环境影响。光伏电站对气候有降低净辐射,降温增湿的作用;光伏电站对土壤有降温增湿、改善土质、保墒增肥的作用:光伏电站使植被群落功能稳定性增高、降低多样性、提高生物量。利用2019-2020年三座监测站数据、现场采样实验室分析,分析共和光伏电站的建设引起的气候、土壤、植被相关指标的变化,结果表明:光伏电站建设有降低净辐射的作用,且降低净辐射作用随季节变化较小,光伏电站建设能降低日均气温,且在冬季降温更明显,光伏电站建设能提高空气湿度,在冬季增湿效果最明显:光伏电站建设降低了土壤各层(10cm、20cm和40cm)温度,光伏电站增加了土壤湿度,且在秋季显著增加,在表层土壤层增湿效果最强,光伏场区内土壤颗粒较场外更细,光伏电站的建设使得土壤养分提高;对比光伏电站建设运行区、规划建设区和场外对照区植被的生活型可得光伏电站使得生态系统更加稳定,光伏电站降低了物种多样性,光伏电站提高了植被群落地上生物量和总生物量。 (2)构建了基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型的荒漠光伏区生态环境状况评价指标体系。驱动力层从人口、经济和社会三方面考虑选取共计有五个指标,压力层从自然因素考虑选取共计两个指标，状态层从光伏电站对植被、气候和土壤的调节作用选取了共计20个指标,影响层从生态系统的服务功能出发选取共计十八个指标，响应层考虑到监管能力，资金投入以及生态整治有待于提高选取共计八个指标，累计57个指标，选取熵权法计算指标权重，可定量分析荒漠光伏电站对生态环境状况影响。 （3）评价了荒漠光伏区在时空尺度上的生态环境状况。运用基于DPSIR模型的荒漠光伏生态环境状况指标评价体系在空间尺度和时间尺度上评价研究区生态环境状况。分析空间尺度上差异性强的指标，计算光伏电站建设运行区、规划建设区和场外对照区的生态环境状况综合指数，得各区的生态系统评级，对比得建设运行区的生态环境状况综合指数大于规划建设区和场外对照区，即光伏电站建设运行区的生态环境优于规划建设区和场外对照区，光伏电站建设运行区生态系统等级为良，而规划建设区和场外对照区生态系统等级均为较差。因此光伏电站的建设极大改善了生态环境，不过荒漠区光伏电站生态系统距离优良水平还有很大的提升潜力。分析时间尺度上差异性强的指标，计算2010-2019年建设运行区的生态环境状况综合指数，得2010-2019年度的生态系统评级均为一般，光伏电站的建设减缓了建站前生态系统环境状况变差的趋势。
NETL