荒漠光伏项目防沙治沙措施的环境可行性评价与优化
摘要
关键词
荒漠光伏;防沙治沙;环境可行性;措施优化
正文
引言:防沙治沙工作自新中国成立之初就是国家层面上的重要任务。随着国家大规模社会经济活动的展开,干旱半干旱区的绿洲、农田、牧场、公路、铁路、渠道、乡镇村落和一些重要基础设施都面临着风沙危害,需要积极应对,开展防沙治沙工作。
一、荒漠光伏项目防沙治沙措施的环境可行性评价
(一)生态适应性评价
生态适应性是衡量防沙治沙措施可行性的核心指标,体现为措施与荒漠气候、土壤、水文等自然条件的契合度,以及对生态系统恢复的促进作用。荒漠地区年均降水量多在200毫米以下,蒸发量高达2000-3000毫米,土壤有机质含量不足1%,砂粒占比高、保水保肥能力极差,对防沙治沙措施选择提出严格要求。
工程防沙措施中,材料降解速度与荒漠环境的匹配度直接影响防沙持续性。秸秆沙障可维持2-3年防风固沙功能,降解后能补充少量土壤有机质,与土壤改良需求契合;尼龙网沙障防风效果显著,但降解周期长,长期堆积可能造成土壤污染,生态适应性较弱。生物防沙措施的关键是物种选择,沙蒿、沙棘、梭梭等荒漠原生植被,根系发达且耐干旱、耐贫瘠,种植后3-5年内植被覆盖度可提升20%-30%,还能促进土壤微生物群落恢复、增强土壤团聚性,生态适应性突出[1]。
生态适应性还涉及对光伏项目运行的影响,合理措施需避免显著干扰光伏组件采光。研究表明,植被高度控制在光伏组件底部高度的三分之一以下时,光照遮挡影响可控制在5%以内,不会明显降低发电效率,这一配比成为生物防沙措施生态适应性评价的重要依据[1]。
(二)资源协调性评价
荒漠地区最稀缺的是水资源,其次是优质土地资源,资源协调性评价聚焦水资源与土地资源的合理利用,避免措施实施引发资源供需失衡。光伏项目本身占用一定荒漠土地,防沙治沙措施需与土地利用规划协调,确保治沙区域与光伏组件铺设区域空间布局合理,形成“光伏+治沙”的空间协同格局。
水资源消耗是资源协调性评价的核心。生物防沙中植被灌溉需消耗水资源,不合理灌溉会导致浪费或地下水位下降。滴灌、渗灌等节水技术的水资源利用效率达80%以上,远高于漫灌的30%-40%,能有效降低区域水资源压力[2]。工程防沙无需直接消耗水资源,仅材料运输、铺设的能源消耗间接关联水资源消耗,总体资源消耗强度低,资源协调性更优。
土地资源利用效率方面,“光伏板下种植固沙植物+板间铺设沙障”的复合型模式,实现土地多层级利用。数据显示,此类模式的土地综合利用率较单一光伏项目提升40%-50%,既保障光伏发电空间需求,又最大化发挥防沙治沙生态功能,资源协调性表现突出。
(三)环境影响可控性评价
环境影响可控性评价关注措施实施后,区域生态环境可能产生的负面影响是否在可接受范围,且具备有效调控手段。荒漠生态系统抗干扰能力弱,措施实施不当可能引发外来物种入侵、土壤理化性质恶化等次生问题。
生物防沙中,引入外来固沙植物可能降低本地物种多样性,若外来物种适应性过强,还会形成单一优势群落破坏生态平衡。选择本地原生固沙植物种植,可将物种入侵风险降至最低,且原生植物与本地微生物、动物的生态关联,能促进生态系统自然恢复,环境影响可控性较强。工程防沙中,塑料沙障等人工合成材料若未合理回收,可能分解为微塑料污染土壤与水体,此类影响可通过选用可降解材料或建立回收机制控制。
二、荒漠光伏项目防沙治沙措施的优化路径
(一)技术适配优化:提升措施与荒漠环境的契合度
技术适配优化核心是立足荒漠自然条件,调整防沙治沙技术组合与实施细节,增强针对性和有效性。植被配置需结合项目区降水、土壤特征,构建“乔木+灌木+草本”复合型群落,规避单一植被的生态脆弱性。乔木选用耐旱的沙枣、胡杨,灌木以沙棘、梭梭为主,草本搭配沙蒿、沙打旺,形成多层次固沙屏障,可使植被存活率提升30%-40%。
工程与生物措施的组合需注重时序协同,项目初期优先铺设秸秆、砾石沙障等工程措施,快速抑制风沙,为植被种植创造稳定环境;待幼苗扎根成活后,逐步缩减工程措施覆盖范围,形成“工程促生物,生物固长效”的协同模式。同时优化工程材料选择,推广玉米秸秆、椰壳纤维等可降解生物材料制作沙障,替代部分不可降解人工合成材料,降低环境污染风险。
灌溉技术优化是节约水资源的关键,结合荒漠水资源特征,推广雨水集蓄与节水灌溉结合的模式。在光伏板下设置雨水集蓄槽收集降雨径流,通过滴灌系统精准输送至植被根系,水资源利用效率可提升至85%以上,较传统灌溉节水50%-60%,有效缓解水资源供需矛盾。
(二)管理协同优化:强化措施实施的全过程管控
管理协同优化需搭建覆盖规划、实施、监测、调整的全过程管理体系,保障防沙治沙措施科学落地与动态优化。规划阶段需开展项目区生态环境详查,聚焦气候、土壤、水资源、原生植被等核心要素,结合光伏项目装机规模与布局规划,制定个性化方案,避免同质化导致的效果不佳。
动态监测是管理协同的核心,采用遥感监测与地面观测相结合的方式,对植被覆盖度、土壤含水量、风速、输沙量等关键指标常态化监测,风沙活跃期加密监测频次。通过数据分析掌握措施实施效果,当植被存活率低于60%或风速抑制效果不足8%时,及时调整种植密度、灌溉方案或沙障铺设方式。
完善分区管控机制,依据项目区生态脆弱性与风沙活动强度,划分核心防护区、次要防护区与一般防护区。核心防护区采用“工程措施+高密度植被”强化防护,次要防护区推行“中等密度植被+少量沙障”协同防护,一般防护区以自然恢复为主、辅助种植原生植被,形成差异化防护体系,提升管理效率与防护效果。
(三)生态融合优化:促进光伏开发与生态保护协同发展
生态融合优化旨在打破光伏项目与防沙治沙的孤立格局,实现生态效益与经济效益双赢。植被选择兼顾固沙功能与经济价值,选用沙棘等兼具固沙能力与果实价值的植物,或苜蓿、沙打旺等牧草类植物,构建“光伏+生态种植”模式,在达成治沙目标的同时,为当地创造经济收益,提升措施可持续性。
强化生态系统整体性保护,将项目治沙区域与周边自然保护区、生态修复区统筹规划,构建连续生态防护网络。通过打通植被廊道,促进物种交流与基因流动,使项目区物种丰富度在5-10年内提升25%-35%,增强生态系统稳定性与抗干扰能力[3]。
推动光伏产业与生态修复产业协同发展,将防沙治沙措施与碳汇交易、生态补偿政策相结合。光伏板下固沙植物可吸收大量二氧化碳,形成的碳汇资源通过交易市场实现价值转化;同时争取国家生态补偿资金,为措施长期维护提供资金保障,形成“生态保护-价值转化-资金回流-生态提升”的良性循环。
三、结论
荒漠光伏项目防沙治沙措施的环境可行性,核心取决于措施与荒漠生态系统的适配程度、资源利用的合理性以及环境影响的可控性。评价结果表明,选择本地原生固沙植物、采用节水灌溉技术、配置复合型防护模式的防沙治沙措施,生态适应性强、资源协调性优、环境影响可控,可有效实现风沙抑制与生态恢复的双重目标,使项目区植被覆盖度显著提升,风沙活动强度明显降低。
参考文献
[1]王涛.中国防沙治沙实践与沙漠科学发展的70年——Ⅰ.初创篇[J].中国沙漠,2022,42(01):1-4.
[2]王佳雪,刘春芳,张世虎.北方防沙带典型县域生态安全格局研究[J].生态学报,2022,42(10):3989-3997.
[3]沈飞.新疆荒漠化防治工作的经验与启示[J].新疆林业,2021,(06):7-9.
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