生態(tài)保護(hù)與能源利用,是一道非此即彼的選擇題嗎?
西北農(nóng)林科技大學(xué)組建團(tuán)隊(duì)開展技術(shù)攻關(guān),用實(shí)踐給出了一個(gè)清晰的答案——在沙地光伏項(xiàng)目中,科學(xué)施策加高效管理可以實(shí)現(xiàn)綠色能源發(fā)展與生態(tài)修復(fù)“雙贏”。
2025年12月28日,在榆林市榆陽區(qū)的孟家灣光伏電站,冬日的陽光傾瀉而下,照在藍(lán)色光伏板上。板下,并非想象中的裸露沙地,而是由紫花苜蓿、沙打旺、虎尾草等植物組成的一層高十余厘米、黃綠相間的植被。
在這片“藍(lán)”與“綠”交織共生的風(fēng)景中,團(tuán)隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人張偉、佟小剛帶領(lǐng)科研人員埋頭工作。他們細(xì)心巡檢并維護(hù)著微型氣象站、土壤傳感器等生態(tài)監(jiān)測設(shè)備,并逐一測量記錄不同區(qū)域草株的高度、密度與種類。
“我們特意在冬季采樣,目的是監(jiān)測低溫環(huán)境對(duì)板下植被生理生態(tài)特征的潛在影響,為全面評(píng)估‘草光互補(bǔ)’模式全年生態(tài)效益積累關(guān)鍵數(shù)據(jù)?!睆垈ソ忉尩?。
佟小剛抓起一把土,在指間捻了捻,對(duì)張偉說:“看,這才不到3年。當(dāng)初抓一把滿手是沙的地,現(xiàn)在就能有這樣的墑情和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。這些光伏板,頂上送著電,底下養(yǎng)著地,中間還攔著風(fēng)沙。咱們這是在給土地做‘加法’?!?/p>
這個(gè)“加法”的智慧,并非憑空構(gòu)想。
榆林,地處毛烏素沙地南緣與黃土高原北部的過渡帶,生態(tài)本底脆弱,卻擁有豐富的太陽能資源——年均日照時(shí)間超2500小時(shí),太陽輻射量充沛,是發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的理想之地。
近年來,隨著國家壯大清潔能源發(fā)展,萬千光伏板在這片土地上迅速鋪開。然而,問題隨之浮現(xiàn):榆林市光伏電站主要集中在生態(tài)環(huán)境相對(duì)脆弱的風(fēng)沙草灘區(qū)和黃土丘陵溝壑區(qū),建設(shè)和運(yùn)維期間,可能會(huì)對(duì)脆弱的生態(tài)系統(tǒng)造成一定程度的破壞。
為破解這一困局,2022年,團(tuán)隊(duì)聯(lián)合陜西省林業(yè)科學(xué)院、陜西榆林榆能長隆光伏有限責(zé)任公司、湖北能源集團(tuán)西北新能源發(fā)展有限公司、楊凌金栗農(nóng)業(yè)科技有限公司等單位的科研力量,背上儀器,扎進(jìn)了榆林的風(fēng)沙里。他們的任務(wù)很明確:要為光伏產(chǎn)業(yè)找到可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)密碼。
團(tuán)隊(duì)在榆林建立了15個(gè)長期定位觀測樣點(diǎn),持續(xù)監(jiān)測風(fēng)雨帶來的溫濕度變化,分析板下板間土壤的墑情,觀察哪些草種能在光伏板的“蔭庇”下倔強(qiáng)生長。
隨著數(shù)據(jù)匯聚,答案逐漸清晰:光伏板并非生態(tài)的“入侵者”,只要科學(xué)利用其形成的遮陰、減蒸、擋風(fēng)、集露的微環(huán)境,它完全能轉(zhuǎn)化為助力植被恢復(fù)的“保護(hù)傘”。
“我們的核心工作是實(shí)現(xiàn)植物與環(huán)境的精準(zhǔn)匹配。”張偉說。團(tuán)隊(duì)基于光伏電站生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù),依據(jù)“以水定綠”原則,篩選出紫花苜蓿、檸條、沙打旺等一批“優(yōu)等生”草種。它們耐陰、節(jié)水、固碳能力強(qiáng),是真正適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的“草根英雄”。
基于此,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)了“工程固沙+多草種組合補(bǔ)播”的核心技術(shù)。這套方法如同生態(tài)“外科手術(shù)”,先以工程措施穩(wěn)固沙地基底,再精準(zhǔn)補(bǔ)播適宜的組合草種,并巧妙利用光伏板運(yùn)維過程中產(chǎn)生的水進(jìn)行輔助滴灌,極大地提升了水分利用效率與植被建植成功率。
“2025年8月,我們組織了一次大規(guī)模的集中野外調(diào)查與采樣。”佟小剛補(bǔ)充道,“目前正在對(duì)所獲得的樣本與數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析。它們將揭示光伏設(shè)施對(duì)周邊植被群落和土壤理化性質(zhì)的深層影響,幫助我們破譯‘藍(lán)色光伏’與‘綠色牧草’和諧共生的內(nèi)在密碼?!?/p>
“我們必須弄清楚每一個(gè)科學(xué)細(xì)節(jié)?!睆垈フf,“唯有這樣,‘草光互補(bǔ)’的成功經(jīng)驗(yàn)才能可學(xué)習(xí)、可推廣?!?/p>
團(tuán)隊(duì)成員阮以弦在常年與風(fēng)沙、數(shù)據(jù)為伴的科研歷練中,對(duì)此有著深切感觸。她感慨道:“我們親手播撒下去的,不僅僅是草籽,更是一份份未來的希望?!?/p>
2025年12月29日,最新的監(jiān)測分析報(bào)告出爐:經(jīng)過3年修復(fù),光伏板下的植被覆蓋度已從初期的12.5%顯著提升至41.2%,植物群落的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)由0.56增長至0.82;板間區(qū)域的改善更為明顯,植被覆蓋度達(dá)到52.8%,多樣性指數(shù)增長至0.94;有機(jī)碳、全氮、速效磷等關(guān)鍵肥力指標(biāo)持續(xù)增長,土壤結(jié)構(gòu)改良,保水保肥能力增強(qiáng)。
未來,團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)篩選更優(yōu)良的草種,優(yōu)化光伏板的布設(shè)方式,研究修復(fù)后草地的科學(xué)利用,目標(biāo)是編制一套可供全國同類地區(qū)“照方抓藥”的技術(shù)指南與標(biāo)準(zhǔn)。
佟小剛說:“我們的目標(biāo),就是讓‘板上發(fā)電、板下修復(fù)、板間種植’成為所有生態(tài)脆弱區(qū)光伏項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)模樣。我們要讓綠色成為光伏事業(yè)最厚重的底色。”(來源:陜西日?qǐng)?bào))