“碳中和”下光伏对西北荒漠生态因子与植被分布的影响

我国的"碳中和"战略将推动西北荒漠区太阳能资源的大规模利用。光伏基地的下垫面结构变化对荒漠土地植物生长的生态要素将产生什么影响,目前尚缺乏系统性认识。本文以腾格里沙漠南沿宁夏中卫市的光伏产业园区为例,通过分析卫星遥感植被指数和已有文献资料发现:2011-2021年间园区内有植被覆盖的像素单元从近乎为0增长至约33%,光伏阵列的建设改变下垫面的能量、温湿度和风场等生态因子是促使植被由无到有发育的决定因素。在满足2060年我国约4.0~4.3万亿kWh光伏发电需求的前提下,最可能情境的光伏建设用地需求为2.4~4.0万km^(2),可促进约1.6~2.6万km^(2)荒漠土地的植被发育。这虽不足以根本改变西北荒漠区的生态格局,但继续深入研究光伏基地中生态因素的变化和效应,对认识西北荒漠区植被发育机制、生态阈值和水资源利用的可持续性有重要意义。

基于DNDC模型评估白洋淀芦苇湿地N2O排放特征

湿地是一个重要的N2O排放源。气候变化改变硝化与反硝化作用强度影响土壤N2O排放。为探究湿地芦苇在2018-2100年中N2O的排放特征,以中国华北白洋淀湿地芦苇为研究对象,借助DNDC(反硝化-分解)模型和IPCC(政府间气候变化专门委员会)的6种模式及RCP 3种情景模拟芦苇的生长过程。研究表明,多点位验证模拟值和观测值之间Pearson相关系数r为0.723,决定系数R2为0.522,均方根误差RMSE为76.75μg/m2·d。在RCP2.6和RCP4.5情景下,未来N2O排放量均未出现显著线性变化特征,年排放总量变化范围分别为0.69~23.84 t和0.59~31.92 t。对比RCP8.5情景,N2O排放在CanEMS2和MIROC5 2种模式中出现明显递增趋势,排放总量的变化范围为0.49~38.82 t。在2018-2100年的时间梯度中N2O排放未表现出明显递增或递减变化趋势。多模式多情景下,N2O排放量总体随时间变化不明显,且无线性、周期性等变化,但受温度和降雨变化明显。温度适中、降雨量丰富的年份易出现N2O排放极大值。