不同植被恢复类型下土壤碳含量对光伏组件遮阴的响应

【目的】探究云南石漠化脆弱区光伏场区不同植被恢复类型下,土壤微生物量碳(MBC)、可浸提有机碳(EOC)及总碳(TC)含量对光伏组件遮阴的响应特征,以期为石漠化脆弱区光伏电站退化土地生态恢复中的植被选型优化提供科学依据。【方法】2021年10月,在云南省昆明市东川光伏电站内,选取黄金菊(Euryops pectinatu)和红花檵木(Loropetalum chinense var.rubrum)2种人工建植植被样地,分别在每个样地的光伏板间(IP)、前檐(FP)、后檐(RP)、板下(UP)设置4个平行采样带,并以未受电站建设干扰的场外草地(以黄茅(Heteropogon contortus)为优势物种群落)样地作为对照(CK),测定2种植被恢复类型下光伏场区不同位置的光照强度以及表层(0~20 cm)的土壤温度、土壤碳(TC、MBC、EOC)含量以及土壤理化性质(pH、电导率、含水量),并分析光照强度、土壤温度、土壤碳含量以及土壤理化性质间的相关性。【结果】光伏场区不同位置的光照强度在07:00-19:00差异明显,且光照强度由大到小表现为对照>板间>前檐>后檐>板下,其中对照、后檐及板下位置的光照强度日变化均呈单峰变化,而板间和前檐位置的日变化均呈双峰变化趋势。场外的土壤温度明显高于光伏场区内,光伏场区不同位置的土壤温度差异较小。植被类型和光伏场区不同位置的光照异质性对土壤碳含量均有显著影响。在黄金菊样地,场区不同位置的土壤微生物量碳含量均较对照显著升高,其中前檐位置的土壤微生物量碳含量最高;在红花檵木样地,除了板间位置的土壤微生物量碳含量较对照显著降低外,其他位置均显著升高。2种植被恢复类型下不同位置土壤pH与对照无显著差异,土壤含水量和电导率均显著高于对照。相关性分析结果表明,光照强度与土壤微生物量碳含量和土壤含水量呈显著负相关,与可浸提有机碳含量、电导率、土壤温度呈显著正相关;土壤含水量与土壤可浸提有机碳和总碳含量均呈显著负相关(P<0.05)。【结论】在石漠化脆弱区的光伏场区,光伏组件遮阴与植被恢复均有利于提高土壤微生物量碳含量,但对可浸提有机碳和总碳含量的影响有一定差异,其中黄金菊样地的土壤可浸提有机碳和总碳含量明显高于对照。若短期内想达到较好的恢复效果,应优先选用黄金菊进行植被恢复。