毛乌素沙地光伏项目施工迹地风蚀防治的植物措施配置与效益分析

【摘要】：本研究依托毛乌素沙地光伏电厂生产建设项目,通过在光伏电厂不同部位配置景天三七(Sedum aizoon L.)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides(L.)Spreng.)、金针菜(Hemerocallis fulva Linn.)及自然恢复植被四种不同人工草本植物措施,观测四种植物措施的风蚀防治效益指标、机理指标及光伏电厂风场变化,分析四种植物措施与地表风蚀量之间的量化关系,揭示不同植物措施的风蚀防治效益与机理,主要得出以下结论:1.光伏电厂不同区位的2m高度风速大小情况为:太阳能板间项目区外围太阳能板下;狼尾草种植区对近地表风速的改变能力最强,其次依次为景天种植区、金针菜种植区及自然植被恢复区;太阳能板下近地表风速从宽进风口到窄出风口逐渐增大,在窄出风口处达到最大,因此,太阳能板间掏蚀区是风蚀最严重的区域,应该重点防护。草方格沙障的造价最低,为1.5元/m2,其余措施造价费均较高,分别为栽植景天6.4元/m2,栽植黄花菜5.7元/m2,栽植狼尾草5.5元/m2,撒播狼尾草4.8元/m2,但建议在风蚀较强烈的太阳能板间在布设植物措施的同时还应配置一定的工程措施,以起到更好的风蚀防治效果。2.从一年的风蚀防治效果来看,项目区外围景天的风蚀防治效果最好,太阳能板下景天、狼尾草和自然恢复植被的风蚀防治效果差异不显著(p0.05),太阳能板间景天与狼尾草的风蚀防治效果均优于自然恢复植被,且差异显著(p0.05);从植被休眠期与生长期的风蚀防治效果来看,休眠期景天的风蚀防治效果优于狼尾草,植被生长期狼尾草的风蚀防治效果优于景天;一年中风蚀最严重的月份为4、5月份,发生土壤堆积的月份为7、8月份;项目区风蚀最严重的区域为太阳能板间掏蚀区,在太阳能板间距太阳能板窄出风口2.5-4.5m处发生土壤堆积,当太阳能板间风蚀深度达到一定程度时就会发生侵蚀模式的改变,从而产生加速侵蚀的现象;光伏电厂各小区的风沙流结构存在差异,并未表现出一定的规律性;不同区域的日输沙总量大小为:太阳能板间太阳能板下项目区外围。3.从土壤硬度(4月份)来看,不同区域的抗风蚀能力大小为项目区外围太阳能板间太阳能板下;从土壤质量含水率来看,3-10月份项目区外围和太阳能板间的土壤抗风蚀能力逐渐增强,太阳能板下土壤抗风蚀能力先增强后减弱,3-6月份项目区外围和太阳能板间狼尾草种植区的土壤抗风蚀能力最强,太阳能板下自然植被恢复区的土壤抗风蚀能力最强;从植被生长特性来看,项目区外围景天种植区的抗风蚀能力最强,太阳能板下狼尾草的抗风蚀能力最强,太阳能板间3个小区的抗风蚀能力都欠佳。 【关键词】：风蚀 光伏电厂 植物措施 风场
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157.43
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究背景、目的和意义11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 风速对风蚀的影响11-13
• 1.2.2 土壤因素对风蚀的影响13-14
• 1.2.3 植被因素对风蚀的影响14
• 1.2.4 人类活动对风蚀的影响14
• 1.2.5 风沙流结构数14-16
• 1.3 有待深入研究的科学问题16-17
• 第二章 研究内容与方法17-31
• 2.1 研究区概况17-19
• 2.2 研究内容19-20
• 2.3 技术路线20
• 2.4 实验植物种的选取20-21
• 2.5 实验布设21-24
• 2.6 观测指标与方法24-29
• 2.6.1 效益分析指标24-26
• 2.6.2 机理分析指标26-27
• 2.6.3 光伏电厂风场分析指标27-29
• 2.7 分析方法29-31
• 第三章 光伏电厂风场特征及不同植被措施成本分析31-36
• 3.1 不同区位风速对比31
• 3.2 不同植被风速廓线31-33
• 3.3 太阳能板对风场的影响33
• 3.4 不同植被措施造价分析33-34
• 3.5 小结34-36
• 第四章 光伏电厂植物措施的风蚀防治效果36-46
• 4.1 各实验小区年土壤蚀积量36-37
• 4.2 一年内各实验小区土壤蚀积变化37-40
• 4.3 风沙流结构40-42
• 4.4 风沙流结构特征值42-44
• 4.5 日输沙总量44-45
• 4.6 小结45-46
• 第五章 光伏电厂植物措施对风蚀防治的影响因素46-54
• 5.1 土壤硬度（紧实度）对风蚀的影响46-47
• 5.2 土壤容重对风蚀的影响47-48
• 5.3 土壤质量含水率对风蚀的影响48-50
• 5.4 植物生长特性对风蚀的影响50-52
• 5.5 小结52-54
• 第六章 结论与讨论54-57
• 6.1 主要结论54-55
• 6.2 有待深入研究的问题55-57
• 参考文献57-62
• 致谢62-63
• 个人简介63

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