光明日報記者 王冰雅 尚杰 光明日報通訊員 王耀輝

近日，蘭州大學逸夫生物樓實驗室里，一份份土壤樣品均勻排列在潔凈的孔板上，該校草地農業科技學院包愛科教授團隊正在測定土壤樣品有機碳的組分。

這些土壤來自一個“沙戈荒”新能源基地。研究團隊正嘗試進一步探究光伏電站內外植被恢復對土壤有機碳的影響效應及途徑。

“沙戈荒”，是沙漠、戈壁、荒漠這三類生態環境脆弱、自然條件嚴酷的區域統稱。這些地區擁有豐富的光熱資源，是建設大型新能源基地的理想區域。如何探索出一條新能源基地和生態協同發展的新路徑？蘭州大學的科研人員正不斷探索。

科學監測引領精準修復

毛烏素沙地南緣的陜西榆林靖邊縣，年降雨量不足440毫米，年日照時數超2600小時。自2022年開始，包愛科教授團隊來到這里，開始在華能東昇光伏電站開展生態監測與植被恢復技術開發。他們在光伏電站內外架設了多環境要素集成監測設備，系統監測電站建設對微氣候、土壤和風蝕的影響。

監測發現，光伏板陣列通過增加地表粗糙度，能顯著降低風速和輸沙量，電站內部核心區輸沙量減少46%，位于下風向點東南邊緣降幅更高達77%。同時，光伏板的遮擋可有效降低蒸發量，保持土壤濕度，有利于微生物定殖和種子庫保存。

掌握了環境變化規律后，該團隊反復篩選適生植物，創新提出光伏場區“分區植被配置模式”。在光伏板下播種耐陰抗旱的禾本科牧草，在板間混播喜陽的豆科和禾本科牧草，在道路兩側栽植抗逆性強、低矮的灌木，在場區空地則采取草灌結合的模式，最大限度提高植被覆蓋度和生物量。

這一模式被概括總結為“近自然修復+優良牧草種植”，即通過適度灌溉和施肥激活土壤種子庫，并重點選擇播種高附加值、抗逆性強的優良牧草，在快速提高植被覆蓋度的同時，增加土地的潛在經濟產出。

經過3年植被恢復，靖邊東昇電站內平均植被蓋度躍升明顯，土壤有機碳儲量顯著高于站外，固碳能力提高了88%以上。場區內植被每年每公頃可涵養水源829立方米，每平方米可滯留沙塵16.8千克，有效改善了局地環境。

種質創新助力荒漠治理

如今，在蘭州大學，一批科研力量正扎根荒漠、追風逐沙，為“沙戈荒”地區的新能源開發與生態保護協同發展探索可復制、可推廣的技術范式。

在塔克拉瑪干沙漠南緣的新疆和田地區洛浦縣，戈壁荒灘一望無際，年降水量僅為30毫米，中廣核在這里啟動了光伏治沙示范項目。

“生態修復在這里面臨的最大挑戰是缺水和強風。在6月至8月作物生長的關鍵期，風沙干擾尤為嚴重，流動沙丘一旦被強風吹動，作物可能被連根拔起。”蘭州大學生態學院教授張峰介紹。

張峰團隊創新采用速生草與鄉土草種混播的技術。“一年生的燕麥等速生草可以在兩周內完成種植，并讓地表快速復綠。它們降低了風速，為多年生草的生長搭建了‘保護罩’。這種混播技術有效降低了沙丘流動，可顯著提高作物成活率。”張峰解釋。

據了解，該技術還被推廣到甘肅嘉峪關、青海德令哈和內蒙古達拉特旗、興安盟等4個示范點，覆蓋了我國八大沙漠和四大沙地。

項目實施效果顯著。采用“中等用水量”方案后，在無降雨的情況下，各示范點的草種覆蓋度均有較大提升。

多學科協同助力科學修復

“在新能源基地開展生態修復，必須遵循科學規律，綜合考慮環境因素和經濟成本。”包愛科表示，這需要多學科協同。目前，該團隊匯集了生態學、植物生理生態、防風治沙、環境監測和生態效益評估等多領域專家，致力于“沙戈荒”地區的新能源開發環境影響評價與生態修復研究。

種質資源的創新利用，被認為是植被恢復與生態治理的關鍵。蘭州大學生態學院劉建全教授團隊選育的抗旱四倍體白刺表現出優異的抗逆特性；杜彥磊教授針對治沙工程需求，選育出“光伏專用”匍匐型紫花苜蓿新品系……“這些創新成果促進了生態型植物新品種的選育進程與成果轉化，有力推動了光伏治沙項目的實施。”張峰說。

面向未來，生態治理正深度擁抱智能化。張峰團隊整合了橫跨中國北方的多個光伏治沙項目獲取的海量監測數據，利用蘭州大學自主研發的“中國草業開發與生態建設專家系統”數據庫，在人工智能的幫助下，成功開發出“光伏治沙智慧決策支持系統”，實現了治沙方案和草種選擇的“一地一策”。

包愛科團隊同樣將目光投向了智能化。他們計劃運用AI技術，基于現有實驗數據和不斷更新的實時資料，搭建自適應的智能決策系統，為新能源基地生態治理提供決策支持。“我們希望借助AI的力量，讓生態治理更加省時省力、科學有效。”包愛科充滿期待。

《光明日報》（2025年07月21日 07版）