Soil moisture characteristics under different vegetation restoration measures at photovoltaic power plants in sandy areas

Meng Ruibing; Meng Xiangdong; Cai Jiale; Li Haonian; Meng Zhongju

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2025.04.016

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Soil moisture characteristics under different vegetation restoration measures at photovoltaic power plants in sandy areas

Experimental Researches

- Soil moisture characteristics under different vegetation restoration measures at photovoltaic power plants in sandy areas
- Bulletin of Soil and Water Conservation Vol. 45, Issue 4, Pages: 40-49(2025)
- 作者机构：
  
  1.内蒙古农业大学，内蒙古呼和浩特 010018
  2.华能乌拉特中旗新能源发电有限公司，内蒙古巴彦淖尔 015300
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2025.04.016
  CLC： S157.2;S775
- CSTR：32312.14.stbctb.2025.04.016.
- Received：09 January 2025，
  
  Revised：2025-04-07，
  
  Published：20 August 2025
- 稿件说明：
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孟芮冰, 孟祥东, 蔡佳乐，等.沙区光伏电站不同植物恢复措施土壤水分特征[J].水土保持通报,2025,45(4):40-49.

Meng Ruibing, Meng Xiangdong, Cai Jiale, et al. Soil moisture characteristics under different vegetation restoration measures at photovoltaic power plants in sandy areas [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(4):40-49.
孟芮冰, 孟祥东, 蔡佳乐，等.沙区光伏电站不同植物恢复措施土壤水分特征[J].水土保持通报,2025,45(4):40-49. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.04.016. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.04.016..

Meng Ruibing, Meng Xiangdong, Cai Jiale, et al. Soil moisture characteristics under different vegetation restoration measures at photovoltaic power plants in sandy areas [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(4):40-49. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.04.016. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.04.016..

摘要

目的

分析库布齐沙漠杭锦旗光伏电站不同空间位置4种植物恢复措施的土壤水分特征，为光伏电站固沙植物的合理配置与管理提供科学依据。

方法

采用环刀法测定研究区内不同位置（迎风侧、阵列腹中、背风侧）板间、板下的4种不同植被下0—100 cm深度土壤含水量，分析土壤水分垂直分布特征、变异性、土壤贮水量及土壤贮水亏损度。

结果

①4种植物恢复措施均提高了土壤含水率，平均含水率表现为：油蒿（2.09%）>羊草（2.08%）>甘草（2.06%）>花棒（1.98%）>裸沙地（1.34%）；土壤含水率的空间分布呈现：迎风侧<背风侧<阵列腹中，板间<板下。甘草与羊草样地的土壤水分变异性高于油蒿与花棒措施。 ②0—100 cm深度土层贮水量变化范围为16.72~51.55 mm，土壤贮水量变化趋势与土壤含水量变化基本一致。 ③土壤贮水亏缺度表现为：裸沙地（78.81%）>花棒（69.00%）>羊草（68.95%）>油蒿（67.23%）>甘草（63.11%），且随土层深度增加而降低，空间分布为：板间>板下，迎风侧>背风侧>阵列腹中。

结论

研究区内4种植物恢复措施均有效提高了各部位的土壤含水率，油蒿与花棒在0—30 cm范围内高于其他措施，且变异系数较低，羊草与甘草在30 cm以下深度时土壤水分含量、贮水量、贮水亏缺度表现优于其他措施。因此，在运维期受风蚀严重的迎风侧种植油蒿与花棒，能够有效缓解风力侵蚀；在受风蚀不太严重的阵列腹地与其他区域种植甘草、羊草等经济作物，能够应对严重次生灾害问题以及达到产业增收的目的。

Abstract

Objective

Soil moisture characteristics under four vegetation restoration treatments were investigated at different locations of the Hangjinqi photovoltaic power station in the Kubuqi Desert， Inner Mongolia， China， to provide a scientific basis for the rational configuration and management of sand-fixing vegetation in areas with photovoltaic power stations.

Methods

The cutting-ring method was used to determine soil water content at 0—100 cm depth under four vegetation types between and under the panels at different locations （windward side， array belly and leeward side） in the study area and to analyze soil moisture vertical distribution， soil moisture variability， soil water storage and soil water storage deficit.

Results

① All four vegetation restoration measures increased soil water content， with the average water content in the order of

Artemisia ordosica

（2.09%）

Leymus chinensis

（2.08%）

Glycyrrhiza uralensis

（2.06%）

Hedysarum scoparium

（1.98%）

bare sand （1.34%）. Spatial distribution was in the order of windward side

leeward side

array belly and interpanel

subplate. Soil moisture was higher under

G. uralensis

and

L. chinensis

vegetation restoration than under

A. ordosica

and

H. scoparium

vegetation restoration. ② The range of change in soil water storage at 0—100 cm depth under different vegetation restoration measures was 16.72—51.55 mm， and the soil water storage trend was consistent with the soil water content trend. ③ Soil water storage deficit under the different vegetation restoration measures in the photovoltaic power station was in the following order： bare sand （78.81%）

H. scoparium

（69.00%）

L. chinensis

（68.95%）

A. ordosica

（67.23%）

G. uralensis

（63.11%）， and decreased with an increase in soil depth， and the spatial distribution was in the order of inter-slab

sub-slab， windward side

leeward side

array belly.

Conclusion

The vegetation restoration measures in the present study increased soil water content in all parts of the soil， and

A. ordosica

and

H. scoparium

k had greater effects than the other measures in the 0—30 cm depth range， with lower coefficients of variation. Soil water content， water storage， and water storage deficit under

L. chinensis

and

G. uralensis

were superior to those under the other species treatments at depths

30 cm. Therefore， during the operation and maintenance period， planting

A. ordosica

and

H. scoparium

on the windward side， with severe wind erosion， could effectively alleviate wind erosion， and

L. chinensis

，

G. uralensis

and other cash crops should be planted in the hinterland and other areas of the array that are less severely affected by wind erosion to address the problem of severe secondary extinction and achieve sustainable development.

关键词

Keywords

references

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