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太阳能电池板可能对城市有益——但生活在下面的植物呢?

莫哈韦沙漠正在吸引太阳能基础设施。现在,研究人员有兴趣了解这将对植物居民产生的影响。

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莫哈韦沙漠坐落在大盆地和内华达山脉之间,环境恶劣,在那里繁衍生息的植物努力生存。对许多人来说,成功的关键在于微型栖息地,或者说是小空间,在那里他们可以获得更多他们需要的资源——尤其是水。人口繁荣和萧条之间的区别,可能就像在太阳能电池板的阴凉处发芽一样简单。  

随着太阳能在沙漠中的扩张,来自加州大学圣克鲁斯分校和加州大学戴维斯分校的一组研究人员着手了解太阳能基础设施如何影响两个沙漠一年生植物的种群:常见的 华莱士丹参 和罕见的 杜鹃花,仅在莫哈韦沙漠中部砾石土壤上的小范围内发现,在莫哈韦沙漠中部砾石土壤上。它们代表了可能受太阳发展影响的莫哈韦沙漠花卉多样性的一小部分。他们的研究 已发表 去年四月在杂志上 生态应用.  

这些植物很小,除非将观察带到一个完全不同的水平,否则往往会被忽视——太阳能开发商很少这样做。 “它们是腹部植物,”首席研究员兼植物生态学家凯伦·坦纳 (Karen Tanner) 说。 “你必须趴在泥土上才能看到它们。”它们的身材矮小,给评估潜在太阳能基础设施的生态影响的人带来了困难。  

人口对太阳能电池板的反应是 混合的  

为了测试这对多毛雏菊对太阳能基础设施的反应,研究人员团队构建了实验性太阳能电池阵列,它们创造了两种不同的微栖息地:面板下方的阴凉栖息地和旁边的一小块雨水流过的区域。  

该实验从 2011 年到 2018 年进行,包括 2012 年的极端干旱事件。 这是一个非常干燥的年份,据坦纳说,一年生植物都没有生长——甚至外来入侵者也没有。它还包括 2017 年的超级盛开,这些地点获得了近 90% 的平均水——这是多年干旱后的祝福。  

超级绽放 拉塞尼亚 靠近人口 E. 莫哈文斯。 凯伦·坦纳 (Karen Tanner) 于 2011 年春季拍摄的照片。

在干旱年份,太阳能电池板的阴影为罕见的人提供了一些缓解 E. 莫哈文斯.隐藏在面板的保护层下,更多的种子发芽了,植物开花了。但是在 55 公里之外,哪里 E. 华莱士 生活中,研究人员在面板下发现的植物比未修改的相邻对照地块中的植物少。 E. wallacei 似乎更喜欢日光浴,因为研究人员在保护结构下发现的植物较少。 

在降雨量大的时候,太阳能电池板的阴影对任何一个物种都没有好处。根据坦纳的说法,这可能是由于其他植物在阴凉处形成了植物地毯并逃离沙漠炎热的地方竞争加剧。然而,这两个物种都在倾斜面板下方的径流区茁壮成长,受益于额外的水分。  

“研究结果非常微妙,”坦纳解释说。太阳能基础设施的影响取决于物种、地点和年份,因此这些发现难以一概而论。 “除非我们做这样的研究,否则我们不会知道影响,”她说。   

沙漠可能不适合安装太阳能电池板  

对于希望最大限度减少生态破坏的太阳能设施来说,沙漠是一个具有欺骗性的环境。乍一看,由于明显缺乏生命,研究人员研究的那​​些干旱土地可能是此类基础设施的理想选择,但生态系统及其居民可能会发生巨大变化。根据天气条件,某些物种在开发开始时可能看不到。  

“在像莫哈韦沙漠这样的环境中,仅仅因为你可能看不到 [植物] 并不意味着它不存在,”坦纳说。即使沙漠看起来贫瘠,微小的腹部植物也可能​​隐藏在微生境中。  

现在的问题是,能源公司如何在不损害脆弱生态系统的情况下平衡对绿色能源的需求?根据坦纳的说法,一种解决方案是在已经退化的沙漠地区建造太阳能发电厂,以尽量减少影响;或转向靠近大量人口的屋顶太阳能。  

未参与这项研究的能源公司生物顾问 Shawn McCoshum 认为,尽管有开阔的土地和充足的阳光,但莫哈韦沙漠并不是太阳能设施的理想环境。他认为,由于城市地区的增长速度超过了我们生产太阳能的速度,因此我们应该专注于在城市环境中开发太阳能技术,例如屋顶太阳能电池板。 “如果我们简单地将用于城市扩张的太阳能电池板放在新业务上,我们将能够完全摆脱太阳能农场,”他说。   

尽管如此,太阳能电池板对羊毛雏菊等植物的影响值得进一步研究。 McCoshum 表示,尽管太阳能电池板下存在植物,但很少有太阳能农场强调保护现有植物群落,因此在这一点上,了解太阳能电池板对植物的影响是理论上的。 “当你从谷歌地球看太阳能设施或开车到太阳能电池板前,你会发现太阳能电池板下面除了泥土外什么都没有,”他说。  

随着世界加速摆脱化石燃料,我们需要考虑我们在何处放置新能源基础设施的影响。生活在面板附近的小植物可能会适应新的小气候,也可能不会。 Tanner 说,他们研究的主要内容是我们对太阳能基础设施如何影响沙漠植物知之甚少。信息不足使土地管理者难以制定保护敏感物种免受太阳能开发的保护策略。目前,研究人员和从业者都同意最好继续在受干扰的土地和城市环境中开发太阳能基础设施。 


布赖恩·帕尔默 (Brianne Palmer) 是博士。圣地亚哥州立大学和加州大学戴维斯分校联合生态学项目的学生。她的研究重点是土壤微生物如何从干扰中恢复以及微生物群落在恢复中的作用。她热衷于科学传播和提高对植物和土壤的认识。你可以在推特上找到她 @briecology.

2 comments

    1. 我现在没有具体的论文,但是是的,温度和降水的变化正在对世界各地的植物群落产生负面影响。这种类型的研究对于使用最好的太阳能发电场的数据建造太阳能发电场是必要的。

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