生物质灰渣砖沙障与土壤改良剂协同使用的荒漠化治理效应——以阿拉善光伏基地为例

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00198

摘要/Abstract

摘要：

以阿拉善盟乌兰布和100 MW光伏项目流动沙地为对象，设置处理组（光伏板间布设生物质灰渣砖沙障+施用自制土壤改良剂+种植杨柴、花棒等4种灌木）与对照组样方，通过监测风沙指标、土壤理化性质与植被特征，系统量化生物质灰渣砖沙障与土壤改良剂的协同治沙效应。结果表明：（1）处理组综合覆盖度、灌木存活率、总生物量均显著优于对照组，板间花棒表现最佳，而板间四翅滨藜存活率仅8.00%，不适宜该区域种植。（2）防风固沙方面，处理组输沙量、单宽输沙率、风沙通量较对照组显著降低，其中板间花棒、板间杨柴、板间沙拐枣输沙量均小于18 g。（3）0~20 cm土层砂粒占比从对照组的99.19%~99.23%降至处理组97.61%~98.90%，粉粒占比从0.77%~0.81%升至1.10%~1.80%，部分模式出现黏粒，且土壤有机质、总碳含量显著高于对照组，其中板间花棒碳库累积效应最突出，土壤pH值、电导率、速效氮、速效磷、速效钾等其他土壤理化性质较对照组也均有明显改善。综上，生物质灰渣砖沙障与土壤改良剂协同作用可实现防风固沙、土壤改良与生态修复的综合效益，达成废弃物资源化-荒漠化治理-生态修复的协同效应，且该技术成本较低、市场应用潜力大。

关键词: 生物质灰渣砖, 沙障, 土壤改良剂, 荒漠化治理效应, 阿拉善光伏基地

Abstract:

Taking the mobile sand dunes of the 100 MW photovoltaic project in Wulan Buh of Alxa League as the research object， a treatment group T （arranging biomass ash brick sand barriers between photovoltaic panels + applying self-made soil amendment + planting 4 shrub species including Hedysarum mongolicum， Hedysarum scoparium， etc.） and a control group CK were set up. By monitoring aeolian sand indicators， soil physical and chemical properties， and vegetation characteristics， the synergistic desertification control effect of biomass ash brick sand barriers and soil amendment was systematically quantified. The results showed that：（1） In terms of vegetation restoration， the comprehensive coverage， shrub survival rate， and total biomass， the treatment group T were significantly better than those of the CK group， with the “Hedysarum scoparium between panels” configuration performing the best， while the survival rate of “Atriplex canescens between panels” was only 8.00%， which is not suitable for planting in this area. （2） In terms of windbreak and sand fixation， the sand transport amount， sand transport rate per unit width， and aeolian sand flux， the treatment group was significantly lower than those in the CK group， among which the sand transport amounts of the configurations “Hedysarum scoparium between panels”， “Hedysarum mongolicum between panels”， and “Calligonum mongolicum between panels” were all less than 18 g. （3） In terms of soil improvement， the sand particle content in the 0-20 cm soil layer of the treatment group T decreased from 99.19%-99.23% in the CK group to 97.61%-98.90%， the silt particle content increased from 0.77%-0.81% to 1.10%-1.80%， clay particles appeared in some configurations， and the soil organic matter and total carbon content were significantly higher than those in the CK group， among which the “Hedysarum scoparium between panels” configuration had the most prominent carbon pool accumulation effect. Moreover， other soil physical and chemical properties such as soil pH value， electrical conductivity （EC）， available nitrogen， available phosphorus， and available potassium have all been significantly improved compared with those in the CK group. In summary， the synergistic effect of biomass ash brick sand barriers and soil amendment can achieve the comprehensive benefits of windbreak and sand fixation， soil improvement， and ecological restoration， realizing the synergistic effect of waste resource utilization-desertification control-ecological restoration. Moreover， this technology has low cost and great market application potential， providing a low-cost and high-ecological-benefit ecological governance technical paradigm for photovoltaic areas in desert and gobi regions.

Key words: biomass ash brick, sand barrier, soil amendment, desertification control effect, Alxa photovoltaic base

中图分类号:

庄会永, 冯益明, 杨岩岩, 刘永萍, 宁虎森. 生物质灰渣砖沙障与土壤改良剂协同使用的荒漠化治理效应——以阿拉善光伏基地为例[J]. 中国沙漠, 2026, 46(4): 59-65.

Huiyong Zhuang, Yiming Feng, Yanyan Yang, Yongping Liu, Husen Ning. Desertification control effect of synergistic utilization of biomass ash brick sand barriers and soil amendments—taking the Alxa photovoltaic base as an example[J]. Journal of Desert Research, 2026, 46(4): 59-65.

图/表 4

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样方	植被模式	草本覆盖度/%	灌木覆盖度/%	综合覆盖度/%	灌木存活率/%	地上生物量/（g·m^-2）	地下生物量/（g·m^-2）	总生物量 /（g·m^-2）
CK 样方	板间对照	2.17^d	0.00^c	2.17^d	—	0.00^d	0.00^d	0.00^d
T处理样方	板间杨柴	49.33^a	27.00^b	76.33^b	79.33^b	23.38^b	28.14^b	51.52^b
	板间沙拐枣	50.33^a	22.00^c	72.33^b	77.67^b	21.50^b	23.56^c	45.06^c
	板间四翅滨藜	27.33^c	0.00^c	27.33^c	8.00^c	5.27^c	7.23^d	12.50^d
	板间花棒	49.00^a	32.00^a	81.00^a	85.00^a	38.32^a	53.75^a	92.07^a

样方	植被模式	草本覆盖度/%	灌木覆盖度/%	综合覆盖度/%	灌木存活率/%	地上生物量/（g·m^-2）	地下生物量/（g·m^-2）	总生物量 /（g·m^-2）
CK 样方	板间对照	2.17^d	0.00^c	2.17^d	—	0.00^d	0.00^d	0.00^d
T处理样方	板间杨柴	49.33^a	27.00^b	76.33^b	79.33^b	23.38^b	28.14^b	51.52^b
	板间沙拐枣	50.33^a	22.00^c	72.33^b	77.67^b	21.50^b	23.56^c	45.06^c
	板间四翅滨藜	27.33^c	0.00^c	27.33^c	8.00^c	5.27^c	7.23^d	12.50^d
	板间花棒	49.00^a	32.00^a	81.00^a	85.00^a	38.32^a	53.75^a	92.07^a

样方	植被模式	输沙量/g	单宽输沙率 /(g·m⁻¹·d⁻¹）	风沙通量 /（g·m⁻²·d⁻¹）
CK样方	板间对照	526.52^a	1 253.02^a	561.10^a
T处理样方	板间杨柴	16.36^c	467.11^b	329.05^b
	板间沙拐枣	17.23^c	44.16^c	16.21^c
	板间四翅滨藜	42.49^b	46.07^c	17.12^c
	板间花棒	15.91^c	102.04^c	45.01^c

样方	植被模式	输沙量/g	单宽输沙率 /(g·m⁻¹·d⁻¹）	风沙通量 /（g·m⁻²·d⁻¹）
CK样方	板间对照	526.52^a	1 253.02^a	561.10^a
T处理样方	板间杨柴	16.36^c	467.11^b	329.05^b
	板间沙拐枣	17.23^c	44.16^c	16.21^c
	板间四翅滨藜	42.49^b	46.07^c	17.12^c
	板间花棒	15.91^c	102.04^c	45.01^c

土层深度	样方	植被模式	砂粒 /%	粉粒 /%	黏粒 /%	有机质 /（g·kg^-1）	有机碳 /（g·kg^-1）	无机碳 /（g·kg^-1）	总碳 /（g·kg^-1）
0~10 cm	CK样方	板间对照	99.23^a	0.77^c	0.00^b	1.25^d	0.72^d	1.13^d	1.85^d
	T处理样方	板间杨柴	98.72^b	1.13^b	0.15^a	3.86^b	2.24^b	1.89^b	4.13^b
		板间沙拐枣	98.78^b	1.22^b	0.00^b	3.37^c	1.97^c	2.59^a	4.56^a
		板间四翅滨藜	98.63^b	1.37^a	0.00^b	3.77^b	2.20^b	1.88^b	4.08^b
		板间花棒	97.77^c	1.80^a	0.43^a	4.53^a	2.63^a	3.42^a	6.05^a
10~20 cm	CK样方	板间对照	99.19^a	0.81^c	0.00^b	1.08^d	0.61^d	0.59^d	1.20^d
	T处理样方	板间杨柴	98.56^b	1.18^b	0.26^a	3.42^b	1.98^b	2.04^b	4.02^b
		板间沙拐枣	98.66^b	1.19^b	0.15^a	2.80^c	1.62^c	2.48^a	4.10^b
		板间四翅滨藜	98.90^b	1.10^b	0.00^b	3.25^b	1.90^b	1.62^c	3.52^c
		板间花棒	97.61^c	1.19^b	0.39^a	4.18a	2.43^a	2.79^a	5.22^a