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含水率整体提升了约 ０．７％，反向 “锅盖效应” 继续发挥作用。２２∶００至次日 １０∶００，水分波动基本
持平，反向锅盖效应不明显。
综合图 ９—１０可知，由于空气与土壤反向温差的波动，引起土壤含水变化，在 １６∶００时温差最
大，但含水率却在约 １８∶００出现极值，滞后了约 ２ｈ。此过程中含水率随温差的变化出现了一定的滞
后性，因为温差的变化并不能立即生成冷凝水，需要在一段时间内迁移至低温区冷凝并产生水分。
４．２．３ 光伏区小气候中降水、相对湿度及风速对浅层土壤水分的影响 降雨受地理位置、大气环流和
天气系统等条件的影响，是水循环的基本环节，塔拉滩不会因光伏电站建设而导致区域降雨发生改
变。相较于非光伏区域地面没有长草的情况，而光伏区同样的降雨条件下却出现了长草，文中主要强
调两区域的差异性，并从 “锅盖效应” 角度分析了光伏区野草生长的水分来源。由于光伏板遮挡阳光
直射，减少了浅层土壤水分蒸发，同时当地较大的昼夜温差导致光伏区相对湿度的增加，形成了局部
小气候环境，为反向 “锅盖效应” 提供了外部水汽来源，比如在炎热夏季，相对于没有农作物的空
地，农田的玉米地或者高粱地地面上方空气湿度会增加。实际上，光伏板形成的光伏群可以明显的减
缓风速，从而减少地表和空气中水分的蒸发 ［４］ 。以上因素中，相对湿度和风速在光伏区表现出与非光
伏区明显的差异，具体反应在浅层土壤水分变化上有一定的影响，同时也是野草正常生长需要考虑的
条件。
通过以上定量分析双向 “锅盖效应” 温湿度变化规律，双向 “锅盖效应” 产生的冷凝水一般在 ０
至 ０．４ｍ深度之间的土层中累积，光伏区 ３个测点含水率由高到低依次 ０．１、０．４和 ０．２ｍ。冬季和初春
表现为正向 “锅盖效应” 为主，夏季以反向 “锅盖效应” 为主，因此，土壤含水率满足野草存活临
界线的要求，野草是可以正常存活的。光伏板下的双向 “锅盖效应” 产生的水量虽少，但每日和每年
都在循环，类似于农业上的高效滴灌技术。所以，特别是干旱荒漠地区，双向 “锅盖效应” 会造成光
伏板下浅层土壤含水率大幅提高，其对野草存活影响是不容忽视的。

５ 荒漠治沙展望

双向 “锅盖效应” 可以间接改善局地
生态环 境，但 如 果 不 控 制 植 被 生 长 态 势，
光伏电站将面临一年中 ２～３季度的火灾威
胁、超过 １０％的发电量损失以及隔三差五的
“热斑效应” 等问题。共和县塔拉滩光伏电
站 采 取 了 “牧 光 互 补” 模 式，通 过 引 入
“光伏羊” 来吃草。这形成的体系不仅能控
制野草的生长、消除光伏电站隐患，还能防
风固沙。同时，牧民也可以获得牲畜饲料，
实现了 “一草多用” 的功能，如图 １１。
分析 表 明 本 质上是 双向 “锅 盖效 应”
有效调节了浅层地表的含水率，将荒凉的
图 １１ 双向 “锅盖效应” 生态产业链
沙漠和戈壁变成富有生机的绿洲。由于光
伏电站建成后该区域的植被覆盖率显著提高，居民区遭受风沙侵袭的情况也改善很多。说明了双向
“锅盖效应” 对于改善脆弱的生态环境非常有利 ［２６］ 。
如图 １１所示，考虑将光伏群结合双向 “锅盖效应” 用于防治沙尘暴、减少风沙侵袭，同时野草
根系还能够保持水土，启发我们将双向 “锅盖效应” 理论运用于沙尘暴严重的地区，栽种绿植，为治
沙提供新的思路。

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