干旱荒漠光伏诱导微生境下颗粒有机碳(POC)与矿物结合有机碳(MAOC)的长期差异化动态

《Environmental Technology & Innovation》：Particulate and mineral-associated organic carbon exhibit contrasting long-term trajectories across photovoltaic microhabitats in arid deserts

　　

干旱荒漠地区光伏(photovoltaic, PV)微生境中，颗粒有机碳(particulate organic carbon, POC)与矿物结合有机碳(mineral-associated organic carbon, MAOC)在长期演变中表现出差异显著的轨迹。土壤有机碳(soil organic carbon, SOC)组分对不同光伏微生境的响应呈非线性变化；与光伏板间(between panels, BP)相比，SOC和POC在光伏板下(under panels, UP)更早地转向快速增加；MAOC呈近似线性增长，但并未普遍出现以MAOC为主导的比例转变；光伏运行年限与面板位置共同影响着MAOC的变异。

论文解读：干旱荒漠光伏微生境下土壤有机碳组分的长期演变

全球碳中和目标推动光伏装机容量迅速扩张，预计到2050年全球光伏装机将超过13000 GW，其中60%以上的新建光伏电站位于干旱半干旱区域。虽然光伏发电通过替代化石能源显著降低温室气体排放，但大规模光伏阵列会改变近地表微气候与土壤生物地球化学过程，对土壤有机碳(soil organic carbon, SOC)的长期动态和稳定性造成潜在影响。SOC是维持土壤结构、养分循环和调节气候反馈的关键因子，因此理解光伏引起的SOC变化对于评估可再生能源扩张的生态后果非常重要。然而，现有光伏碳效益评估多聚焦于能源替代和减排核算，对光伏土地利用变化引起的地下碳过程关注不足，尤其缺乏长期、组分分辨的观测。干旱区覆盖全球陆地面积约41%，储存了近15%的全球SOC，其碳库对扰动十分敏感。同时，SOC包含形成途径和周转速率完全不同的功能组分，仅测量总SOC无法揭示碳的持久性机制。将SOC分为颗粒有机碳(particulate organic carbon, POC)和矿物结合有机碳(mineral-associated organic carbon, MAOC)可从机制角度评估碳的稳定化过程：POC主要由植物残体分解而来，属相对动态的碳库；MAOC通过矿物相互作用稳定，可存续数十年至数百年。因此，分辨光伏微生境促进的究竟是快速积累的不稳定POC还是长期稳定的MAOC，对评估干旱区光伏扩张的碳封存潜力至关重要。

研究人员在中国西北干旱区选取8个运行