收稿日期:2022-01-26
基金項目:技術(shù)服務(wù)項目(SS0203A312021);中國水利水電科學(xué)研究院成果轉(zhuǎn)化金專項(SS1003A032020);技術(shù)咨詢項目(SS0203A192021);
中國科學(xué)院學(xué)部咨詢評議項目(2021-JS01-B-011)
通信作者:隋 欣(1973—),女,博士、正高級工程師,主要從事可持續(xù)水電和生態(tài)光伏方面的研究。suixin@iwhr.com
DOI:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2022-0122 文章編號:0254-0096(2023)06-0252-08
摘 要:為探索石漠化區(qū)光伏場區(qū)植被恢復(fù)策略,開展遮蔭程度逐漸增加的陣列行間對照區(qū)和前檐、后檐、組件下方遮蔭區(qū)植物8個葉功能性狀差異和響應(yīng)機制研究。結(jié)果表明:與陣列行間相比,檐下(前、后檐)植物葉鮮質(zhì)量、葉干質(zhì)量、葉面積、葉體積和葉組織密度升高,比葉面積降低;組件下方植物葉含水率、葉鮮質(zhì)量、比葉面積升高,葉組織密度、葉干質(zhì)量降低;檐下和組件下方植物葉性狀種間變異總體上分別呈降低和增加趨勢,但葉厚種間變異隨遮蔭程度增加而增大,葉含水率種間變異最小。據(jù)此,陣列行間、組件下方、檐下植物分別采取保守、積極、積極與保守協(xié)同的生態(tài)策略,研究成果可為植被恢復(fù)物種篩選提供科技支撐。
關(guān)鍵詞:光伏;植物;植被恢復(fù);石漠化;葉功能性狀;生態(tài)策略
中圖分類號:TK519 """"""" """ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
0 引 言
石漠化區(qū)植被恢復(fù)是保護生物多樣性、改善土壤環(huán)境、提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重要措施。長期以來,石漠化區(qū)植被恢復(fù)受限于植物適應(yīng)性和生境脅迫。強光、干旱、高溫等環(huán)境脅迫制約演替初期的植物群落正向發(fā)展。石漠化區(qū)光伏電站建設(shè)后光伏組件的遮擋效應(yīng)改變了場區(qū)環(huán)境要素,但關(guān)于場區(qū)植物的適應(yīng)性機制研究成果鮮見報道。
光伏組件遮擋后太陽輻射減少約25%~95%[1]。與全光照區(qū)相比,晝間光伏陣列中的平均空氣溫度無顯著變化,但在風(fēng)速較低、輻射較強的天氣時組件下方空氣溫度明顯升高[2-3]。也有研究發(fā)現(xiàn),光伏組件遮蔭增加平均最低氣溫,降低平均最高氣溫[4],春秋季組件下方最低氣溫顯著增加2.4 ℃,而最高氣溫顯著降低6.0 ℃,組件下方空氣的絕對濕度日較差降低[5]??諝饨^對濕度的降低可能源于蒸散量降低,暗示著光伏組件下方土壤水分狀況發(fā)生改變,土壤水勢受光伏組件的影響而降低[6]。陣列行間太陽輻射與光伏場外幾乎一致,但由于光伏組件增加長波入射、降低天空視域因子可能改變土壤中能量流動,土壤水分消耗速度明顯增快;相反,組件下方中央?yún)^(qū)域土壤水分可利用率最高[7]。
石漠化光伏場區(qū)生境的變化為植被恢復(fù)提供了新途徑,植物對變化環(huán)境的適應(yīng)性是影響植被恢復(fù)的關(guān)鍵生物因素。全球尺度上,植物根、莖、葉的功能性狀與植物對環(huán)境的適應(yīng)機制密切相關(guān)[8],可量化植物適應(yīng)異質(zhì)性生境的權(quán)衡策略 (trade-off)[9]。葉片作為植物暴露在地上環(huán)境表面積最大的構(gòu)件,對異質(zhì)性生境響應(yīng)最為敏感[10]。植物葉性狀的不同組合反映了植物響應(yīng)環(huán)境的生態(tài)策略[11]。葉含水率、葉厚與植物水分保存和光資源利用緊密相關(guān),葉面積、比葉面積反映植物光、碳資源獲取能力,葉組織密度是植物生物力學(xué)的關(guān)鍵性狀[12]。植物葉功能性狀研究可揭示其對多種環(huán)境資源的適應(yīng)性,但關(guān)于石漠化光伏場區(qū)的植物葉功能性狀及其采取何種生態(tài)策略適應(yīng)異質(zhì)性生境鮮見報道。
本文以石漠化地區(qū)光伏場區(qū)植被恢復(fù)采用的典型植物為研究對象,監(jiān)測陣列行間、前檐、后檐和組件下方植物葉功能性狀,探討植物在光伏場區(qū)異質(zhì)性生境中的生態(tài)策略,以期為拓寬石漠化光伏場區(qū)植被恢復(fù)物種選擇范圍、深入理解植物功能性狀在脆弱區(qū)植被恢復(fù)中作用、創(chuàng)新“雙碳”目標(biāo)背景下石漠化脆弱區(qū)植被恢復(fù)策略提供科學(xué)依據(jù)。
1 試驗材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
研究區(qū)位于云南省昆明市東川區(qū)“生態(tài)修復(fù)+光伏”示范基地(103°8′30″E、26°9′55″N),海拔約1280 m,基地所在東川區(qū)年均溫14.9 ℃,最高氣溫42 ℃,最低氣溫[-7.8 ℃]。年均降水量約1000.5 mm,集中在5—9月份,年蒸發(fā)量1856.4 mm。年日照2327.5 h,年均太陽總輻射超過5000 MJ/m2,屬于太陽能較豐富區(qū)。最大風(fēng)速40 m/s,多西南風(fēng),相對濕度76%?;貫榛牟莸剡呺H土地,生態(tài)修復(fù)潛力巨大[13]。區(qū)域內(nèi)扭黃茅(Heteropogon contortus)為建群種,伴生狗肝菜(Dicliptera chinensis)、猩猩草(Euphorbia cyathophora)、截葉鐵掃帚(Lespedeza cuneata)、假杜鵑(Barleria cristata)、戟葉酸模(Rumex hastatus)等。
2020年完成光伏電站建設(shè)并投入運營。項目安裝2340塊445 雙面雙玻單晶硅光伏組件,總裝機容量1.0413 W,各光伏陣列均采用組串式逆變器,光伏陣列接線方案為:每26塊太陽電池串聯(lián)成1個光伏組件;每90個串聯(lián)光伏組件通過5臺逆變器并聯(lián)接入一臺箱式變壓器,升壓至10 kV接入電網(wǎng)。本項目光伏電站的系統(tǒng)效率(PR)為81.0%,25 a平均年上網(wǎng)電量1316 MWh。
1.2 試驗材料
以場區(qū)植被恢復(fù)的主要植物紅花檵木(Loropetalum chinense var. rubrum)、假連翹(Duranta erecta)和黃金菊(Euryops pectinatus)為研究對象,均為灌木或半灌木,在石漠化區(qū)天然群落中占有較高的生態(tài)位[14],或者在園林綠化工程中具有多年推廣應(yīng)用經(jīng)驗[15]。假連翹的固碳釋氧能力高[16],紅花檵木作為重要的彩葉植物具有極高的觀賞價值,成枝能力高,耐修剪[17],同時實踐證明黃金菊在昆明地區(qū)全年保持較高的觀賞價值。
1.3 試驗設(shè)計
光伏組件前檐距地面垂向高度2.5 m,具備小灌木生長空間條件。光伏電站建成后利用本文前期遴選的植物材料對場區(qū)進(jìn)行植被恢復(fù),所有植物材料采用營養(yǎng)袋苗,各種植物長勢分別一致、生長良好。種植區(qū)域覆蓋了陣列下方不同光照區(qū),通過集水灌溉技術(shù)進(jìn)行管理。
1.4 樣品采集及分析
2021年10月進(jìn)行樣品采集。采集區(qū)布設(shè)在光伏陣列行間(S1)、前檐(S2)、后檐(S3)、組件下方(S4),光照強度逐漸減弱(圖1)。采集區(qū)避開各種植物種植區(qū)的邊緣,各植物種植區(qū)內(nèi)布設(shè)3個重復(fù)采集區(qū)。針對每種植物,在各采集區(qū)隨機選擇15株無病蟲害、長勢均勻的個體,共180株,采集冠層當(dāng)年生枝條3~5枝,裝入自封袋,迅速帶回實驗室測量相關(guān)指標(biāo)。
選取指示植物水分利用、光資源利用、抗逆性等功能的性狀進(jìn)行監(jiān)測。每株貼枝條表皮剪取枝條中部成熟、完整、健康的葉片1片,5片為1組稱量葉鮮質(zhì)量,計算葉鮮質(zhì)量([mLFW])。利用游標(biāo)卡尺(0.01 mm)測量葉厚([dLT]),避開葉脈選取葉上、中、下部位測量取均值作為葉厚。葉厚測量完成后利用EPSON掃描儀掃描葉片,保存像素300 dpi,隨后裝入
parameters and sampling points
信封置于烘箱中在105 ℃殺青30 min后,75 ℃條件下烘干至恒重(72 h),稱量干質(zhì)量,計算葉干質(zhì)量([mLDW])(測量精度0.01 g)及葉含水率([RLWC])。利用Photoshop CC 分析葉面積([SLA]),計算比葉面積([RSLA])、葉體積([VLV])、葉組織密度([ρLTD])。每種植物重復(fù)3次,利用功能性狀變異系數(shù)([CV])表征各功能性狀對生境異質(zhì)性的響應(yīng)程度。
[RLWC=mLFW-mLDWmLFW×100%]" (1)
[RSLA=SLAmLDW]" (2)
[ρLTD=mLTDVLV] (3)
[CV=σFTPFT×100%]" (4)
式中:[RLWC]——葉含水率,%;[mLFW]——葉鮮質(zhì)量,g;[mLDW]——葉干質(zhì)量,g;[RSLA]——比葉面積,cm2/g;[SLA]——葉面積,cm2;[ρLTD]——葉組織密度,g/cm3;[VLV]——葉體積,cm3;[CV]——功能性狀變異系數(shù);[σFT]——各功能性狀的標(biāo)準(zhǔn)偏差;[PFT]——各功能性狀平均值。
1.5 數(shù)據(jù)處理
利用Microsoft Excel 2016對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,利用One-Way ANOVA分析不同指標(biāo)的差異性,Two-way ANOVA 分析植物種類差異和采集區(qū)環(huán)境差異對植物葉功能性狀的影響,利用Pearson相關(guān)性分析判斷各植物葉功能性狀之間的相關(guān)性,數(shù)據(jù)分析在SPSS 25.0中實現(xiàn),顯著性水平為[Plt;0.05];利用Origin 2016對方差分析結(jié)果進(jìn)行圖形化展示。
2 試驗結(jié)果與分析
2.1 光伏陣列異質(zhì)性生境中植物葉功能性狀總體差異
光伏場區(qū)物種差異和生境異質(zhì)性對8個植物葉功能性狀影響顯著(表1)。物種差異除對葉組織密度影響顯著([Plt;0.05])以外,對其他功能性狀均有極顯著影響([Plt;0.01])。生境異質(zhì)性對除葉厚([Pgt;0.05])以外的功能性狀均有極顯著影響([Plt;0.01])。物種差異和生境差異共同作用對植物葉功能性狀的影響均達(dá)到極顯著水平([Plt;0.01])。
光伏組件遮蔭后,葉干質(zhì)量([F=5.674,P=0.003])、比葉面積([F=3.267,P=0.034])和葉組織密度([F=5.926,][P=0.002])發(fā)生顯著變化。遮蔭程度加強,葉干質(zhì)量和葉組織密度先增加后降低,均在前檐生境區(qū)最大,葉干質(zhì)量在前檐和后檐兩類檐下生境區(qū)顯著高于陣列行間和組件下方,葉組織密度在檐下顯著高于板下生境區(qū)([Plt;0.05]);比葉面積先降低后增加,在前檐生境區(qū)最小。光伏組件遮蔭后葉鮮質(zhì)量、葉含水率、葉厚、葉面積、葉體積呈增加趨勢,其中葉鮮質(zhì)量、葉含水率、葉厚隨遮蔭程度增加逐漸增大,在組件下方生境區(qū)達(dá)到最大,葉面積在后檐生境區(qū)達(dá)到最大(圖2)。綜上,組件下方生境區(qū)促進(jìn)植物葉鮮質(zhì)量、葉干質(zhì)量、葉含水率、葉厚、葉面積、比葉面積和葉體積增加,但顯著降低了植物葉組織密度。光伏場區(qū)植物葉功能性狀在異質(zhì)性生境中發(fā)生適應(yīng)性變化。
2.2 光伏陣列異質(zhì)性生境中植物葉功能性狀種間變異
各葉功能性狀響應(yīng)異質(zhì)性生境的種間變異存在差異。葉鮮質(zhì)量、葉干質(zhì)量、葉含水率、葉厚、葉面積、比葉面積、葉體積和葉組織密度響應(yīng)異質(zhì)性生境的最大種間變異系數(shù)分別比最小種間變異系數(shù)增加53.52%、197.34%、7.75%、352.00%、77.38%、77.71%、179.36%和70.28%。葉干質(zhì)量、葉面積、葉體積、葉組織密度的種間變異均在陣列行間最大,遮蔭后降低;葉鮮質(zhì)量、葉厚和比葉面積種間變異均在組件下方最大,其中葉厚變異系數(shù)隨遮蔭程度增加而增加(圖3)。說明檐下生境驅(qū)動葉鮮質(zhì)量、葉干質(zhì)量、葉面積、葉體積和葉組織密度在種間發(fā)生趨同變化,但組件下方生境增加葉鮮質(zhì)量、葉厚、比葉面積性狀的種間差異性,葉含水率種間變異受光組件板遮蔭影響程度最小。
2.3 光伏陣列異質(zhì)性生境中植物葉功能性狀之間的關(guān)系
由表2相關(guān)性分析可知,葉鮮質(zhì)量與葉干質(zhì)量、葉含水率、葉厚、葉體積均存在顯著正相關(guān)關(guān)系([Plt;0.01]),與比葉面積和葉組織密度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系([Pgt;0.01]);葉干質(zhì)量與葉面積、葉體積、葉組織密度均呈顯著正相關(guān)關(guān)系,與比葉面積呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系([Plt;0.05]);葉含水率與葉厚和葉體積呈顯著正相關(guān)關(guān)系,與葉組織密度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系([Plt;0.01]),葉厚與葉面積和比葉面積呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與葉體積呈顯著正相關(guān)關(guān)系,葉面積與比葉面積和葉體積均呈顯著正相關(guān)關(guān)系,比葉面積和葉體積均與葉組織密度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。
3 討 論
植物葉片是響應(yīng)外界環(huán)境變化最敏感的器官,能夠通過自身可塑性來適應(yīng)環(huán)境資源的變化具有。植物通過不同功能性狀的組合和權(quán)衡,采取資源獲取、資源保守等不同的資源獲取和利用策略,調(diào)節(jié)自身功能和資源需求,適應(yīng)環(huán)境資源異質(zhì)性,保障其生存-生長-繁殖過程[10,18]。
3.1 植物功能性狀對光伏陣列異質(zhì)性生境的響應(yīng)及其生態(tài)策略差異
組件下方生境區(qū)增加植物葉鮮質(zhì)量、葉干質(zhì)量、葉含水率、葉厚、葉面積、比葉面積和葉體積,但顯著降低了植物葉組織密度;前檐和后檐生境區(qū)(檐下)增加植物葉鮮質(zhì)量、葉干質(zhì)量、葉面積、葉體積和葉組織密度,但對比葉面積存在微弱的抑制作用。結(jié)果反映植物對石漠化光伏場區(qū)異質(zhì)性生境通過葉功能性狀的不同組合權(quán)衡資源分配。植物葉面積、比葉面積等功能性狀增加有利于植物在檐下、組件下方光照資源減少的環(huán)境中獲取足夠的光資源保障同化作用,促進(jìn)葉鮮質(zhì)量和葉干質(zhì)量在檐下生境區(qū)增加。因此,在檐下生境中,植物采取增加葉面積獲取足夠的光資源以實現(xiàn)積累營養(yǎng)物質(zhì)的生態(tài)策略[19]。一天之中太陽照射方位的變化導(dǎo)致檐下生境光熱水等資源變動頻繁,驅(qū)動植物權(quán)衡資源分配提高葉組織密度、葉鮮質(zhì)量、葉干質(zhì)量,降低比葉面積、葉含水率等抵御環(huán)境資源變化的功能性狀,從而獲得更高的生物力學(xué)穩(wěn)定性[8, 20]。這種資源權(quán)衡驅(qū)動植物保存更多的有機物質(zhì)而采取積極生態(tài)策略。但與以往研究不同的是[12],植物葉面積并未因葉組織密度增大而顯著減小,相比于陣列行間生境,檐下生境中植物形成大而厚的葉片,這在某種程度上提高了植物的資源獲取和碳同化能力[21],但較小的比葉面積說明植物同時采取資源保存的策略[22]。因此,在檐下適度遮蔭、資源變動頻繁的生境中,植物采取了積極與保守協(xié)同的生態(tài)策略。
在光照資源最弱的組件下方生境中,植物葉組織密度顯著降低增強了CO2在植物葉片細(xì)胞間的運移等生理活動,提高弱光環(huán)境下植物光合效率[23],而明顯增加的葉鮮質(zhì)量、葉含水率、葉厚、比葉面積和葉體積,說明組件下方生境植物雖然具有較高的光資源獲取能力,但葉干物質(zhì)積累效率降低。因此,組件下方生境區(qū)植物采取快速投資策略,同時也通過葉鮮質(zhì)量和葉厚的增加保存有機物質(zhì),植物在快速生長和養(yǎng)分保存之間采取一種相對平衡的策略[8, 24]。這種平衡策略可能通過植物葉片保存更多的水分、鮮物質(zhì)而驅(qū)動[12, 25]。組件下方植物形成高葉含水率、葉鮮質(zhì)量、比葉面積而低葉組織密度、葉干質(zhì)量的性狀組合,是長期適應(yīng)組件下方弱光、水分條件好的環(huán)境資源而形成的葉片表型,植物光合同化產(chǎn)物減少[26],傾向于采取資源獲取型的積極生態(tài)策略。
在光照資源最強的陣列行了生境中,植物在光資源獲取、物質(zhì)積累等方面的功能性狀均較低,說明在陣列行了植物采取了傾向于資源保守的策略,但這種策略與檐下的策略不同,陣列行了生境中植物形成較小的葉面積、比葉面積、葉干質(zhì)量、葉鮮質(zhì)量和較大的葉組織密度。陣列行了水分蒸發(fā)散速率高、可利用水分含量低、風(fēng)速大,植物需要將更多的能量投入到抵抗環(huán)境資源脅迫方面,但水分等資源的匱乏和石漠化生境脅迫導(dǎo)致植物降低生長速率,形成了較小、較薄、有機物積累低等特征葉片,是一種緩慢投資的生態(tài)策略,這種策略在高光、干旱、貧瘠的生境中具有較強的適應(yīng)性[27]。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),陣列行了植物進(jìn)入生殖生長階段的個體比例明顯高于組件下方區(qū)域,暗示陣列行了生境植物也有可能在營養(yǎng)生長和生殖生長中進(jìn)行了養(yǎng)分和能量的權(quán)衡,將更多的資源投入到繁殖分配[28-29]。
3.2 植物功能性狀的種間變異對光伏陣列異質(zhì)性生境的響應(yīng)
生境資源變化不僅影響場區(qū)植物的葉功能性狀,還改變了場區(qū)不同植物葉功能性狀的種間變異,各功能性狀在響應(yīng)異質(zhì)性生境時權(quán)衡形成不同的功能性狀關(guān)系。光伏組件遮蔭后,植物葉干質(zhì)量、葉面積、葉體積、葉組織密度功能性狀的種間變異有不同程度的降低,而葉厚的種間變異隨遮蔭程度增加而迅速增加,葉鮮質(zhì)量、葉干質(zhì)量、葉體積、葉組織密度在檐下生境中的變異程度均低于陣列行了和組件下方生境。受光伏組件遮蔭的影響,光伏場區(qū)植物葉組織密度-比葉面積、葉組織密度-葉含水率、葉組織密度-葉體積、葉干質(zhì)量-比葉面積、葉厚-葉面積、葉厚-比葉面積性狀之間均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,各功能性狀之間發(fā)生了資源權(quán)衡以應(yīng)對光伏組件遮蔭的環(huán)境。結(jié)果說明,生境對植被恢復(fù)關(guān)鍵物種之間的功能性狀具有過濾作用[30],光伏組件適度的遮蔭可能驅(qū)動場區(qū)植物在功能性狀上發(fā)生趨同變化,而組件下方生境下增加的變異系數(shù)說明高強度的遮蔭驅(qū)動植物功能性狀發(fā)生發(fā)散[31]。石漠化光伏場區(qū)生境異質(zhì)性高,環(huán)境過濾與物種的資源競爭可能是驅(qū)動植物發(fā)生適應(yīng)性變化的動力,陣列行了或組件下方較高的變異系數(shù)暗示陣列行了和組件下方生境區(qū)植物受到的生境資源壓力強于檐下生境區(qū),促進(jìn)植物的葉功能性狀異化程度降低資源競爭而提升環(huán)境適合度[32-33]。也就是說,在石漠化光伏場區(qū)植被恢復(fù)設(shè)計中,組件下方和陣列行了區(qū)域宜選擇種間性狀差異較大的物種,而檐下生境區(qū)宜選擇性狀相似的物種進(jìn)行群落構(gòu)建,降低種間競爭,以達(dá)到增加物種共存機會、提升植被恢復(fù)效益的目的[34]。
4 結(jié) 論
石漠化光伏場區(qū)植被恢復(fù)關(guān)鍵物種的8個葉功能性狀對光伏場區(qū)異質(zhì)性生境的適應(yīng)性機制研究發(fā)現(xiàn),生境異質(zhì)性、物種差異以及二者共同作用對葉功能性狀及其在種間變異性具有重要的驅(qū)動作用。前檐和后檐生境區(qū)植物葉鮮質(zhì)量、葉干質(zhì)量、葉面積、葉體積和葉組織密度增加,但對比葉面積存在微弱的抑制作用,植物為適應(yīng)環(huán)境采取資源保守為主、資源獲取為輔的生態(tài)策略;在組件下方生境中,植物具有高葉含水率、葉鮮質(zhì)量、比葉面積而低葉組織密度、葉干質(zhì)量的性狀組合,傾向于采取資源獲取型的生態(tài)策略;陣列行了生境中植物的較小的葉面積、比葉面積、葉干質(zhì)量、葉鮮質(zhì)量和較大的葉組織密度采取緩慢投資的生態(tài)策略,對高光、干旱、貧瘠的生境中具有較強的適應(yīng)性。光伏組件適度的遮蔭可能驅(qū)動場區(qū)植物在功能性狀上發(fā)生趨同變化,而組件下方高強度遮蔭、陣列行了強光照驅(qū)動植物功能性狀發(fā)生發(fā)散。為促進(jìn)石漠化光伏場區(qū)植被恢復(fù),組件下方宜選擇資源獲取型、性狀發(fā)散型植物促進(jìn)植物生長,陣列行了宜選擇資源保守型、性狀發(fā)散型植物保障植物生存,檐下宜選擇資源保守為主、性狀收斂型植物提升群落功能。
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IMPACTS OF HABITAT HETEROGENEITY CAUSED BY
PHOTOVOLTAIC ARRAYS IN ROCKY DESERTIFICATION AREA ON FUNCTIONAL TRAITS OF PLANT LEAVES
Jiang Lizhe1,Luo Jiufu2,3,Wu Sainan2,3,Sui Xin2,3,Liu Jun4,Liu Yan4
(1. State Power Investment Corporation Limited, Beijing 100029, China;
2. China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China;
3. National Research Center for Sustainable Hydropower Development, Beijing 100038, China;
4. SPIC Yunnan International Power Investment Co., Ltd., Kunming 650228, China)
Abstract:In order to explore the vegetation restoration strategy of photovoltaic station in rocky desertification area, current experiment aims to identify the differences of eight leaf functional traits in 4 typical habitats, i.e., the inter, front eaves, rear eaves, and under of the photovoltaic panels. The results indicate that the influences of photovoltaic panels shading on plants compared with the plants at inter-panels as follows: 1) Leaf functional traits show detectable changes for the plants at front and rear eaves, i.e., the leaf fresh weight, leaf dry weight, leaf area, leaf volume and leaf tissue density increasing, whereas the specific leaf area decreases;the leaf water content, leaf fresh weight and specific leaf area increasing for the plants under the panels, whereas the leaf tissue density and leaf dry weight decrease;2) Generally, the leaf functional traits interspecific variations decrease at front and rear eaves, whereas increase under the panels;however, the interspecific variation of leaf thickness increases with shading and the leaf water content shows a minimal fluctuation. In short, plants tend to adopt active and conservative ecological strategies, but conservatism mainly at front and rear eaves;the plants under the panels tend to adopt active ecological strategy to enhance the resource acquisition;the plants at inter-panels tended to adopt conservative ecological strategy. Thus, the combination of plant leaf functional traits implicate the difference in ecological strategies in changed habitats, and understanding ecological strategies provide insight into vegetation restoration of photovoltaic power station in rocky desertification area.
Keywords:photovoltaic; plants; vegetation restoration; rocky desertification; leaf functional traits; ecological strategy