西藏橫斷山高寒地區(qū)水電工程植被恢復初探

王孫高，魏　浪，陳國柱，徐海洋，孫顯春，陳　凡，張虎成

西藏橫斷山高寒地區(qū)水電工程植被恢復初探

王孫高1，2，魏浪1，2，陳國柱1，2，徐海洋1，2，孫顯春1，2，陳凡1，2，張虎成1，2

（1.中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司，貴州貴陽 550081；2.貴陽院生態(tài)工程技術研究中心，貴州貴陽550081）

根據研究區(qū)生態(tài)環(huán)境特點同時結合水電工程臨時施工占地擾動性質，將其劃分為河谷、亞高山和高山3個不同代表性區(qū)域探討植被恢復需關注的問題以及恢復的可行性。西藏橫斷山高寒地區(qū)河谷區(qū)植物生長限制因子主要為水分和土壤等，在施工前期應注意收集表土，后期恢復過程中應加強植物生長初期保水，在條件合適地區(qū)可考慮引水灌溉，恢復目標可適當考慮人工草地及經果林；亞高山區(qū)尚無成熟的恢復模式及成功經驗；高山區(qū)類似區(qū)域植物恢復研究多以草甸恢復為主，在利用草皮切割移植、撒播草種等方式作用下，草甸恢復可行性較強。

植被恢復；水電工程；橫斷山；西藏

0　引言

橫斷山地處我國西南的藏東、川西和滇西北一帶，是青藏高原的一個組成部分。在行政區(qū)域上包括西藏自治區(qū)的昌都地區(qū)、四川省的阿壩、甘孜、涼山及云南省麗江、迪慶、怒江和大理等地（州）區(qū)［1-2］。由于其近似南北走向，與我國大多數東西走向的山脈成鮮明對照［3］，又因其橫斷東西交通，故此得名。西藏橫斷山區(qū)主要位于昌都地區(qū)，其間的伯舒拉嶺、他念他翁山、寧靜山等高大山脈間奔騰著金沙江、瀾滄江、怒江等重要河流，水能資源蘊藏豐富，是我國重要的水電能源接續(xù)基地。

西藏橫斷山區(qū)的金沙江、瀾滄江、怒江等河流均相繼進行了水電梯級規(guī)劃，未來的水電開發(fā)建設勢必對當地的植被帶來擾動影響?？紤]區(qū)域海拔主要位于2 000 m以上，是我國重要的生態(tài)安全屏障，在水源涵養(yǎng)、土壤保持、生物多樣性保護等方面具有重要的生態(tài)調節(jié)功能［4］，水電開發(fā)過程中的植被保護工作尤為重要。

水電工程對植被的影響可分為直接影響和間接影響。直接影響包括施工永久占地影響、施工臨時占地影響；間接影響主要指工程建設或運行過程中對植被發(fā)育（生長）因子造成影響從而間接影響植被。如大型水電工程水庫蓄水影響局地氣候從而影響植被。直接影響中的工程永久占地影響重點為水庫淹沒、樞紐工程永久占地。由于永久占地后期會被水面或硬化地面占據，對植被影響難以采取有效措施予以避免。間接影響機理目前研究較少，尚難采取有效減免措施。

水電工程臨時占地對植被影響可分為線狀、面狀影響。線狀影響主要為臨時施工道路影響、道路邊坡等，表現為涉及區(qū)域多，對局部小地形地貌改變不大，影響程度不大；面狀影響主要為料場、渣場、施工臨時設施等，表現為點狀分布，單個區(qū)域面積大，對局部小地形地貌改變大，影響程度大。

為堅守“生態(tài)優(yōu)先、統(tǒng)籌考慮、適度開發(fā)、確保底線”的水電開發(fā)原則，開展西藏橫斷山高寒地區(qū)水電工程植被恢復研究［5］，對區(qū)域水電開發(fā)過程中的環(huán)境保護工作具有重要指導意義。

1　研究區(qū)概況

西藏橫斷山高寒地區(qū)屬于典型的高山深谷區(qū)，區(qū)內南部河床深切，河谷地區(qū)的海拔僅有2 000～3 000 m，兩岸山脊與谷底的相對高差達2 000～2 500 m［6］，谷坡坡度多在25°以上。如區(qū)內的瀾滄江流域，≥25°以上坡度的地區(qū)面積占流域總面積的42%以上。西藏瀾滄江流域DEM見文獻［7-8］。

西藏橫斷山高寒地區(qū)氣候主要受印度洋的西南季風影響，暖濕水汽主要從金沙江、怒江、瀾滄江河谷侵入，年降雨量400～600 mm不等［6，9］，雨熱同期，降雨主要集中在每年的5月～9月份；同時，受河谷深切影響，水熱狀況在不同海拔高度又將重新分配，河谷受焚風效應作用呈現干熱、干暖特征，河谷兩岸高山則表現為濕冷，整個區(qū)域年蒸發(fā)量遠大于降雨量。

西藏橫斷山高寒地區(qū)河谷區(qū)域，受谷底干熱、干暖影響，有機體分解強烈，地表有機質含量較低。由于蒸發(fā)作用強烈，使碳酸鈣的淋洗作用微弱，表層即出現有大量的游離碳酸鈣，發(fā)育著以褐土為底層的土壤垂直分布系列［6］，除局部地區(qū)外，河谷內土層較??；在高海拔的山脊或高原面上，由于氣候冷濕，土壤的形成具有明顯的腐殖質積累和冰凍—氧化還原作用特點。有機質分解和腐殖化弱，土壤發(fā)育成為高山草甸土，土層一般較厚。

西藏橫斷山高寒地區(qū)植被分屬亞熱帶植被地帶、東亞亞熱帶常綠闊葉林地區(qū)、藏東高山峽谷旱谷刺灌叢區(qū)［6］。海拔3 200 m以下河谷區(qū)域多為有刺灌叢。刺灌叢的組成除白刺花（Sophora viciifolia）、小角柱花（Ceratostigma minus）外，還出現仙人掌（Opuntia stricta）、馬鞍葉羊蹄甲（Banhima fabri）、刮筋板（Excoecariaacerifclia）、華 西 小 石 積 （Osteomeles schwerinae）、清香木（Pistacia weinmannifolia）和扭黃茅（Heteropogon contortus）等河谷性質的灌叢草地生態(tài)系統(tǒng)類型。海拔3 200 m以上開始出現喜濕灌叢，陰坡海拔3 300 m（3 400 m）以上為高山松和云冷杉林。其中，3 800 m 左右有較多鱗皮冷杉（Abies squamata），高山松（Pinus densata）集中分布于3 500～3 800 m，陽坡海拔3 000～4 200 m多川滇高山櫟（Quercus aquifolioides）分布，4 200～5 000 m多常綠針葉灌叢、高山流石灘植被，5 000 m以上多常年冰雪覆蓋［10］。

2　植被恢復探討

根據西藏橫斷山高寒地區(qū)自然環(huán)境、植被分布等特征，結合水電工程臨時施工占地影響的特點，從植物生長、植被發(fā)育相關的溫度、水分、土壤條件等方面將臨時施工跡地依據海拔分為河谷、亞高山和高山3個不同代表性區(qū)域，探討其植被恢復需關注的問題以及恢復的可行性。

2.1河谷區(qū)

河谷區(qū)主要指海拔3 200 m以下，具有干暖、干熱氣候特點，土壤貧瘠、土層薄的區(qū)域，植被多以灌叢類型為主，如白刺花、小角柱花等落葉灌叢，生長限制性因子主要為水分及土壤。水電工程對河谷區(qū)植被影響主要為施工道路影響、道路邊坡、渣場、施工臨時設施等。

根據河谷區(qū)內植物生長限制性因子主要為水分及土壤的特點，河谷內進行植被恢復過程中應重點解決水分及土壤問題。穆軍等對金沙江干熱河谷水電站棄渣場植被恢復技術研究表明，保水劑+保水緩釋肥處理在干熱河谷水電站棄渣場植被恢復中具有一定的應用價值［11］。盧煒麗等對金沙江干熱河谷水電站棄渣場進行調查發(fā)現，經過5年后恢復，植物種類有49種，分屬23科45屬，植物群落處于次生演替的初級階段［12］。

上述研究成果表明，研究區(qū)河谷區(qū)內植被恢復在前期通過保水劑、保水緩釋肥等技術處理后，對棄渣場植被恢復具有一定效果，加之一般保水劑在土壤中蓄水保墑能力可維持4年左右?？梢?，在保水性能充分發(fā)揮之后基本可使植被恢復進入次生演替的初級階段。

需值得重視的是，西藏橫斷山河谷內一般具有坡度大，土層薄、蒸發(fā)量大等特點，因此在工程擾動之處應注重表土收集暫存，后期用于恢復覆土，并盡可能考慮利用河谷支流引水灌溉，以解決河谷內水分、土壤兩種重要的植物生長限制因子，達到植被恢復的目的。同時，在開展河谷區(qū)植被恢復相關研究過程中應充分模擬渣場等施工跡地，灌溉條件允許的地方，可適當考慮經果林和人工牧草地，充分調動當地農牧民在植被恢復生態(tài)保護方面的積極性。

2.2亞高山區(qū)

亞高山區(qū)主要指海拔3 200～4 200 m，具有溫涼氣候特點，土壤有機質含量較豐富、土層較厚，植被類型較豐富，主要有高山松、川西云杉（Picea likiangensis var.balfouriana）、鱗皮冷杉、川滇高山櫟等分布，生長限制性因子主要體現為低溫、強紫外線等。水電工程對亞高山區(qū)植被影響方式主要為施工道路、土料場開挖等。

根據亞高山區(qū)植物生長限制性因子特點，后期恢復中應重點解決低溫及強紫外線對植物生長的不利影響。云杉作為恢復的鄉(xiāng)土物種具有耐寒、喜光的特點，但生長緩慢，幼苗對光照敏感，高海拔的紫外線直射會抑制其幼苗生長［13］。川滇高山櫟屬于殼斗科櫟屬植物，其種子易受害蟲且不耐儲藏，一般15年的實生幼樹可結實。種子豐年一般4年一次，但不太穩(wěn)定。繁殖中嫁接、扦插較困難，實生苗前10年生長緩慢，但植株萌蘗能力強，伐根萌芽生長較快［14-15］。青楊（Populus cathayana）和樺木（Betula spp.）為闊葉樹種，耐寒，適應性強，生長速度快［16-17］，可作為恢復的備選樹種。

上述研究成果表明，亞高山區(qū)原生分布的亞高山針葉林、川滇高山櫟林等被擾動后的恢復已經普遍受到關注，但就恢復為原生針葉林類型或川滇高山櫟林均存在諸多困難。如：采用云杉恢復前期需采取措施遮陽［17］，川滇高山櫟恢復又難以采集種子有效育苗且無性繁殖技術尚不成熟。目前，尚未見亞高山區(qū)成熟的恢復模式及成功經驗。

2.3高山區(qū)

高山區(qū)主要指海拔4 200 m以上，氣候寒冷，土壤有機質含量豐富、土層厚，主要有杜鵑（Rhododendron spp.）灌叢、香柏（Sabina pingii var. wilsonii）灌叢和小嵩草（Kobresia pygmaea）草甸等，生長限制性因子主要為低溫、強紫外線等。水電工程對高山區(qū)植被影響方式主要為施工道路、土料場開挖等。

高山區(qū)類似區(qū)域植被恢復研究較多。青藏鐵路植被恢復相關研究表明：青藏鐵路對沿線影響以取棄土場及路基站場工程最為嚴重；土壤改良對植被再造能否成功至關重要，建議植被再造時應盡可能利用保留的表土，同時收集過去工程拋棄的草皮層，撒入取棄土場，改良土壤條件增加高寒植被無性繁殖植株，盡可能利用牧區(qū)堆積的羊糞與糞灰，就地取材改良取棄土場的土質［18］；原有草皮回植是高寒草甸植被恢復較快的方式之一，但存在局限性，施工完成后的跡地基本沒有土壤。另外，起挖草皮破壞植物根系，且移植草皮與下墊面結合不緊密，土壤毛細管系統(tǒng)遭到破壞，水分無法提升到植被根系層，植被蒸騰和大風等因素影響而形成風干現象（特別是冬春季節(jié)更為嚴重），造成第二年出現植物返青晚，甚至死亡的現象。所以，應充分利用先鋒種固定土壤和熟化土壤的作用，人工施肥、覆蓋保水措施等干預；同時可采取異地繁殖當地草種，人工研究萌發(fā)適宜技術，改進人工播種技術［19］。在青藏鐵路竣工驗收環(huán)境保護調查中發(fā)現，所有的取棄土場、砂石料場、施工營地已通過平整和清理后進行了人工植被恢復，最主要的恢復方式是在取棄土場及臨時營地等播種草籽；此外，對鐵路主體工程以及臨時工程等所經過的高寒草甸進行分開切割、培植和移植，成活率和出芽率都比較高［20］。

高山區(qū)類似高寒區(qū)域植被恢復研究目前已經取得了一定成果并取得了相應的實踐經驗，恢復手段主要以草皮移植及撒播草種為主，灌叢類型的恢復方式研究目前較少。青藏鐵路建設的植被恢復研究取得了一定成果，但其所處區(qū)域生態(tài)環(huán)境與本研究區(qū)相差較大，不宜照搬經驗。

3　結論與建議

西藏橫斷山高寒地區(qū)水電工程擾動區(qū)根據其生態(tài)特征及工程擾動特點可將植被恢復分為河谷區(qū)、亞高山區(qū)和高山區(qū)3個不同區(qū)域進行研究探討。3個不同區(qū)域的類似地區(qū)均有研究者開展過相應的植被恢復研究。其中，類似的河谷區(qū)、高山區(qū)植被恢復在實際恢復過程中均取得了一定的成功經驗，但亞高山區(qū)恢復原生植被類型過程中尚存在一定困難。

西藏橫斷山高寒地區(qū)河谷區(qū)植物生長限制因子主要為水分和土壤等，施工前期應注意收集表土，后期恢復過程中應加強植物生長初期保水，在條件合適地區(qū)可考慮引水灌溉，恢復目標可適當考慮人工草地及經果林；高山區(qū)類似區(qū)域植物恢復研究多以草甸恢復為主，在利用草皮切割移植、撒播草種等方式作用下，草甸恢復可行性較強，但灌叢恢復目前研究較少。

鑒于西藏橫斷山高寒地區(qū)水電植被恢復工作目前主要借鑒類似區(qū)域植被恢復理論及經驗，尚無系統(tǒng)性、針對性強的理論及野外試驗研究，為科學指導區(qū)域水電開發(fā)過程中的環(huán)境保護工作，建議應盡快開展該區(qū)域水電工程植被恢復相關專題研究。

［1］中國科學院青藏高原綜合科學考察隊.青藏高原研究橫斷山考察專集［M］.北京：科學出版社，1986.

［2］中國科學院程度山地災害與環(huán)境研究所.橫斷山研究文集［M］.成都：四川科學技術出版社，1989.

［3］武振華.橫斷山的地理位置和自然保護［J］.中國西藏：中文版，1994（5）：38-39.

［4］環(huán)境保護部，中國科學院公告2008年第35號全國生態(tài)功能區(qū)劃［S］.

［5］環(huán)境保護部環(huán)辦［2012］4號關于進一步加強水電建設環(huán)境保護工作的通知［S］.

［6］中國科學院植物研究所，中國科學院長春地理研究所.西藏植被［M］.北京：科學出版社，1988.

［7］王孫高.瀾滄江流域（西藏段）植被分布與地形因子關系研究［D］.昆明：云南大學，2009.

［8］王孫高.瀾滄江（西藏段）流域種子植物區(qū)系研究［J］.云南大學學報：自然科學版，2008（S2）：377-383.

［9］中國科學院青藏高原綜合科學考察隊.西藏森林［M］.北京：科學出版社，1985.

［10］中國水電顧問集團貴陽勘測設計研究院.瀾滄江上游（西藏境內河段）水電規(guī)劃環(huán)境影響報告書［R］.貴陽：中國水電顧問集團貴陽勘測設計研究院，2012.

［11］穆軍，李占斌，李鵬，等.干熱河谷水電站棄渣場植被恢復技術研究［J］.應用基礎與工程科學學報，2010，18（2）：245-252.

［12］盧煒麗，陳奇伯，黃鵬飛，等.金沙江金安橋水電站廢棄地植被恢復研究［J］.中國水土保持，2011（2）：58-61.

［13］江洪.云杉種群生態(tài)學研究［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1992.

［14］張翠葉，辛福梅，楊小林，等.川滇高山櫟體胚誘導關鍵影響因素研究［J］.西北農林科技大學學報：自然科學版，2014（1）：51-56.

［15］王國嚴，徐阿生.川滇高山櫟研究綜述［J］.四川林業(yè)科技，2008（2）：23-34.

［16］李晉，張勁峰，景躍波，等.滇西北亞高山植被恢復中存在的問題及對策探討［J］.林業(yè)資源管理，2011（1）：30-34.

［17］楊軍，李榮偉，胡庭興，等.岷江上游亞高山針葉林植被恢復研究綜述［J］.四川林業(yè)科技，2007（1）：23-28.

［18］魏建方.基于青藏鐵路建設影響高寒植被再造技術的研究［D］.成都：西南交通大學，2005.

［19］陳志國，周國英，陳桂琛，等.青藏鐵路格唐段高海拔地區(qū)植被恢復研究——I高寒草原植被現狀與恢復基本途徑探討［J］.安徽農業(yè)科學，2006（34）：6283-6285.

［20］國家環(huán)境保護總局環(huán)境工程評估中心.新建鐵路青藏線格爾木至拉薩段工程竣工環(huán)境保護驗收調查報告［R］.北京：國家環(huán)境保護總局環(huán)境工程評估中心，2007.

（責任編輯陳萍）

Preliminary Study on Vegetation Restoration of Hydropower Project in Frigid Area of Hengduan Mountains in Tibet

WANG Sungao1，2，WEI Lang1，2，CHEN Guozhu1，2，XU Haiyang1，2，SUN Xianchun1，2，CHEN Fan1，2，ZHANG Hucheng1，2
（1.PowerChina Guiyang Engineering Corporation Limited，Guiyang 550081，Guizhou，China；2.Ecological Engineering Technology Research Center，PowerChina Guiyang Engineering Corporation Limited，Guiyang 550081，Guizhou，China）

According to environment characteristics and combining with the features of temporary occupation and interference in the construction of hydropower project，the research area is divided into three representative areas（river valley area，subalpine area and alpine area）to discuss the feasibility of vegetation restoration in frigid area of Hengduan Mountains in Tibet.In river valley area，it is necessary to collect surface soil in early stage of construction and reinforce the water retention of plants in restoration stage because the plant growth is mainly restrained by water and soil，and at the other hand，the irrigation can be used in some areas and the artificial grassland or economic and fruit trees also can be planted.In subalpine area，there is no mature re-vegetation pattern and successful experience yet.In alpine area，current re-vegetation mainly focuses on meadow by transplanting cutting turf and sowing grass seeds.

vegetation restoration；hydropower project；Hengduan Mountain；Tibet

TV213.2（275）

A

0559-9342（2016）02-0004-03

2015-09-23

王孫高（1981—），男，安徽蕪湖人，工程師，碩士，主要從事水電水利工程植被恢復、環(huán)境影響評價等研究工作.