西藏橫斷山高寒地區(qū)水電工程植被恢復(fù)初探

王孫高，魏　浪，陳國(guó)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(fù)初探

王孫高1，2，魏浪1，2，陳國(guó)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(guó)電建集團(tuán)貴陽(yáng)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州貴陽(yáng) 550081；2.貴陽(yáng)院生態(tài)工程技術(shù)研究中心，貴州貴陽(yáng)550081）

根據(jù)研究區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)同時(shí)結(jié)合水電工程臨時(shí)施工占地?cái)_動(dòng)性質(zhì)，將其劃分為河谷、亞高山和高山3個(gè)不同代表性區(qū)域探討植被恢復(fù)需關(guān)注的問(wèn)題以及恢復(fù)的可行性。西藏橫斷山高寒地區(qū)河谷區(qū)植物生長(zhǎng)限制因子主要為水分和土壤等，在施工前期應(yīng)注意收集表土，后期恢復(fù)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)植物生長(zhǎng)初期保水，在條件合適地區(qū)可考慮引水灌溉，恢復(fù)目標(biāo)可適當(dāng)考慮人工草地及經(jīng)果林；亞高山區(qū)尚無(wú)成熟的恢復(fù)模式及成功經(jīng)驗(yàn)；高山區(qū)類(lèi)似區(qū)域植物恢復(fù)研究多以草甸恢復(fù)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(fù)可行性較強(qiáng)。

植被恢復(fù)；水電工程；橫斷山；西藏

0　引言

橫斷山地處我國(guó)西南的藏東、川西和滇西北一帶，是青藏高原的一個(gè)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(guó)大多數(shù)東西走向的山脈成鮮明對(duì)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?kù)o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(yùn)藏豐富，是我國(guó)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(jìn)行了水電梯級(jí)規(guī)劃，未來(lái)的水電開(kāi)發(fā)建設(shè)勢(shì)必對(duì)當(dāng)?shù)氐闹脖粠?lái)擾動(dòng)影響。考慮區(qū)域海拔主要位于2 000 m以上，是我國(guó)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(hù)等方面具有重要的生態(tài)調(diào)節(jié)功能［4］，水電開(kāi)發(fā)過(guò)程中的植被保護(hù)工作尤為重要。

水電工程對(duì)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(shí)占地影響；間接影響主要指工程建設(shè)或運(yùn)行過(guò)程中對(duì)植被發(fā)育（生長(zhǎng)）因子造成影響從而間接影響植被。如大型水電工程水庫(kù)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(diǎn)為水庫(kù)淹沒(méi)、樞紐工程永久占地。由于永久占地后期會(huì)被水面或硬化地面占據(jù)，對(duì)植被影響難以采取有效措施予以避免。間接影響機(jī)理目前研究較少，尚難采取有效減免措施。

水電工程臨時(shí)占地對(duì)植被影響可分為線狀、面狀影響。線狀影響主要為臨時(shí)施工道路影響、道路邊坡等，表現(xiàn)為涉及區(qū)域多，對(duì)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(chǎng)、渣場(chǎng)、施工臨時(shí)設(shè)施等，表現(xiàn)為點(diǎn)狀分布，單個(gè)區(qū)域面積大，對(duì)局部小地形地貌改變大，影響程度大。

為堅(jiān)守“生態(tài)優(yōu)先、統(tǒng)籌考慮、適度開(kāi)發(fā)、確保底線”的水電開(kāi)發(fā)原則，開(kāi)展西藏橫斷山高寒地區(qū)水電工程植被恢復(fù)研究［5］，對(duì)區(qū)域水電開(kāi)發(fā)過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)工作具有重要指導(dǎo)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(nèi)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(duì)高差達(dá)2 000～2 500 m［6］，谷坡坡度多在25°以上。如區(qū)內(nèi)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(jiàn)文獻(xiàn)［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(fēng)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(shí)，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(fēng)效應(yīng)作用呈現(xiàn)干熱、干暖特征，河谷兩岸高山則表現(xiàn)為濕冷，整個(gè)區(qū)域年蒸發(fā)量遠(yuǎn)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(jī)體分解強(qiáng)烈，地表有機(jī)質(zhì)含量較低。由于蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，使碳酸鈣的淋洗作用微弱，表層即出現(xiàn)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(nèi)土層較薄；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(zhì)積累和冰凍—氧化還原作用特點(diǎn)。有機(jī)質(zhì)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(xiàn)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(zhì)的灌叢草地生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型。海拔3 200 m以上開(kāi)始出現(xiàn)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(yáng)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(fù)探討

根據(jù)西藏橫斷山高寒地區(qū)自然環(huán)境、植被分布等特征，結(jié)合水電工程臨時(shí)施工占地影響的特點(diǎn)，從植物生長(zhǎng)、植被發(fā)育相關(guān)的溫度、水分、土壤條件等方面將臨時(shí)施工跡地依據(jù)海拔分為河谷、亞高山和高山3個(gè)不同代表性區(qū)域，探討其植被恢復(fù)需關(guān)注的問(wèn)題以及恢復(fù)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(diǎn)，土壤貧瘠、土層薄的區(qū)域，植被多以灌叢類(lèi)型為主，如白刺花、小角柱花等落葉灌叢，生長(zhǎng)限制性因子主要為水分及土壤。水電工程對(duì)河谷區(qū)植被影響主要為施工道路影響、道路邊坡、渣場(chǎng)、施工臨時(shí)設(shè)施等。

根據(jù)河谷區(qū)內(nèi)植物生長(zhǎng)限制性因子主要為水分及土壤的特點(diǎn)，河谷內(nèi)進(jìn)行植被恢復(fù)過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)解決水分及土壤問(wèn)題。穆軍等對(duì)金沙江干熱河谷水電站棄渣場(chǎng)植被恢復(fù)技術(shù)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(chǎng)植被恢復(fù)中具有一定的應(yīng)用價(jià)值［11］。盧煒麗等對(duì)金沙江干熱河谷水電站棄渣場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)5年后恢復(fù)，植物種類(lèi)有49種，分屬23科45屬，植物群落處于次生演替的初級(jí)階段［12］。

上述研究成果表明，研究區(qū)河谷區(qū)內(nèi)植被恢復(fù)在前期通過(guò)保水劑、保水緩釋肥等技術(shù)處理后，對(duì)棄渣場(chǎng)植被恢復(fù)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。可見(jiàn)，在保水性能充分發(fā)揮之后基本可使植被恢復(fù)進(jìn)入次生演替的初級(jí)階段。

需值得重視的是，西藏橫斷山河谷內(nèi)一般具有坡度大，土層薄、蒸發(fā)量大等特點(diǎn)，因此在工程擾動(dòng)之處應(yīng)注重表土收集暫存，后期用于恢復(fù)覆土，并盡可能考慮利用河谷支流引水灌溉，以解決河谷內(nèi)水分、土壤兩種重要的植物生長(zhǎng)限制因子，達(dá)到植被恢復(fù)的目的。同時(shí)，在開(kāi)展河谷區(qū)植被恢復(fù)相關(guān)研究過(guò)程中應(yīng)充分模擬渣場(chǎng)等施工跡地，灌溉條件允許的地方，可適當(dāng)考慮經(jīng)果林和人工牧草地，充分調(diào)動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民在植被恢復(fù)生態(tài)保護(hù)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(diǎn)，土壤有機(jī)質(zhì)含量較豐富、土層較厚，植被類(lèi)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(zhǎng)限制性因子主要體現(xiàn)為低溫、強(qiáng)紫外線等。水電工程對(duì)亞高山區(qū)植被影響方式主要為施工道路、土料場(chǎng)開(kāi)挖等。

根據(jù)亞高山區(qū)植物生長(zhǎng)限制性因子特點(diǎn)，后期恢復(fù)中應(yīng)重點(diǎn)解決低溫及強(qiáng)紫外線對(duì)植物生長(zhǎng)的不利影響。云杉作為恢復(fù)的鄉(xiāng)土物種具有耐寒、喜光的特點(diǎn)，但生長(zhǎng)緩慢，幼苗對(duì)光照敏感，高海拔的紫外線直射會(huì)抑制其幼苗生長(zhǎng)［13］。川滇高山櫟屬于殼斗科櫟屬植物，其種子易受害蟲(chóng)且不耐儲(chǔ)藏，一般15年的實(shí)生幼樹(shù)可結(jié)實(shí)。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(shí)生苗前10年生長(zhǎng)緩慢，但植株萌蘗能力強(qiáng)，伐根萌芽生長(zhǎng)較快［14-15］。青楊（Populus cathayana）和樺木（Betula spp.）為闊葉樹(shù)種，耐寒，適應(yīng)性強(qiáng)，生長(zhǎng)速度快［16-17］，可作為恢復(fù)的備選樹(shù)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(dòng)后的恢復(fù)已經(jīng)普遍受到關(guān)注，但就恢復(fù)為原生針葉林類(lèi)型或川滇高山櫟林均存在諸多困難。如：采用云杉恢復(fù)前期需采取措施遮陽(yáng)［17］，川滇高山櫟恢復(fù)又難以采集種子有效育苗且無(wú)性繁殖技術(shù)尚不成熟。目前，尚未見(jiàn)亞高山區(qū)成熟的恢復(fù)模式及成功經(jīng)驗(yàn)。

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(jī)質(zhì)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(zhǎng)限制性因子主要為低溫、強(qiáng)紫外線等。水電工程對(duì)高山區(qū)植被影響方式主要為施工道路、土料場(chǎng)開(kāi)挖等。

高山區(qū)類(lèi)似區(qū)域植被恢復(fù)研究較多。青藏鐵路植被恢復(fù)相關(guān)研究表明：青藏鐵路對(duì)沿線影響以取棄土場(chǎng)及路基站場(chǎng)工程最為嚴(yán)重；土壤改良對(duì)植被再造能否成功至關(guān)重要，建議植被再造時(shí)應(yīng)盡可能利用保留的表土，同時(shí)收集過(guò)去工程拋棄的草皮層，撒入取棄土場(chǎng)，改良土壤條件增加高寒植被無(wú)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(chǎng)的土質(zhì)［18］；原有草皮回植是高寒草甸植被恢復(fù)較快的方式之一，但存在局限性，施工完成后的跡地基本沒(méi)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(jié)合不緊密，土壤毛細(xì)管系統(tǒng)遭到破壞，水分無(wú)法提升到植被根系層，植被蒸騰和大風(fēng)等因素影響而形成風(fēng)干現(xiàn)象（特別是冬春季節(jié)更為嚴(yán)重），造成第二年出現(xiàn)植物返青晚，甚至死亡的現(xiàn)象。所以，應(yīng)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(yù)；同時(shí)可采取異地繁殖當(dāng)?shù)夭莘N，人工研究萌發(fā)適宜技術(shù)，改進(jìn)人工播種技術(shù)［19］。在青藏鐵路竣工驗(yàn)收環(huán)境保護(hù)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，所有的取棄土場(chǎng)、砂石料場(chǎng)、施工營(yíng)地已通過(guò)平整和清理后進(jìn)行了人工植被恢復(fù)，最主要的恢復(fù)方式是在取棄土場(chǎng)及臨時(shí)營(yíng)地等播種草籽；此外，對(duì)鐵路主體工程以及臨時(shí)工程等所經(jīng)過(guò)的高寒草甸進(jìn)行分開(kāi)切割、培植和移植，成活率和出芽率都比較高［20］。

高山區(qū)類(lèi)似高寒區(qū)域植被恢復(fù)研究目前已經(jīng)取得了一定成果并取得了相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，恢復(fù)手段主要以草皮移植及撒播草種為主，灌叢類(lèi)型的恢復(fù)方式研究目前較少。青藏鐵路建設(shè)的植被恢復(fù)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(jīng)驗(yàn)。

3　結(jié)論與建議

西藏橫斷山高寒地區(qū)水電工程擾動(dòng)區(qū)根據(jù)其生態(tài)特征及工程擾動(dòng)特點(diǎn)可將植被恢復(fù)分為河谷區(qū)、亞高山區(qū)和高山區(qū)3個(gè)不同區(qū)域進(jìn)行研究探討。3個(gè)不同區(qū)域的類(lèi)似地區(qū)均有研究者開(kāi)展過(guò)相應(yīng)的植被恢復(fù)研究。其中，類(lèi)似的河谷區(qū)、高山區(qū)植被恢復(fù)在實(shí)際恢復(fù)過(guò)程中均取得了一定的成功經(jīng)驗(yàn)，但亞高山區(qū)恢復(fù)原生植被類(lèi)型過(guò)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(zhǎng)限制因子主要為水分和土壤等，施工前期應(yīng)注意收集表土，后期恢復(fù)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)植物生長(zhǎng)初期保水，在條件合適地區(qū)可考慮引水灌溉，恢復(fù)目標(biāo)可適當(dāng)考慮人工草地及經(jīng)果林；高山區(qū)類(lèi)似區(qū)域植物恢復(fù)研究多以草甸恢復(fù)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(fù)可行性較強(qiáng)，但灌叢恢復(fù)目前研究較少。

鑒于西藏橫斷山高寒地區(qū)水電植被恢復(fù)工作目前主要借鑒類(lèi)似區(qū)域植被恢復(fù)理論及經(jīng)驗(yàn)，尚無(wú)系統(tǒng)性、針對(duì)性強(qiáng)的理論及野外試驗(yàn)研究，為科學(xué)指導(dǎo)區(qū)域水電開(kāi)發(fā)過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)工作，建議應(yīng)盡快開(kāi)展該區(qū)域水電工程植被恢復(fù)相關(guān)專(zhuān)題研究。

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［4］環(huán)境保護(hù)部，中國(guó)科學(xué)院公告2008年第35號(hào)全國(guó)生態(tài)功能區(qū)劃［S］.

［5］環(huán)境保護(hù)部環(huán)辦［2012］4號(hào)關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)水電建設(shè)環(huán)境保護(hù)工作的通知［S］.

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［20］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局環(huán)境工程評(píng)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(hù)驗(yàn)收調(diào)查報(bào)告［R］.北京：國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局環(huán)境工程評(píng)估中心，2007.

（責(zé)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(fù)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)等研究工作.