青藏公路沿線地區秋季特色作物葉面積和葉綠素特征*

高勇 次仁拉姆 邊巴卓嘎 普次仁

（西藏自治區氣象臺，西藏 拉薩 850000）

0 引言

2020年8月11日至8月25日，為闡明西風-季風協同作用變化對青藏高原生態環境的影響規律與機理，第二次青藏科考西風-季風協同作用及其影響任務西風-季風協同作用及其環境效應專題科考，拉薩到西寧線科考分隊主要進行西風-季風協同作用下植被環境的考察，重點調查土地利用、典型植被類型的優勢物種、氣象環境、土壤環境、覆蓋度、植被高度、葉面積指數等，開展尺度化調查研究。

針對這次考察調研，課題組考察路線為墨竹工卡—拉薩—曲水—當雄—那曲—沱沱河—格爾木—都蘭縣—剛察縣—西寧，科考組人員按照西藏地區科考人員和中國氣象科學研究院、鄭州大學、太原理工大學、中國科學院青藏高原研究所科考參與人員相互搭配，分別考察：土地利用（高度、覆蓋度）；氣象環境；葉面積指數/葉綠素含量；ADC 測覆蓋度；同時利用小型無人機和大型無人機對地面植被環境高空觀測；通過以上分工考察，能夠獲取到更多、更準確的原始數據資料。本組調查主要觀測優勢植物的葉面積指數和葉綠素含量。

1 測量方法

1.1 葉面積指數測量方法

Sunscan冠層分析儀可以依據入射到冠層頂部的太陽輻射衰減速率推算葉面積指數及冠層結構，具有對葉片無損傷、對測量對象可重復測量等特點[1-2]。故這里葉面積指數測量儀器選擇Sunscan植物冠層分析儀，本次測量使用軟件提前安裝完畢。在測量植被環境時將PDA 手柄和探頭進行連接，并設置好時間、地點等測量參數，選擇冠層不太高，比較均一的植被，測量主要以草本層、低矮灌木、農作物等為主，選擇在11:00～13:00的晴朗、無云遮擋天氣下測量。測量時保持探頭水平，每組植被無遮擋情況下測量三組共計六次。

1.2 葉綠素測量方法

本次科考調研測量葉綠素儀器選擇便攜式葉綠素測定儀，便攜式葉綠素測定儀測量迅速、簡便，同時具有測量面積小、精度高、維護方便等特點。在測量時只需將葉片插入并合上測量探頭即可，為減少測量誤差，需要對葉片進行多次測量直到數據穩定在一定范圍內為宜。

2 青藏高原植被葉綠素葉面積指數特征

科考隊對墨竹工卡縣斯布村草場優勢物種進行了測量以及山地灌木叢植被覆蓋信息進行了采集，在海拔4934m地方測量了當地優勢物種珠芽蓼、濱藜的葉綠素和葉面積指數；珠芽蓼葉綠素含量最大為51.5，平均值為42.3，濱藜的葉綠素含量最大為59.9，平均值為51.5。優勢灌木叢的葉面積指數介于0.5～1.7之間。思金拉措附近海拔4970m的草地葉面積指數在4.9～5.3之間；因觀測時間處于下午，灌木稀疏，優勢物種葉面積指數介于0.15～0.37之間。

當雄縣主要以草原生態為主。境內草原占總面積的30%，海拔最高7200m，平均海拔4200m。地勢呈東北高、西南低。屬高原寒溫帶半干旱季風氣候區，冬寒夏涼，多大風。年日照時數2881小時。年降水量481mm。8級以上大風年均可達74 天。最多可達128天。主要自然災害是雪災，次為風災、旱災、蟲災、鼠災等。當雄草原大樣方采集優勢物種地方海拔4294.64m，優勢物種為小嵩草，由于測量誤差，小嵩草葉綠素含量在45～59不等。

拉薩市周邊存在少量的農田生態系統，科考隊在考察曲水縣農田生態系統發現當地人主要種植玉米和青稞；曲水縣海拔3615.7m農田主要種植玉米和青稞，玉米葉綠素含量介于31.0～39.4 之間，平均葉綠素含量34.0；青稞葉綠素含量在40.8～56.1之間，平均葉綠素含量49.1；青稞葉面積指數為2.01～3.6。

那曲地區屬于典型的高寒草原植被覆蓋區域，在色尼區附近（海拔4576.78m），經多處采集識別，此處主要植物為小嵩草和火絨草；測量小嵩草和火絨草葉綠素可知：小嵩草葉綠素含量平均值為4.6，葉面積指數均值介于4.96～5.2之間；火絨草葉綠素含量在43～57.5之間，平均葉綠素含量為50.1。沱沱河到格爾木之間選擇了可可西里草地和昆侖山下戈壁考察優勢物種，可可西里地勢較為平坦遼闊，平均海拔4600m以上，植被以矮小的草本和墊狀植物為主，木本植物極少；海拔為4914.4m區域優勢物種為銀邊草、紅景天、火絨草、草地風毛菊；草地風毛菊葉綠素含量在51.4～69.7之間，平均葉綠素含量66.3；銀邊草葉綠素含量47.7～62.4 之間，平均葉綠素含量54.3；紅景天葉綠素含量38.1～50.9，平均葉綠素含量44.9；火絨草葉綠素含量在48.1～66.4，平均葉綠素指數57.3。經過昆侖山口，海拔高度一度降低，空氣濕度也逐漸減小,在納赤臺附近（海拔3816.6m，東經94.35O，北緯35.84O）植被稀疏，物種較少，優勢物種主要以人工種植的高山柏和圓柏為主高山柏葉綠素含量介于21.1～41.3，平均葉綠素含量28.3；圓柏葉綠素含量9.9到27.7之間，平均葉綠素含量17.0。

格爾木屬大陸高原氣候，降水稀少，干旱，地勢較為平坦，天氣多以晴好天氣為主，人煙較為稀少，格爾木到都蘭縣之間進行了部分路段以怪柳、白刺、苦馬豆等植物為主。怪柳葉綠素含量平均值在1.7；白刺葉綠素含量平均值70.2；苦馬豆葉綠素含量平均值為61.9；白刺葉綠素含量66.1；白刺等灌木葉面積指數在0.16～2.0之間；怪柳、苦馬豆等灌木葉面積指數均值在1.2～2.5之間。

都蘭屬于高原干旱大陸性氣候，植被覆蓋少，在這里我們進行了尺度化研究；尺度化研究區域位于98.25OE，36.46ON，海拔3260m的地方；主要優勢植物為羊茅、披針葉野決明、濱藜；同樣還存在少量的苣荬菜；100個樣方采集中，羊茅的葉綠素平均值為19.8，披針葉野決明的平均葉綠素為29.945，苣荬菜平均葉綠素為8.21，濱藜葉綠素含量為24.8。

剛察縣人類活動較多，氣候屬于高原大陸性氣候，地勢較為平坦。我們選擇人煙相對稀少的剛察縣俄云（37.28ON，100.27OE，海拔3183.2m）進行了氣象觀測，小型無人機放飛還有小樣方測量；該地草地不同于高寒草甸，草地生態良好，該地優勢物種為筆管草/狗牙根，長花馬先蒿為主；筆管草葉綠素含量平均為13.14；長花馬先蒿葉綠素含量平均為40.8；筆管草，長花馬先蒿等植物葉面積指數介于4.6～5.6之間。

3 結論與討論

通過此次科學調查，采集了青藏公路沿線主要優勢植被信息和氣象要素，為研究青藏高原西風、季風變化對植被變化的影響奠定了數據支撐；同時，調查表明：高原亞寒帶季風半濕潤區主要以火絨草、小嵩草、銀邊草、紅景天、草地風毛菊為主；高原干旱季風區以怪柳、白刺、苦馬豆、沙松等小葉、針葉植物；高原溫帶半干旱季風區則適宜青稞和玉米等農作物的生長。在測量時我們還發現葉面積指數大小和植被的密實程度以及陽光的強弱有關。

青藏高原地勢廣闊，海拔差異大，氣候差異明顯，不同地區的優勢植物上也不相同；采集時段位于印度季風爆發季節，采集數據能夠表征季風對植被的影響，但是存在在季風爆發前采集數據還有缺乏，還需加強在季風爆發過程中采集更多時次的數據，多時段觀測植被的變化特征。