王 飛，齊 昊，陳國鵬，陳 蓉，楊永紅，趙 陽，車宗菊

（甘肅省白龍江林業(yè)管理局林業(yè)科學(xué)研究所，甘肅蘭州 730070）

白龍江干旱河谷區(qū)域現(xiàn)狀分析與展望

王 飛，齊 昊，陳國鵬，陳 蓉，楊永紅**，趙 陽，車宗菊

（甘肅省白龍江林業(yè)管理局林業(yè)科學(xué)研究所，甘肅蘭州 730070）

（1）白龍江干旱河谷區(qū)是典型的生態(tài)脆弱區(qū)，生態(tài)環(huán)境退化嚴(yán)重，植被恢復(fù)難度大。（2）通過對白龍江干旱河谷現(xiàn)狀的分析，總結(jié)了該地區(qū)生態(tài)組成、結(jié)構(gòu)、空間格局等現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)目前該區(qū)域在保護(hù)植被、區(qū)域特征等方面研究仍存在不足，認(rèn)為未來應(yīng)加強(qiáng)對退化機(jī)制、人為干擾、脆弱生態(tài)環(huán)境等多方面研究。（3）分析影響退化原因，找出適應(yīng)的鄉(xiāng)土樹種和發(fā)展模式，為白龍江干旱河谷植被恢復(fù)和生態(tài)環(huán)境研究提供參考。

白龍江；干旱河谷；植被恢復(fù)；生態(tài)環(huán)境

干旱河谷是我國西南地區(qū)山地的特殊類型，在同區(qū)域山地垂直帶中，干旱河谷帶是相對脆弱的地帶，是長江上游山地生態(tài)環(huán)境最脆弱，存在問題最多，也是在山區(qū)整治中最關(guān)鍵和最困難的一種特殊地域類型［1］。干旱河谷是指在高山峽谷區(qū)一些深切河谷的下部出現(xiàn)的四周被相對濕潤環(huán)境所包圍的較干旱、溫度較高、以灌叢和草叢植被為主的河谷生態(tài)系統(tǒng)或河谷景觀。它與周邊地區(qū)濕潤、半濕潤等景觀不相協(xié)調(diào)，是青藏高原南、東、北邊緣的高山峽谷地帶植被退化嚴(yán)重的獨(dú)特的生態(tài)景觀［2］。干旱河谷屬于西南地區(qū)典型山地生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)，其景觀特征與周邊地區(qū)濕潤半濕潤等景觀有著明顯差異。區(qū)內(nèi)以高山峽谷地貌為主，地形破碎。氣候干熱，水熱矛盾突出，植被類型以灌叢和稀樹灌木草叢為主，水土流失嚴(yán)重［3］。干旱氣候特征加之人為干擾和破壞，使得這一地區(qū)現(xiàn)存植被均為旱生灌叢、草叢。保護(hù)和合理利用這一地區(qū)的植物資源對岷江干旱河谷水源涵養(yǎng)、水土保持等生態(tài)環(huán)境建設(shè)都有著十分重要的作用。以往對這一地區(qū)，關(guān)注最多的是干旱河谷的植被恢復(fù)和生態(tài)重建問題［4～7］。

多年來，干旱河谷脆弱環(huán)境一直是林學(xué)家、生態(tài)學(xué)家和各級政府關(guān)注的焦點(diǎn)。針對我國干旱河谷生態(tài)系統(tǒng)特殊性的植被恢復(fù)與生態(tài)系統(tǒng)管理研究已開展多年［8］。隨著人類活動作用增強(qiáng)，干熱河谷景觀格局正以前所未有的速度和深度發(fā)生著變化，對當(dāng)?shù)丶伴L江流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)恢復(fù)造成了深刻的影響，使生態(tài)環(huán)境問題日益凸顯（如水土流失加劇、干熱環(huán)境范圍擴(kuò)展）［9］。近年來干旱河谷景觀格局的變化也引起了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，開展了景觀組分、結(jié)構(gòu)、空間格局、驅(qū)動力、景觀格局與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系等方面研究，取得了許多寶貴的研究成果。然而干旱河谷景觀格局研究尚存在許多科學(xué)與技術(shù)問題有待進(jìn)一步研究與深化，因此對干熱河谷景觀格局研究進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，探索研究中存在問題及今后研究方向?qū)Ξ?dāng)?shù)鼐坝^格局優(yōu)化和脆弱生態(tài)環(huán)境的保護(hù)具有重要的意義。

白龍江流域干旱河谷是長江水系北部的生態(tài)脆弱帶和敏感區(qū)，其植被生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化，泥石流和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，水土流失嚴(yán)重，治理困難，具有向荒漠化發(fā)展趨勢。干旱河谷也是白龍江流域人口和城鎮(zhèn)分布密集的地帶，其惡劣的生態(tài)環(huán)境和逐漸增多的自然災(zāi)害嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)丶跋掠蔚墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民群眾的生活，已成為制約該地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的主要因素［10～11］。由于白龍江中下游地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，地形、地貌的差異引起了水、熱的再分配，形成了不同的生物、氣候帶的自然景觀，對土壤形成和發(fā)展、植被類型的演替也起到了支配作用［12］。

1 白龍江干旱河谷的現(xiàn)狀

白龍江干旱河谷脆弱生態(tài)區(qū)主要指甘肅迭部縣尼傲鄉(xiāng)至文縣口頭壩鄉(xiāng)長約400 km的白龍江干流及其支流流域，海拔700 m～2 200 m兩岸的河谷及低山地帶的地區(qū)，面積為271 214 hm2［13］，主要包括舟曲、迭部、宕昌、武都和文縣等行政單元。白龍江流域地處我國南北地震帶，地震活動頻繁。并且由于受鄰近松潘－平武地震帶直接影響，屬地震烈度區(qū)，歷史上曾多次發(fā)生過破壞性地震。有史書記載的強(qiáng)烈地震有30余次，一般地震有數(shù)百次，造成山崩地裂15次。2008年5月12日發(fā)生在四川汶川的里氏8.0級特大地震災(zāi)害，震中烈度達(dá)XI度，白龍江地區(qū)震感強(qiáng)烈，使研究區(qū)內(nèi)的山體穩(wěn)定性遭到破壞，產(chǎn)生大量的松散物質(zhì)，極易引發(fā)滑坡、泥石流的發(fā)生，2010年8月8號舟曲縣特大泥石流與5.12地震有關(guān)。

甘肅白龍江流域位于暖溫帶向亞熱帶過渡地帶，大部分屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，還有部分屬于溫帶大陸性氣候。境內(nèi)氣候溫暖濕潤，光照充足，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑。氣候自下而上有明顯的垂直帶性分布：山地闊葉林氣候帶、山地針闊混交林氣候帶、山地針葉林氣候帶、高山灌叢草甸氣候帶和高山荒漠氣候帶［14］。白龍江干旱河谷植被稀疏，部分地塊裸露，主要的土壤類型有棕壤、暗棕壤、褐土、高山草甸土、媽質(zhì)粗骨土、水稻土、黑媽土等。土壤類型在上游寬谷盆地以山地棕褐土為主，中游及下中游則以棕色森林土為主［15］。白龍江干旱河谷區(qū)生態(tài)脆弱，植被主要由旱生小葉落葉具刺灌木為優(yōu)勢種，灌木主要有紅花錦雞兒（Caragana rosea Turcz）、杭子梢（Campulotropismacrocarpa）、興安胡枝子（Lespedeza daurica Schindl）、紅花巖黃耆（Hedysarum multjugum Manim）、川甘亞菊（Ajania potaninii）、平枝荀子（Cotoneaster horizontalis Decne）、黃薔薇（Rosa hugonis Hemsl）、細(xì)枝栒子（Cotoneaster tenuipes）、西北栒子（Cotoneaster zabelii Schneid）、柳葉栒子（Cotoneaster salicifolius Franch）、火棘（Pyracantha fortuneana）、山桃（Prunus davidiana Franch）等為建群優(yōu)勢種，主要以薔薇科為主。草本植物主要以菊科植物為主，其次是禾本科植物，主要的草本有山艾蒿（Artemisia argyi Levl）、苦苣菜（Sonchus oleraceus）、抱莖小苦荬（Ixeridium sonchifolia）、白茅（Imperata cylindrica）、蕓香草（Cymbopogon distans）等。白龍江干旱河谷的喬木主要有岷江柏木（Cupressus chengiana）、小葉楊（Populus simonii）、文縣楊（P．wenxianensis）、烏柳（Salix cheilophylla）等。

2 植物生態(tài)適應(yīng)性

干旱河谷植物因水分短缺，土壤質(zhì)地堅(jiān)硬，光照強(qiáng)度大和蒸發(fā)量高等因子，大多數(shù)植物為了適應(yīng)環(huán)境表現(xiàn)出葉片變厚、革質(zhì)、變小、具刺、毛被，根系發(fā)達(dá)，植株矮化等。植物對干旱適應(yīng)性的研究較多，主要以植物個(gè)體為主，涉及植物的落葉、植株矮化、枝葉刺化、葉片膜質(zhì)或鱗片化、葉質(zhì)硬化和減小葉面積為主要形態(tài)適應(yīng)途徑［16］。在生理生化過程中，干旱河谷植物通過有效的吸水能力和完善的保水機(jī)制來提高水分利用效率和進(jìn)行有利的光保護(hù)機(jī)制適應(yīng)［17－19］。在植物適應(yīng)干旱脅迫過程中，植物適應(yīng)機(jī)制表現(xiàn)為多態(tài)性現(xiàn)象。植物也會因海拔、光照、溫度、坡度、坡位等的環(huán)境因子表現(xiàn)出不同的表象，研究發(fā)現(xiàn)，葉面積、葉片厚度、柵欄組織和海綿組織的厚度、氣孔器大小和面積、表皮細(xì)胞面積以及表皮毛密度隨海拔升高呈增加趨勢，而角質(zhì)膜厚度、表皮細(xì)胞密度和表皮毛長度的變化則相反［20］，在水分虧缺，養(yǎng)分貧瘠的干旱河谷，樹木為了保持高的組織水勢和正常生長，將采取發(fā)達(dá)根系的策略來吸收更廣范圍的土壤水分和養(yǎng)分，較多的研究采用生物量與生產(chǎn)力的變化來評價(jià)種群的可適性［21］。

種群繁殖策略、種群結(jié)構(gòu)與動態(tài)、種群競爭、生物量構(gòu)成與分配格局等都與干旱河谷環(huán)境因子有關(guān)。生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程的研究是揭示系統(tǒng)功能和制定干旱河谷綜合整治方案的關(guān)鍵。對干旱河谷植物的水能利用、光能利用等資源利用的研究僅停留在個(gè)體尺度［19］，尚不足以推演到群落和生態(tài)系統(tǒng)尺度。

3 白龍江干旱河谷現(xiàn)有資源分析

資源的開發(fā)利用對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步產(chǎn)生了積極的影響，但也對環(huán)境帶來了一系列負(fù)面作用，干旱河谷的生態(tài)恢復(fù)是人們必須面臨的問題，同時(shí)也是改善環(huán)境建設(shè)生態(tài)文明的主要內(nèi)容之一。白龍江干旱河谷區(qū)域自然資源豐富，區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜，光熱充足，為各種動植物的繁衍生長提供了得天獨(dú)厚的條件。截至2012年有鉛、鋅、銻、銅、錳、金、硅、重晶石等金屬和非金屬礦34種，礦產(chǎn)地445處。其中，資源清、儲量大、品位高、有開采價(jià)值的金屬礦有鉛、鋅、銻、汞、銅、金、錳、鐵等，非金屬礦有硅、大理石、重晶石、石灰石、石膏等。也是我國主要的中藥材產(chǎn)地之一，野生藥材種類繁多，人工栽培已有一千多年歷史。境內(nèi)有各類中藥材1 200多種，其中名貴藥材350多種，素有“天然藥庫”之稱譽(yù)。近年來主要以油橄欖和花椒為主的特色產(chǎn)業(yè)在干旱河谷區(qū)迅速發(fā)展，迅速帶動了該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。雖然白龍江干旱河谷地區(qū)自然資源豐富，但是近年來的開發(fā)給生態(tài)環(huán)境帶來了較大的破壞，再加上“5·12”大地震的影響，使該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境更加脆弱，容易發(fā)生泥石流、滑坡等自然災(zāi)害。

近年來對自然資源的開發(fā)特別是對自然礦產(chǎn)的開發(fā)利用，對生態(tài)環(huán)境的破壞嚴(yán)重，該地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)迫在眉睫，但是影響植被恢復(fù)的因素諸多，主要有：

（1）自然因素 自然因素是該地區(qū)植被恢復(fù)的主要因素，該地區(qū)植被稀疏，降雨量稀少，氣候干燥，土壤瘠薄，溫度較高，蒸發(fā)量較大，再加上地震、泥石流頻發(fā)，因此該地區(qū)植被恢復(fù)較為困難。

（2）人為因素 由于自然環(huán)境比較惡劣造成經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對滯后，因此生活在這些地區(qū)的居民為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)，容易忽略長遠(yuǎn)利益和生態(tài)效益，長期以往導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受到人為的干擾和破壞，人為的干擾主要體現(xiàn)在①亂砍亂伐②采石開礦③過度放牧等。

進(jìn)行植被恢復(fù)與重建不僅可以有效地控制水土流失，吸收礦產(chǎn)開發(fā)過程中產(chǎn)生的粉塵，減輕對當(dāng)?shù)鼐用窈蜕蟮奈：?，而且還可以為該區(qū)人們提供生活用品、飼料、燃料和肥料等基本生活資料。

4 白龍江干旱河谷立地劃分

根據(jù)白龍江實(shí)地狀況，可將該區(qū)域劃分為開采區(qū)、滑坡區(qū)、人工造林區(qū)、封牧區(qū)。

4.1 開采區(qū) 開采區(qū)主要是指開礦區(qū)、采砂區(qū)和毀林開耕區(qū)等。此類地區(qū)人為破壞嚴(yán)重，造成植被嚴(yán)重破壞，嚴(yán)重破壞了周邊區(qū)域的環(huán)境發(fā)展。在風(fēng)蝕及水蝕之下，由于開采使得地表堆積物較為松散，進(jìn)而造成了水土嚴(yán)重流失、形成沙荒化土地，由此還會產(chǎn)生大面積空氣風(fēng)塵污染，最終造成農(nóng)作物減產(chǎn)甚至死亡，以及人們健康生存環(huán)境的破壞。并且在大雨沖刷下，會把泥沙等沖入造成水庫水質(zhì)的污濁以及沉積，這樣會給水庫增大危險(xiǎn)系數(shù)，對水質(zhì)也造成嚴(yán)重污染。誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，采空區(qū)容易形成采空區(qū)塌陷，造成的損害大。

4.2 滑坡區(qū)滑坡區(qū)主要是指泥石流或者是山體滑坡遺留下的地區(qū)。此類區(qū)域土壤松弛，一般沒有較大的喬木或很少有，植被稀疏，潛在危險(xiǎn)較大，不宜人類生活。

4.3 人工造林區(qū)人工造林即根據(jù)林木生態(tài)適應(yīng)性和生長發(fā)育規(guī)律進(jìn)行科學(xué)植樹造林活動。此類區(qū)域適宜樹木生長，也能滿足樹木生長的各種條件，一般是毀林區(qū)、荒地、火燒地和宜林地等區(qū)域，生態(tài)環(huán)境良好，通過人工造林把良種壯苗采用適地適樹、及時(shí)撫育間伐、防蟲治病等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，達(dá)到樹木成活良好生長的目的。人工造林也是擴(kuò)大森林資源、改善生態(tài)環(huán)境和緩解中國木材供需矛盾的主要途徑之一。

4.4 封牧區(qū)封山育林是利用森林的更新能力，在自然條件適宜的山區(qū)，實(shí)行定期封山，禁止墾荒、放牧、砍柴等人為的破壞活動，以恢復(fù)森林植被的一種育林方式。是培育森林資源的一種重要營林方式，具有用工少、成本低、見效快、效益高等特點(diǎn)，對加快綠化速度，擴(kuò)大森林面積，提高森林質(zhì)量，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。封育區(qū)植被種類增多，生物多樣性增加，涵養(yǎng)水源、保持水土的能力增強(qiáng)，森林病蟲害減輕，林分質(zhì)量提高，植被種類豐富，使其涵養(yǎng)水源、改良土壤、水土保持的功能大大增強(qiáng)，為改善工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件起到了重要的作用。

5 結(jié)論和建議

白龍江干旱河谷脆弱生態(tài)環(huán)境退化嚴(yán)重，植被恢復(fù)困難，矮小灌叢是主要優(yōu)勢群落。多年來白龍江干旱河谷的植被恢復(fù)一直受到各界的重視，通過選育鄉(xiāng)土樹種、引種造林、封禁修復(fù)和適地適樹等多項(xiàng)措施，并在各地建立了許多快速恢復(fù)植被的模式，干旱河谷植被退化的勢頭在一些地方得到了初步遏制，植被覆蓋度和土壤肥力等有所提高。但是，由于對干旱河谷植被演替規(guī)律認(rèn)識不足、植被恢復(fù)多以營造人工林為主等，部分早期被認(rèn)為最有效的治理模式目前也暴露出了許多問題，取得的初步成效能否持續(xù)還有待進(jìn)一步檢驗(yàn)［22］。

白龍江干旱河谷生態(tài)環(huán)境的植被恢復(fù)是一個(gè)長期的過程，需要進(jìn)行不斷的總結(jié)和研究示范，干旱河谷植被恢復(fù)的任務(wù)依然艱難，我們首先必須認(rèn)識白龍江干旱河谷退化機(jī)制，只有認(rèn)清它的退化機(jī)制，才能更好地更有效的防治退化和進(jìn)行植被恢復(fù)。其次從現(xiàn)有的植被研究出發(fā)，認(rèn)清現(xiàn)有植被的功能及生態(tài)作用，注重適應(yīng)機(jī)制，減少現(xiàn)有植被的破壞。第三就是減少人為的破壞，通過封山育林、禁牧和禁止開礦等，保護(hù)植被不再破壞。最后就是適地適樹，選擇當(dāng)?shù)氐臉浞N，如酸棗、河朔蕘花、胡枝子、山桃、小黃素馨、刺槐等，保證造林成活，在條件適宜的區(qū)域可以選擇一些經(jīng)濟(jì)林樹種，如油橄欖、花椒和核桃等，不僅可以起到植被恢復(fù)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用，還可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)收入。

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Analysis and Prospect of the Regional Status of the Dry river Valley in the Bailong River

WANG Fei QIHao CHEN Guo-peng CHEN Rong YANG Yong-hong**ZHAO Yang CHE Zong-ju
（Institute of forestry Science，Bailong River Forestry Management Bureau of Gansu provience，Lanzhou 730070，Gansu）

（1）The dry valley area of the Bailong River is a typical ecological fragile area.Its ecological environment degradation is serious，and its vegetation restoration is difficult.（2）Through the analysis of the current situation of the dry valley in the Bailong River，the ecological composition，structure and spatial pattern of the areawere summarized.It is found that there are stillmany deficiencies in the protection of vegetation and regional characteristics，and it is believed that the future research work should be strengthened inmany aspects，such as degradationmechanism，human disturbance，fragile ecological environment and so on.（3）Analysis ismade of the causes of degradation，aiming to find out the adaptation of the local tree species and developmentmodels and to provide reference for vegetation restoration and ecological environment research in the Bailong River dry valley.

The Bailong River，The dry valley，Vegetation restoration，The ecological environment

10.16779／j.cnki.1003－5508.2016.04.024

S718.57

A

1003－5508（2016）04－0106－04

2016-05-23

甘肅省青年科技基金計(jì)劃項(xiàng)目（145RJYK278），隴原青年創(chuàng)新人才扶持計(jì)劃項(xiàng)目資助，甘肅省林業(yè)科技項(xiàng)目（2015kj048），甘肅省林業(yè)科技項(xiàng)目（2015kj045）。

王飛（1986-），男，本科，工程師，主要從事林業(yè)科學(xué)研究，E-mail；173763825@qq.com。

**通訊作者：楊永紅（1968-），男，本科，高級工程師，主要從事林業(yè)土壤研究，E-mail；1336190642@qq.com。