洪志鵬,周明濤,許文年,申 劍
(1. 三峽大學(xué) 三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 宜昌 443002;2. 三峽大學(xué) 水利與環(huán)境學(xué)院,湖北 宜昌 443002;3.華電西藏能源有限公司,西藏 拉薩 850000)
近年來(lái),伴隨西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施,西藏水電得到大力開發(fā)的同時(shí)也對(duì)周圍本來(lái)就無(wú)比脆弱的生態(tài)環(huán)境造成一定的施工干擾和破壞。種植植被是恢復(fù)和重建生態(tài)環(huán)境的有效措施,通過(guò)立地類型劃分,能夠因地制宜的提出相應(yīng)的植被恢復(fù)措施。目前,我國(guó)在不同立地條件下的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建中取得了較好的成果,如大型露天煤礦[1]、地震后受損嚴(yán)重的林地[2]和濱海鹽堿地[3]等??茼w等[4]對(duì)拉薩半干旱河谷進(jìn)行了試驗(yàn)地的地形、土壤和植被等情況的調(diào)查,構(gòu)造了拉薩半干旱河谷區(qū)的立地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;夏曉平等[5]對(duì)北京山區(qū)不同立地條件的河岸帶進(jìn)行立地類型分類,為該河段科學(xué)地進(jìn)行植被恢復(fù)工作提供理論實(shí)踐基礎(chǔ)。但目前對(duì)于高寒高海拔地區(qū)立地條件和植被恢復(fù)研究還比較少,本文以西藏大古水電站為例,通過(guò)實(shí)地野外調(diào)查,確定主導(dǎo)立地因子,對(duì)其進(jìn)行立地類型劃分,構(gòu)建立地分類體系,為該區(qū)域合理、科學(xué)地進(jìn)行植被恢復(fù)提供理論依據(jù)。
工程區(qū)位于西藏自治區(qū)山南市桑日縣境內(nèi),為高山峽谷地貌,兩岸峰頂高程均在5400 m以上,地形較陡峭,多見(jiàn)基巖裸露,坡度一般40°~50°。調(diào)查研究區(qū)氣候主要受西南季風(fēng)的影響,影響的程度由下游向上游逐漸減弱,屬高原溫帶或寒溫帶氣候。降雨集中在每年的6—10月,由于所處地域相對(duì)高差大,所以氣候的垂直分帶極為明顯。研究區(qū)位于雅魯藏布江中游河段,因水電開發(fā)而導(dǎo)致兩岸道路沿線、棄渣場(chǎng)、施工場(chǎng)地、營(yíng)地等區(qū)域產(chǎn)生施工擾動(dòng)和破壞。
首先收集整理調(diào)查區(qū)的現(xiàn)有植被資料,在綜合分析現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上,確定實(shí)地調(diào)查的重點(diǎn)區(qū)域及調(diào)查線路。于2018年5—9月,在大古水電站工程區(qū)內(nèi)選擇有代表性的調(diào)查樣地,確定了52個(gè)調(diào)查與監(jiān)測(cè)樣方,采用法瑞學(xué)派樣地記錄法開展群落調(diào)查,設(shè)置灌叢群落樣地大小為2 m×2 m,草地群落樣地大小為1 m×1 m。調(diào)查指標(biāo)包括群落的蓋度、邊坡的坡向以及坡度、土壤的pH值和含水率等。
按照表1中的指標(biāo)及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行立地類型組及立地類型劃分。①含水率。水分過(guò)多,易造成植株徒長(zhǎng)、爛根并抑制花芽分化,乃至死亡;缺水又易造成植株枯萎,干枯而死。因此,將含水率作為植被劃分立地類型的主導(dǎo)因子之一。②坡度。地形因子中,地表坡度主要影響土壤水土保持能力,地表坡度大則土壤發(fā)展受到影響,降雨條件下,水土流失發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)大,不利于養(yǎng)分、水分積累,因此地表坡度也被選擇為立地類型劃分的主導(dǎo)因子之一。③人為活動(dòng)。人為活動(dòng)影響的嚴(yán)重程度可直接影響坡面植被的生長(zhǎng)狀況、延緩植被恢復(fù)演替的進(jìn)程,導(dǎo)致植被多樣性降低,抗干擾能力減弱,因而也將人為活動(dòng)作為劃分立地類型的主導(dǎo)因子之一。
表1 立地劃分指標(biāo)及劃分標(biāo)準(zhǔn)
通過(guò)野外調(diào)查,總結(jié)工程區(qū)內(nèi)的坡面特點(diǎn),根據(jù)上述選擇的主導(dǎo)因子,按照立地亞區(qū)、立地類型組、立地類型3級(jí)分類系統(tǒng)分類,并根據(jù)地貌將研究區(qū)分為土質(zhì)區(qū)、石質(zhì)區(qū)、硬化區(qū)3個(gè)立地亞區(qū),再根據(jù)坡度、含水率、人為活動(dòng)將立地亞區(qū)劃分為7個(gè)立地類型組,以及21個(gè)立地類型(表2)。其中土質(zhì)區(qū)以坡度為主導(dǎo)因子;石質(zhì)區(qū)以含水率為主導(dǎo)因子;硬化區(qū)以人為活動(dòng)為主導(dǎo)因子。當(dāng)?shù)剡m生樹種為各立地類型區(qū)坡面指示植物。
表2 大古水電站工程區(qū)立地類型劃分
續(xù)表2
通過(guò)對(duì)工程區(qū)立地因子指標(biāo)數(shù)量化分析,坡度、坡向、含水率等指標(biāo)分布情況如表3。在調(diào)查的52個(gè)樣地中,能夠發(fā)現(xiàn)工程區(qū)內(nèi)各邊坡含水率對(duì)植被的影響,土質(zhì)區(qū)含水率最高,植被覆蓋率最高。在對(duì)邊坡采取的樣地里的土壤水分情況進(jìn)行觀測(cè)后,發(fā)現(xiàn)土壤含水率情況是土質(zhì)區(qū)>石質(zhì)區(qū)>硬化區(qū),硬化區(qū)表現(xiàn)為人工噴射混凝土等硬化質(zhì)物質(zhì),導(dǎo)致坡面蓄水能力極差;坡度在研究區(qū)內(nèi)以斜坡為主;人為活動(dòng)對(duì)工程區(qū)內(nèi)立地條件的研究具有重大的意義,修路、建橋等人為因素可能會(huì)造成切坡、破壞植被,導(dǎo)致邊坡含水率降低等不利條件。
表3 立地因子及樣地分布特征
通過(guò)對(duì)調(diào)查區(qū)內(nèi)各樣地的立地條件數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,得出大古水電站由于水利工程開發(fā)對(duì)西藏地區(qū)原本脆弱的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響,根據(jù)收集的自然地和擾動(dòng)跡地的數(shù)據(jù)研究得出,擾動(dòng)跡地呈現(xiàn)有機(jī)質(zhì)含量降低,坡度增大,植被覆蓋率減小的現(xiàn)象。研究中按照坡度、含水率、人為活動(dòng),根據(jù)立地亞區(qū)、立地類型組、立地類型3級(jí)分類建立了大古水電站工程區(qū)的立地類型劃分體系,將調(diào)查區(qū)內(nèi)樣地劃分為3個(gè)立地亞區(qū),7個(gè)立地類型組,21個(gè)立地類型,在生態(tài)恢復(fù)工作中應(yīng)將不利的立地條件進(jìn)行改造,使之滿足造林的需求。