全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2006) 02-0156-04
青藏公路沿线高寒草甸次生群落特征及生态修复
鄢　燕1, 2 , 张锦华3 , 张建国1, 2
( 1.中国科学院·水利部山地灾害与环境研究所, 四川 成都　610041;
2.中国科学院研究生院, 北京　100039; 3.四川农业大学动物科技学院草业科学系, 四川 雅安　625014)
摘要: 研究西藏自治区那曲地区青藏公路两侧的次生恢复植物群落特征及高寒草甸的生态修复。结果表明:在沿线两侧
形成的次生群落中没有特有的建群种, 大多数是耐瘠薄的禾草和杂类草; 在草甸次生恢复的过程中, 丰富度指数、均匀度
指数和多样性指数的变化趋势基本一致; 在适宜的自然条件下,被破坏的高寒草甸具有一定的自我恢复能力;今后应遵
循自然客观规律, 对已破坏的草甸,尽量避免进一步的干扰,使其自然恢复。
关键词: 次生群落; 公路修建影响; 生态修复; 高寒草甸
中图分类号: X45; X171. 4　　　　文献标识码: A
A Research on the Secondary Community Character and the Ecosystem
Rehabilitation of the Alpine Meadows Along the Qinghai-Tibet Highway
YAN Yan1, 2, ZHANG Jin-hua3 , ZHANG Jian-guo 1, 2
( 1. Ins t itu te of Mountain Hazards and Environment , CAS and Minis t ry of Water Conservan cy, Chen gdu, Sich uan Province 610041, China;
2.Graduate Sch ool of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100039, China;
3. Department of Grass land Science, C ol lege of Animal Science and T echnology, S ichuan Agricu lture Un ivers ity,
Yaan, Sichuan Province 625014, Ch ina)
Abstract: A research w as conducted to explore the character of the secondar y plant community and the natural
restorat ion of the alpine meadow s along the Qinghai-T ibet Highw ay in Nakchu Pr efecture of the T ibet
Autonomous Reg ion. Results show that there existed no peculiar const ruct ive species in the secondar y
community , but only hardy grasses and forbs. During the process of the secondary rehabilitat ion o f the
meadow s, no change occurred in the indices of the plant richness, ev enness, and div er sity. With proper natural
condit ions, the dest ro yed alpine meadow s could rehabilitate by themselves. We should comply w ith the natural
law , and interfere w ith the alpine meadow s no further ; thus, allow ing them to complete self-rehabilitat ion.
Key words : Secondary community ; Aftereffect of highw ay const ruct ion and repair; Ecosy stem rehabilitat ion;
Alpine meadow
　　青藏公路是青藏高原上人类实施的主要工程之
一,它的修建和改建势必造成建设用地迅速增加,交通
干线两侧的草地退化[ 1]。青藏公路自 20世纪 70年代
开始建设,先后于 1976、1987、1994、1998、2000年进行
不同规模的维护和修缮,留下了一定面积和范围的取
土场遗迹。尤其是 20世纪 80年代沥青路面改建工程,
基本上采取就地取材,在路基两侧大面积开挖及运输
机械的碾压, 导致大多数路段天然草地植被被破坏[ 2]。
高寒嵩草草甸类草地是青藏公路沿线分布面积比
较广的植被类型之一,在西藏草地畜牧业中占有重要地
位, 也是当地民族赖以生存的物质基础[ 3]。但由于其特
殊地理和气候条件,生态系统十分脆弱,受自然因素和
人为因素的影响, 尤其是人类工程的影响, 常常导致草
地生态系统结构和功能的改变,从而影响整个区域的生
态过程 [ 4～7]。为了解青藏公路取土场建设对沿线植被和
生态环境造成的影响,探讨青藏公路工程建设以后的植
被恢复状况,对取土过程形成的不同微地形和不同程度
的车辆碾压迹地进行了调查。比较了不同的次生恢复群
落和原生群落,以此探讨人类活动对高寒草地群落的物
种组成、物种多样性的影响及次生群落的自然恢复情
况。这为高寒退化草地的治理、恢复、重建和草地持续利
用提供科学依据, 同时也为以后的青藏铁路建设沿线
收稿日期: 2005-07-07; 修回日期: 2005-11-18
基金项目: 重大基础研究前期研究专项( 2004CCA03600)
作者简介: 鄢燕( 1978-) ,女,四川西昌人,博士研究生,研究方向为草地生态, E-mail: xcyanyan 7@ yahoo. com . cn
第 14卷　第 2期
　Vo l. 14　 No . 2
草　地　学　报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
　　　2006年　 6 月
　June　　 2006
的草地植被恢复和重建提供科学借鉴。
1　材料与方法
1. 1　研究区域自然概况
研究区域位于距那曲县 18 km 的青藏公路沿线
山地和缓坡区,海拔 4540～4639 m。属寒冷、半湿润气
候,年均气温- 4～4℃,≥0℃积温 846. 1～1514℃, 年
降水量在 150～695. 5 mm 之间。植被是以矮生嵩草
( K obresia humilis)为主的高寒草甸。土壤主要是高山
草甸土[ 3]。
1. 2　样方调查
于 2004年 8月对那曲地区 109国道两侧各 5 km
范围的人类活动迹地进行调查。样地分别为 5处和 4
处,合计9处。样地情况见表1。调查设计为随机型, 取
样方法为代表性与随机取样相结合。各样地均设描述、
频度和测产 3种样方。其中描述样方 100 m2 ,测产样
方和频度样方各 1 m 2。测产样方重复 3次, 频度样方
重复 10次。样方测定内容包括盖度、高度、密度和生物
量(以烘干重为准) , 同时记录样地所在位置的海拔高
度、经度、纬度、坡向等因子。
表 1　次生群落样地概况
Table 1　T opog raphy o f the r esear ch plot s in t he secondary community
类型 T ype 代号 Sym bol 样地情况 Research plot s
A
对照 Cont rast
A 矮生嵩草草甸,盖度 85%。矮生嵩草占绝对优势
K obresia humil is m eadow , w ith a vegetat ion cover rate of 85% , and K . humil is the dominant species
B
公路修建取土形成的微地形
M inor topograp hy of land
w h ere top soil was removed
during highw ay const ruct ion
and repair
B1 洼地,坡度为 0,表层 0～20 cm 土层被取走,略凹,有水冲刷的痕迹,盖度 20%。矮生嵩草、早熟禾、委陵
菜等植物占优势
L ow land with a gradient of 0°, wh ere soil of 0～ 20 cm depth had been removed . Trails of flush ing
w ater can be dis cer ned. A vegetat ion cover rate of 20% , dominant species are K . humi li s, Poa annua,
P otenti lla spp. , e t. al
B2 缓坡< 10°,地表砾石度 60% ,有水冲刷痕迹,盖度 12%。青藏苔草、洽草等草等植物占优势
Hil ly slopes of< 10°, w ith a g ravelly surface of 60% b rok en stones. T rails of f lushing water are s een.
A vegetat ion cover rate of 12% , dominated by species of C arex moorcr of t ii , K oeleria cr istata et . al
B3 堆积形成的圆形土包,盖度 67%。苔草、委陵菜、洽草等植物占优势
M ounds formed by accumulated earth, w ith a vegetation cover rate of 67% . Carex spp . , Potent illa
spp. , K . cristata e t. al ar e th e dominant species
B4 缓坡> 30°,表面砾石度 100% ,盖度 26%。苔草、洽草、委陵菜、凤毛菊等植物占优势
Hil ly slopes of> 30°, covered w ith 100% gravels . Th e vegetat ion cover rate is of 26% , w ith species
l ike Care x spp. , p otentil la spp . , K . cr istata, Sangu isorbo spp. et .al dominatin g
B5 堆积形成的平坦土包,地表砾石度 80% ,盖度 10%。凤毛菊、委陵菜等植物占优势
Accum ulated earth form s in to a s t retch of mounds w ith a surface of 80% gravels, and a vegetat ion
cover rate of 10% , dominated by Sangui sorbo spp. , Potent illa spp. et. al
C
车辆碾压迹地
L and abandoned af ter sur face
s oil being compacted by
p as sing vehicles
C1 碾压后,表土被完全破坏,表层植被遭破坏,碾压程度中等,地表砾石度可达 80%以上,盖度 10%。委陵
菜、独行菜和早熟禾等植物占优势
After being compacted with medium press ing force, the surface soil and the vegetation on it had been
dest royed completely. T he surface is covered with 80% gravels. Th e vegetat ion cover rate of 10% is
dom inated b y P otentil la sp p. , L ep id ium ap etalum, and P . annua et .al
C2 车辆两轮胎之间的部分,表层植被基本破坏,碾压程度较轻,盖度 35%。矮生嵩草、茵陈蒿、委陵菜等植
物占优势
T he top soil an d vegetat ion on it betw een rol ling vehicle w h eels are basically dest royed, th ough the
pr ess ing force had been relatively sl ight . T he vegetat ion cover r ate of the land is 35% . K . humil is,
A rtemisia capi llaries, p otentil la spp . et . al are th e dominant species
C3 碾压后,表土破坏,表层植被遭破坏,地表砾石度达 60% ,盖度 16%。早熟禾、独行菜、委陵菜、茵陈蒿等
植物占优势
Rolled over and compacted by pass ing vehicles, th e sur face s oil an d vegetation are dest royed , and
covered with 60% gravels. T he vegetat ion cover rate is of 16% . P . annua, L . ap etalum , p otent illa
spp. , A . cap i llaries et. al are the dom inan t species
C4 碾压后又废弃 1- 2年未碾压,表土基本破坏,表层植被也被破坏,盖度 20%。景天、委陵菜、早熟禾、棘
豆等草植物占优势
Abandoned for years af ter being compacted by pass ing veh icles, the su rface soil an d the vegetat ion on it
h ad been dest royed. A total vegetat ion cover rate of 20% now has S ed um du bium, P otenti lla. s pp. ,
P . annua, Oxy tr op i s spp . et . al are th e dominant species
157第 2期 鄢燕等:青藏公路沿线高寒草甸次生群落特征及生态修复
1. 3　数据处理
1. 3. 1　选用重要值( Importance value)作为测度指
标,计算公式为[ 4] :
I V=
相对密度% + 相对盖度%+ 相对高度%
3 ( 1)
1. 3. 2　物种多样性测度
选用 Shannon-Wiener 指数( H )、Pielou 指数( J )
和丰富度指数( S )来测度群落的物种多样性[ 4]。
丰富度指数 S 指出现在样地内的物种总数。
H = -
( P ilnP i) ( 2)
P i= N i/ N ( 3)
式中, P i 为种 i的相当重要值, N i 为种 i的绝对重要
值, N为种 i所在样方的各个种的重要值之和。
均匀度指数 J 的计算公式为:
J= H / lnS = -
( P ilnP i ) / lnS ( 4)
2　结果与分析
2. 1　次生群落和物种组成
多年来,由于青藏公路的改建对公路两侧一定面
积的开挖及运输机械的碾压势必造成草地的退化。两
种活动后形成的次生群落特征见表 2。
青藏公路两侧一定面积的开挖, 形成不同的微地
形(表 1) ,由于土壤环境条件的改变(表土被铲除、搬
移或堆积) ,土壤养分和土壤种子库的减少,使得植被
恢复非常困难。通过访问和调查,这些人类活动迹地均
为 12年前( 1992)公路改建时遗留下来的。经过 12年
的自然恢复后, 总盖度可以达到 10%～67%, 但是物
种组成非常简单, 物种在 4～12种,为原生群落( A)的
11%～34%。恢复后的群落没有明显的建群种, 多以洽
草( K oeleria cr istata)、小早熟禾( Poa calliop sis)、委陵
菜( Potent illa spp. )、凤毛菊( Saussurea j apoinca)等禾
草和杂类草植物为主。
通过对不同碾压迹地的调查,其植被总盖度只达
到 10%～35% ,植物物种组成仍然简单, 仅 6～14种,
为原生植被的 17%～40%。物种以小早熟禾、小叶棘
豆( Oxy trop i s microphy lla)、独行菜、委陵菜、茵陈蒿等
耐寒旱生植物为主。表明机械碾压可直接造成原生植
被大量死亡, 土壤物理结构遭到破坏,造成土壤的致密
和紧实,因而抑制了植物根系的发展和水分的入渗, 并
增大降雨量径流, 增强降雨侵蚀量,从而影响植物的生
长,使得一些杂类草, 如独行菜( L ep idium ap etalum )、
委陵菜、茵陈蒿 ( A rtemisia cap il lari s)等植物得以入
侵,并逐渐占优势。
表 2　次生群落结构特征
T able 2　Secondar y communitys structur e char acter
群落
C ommunity
主要物种组成
Primary sp ecies
种数
Species
科
Family
属
Genu s
总盖度%
T otal cover
A 矮生嵩草 ( K obresia humil is)、高山嵩草 ( K . py gmaea )、碱茅 ( P uccinell ia
di stans)、洽草( K oe leria cri stata)、毛茛( R anunculus j ap onicu s)、小叶金露梅
( Dasip hora par v if ol ia)等
35 12 25 85
B1 矮生嵩草、小早熟禾(P oa cal liop sis)、菊叶委陵菜( Potent il la tanaletif ol ia)、
二裂委陵菜 ( P . bif urca )、小叶棘豆 ( Oxy trop is microp hy lla)、矮火绒草
( L eontop od ium naum)等
10 8 9 20
B2 青藏苔草( Car ex moorcroft ii)、洽草、小早熟禾、小叶棘豆、二裂委陵菜、菊
叶委陵菜、垫状蚤缀 ( A ndrosac e tap et e)、藏沙蒿( A rtemisia w el lby i)、珠芽
蓼( Polyg onum w iw ip arum)等
12 9 10 12
B3 青藏苔草、细叶苔草(C . st enop hyl la)、矮生嵩草、小早熟禾、二裂委陵菜、洽
草等 7 5 6 67
B4 洽草、凤毛菊 ( Saussurea j ap oinca )、二裂委陵菜、茵陈蒿 ( A rtemisia
cap i llaris)、小早熟禾、阿尔泰狗哇花(H eter op app us altaicus)、小叶棘豆、菊
叶委陵菜等
10 8 9 26
B5 凤毛菊、二裂委陵菜、洽草、藏沙蒿等 4 4 4 10
C1 小早熟禾、小叶棘豆、独行菜( L ep id ium ap etalum)、二裂委陵菜等 14 8 9 10
C2 矮生嵩草、菊叶委陵菜、茵陈蒿、二裂委陵菜等 6 5 5 35
C3 小早熟禾、菊叶委陵菜、洽草、茵陈蒿、藏荠( H ed inia t ibet ica)、独行菜等 10 8 9 16
C4 小早熟禾、菊叶委陵菜、二裂委陵菜、小叶棘豆、矮火绒草等 10 8 8 20
2. 2　次生草地群落物种多样性
以高寒矮生嵩草( K obresia humil is)草甸为对照,
分别对上述两种人类活动迹地形成的次生草地群落的
植物物种多样性进行研究, 分析人类干扰对草地群落
植物物种多样性的影响。
2. 2. 1　从图 1可见,丰富度指数、多样性指数和均匀
度指数的变化趋势基本一致。在对照群落中矮生嵩草
158 草　地　学　报 第 14卷
植物占绝对优势, 并伴有少量的杂类草植物。土壤理化
条件适宜植物的生存和繁殖,种类组成丰富,物种数可
达 30种以上, 群落致密覆盖度较大。为 85% ,受干扰
较轻,物种多样性指数较高。
图 1　次生群落多样性
F ig . 1　Secondar y com munit ys diver sity
2. 2. 2　以 B5的群落多样性最小,接近与原生植被( A
群落) , 而 B1-B4 的群落多样性相对较高, 原来的植被
已全部破坏, 生境变化很大,物种的恢复从裸地开始。
但由于海拔高,温度低, 生长季短,物种入侵或土壤中
的种子发芽生长难度大,恢复较困难。在本次调查中,
这些微地形均是 12年前改建青藏公路时形成的,仅可
见苔草、洽草、委陵菜、凤毛菊等一些先锋植物。
2. 2. 3　被碾压的群落( C1、C3 )由于表土破坏,表层植
被遭破坏,生境变化很大,土层变坚硬,地表砾石多, 植
被以高山早熟禾、独行菜、委陵菜等植物占优势; 碾压
后又废弃 1- 2年的群落( C4 )表土基本破坏, 小早熟
禾、委陵菜、棘豆、景天等旱生植被占优势; 而车辆轮胎
之间的群落( C2)干扰最轻, 表层植被中仍可见矮生嵩
草的痕迹、但其它物种如独行菜、茵陈蒿、委陵菜等植
物占优势。
2. 3　高寒草甸的次生恢复
2. 3. 1　分析表 2可以看出,在人类干扰破坏后, 高寒
植被的自然恢复非常缓慢[ 2, 6～8]。在 B 群落,地表原始
土壤和植被被全部破坏, 生境变化很大,地表近于裸
露。历经 12年后, 植被覆盖度可达 20%左右,植物种
类为 8 种, 可占原生植被的 24. 6%, 自然恢复状况良
好(表 2)。
2. 3. 2　在 C1 和C3 ,是碾压或者仍将继续碾压的地段,
植被覆盖度 10%～16%之间; 而C4 群落是碾压后又废
弃 1- 2年, 植被覆盖度可达 20%; 而C2 群落是车辆轮
胎未直接碾压的地方, 植被覆盖度35%。据推测,如果
这些地段停止碾压,可能在30～40年后植被覆盖度
可恢复至破坏前水平。
综上所述,人类的活动势必对高寒草地造成一定
程度的破坏, 使盖度和物种多样性下降,但停止干扰
后,地表植被和物种多样性开始进入缓慢的自然恢复
过程, 其恢复速度取决于原始土壤和植被受破坏的
程度。
3　讨论与结论
3. 1　在青藏公路沿线两侧形成的次生群落,并无特有
的建群种,大多数是耐瘠薄的禾草、苔草和杂类草, 物
种组成简单, 植被盖度也较低。
3. 2　在草地次生恢复的过程中, 丰富度指数、均匀度
指数和多样性指数的变化趋势基本一致。在这 3种指
数中,取土后形成的不同群落和碾压的群落相比,前者
丰富度指数比后者低,相反前者均匀度指数和多样性
指数均高于后者。
3. 3　人类的活动造成了植被生境的改变, 导致物种种
类较原生群落单调,结构相对不稳定, 而这种状态正处
于逆向演替和正向演替的拐点, 如果环境条件得到改
善, 群落将逐渐地向顶极原生群落演替,但如果环境条
件进一步恶化,将向极端退化方向发展,造成物种在区
域内的消失,草地群落的退化。因此应遵循自然客观规
律, 对已破坏的草地,尽量避免干扰,以使其自然恢复。
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(责任编辑　孟昭仪)
159第 2期 鄢燕等:青藏公路沿线高寒草甸次生群落特征及生态修复