青藏高原东南部线性工程对区域植被的影响研究

郑光玉,宋词,吴展波,罗运武,黄炬斌,黎灏,陈畅

(中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031)

川藏铁路雅安至林芝段位于青藏高原东南部，位于四川省及西藏自治区境内，线路东起雅安市，向西经天全、泸定、康定、雅江、理塘、巴塘后跨过金沙江进入西藏自治区境内，尔后经贡觉、昌都、八宿、洛隆、波密至林芝。

川藏铁路东端连接成都枢纽，可通往西南及东中部地区，西端通过既有青藏铁路和规划的新藏铁路，可通往西北、新疆等地区，是我国西藏自治区对外运输通道的重要组成部分。

作为主要工程内容的铁路轨道、桥梁、路基，对于沿线的生态环境的影响主要集中在直接或间接破坏地表植被及其生存的土壤系统[1]，从而导致水土流失以及生态失稳。已有研究主要集中在交通干线本身对生态环境的影响[2-6]，关于人类工程对植被的影响较少[5,7,8]。青藏公路的修建对植被生态系统的影响已经有一些研究[4,7-8]，对于本文的研究具有借鉴意义。

本研究旨在通过实地调查以及遥感解译的方法，分析并得到雅安至昌都路段工程对植被的影响的研究结果，并给出初步的植被治理恢复建议。

1 研究区域概况

1.1 工程概况

新建川藏铁路雅安至林芝段位于四川省及西藏自治区境内，线路自既有成雅铁路雅安站引出，向西行经雅安、甘孜、昌都、林芝4市州，止于在建拉林铁路林芝站。新建正线长度1 008.41 km，其中四川省境内470.61 km，西藏自治区境内537.80 km。

川藏铁路分3段建设，其中成都至雅安段新建正线长139.862 km，已于2018年底开通运营；拉萨至林芝段新建线路长403.13 km，已于2014年底开工建设，计划2021年建成通车。

川藏铁路雅安至林芝段新建正线长度1 005.62 km，其中四川省境内471.45 km，西藏自治区境内534.17 km；雅安至昌都新建长度634.62 km，昌都至林芝新建长度371 km。另含天府至朝阳湖80.21 km双线。

川藏铁路雅安至林芝段新建车站23个(中间站16个、越行站7个)。桥隧总长966.833 km，桥隧比96.14%；其中新建桥梁87座长121.203 km，占线路长度的12.05%，新建隧道71座长845.630 km，占线路全长的84.09%。

1.2 自然环境概况

新建川藏铁路工程东西轴向穿行于全球著名的青藏高原腹地，沿线地势由二级阶梯向一级阶梯陡变，经济由四川盆地较发达地区向西部欠发达区渐变，文化由汉文化和藏文化急变。工程区名山大川纵横交错、高山峡谷南北纵列、山岭河谷平行相间，地势由我国第二阶梯的四川盆地过渡到第一阶梯的青藏高原，地势急剧隆升抬起，呈典型的“V”形高山峡谷地貌，山脉东西坡向差异性显著，植被、气候与土壤海拔垂直带谱分布特征明显，生物多样性独特而丰富，自然景观资源多姿多彩，涉及生态环境敏感区13处和以生物多样性维护为主的生态保护红线，生态环境异质性突出，抵抗外部干扰能力脆弱而敏感，多民族文化交融，区域经济发展相对滞后，国家和世界高度关注。

依据中国地貌、气候、植被与植物区系的分区及其区划，综合起来，可将工程区分为4个地貌气候植被区，即中低山亚热带森林区、干旱河谷干暖森林灌丛区、亚高山温带森林区以及高山高原干寒灌丛草甸区。

1.3 研究范围

以川藏线雅安至昌都段为研究对象，研究的范围界限包含以下3个：沿线工程的500 m范围内、1 000 m范围内和20 km范围内。

根据环评导则，识别的影响评价区为设计工程措施实施的500 m范围内，即核心研究区域，相关现场调查(植被多样性)主要布局在此范围内；为了更好的查明植被现状，编制更合理的可靠的植被空间分布图，在一些关键或敏感地段也通过3S技术开展了新建铁路设计线路点为中心的上下或左右1 000 m 范围的植被调查和解译，形成精度高的植被空间格局图，进行植被和受损程度评估。由于工程区设计的东西线路长，难以制作相对完整的植被图，也选择进行了新建铁路设计线路点为中心的上下或左右20 km范围内开展了植被调查和解译。

2 植被类型及分布

2.1 植被概况

新建铁路川藏线路海拔高程最低点600 m、最高点4 400 m，海拔和坡向等关键的环境要素变化剧烈，自然环境和人类活动方式的空间分异大。评价区植被及其基本特征在东(雅安)西(昌都)水平方向上和海拔垂直带谱分布特征明显。因此，沿线植被主要是中低山暖湿森林、河谷干旱灌草、亚高山冷湿森林灌丛、高山丘原高寒灌丛草甸共4个自然植被类型区以及河谷农牧场区。

研究区植被类型复杂多样，主要包括亚热带常绿和落叶阔叶混交林、竹林，干旱河谷灌草丛、亚高山常绿针叶林、亚高山针阔混交林、山地灌丛、亚高山灌丛、高山灌丛、高山稀树灌木草丛、亚高山草甸、高山草甸、沼泽植被以及部分流石滩植被。

2.2 植被类型及分类

以铁路正线南北两侧辐射20 km范围内为评价范围，以1∶20万精度解译，获得了研究范围植被类型分布面积。研究范围内植被覆盖总面积约1 724 092.05 hm2；其中草地分布最广，分布面积为678 699.2 hm2；其次为森林，面积约564 417.45 hm2；人工植被，面积62 150.52 hm2；灌丛及灌丛草甸覆盖面积418 824.86 hm2；其他人工植被覆盖面积约62 150.52 hm2。植被分布见表1。

表1 研究范围植被分布面积

森林植被中以常绿阔叶林和针叶林分布最为广泛，覆盖面积分别为244 896.7 hm2、200 361.8 hm2，分别占森林总覆盖面积的43.40%，35.50%，落叶阔叶混交林分布面积最小，为178.97 hm2，占森林总覆盖面积的0.03%；灌丛共有76个群系/群系组，其中杜鹃灌丛、杂类灌丛、柳灌丛分布较多。杜鹃灌丛广泛大量分布，覆盖面积279 296.84 hm2；灌丛草甸共有23个群系/群系组，其中以高山柏灌丛草甸分布较多，面积为2 720.12 hm2；草地共有18个群系/群系组，以禾草草甸分布最广，在研究范围内广泛大量分布，面积约648 405.24 hm2；人工植被中分为果园、经济林、农耕地3种，其中农耕地在全线大量广泛分布，覆盖面积为47 591.48 hm2。

3 植被影响分析

3.1 受工程影响的植被群系

调查研究显示工程对象包括23个车站、222个渣场、325个料场、64个斜井及隧横洞、143个桥墩及隧口、辅助道路沿线点位1 365个，覆盖川藏铁路雅安至昌都段90%以上的工程措施(图1)。

图1 植被调查涵盖工程措施类型及数量

铁路及辅助工程修建过程中由于占地、施工等系列人为活动，直接破坏地表植被，通过实地调查结合植被遥感解译，评价区内直接受到破坏的人工植被3种，包括耕地、果园、经济林、其它类型园地；自然植被群系/群系组242种，其中常绿阔叶林7种、落叶阔叶林23种、落叶阔叶混交林11种、常绿落叶阔叶混交林15种、针叶林25种、针叶混交林11种、针叶阔叶混交林18种、灌丛98种、灌丛草甸13种、草地21种。受影响植被群系/群系组清单详见表2。

表2 直接破坏植被群系/群系组数量

3.2 植被损伤面积

川藏线雅安至昌都路段直接破坏植被面积3 543.12 hm2，其中临时用地导致植被损失面积2 378.50 hm2，永久用地导致植被损失面积1 164.62 hm2；植被损失类型以草地及耕地为主，占总受损面积的65.75%，其中草地1 379.30 hm2，耕地950.42 hm2。自然植被受损面积草地 > 灌木 > 乔木。植被受损面积祥见表3。

表3 川藏线铁路雅安至昌都植被受损面积汇总表

3.3 影响分析

新建川藏线施工过程中的渣场、料场、辅道、路基等工程及其施工营地对不同的高原植被类型以及生态系统所造成的影响都不同。

铁路或道路的路基工程的影响模式是直接破坏地表植被，使植被面积减少，同时也减少了生物的生存环境，破坏了一定范围的生态系统平衡，导致植被生态系统的萎缩和退化，对各种植被类型均有较大的影响。

渣场通过弃渣堆方，破坏和压毁了地表植被，同时也改变了地表表层土壤结构以及地形和自然景观，使得植被覆盖率和植物多样性下降，在一定程度上加剧了水土流失，同时弃渣本身所携带的物质(Fe、Mn等重金属离子)也会对周围土壤和水文环境造成一定污染，降低植物存活率。

车站等站场工程通过永久占用以及人员活动的

方式造成地表植被的损坏，同样破坏了地表植被和土壤结构，甚至影响到了地下水位。该类工程对区域植被的影响程度与站场规模、人员数量有关系。

4 结论

4.1 研究结论

受工程直接破坏影响的植被有400余个群系组，受损面积3 543.12 hm2，只占研究核心区植被覆盖面积1.2%左右，局地的植被严重破坏，气候随之加剧局地土壤侵蚀(水蚀、风蚀、冻融侵蚀)程度，水土流失量显著加重。通过恰当有效的水保方案与生态恢复方案的及时实施后水土流失是可控的。另外，新建川藏铁路雅安至昌都段工程对植被与植物多样性以及生物量与生产力会产生一定的破坏性影响，但采取恰当的恢复和保护管理措施后，不至对植被生态系统与乡土植物多样性产生显著影响。

4.2 治理建议

受直接破坏的植被可通过灌草丛移植，进行一定程度上进行有效保育，也能为生态恢复提供土壤基质和种源。建议在生态恢复技术方案中尽快制定合理的直接破坏斑块或线路的植被移植试验，形成有效的移植技术体系及工程移植行动方案；对于间接受到影响的植物及组成的植被建议从局部的施工场地布局、施工人员保护枝叶培训、有效规范施工行为等多方面入手实现将消减间接影响的保护目标。

建立监测体系：建立长期监测与预警体系，对评价区域及其周边地区的维管束植物(物种、种群、群落、植被)生物多样性及其变化(动态)，珍稀、濒危、保护植物的种类和数量及动态、濒危机制，重要资源植物的种类和蕴藏量、生产利用提供能力与发展趋势，生态稳定性与生态敏感性问题等方面进行观察与监测，以利于当地生态与生物多样性的可持续发展。