郭幸飞 廖洪剑 陈晓蓉 朱兆华 徐国钢 叶建军

摘    要：金沙江干热河谷是我国西南地区典型的生态脆弱区，季节性干旱明显，天然植被稀少，生态环境脆弱，是长江上游植被恢复和生态建设的重难点区域。通过查阅文献资料与野外调查，对金沙江干热河谷这一特殊地域的气候特点、土壤特征、植被状况进行了研究，提出金沙江干热河谷区植物选择原则，并筛选出适宜在金沙江干热河谷区生长的21种植物。金沙江干热河谷区的边坡质地分为土质坡、弱风化岩石坡和强风化岩石坡3种，按照坡度分为较缓坡、中等坡和高陡坡，针对不同的边坡质地和坡度，总结出适用于金沙江干热河谷的9种植物组合及相应的群落建植技术，以期为金沙江干热河谷区生态修复与景观重建提供科学依据。

关键词：干热河谷;困难立地;植物配置;群落建植

中图分类号：S725.1         文献标识码：A          DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.07.016

Abstract： The dry-hot valley of the Jinsha River is a typical ecologically fragile area in southwest China， with obvious seasonal drought， sparse natural vegetation， and fragile ecological environment. It is a difficult area for vegetation restoration and ecological construction in the upper reaches of the Yangtze River.Through literature review and field surveys， the climatic characteristics， soil characteristics， and vegetation conditions of the Jinsha River dry-hot valley were studied， the principle of plant selection in the Jinsha River dry-hot valley area was proposed， and suitable for the Jinsha River dry-hot valley area was selected 21 kinds of plants that grow.The slope texture of the Jinsha River dry-hot valley area is divided into three types including soil slope， weakly weathered rock slope and strongly weathered rock slope. According to the slope， it is divided into gentle slope， medium slope and high steep slope. According to the different slope texture and slope， the conclusion is summarized. It is applicable to 9 plant combinations and corresponding community establishment techniques in the dry-hot valley of the Jinsha River.It is expected to provide a scientific basis for ecological restoration and landscape reconstruction in the dry-hot valley of the Jinsha River.

Key words： dry-hot valley;difficult ground;plant configuration;community establishment

干熱河谷区是由特殊地质地貌、气候特征及土壤状况等因子共同影响组成的一种特殊的生态脆弱区域，具有生态稳定性差、植被恢复困难等典型特征，是我国西南横断山区特有且典型的植被恢复极端困难的立地之一[1-3]。特殊的地理位置和独特的地形地貌特征组合形成了典型的干热河谷气候环境，在云南省亚热带高原山地河谷地带发展形成了一类特有干热河谷植被类型[4]。干热河谷集中分布在我国横断山脉地区的金沙江、红河、澜沧江和怒江四大江的下部河谷流域，并在各大流域占据重要的生态区位，其植被恢复的研究深受重视[5]。

近年来，许多专家学者对干热河谷植被恢复进行了理论、技术、植物筛选、生态评价等方面的研究和探索，为该区植被恢复提供了理论和实践支持。李强[6]从干热河谷土壤质量评价、植被立地类型划分、植被资源调查、植被耐旱性评价及抑制土壤蒸发模拟试验等方面开展研究，提出了适应于干热河谷的植被恢复模式及其保障措施。罗绍芹等[7]针对干热河谷进行生态治理提出了适宜树种选择、整地方式、保水剂应用技术及坡改梯工程等植被恢复途径。马焕成等[8]提出干热河谷植被恢复的种植树种和生态效果的应用，其结论是需与当地的生态容量相匹配，采取宜林则林、宜灌则灌、宜草则草的策略，对于极端困难地段应合理进行植被恢复。王海星等[9]结合干热河谷气候特征，对我国西南干热河谷地区某水电站进行植被修复，得出可以进行推广的护坡植物物种，使得生态效应有了明显的改善。余娇娥等[10]从位于元谋干热河谷十个海拔梯度的植物群落角度研究，发现本区内植物群落的丰富度指数与海拔之间呈现线性变化趋势，随着海拔的升高而逐渐加强，而植物群落的总盖度则与海拔之间呈非线性变化趋势，随着海拔升高呈先减小后增加的趋势。杨济达等[4]对干热河谷植被恢复目标、植被恢复功能区、植被恢复引种与筛选及植被恢复效益评价等方面进行研究。王会儒等[11]结合干热河谷植被恢复的现状，对干热河谷植物生态适应性进行研究总结。经过多年的努力，金沙江干热河谷植被恢复研究取得了重大突破和迅速发展，为该区今后的生态治理和植被恢复提供了理论和经验。但因金沙江干热河谷特殊地质地貌特征和生态环境的特点，其植被恢复与群落建植难度仍然很大，尤其是干热河谷困难立地植物配置、群落建植技术以及示范工作亟需进一步深入研究和完善。

本研究结合工程实践，提出一种适用于金沙江干热河谷气候条件下困难立地植被恢复的可行、高效和实用的植物配置及群落建植技术，旨在为我国今后干热河谷所在区，建立防止生态退化、可持续的生态结构模式提供参考。

1 金沙江干热河谷区的主要特征

金沙江是中国第一大河——长江的上游重要干流，主要分布在我国西南地区，北纬25°25′～28°50′，东经99°00′～104°18′，金沙江干热河谷指的是金沙江金沙街段（云南省永胜县内）至对坪段（四川省布拖县内）之间全长1 816 km的河谷地带，海拔高度在1 600 m以下，从云南高原西北部开始流经川西南山地，到四川盆地西南部的宜宾接纳岷江为止，流域面积34万km2，占干热河谷总面积的67.14%，是我国横断山区干热河谷主要分布地带[12]。

1.1 气候特征

金沙江干热河谷的气候属于典型的南亚热带干湿季分明的季风气候，在热带大陆季风和西南暖湿气流双重作用下，梵风效应明显，形成雨水季多雨多湿，干旱季高温干旱蒸发强烈的干热河谷[13]。金沙江干热河谷最显著的特点是热量充足、年蒸发量远大于降水量，最基本的气候特征是“干”和“热”[14]。金沙江干热河谷不同地区的气候情况见表1。根据金沙江干热河谷区的气候特征按季节划分为：5—10月为雨水季，11月—次年4月为干旱季。雨水季累积降雨量约占全年的90%，且受地貌的影响，降雨时以暴雨的形式为主，造成瞬间降雨量大。干旱季降水量仅为全年总降水量的10%左右，在干旱季末期（3—5月），降水量少，蒸发强烈，蒸发量明显大于降水量，蒸发量可达同期降水量的10～25倍，导致旱情加剧，平均湿度仅为20%～45%之间，是全年最干的月份。干热同季、热量充沛、干燥炎热成为干热河谷区最明显的气候特征[15]。

1.2 土壤特征

金沙江干热河谷区的土壤具有垂直地带性，土壤一般为燥红土、褐红土、赤红土、紫色土等贫瘠土壤，以燥红土壤为主，这些土壤抗蒸发能力较差[16]。雨水季的高温高湿，影响土壤有机质分解极快，叠加干热河谷地区水土流失严重，土壤侵蚀强度大，导致土壤的有机质含量极低，林下枯落物极少[17]。

1.3 植被特征

“干”和“热”的气候特点及干旱瘠薄的土壤无法为高大乔木的生长提供必要的水分和养分。因此，金沙江干热河谷地区自然植被以草丛为主，杂以灌木、稀少乔木，被称为南亚热带干热河谷半自然稀树草原或稀疏灌草丛。该群落结构简单，植被具有非地带性和稀有性等特征，同时由于该区域植被曾遭受较大的人为干扰[18]，致使其季相变化明显，物种丰富度低，草本层优势度明显，灌木层为次优层，乔木存留较少。金沙江干热河谷生态环境恶劣，植被覆盖率低，水土流失严重，是我国典型的生态脆弱区和植被恢复困难地带，同时大型水电工程受损边坡地质地貌及原始植被已被彻底破坏，植被恢复及生态景观营造难度较大[19]。

2 金沙江干热河谷区植物选择

2.1 干热河谷植物选择原则

干热河谷具有显著的季节性干旱特点，叠加立地条件差，植被恢复更是难上加难，因此在选择干热河谷困难立地植物种类时，应切合干热河谷特殊的地质地貌特征和小生境特点等因素，综合考虑植物的生长适应性及生态恢复效果[20]。干热河谷的植物配置应遵循以下原则：

（1） 植物乡土化原则。金沙江干热河谷区植被恢复困难，之所以选择以乡土植物为主，是因为其具有以下特征：适应当地干湿季明显的气候条件;适应当地的土壤条件;较强的抗逆性：抗土壤瘠薄、耐高温、耐干旱、耐强光照;植物地上部较矮，根系发达，生长迅速，能在短期内覆盖坡面;多年生植物;種源、种苗易得且成本合理;病虫害少，并且容易成活。如木棉、金合欢、清香木、刺槐、余甘子、车桑子、扭黄茅、龙须草等就可以应用在干热河谷区植物配置。

（2） 植物多样性原则。需将乔、灌、藤、草、花相结合，形成浅层与深层防护相结合的全方位植被恢复与生态防护效果。如赤桉+新银合欢+山毛豆+车桑子+龙须草+美人蕉组合，既可以有效提高植物群落的相对稳定性，同时又可以达到快速实现水土保持和植被恢复的目的。

（3） 植物因地制宜原则。所采用的植物种子或苗木应根据干热河谷区实际位置的海拔高度、土壤条件等因子，进行适宜树种的选择。例如赤桉、新银合欢、木豆、余甘子等适宜生长在海拔1 600 m以下，台湾相思、滇合欢、大翼豆、龙须草等适宜在海拔1 200～1 600 m生长，油桐、山毛豆、龙舌豆、香根草等在海拔1 200 m以下生长较好[21]。

（4） 生态景观统一性原则。固氮植物与非固氮植物结合，保证植被在空间与时间上演替的连续性;景观植物与非景观植物结合，保证工程防护效果与景观效果相统一[22];速生植物与普通植物相结合，实现短期效果与长期效果相统一。

2.2 适宜金沙江干热河谷区的植物品种

以自然群落为参考，结合野外调查，合理配置乔灌草藤花的比例，最终筛选出20多种耐高温耐干旱，耐瘠薄、适应性广的优质乡土植物，详见表2。这些植物适应于不同区域，为大型水利水电工程困难立地生态修复与景观重建的参考物种。

3 金沙江干热河谷植物配置及建植技术

根据金沙江干热河谷立地条件的实际出发，对该区植物种植进行适宜的选择配置，选定要恢复的目标植物群落及对应的生态防护技术方式。借鉴以往金沙江干热河谷区植被恢复与重建的经验，调查分析留存植被的生长状况，筛选出适宜于当地条件生长的植物种类以及不同立地类型对应的植物群落建植模式（表3）。

4 群落建植技术在生态修复工程中的应用

乌东德水电站施工区地处金沙江两岸，山高谷深，属典型的干热型河谷气候，年降水量500～900 mm，其中90%以上在雨季降落，年干燥度为3～5[23]，立地类型为弱风化岩石边坡，“干热河谷”小气候，原始生态脆弱，又与“工程受损”叠加，植被恢复难度非常大。特殊地貌造就了乌东德水电站干热河谷区原始生态的荒芜，树木稀少，生物多样性及景观层次性不够丰富。

深圳市万信达公司在乌东德水电站生态修复工程中采用“湿式客土喷播+挂网喷混植生+人工覆土种植”组合工艺，以豆科灌木为主、以乡土植物为主的植物选择与配置技术，选用刺槐+车桑子+木豆+迎春花+狗牙根+美人蕉植物组合。所完成的干热河谷生态修复工程达到1个月见绿，3个月覆盖率60%，半年覆盖率达到85%，1年内覆盖率达95%（图1），达到设定的恢复植物群落的目的。后期跟踪表明其基本覆盖率、郁闭度与周边植物趋于一致，呈现出长期稳定的植物群落趋势。

5 结 论

金沙江干热河谷区气候条件下的生态修复与景观营造有很多的限制因素。对该区进行植被恢复和重建，总结出干热河谷困难立地植物配置及群落建植技术，得到以下结论：

（1）在金沙江干热河谷区，筛选出20多种耐高温耐干旱，耐瘠薄、适应性广的优质乡土植物，这些植物适应于不同区域，为水利水电工程困难立地生态修复与景观重建的参考物种。

（2）依据金沙江干热河谷立地条件，对该区植物种植进行适宜的选择配置时，综合考虑选定要恢复的目标植物群落及生态防护的技术方式。筛选出适宜于当地条件生长的植物种类以及不同立地类型对应的植物群落建植模式。

（3）结合工程边坡植被恢复实践，干热河谷植物群落主要是以灌草型为主，以乡土植物作为优势植物，以豆科灌木为主，是构建乔灌草藤花多元立体群落的关键技术。在遵循植物乡土化和多样性的前提下，尽量与原生态植物合理搭配，这样既可以保证植物群落的多样性、层次性，又可以提高坡面植物的景观效果，并且能与坡面以外植物融为一体，减少以至消除人为创伤坡面及修复坡面留下痕迹。

参考文献：

[1] 张自强， 明庆忠， 张虎才， 等. 金沙江干热河谷地理环境演化研究进展与问题[J]. 地理科学研究， 2013， 2（1）： 1-7.

[2] 熊东红， 周红艺， 杨忠， 等. 金沙江干热河谷植被恢复研究[J]. 西南农业学报， 2005， 18（3）： 337-342.

[3] 欧朝蓉， 朱清科， 孙永玉. 西南干热河谷景观格局研究进展[J]. 西部林业科学， 2015， 44（6）： 137-142.

[4] 杨济达， 张志明， 沈泽昊， 等. 云南干热河谷植被与环境研究进展[J]. 生物多样性， 2016， 24（4）： 462-474.

[5] 邵方丽. 干热河谷典型地区植被恢复研究综述[J]. 林业建设， 2017（1）： 22-27.

[6] 李强. 金沙江干热河谷生态环境特征与植被恢复关键技术研究[D]. 西安： 西安理工大学， 2008： 56-58.

[7] 羅绍芹， 徐凡迪， 李帅锋， 等. 西南地区山地干热河谷困难立地生态修复措施[J]. 绿色科技， 2019（14）： 11-13.

[8] 马焕成， 伍建榕， 郑艳玲， 等. 干热河谷的形成特征与植被恢复相关问题探析[J]. 西南林业大学学报， 2020， 40（3）： 1-8.

[9] 王海星， 李亚农， 孙大东， 等. 西南干热河谷地区水电站高陡边坡植被修复机理研究[J]. 四川水泥， 2016（11）： 262-263.

[10] 余娇娥， 司宏敏， 吴雪涛， 等. 海拔梯度下元谋干热河谷植物群落特征[J]. 生态环境学报， 2018， 27（11）： 2017-2022.

[11] 王会儒， 陈国鹏， 王飞， 等. 干旱河谷植物生态适应与植被恢复[J]. 西北林学院学报， 2015， 30（5）： 60-67.

[12] 张荣祖. 横断山区干旱河谷[M]. 北京： 科学出版社， 1992： 21-29.

[13] 穆军， 李占斌， 李鹏， 等. 干热河谷水电站弃渣场植被恢复技术研究[J]. 应用基础与工程科学学报， 2010， 18（2）： 245-252.

[14] 费世民. 川西南山地生态脆弱区森林植被恢复机理研究[D]. 北京： 中国林业科学研究院， 2004： 45-47.

[15] 郑郁， 李占斌， 李鹏， 等. 金沙江干热河谷区不同土地利用方式下的土壤特性分异特征[J]. 水土保持研究， 2010， 17（1）： 174-177， 251.

[16] 柴宗新， 范建容. 金沙江干热河谷植被恢复的思考[J]. 山地学报， 2001， 19（4）： 381-384.

[17] 张信宝， 杨忠， 文安邦， 等. 微水造林，建设攀枝花市视野区常绿森林植被[J]. 水土保持学报， 2001， 15（4）： 6-9.

[18] 中国科学院云南热带生物资源综合考察队. 云南省农业气候条件及其分区评价[M]. 北京： 科学出版社， 1964： 25-28.

[19] HE Y P， XIE H， CUI P， et al. GIS-based hazard mapping and zonation of debris flows in Xiaojiang Basin， southwestern China[J]. Environmental Geology， 2003， 45（2）： 286-293.

[20] 徐国钢， 朱兆华， 赖庆旺， 等. 我国工程边坡生态修复几个重大技术问题的认知与实践[J]. 江西农业学报， 2016， 28（5）： 88-94.

[21] 胡子萍， 方强明， 李江， 等. 元江县干热河谷造林进展与展望[J]. 绿色科技， 2012（6）： 4-7.

[22] 朱兆华， 赖涛， 陈晓蓉， 等. 受损边坡生态修复工艺选择、目标群落设计与效果评价[J]. 西北林学院学报， 2017， 32（3）： 78-83.

[23] 阮娅， 翟红娟， 许秀贞， 等. 乌东德水电站环境影响分析及对策措施[J]. 人民长江， 2014， 45（20）： 98-102.