周揚(yáng) 彭彬
(四川民族學(xué)院橫斷山區(qū)生態(tài)修復(fù)與特色產(chǎn)業(yè)培育研究中心,四川 康定 626001)
干旱河谷是亞熱帶橫斷山脈河谷被深切而形成的特殊氣候與地貌類型,主要分布在金沙江、怒江、瀾滄江和雅礱江中下游,大渡河和元江中游以及岷江上游和嘉陵江上游等河谷地,總長(zhǎng)度4105km,總面積11230km2,是西南山地一種十分脆弱的生態(tài)類型,問題多、難度大,治理最為困難,具有生態(tài)安全閾值低、生態(tài)退化風(fēng)險(xiǎn)高的特點(diǎn),植被稀疏,土壤瘠薄,氣候干旱,常發(fā)生滑坡、泥石流、崩塌等災(zāi)害[1]。四川省干旱河谷多分布于川西地區(qū),包括金沙江、雅礱江、岷江、大渡河、安寧河、白龍江等干流及部分支流,涉及甘孜藏族自治州、阿壩藏族羌族自治州、涼山彝族自治州、攀枝花市、雅安市等地40余個(gè)縣。其中,甘孜藏族自治州位于長(zhǎng)江上游地區(qū),地域面積大、垂直分布明顯、小氣候變化紛繁復(fù)雜,其生態(tài)退化現(xiàn)狀直接威脅著長(zhǎng)江中下游地區(qū)的生態(tài)安全與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此,本文統(tǒng)計(jì)并概述了甘孜藏族自治州干旱河谷面積與類型分布、氣候及植被情況等,這對(duì)加強(qiáng)長(zhǎng)江上游生態(tài)屏障建設(shè)與長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
甘孜藏族自治州(N27.58°~34.20°,E97.22°~102.29°,海拔1330~7556m)位于四川省西部,系橫斷山系北段,青藏高原東南緣,為我國(guó)第一階梯向第二階梯云貴高原和四川盆地過渡地段,整體地勢(shì)自西北向東南傾斜,康定、瀘定等東部地區(qū)屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西緣之康滇地軸的北端(占州內(nèi)總面積的6%),中部大片地區(qū)屬松潘-甘孜地槽褶皺系的巴顏喀拉地槽褶皺二級(jí)構(gòu)造帶(70%),得榮、稻城、德格、白玉、巴塘、鄉(xiāng)城等雅礱江、無量河一線以西的西部地區(qū)屬三江地槽褶皺系的東延部分(24%)。丘狀高原、山原和高山峽谷分別占全州面積的41.2%、28.3%及30.5%,河谷廣闊,生態(tài)環(huán)境十分脆弱。境內(nèi)干濕分明,降水量不均勻,光熱充足,為四川省太陽能高值區(qū)之一。土壤包括草甸土、寒漠土、褐土和棕壤等類型,氣候包括河谷亞熱帶、山地溫帶、高山寒帶及永凍帶等類型,植被包括常綠闊葉林、落葉闊葉林、落葉針葉林、灌叢、草甸、流石灘植被等類型[2]。
水文環(huán)境主要由“兩江一河”構(gòu)成,即自西向東、南北向平行排列的金沙江、雅礱江、大渡河。甘孜藏族自治州境內(nèi)金沙江干流600km左右,主要流經(jīng)石渠、得榮、白玉、巴塘、德格等地進(jìn)入云南省(流域面積4萬km2左右),年徑流量171.8億m3左右,河床比降2.2%左右;雅礱江干流850km2左右,主要流經(jīng)甘孜、石渠、理塘、新龍、九龍、雅江、康定等地進(jìn)入四川省涼山彝族自治州(流域面積9萬km2左右),年徑流量316.2億m3左右,河床比降2.5%左右;大渡河干流239.2km左右,主要流經(jīng)瀘定、康定、丹巴、色達(dá)等地進(jìn)入四川省雅安市(流域面積2萬km2左右),年徑流量153.8億m3左右,河床比降5.8%左右。
甘孜藏族自治州干旱河谷共2367.917km2,分別占甘孜藏族自治州國(guó)土面積(15.26萬km2)、四川省干旱河谷面積(9508.85km2)的1.55%、24.90%[1],主要分布在金沙江、雅礱江、大渡河等干流、支流河谷集中分布地段,地形閉塞,谷地狹窄。其中,金沙江流域干旱河谷面積1491.667km2,占甘孜藏族自治州干旱河谷面積的62.99%,分別占甘孜藏族自治州國(guó)土面積、四川省干旱河谷面積的0.98%、15.69%;大渡河流域干旱河谷面積505.759km2,占甘孜藏族自治州干旱河谷面積的21.36%,分別占甘孜藏族自治州國(guó)土面積、四川省干旱河谷面積的0.33%、5.32%;雅礱江流域干旱河谷面積370.491km2,占甘孜藏族自治州干旱河谷面積的15.65%,分別占甘孜藏族自治州國(guó)土面積、四川省干旱河谷面積的0.24%、3.90%。因此,甘孜藏族自治州干旱河谷面積較大,近四川省干旱河谷面積的1/4,在州內(nèi)3大主要流域均有分布,且在金沙江流域>大渡河流域>雅礱江流域。
由圖1可知,金沙江干旱河谷區(qū)包括得榮(632.346 km2)、巴塘(380.596km2)、白玉(240.547km2)、德格(136.836km2)和鄉(xiāng)城(101.341km2),分別占金沙江干旱河谷面積的42.39%、25.51%、16.13%、9.17%和6.79%,占甘孜藏族自治州干旱河谷面積的26.70%、16.07%、10.16%、5.78%和4.28%;大渡河干旱河谷區(qū)包括瀘定(201.672km2)、康定(164.541km2)和丹巴(139.546km2),分別占大渡河干旱河谷面積的39.88%、32.53%和27.59%,占甘孜藏族自治州干旱河谷面積的8.52%、6.95%和5.89%;雅礱江干旱河谷區(qū)包括雅江(225.870km2)、康定(75.031km2)和九龍(69.590km2),分別占雅礱江干旱河谷面積的60.97%、20.25%和18.78%,占甘孜藏族自治州干旱河谷面積的9.54%、3.17%和2.94%。因此,甘孜藏族自治州干旱河谷區(qū)域涉及11個(gè)縣,最多的在得榮、巴塘、白玉、康定、雅江、瀘定等地,干旱河谷面積均超過了200km2。
根據(jù)《橫斷山區(qū)干旱河谷》劃分標(biāo)準(zhǔn),干旱河谷主要依據(jù)最冷月平均溫度、最暖月平均溫度及日均溫≥10℃日數(shù)來劃分為干熱河谷、干暖河谷、干溫河谷[1,3]。參考該標(biāo)準(zhǔn),甘孜藏族自治州干旱河谷主要包括干暖、干溫河谷,干暖河谷為向北至N30°左右的河谷地帶,包括金沙江的巴塘、鄉(xiāng)城、得榮,雅礱江的雅江、九龍,大渡河的瀘定、丹巴;干溫河谷為再向北的河谷地帶,包括金沙江上游的白玉、德格,雅礱江上游鮮水河的道孚。其中,金沙江是四川干旱河谷發(fā)育最盛的一條江,金沙江干旱河谷主要包括干溫、干暖河谷;雅礱江是金沙江重要的支流之一,雅礱江干旱河谷大部分為干暖河谷,雅江分布有干溫河谷;大渡河是我國(guó)長(zhǎng)江支流岷江的最大支流,大渡河干旱河谷分布有干暖、干溫河谷。
日照時(shí)數(shù)、溫度、降雨量、無霜期等因子是判斷一個(gè)地區(qū)氣候情況和適生植被的綜合體現(xiàn)[4]。由表1可知,甘孜藏族自治州干旱河谷平均海拔2545m,平均最低海拔1300m,平均最高海拔3250m,氣候類型主要包括青藏高原亞濕潤(rùn)氣候(得榮、巴塘、九龍、雅江),大陸性季風(fēng)高原型氣候(白玉、德格),青藏高原季風(fēng)型氣候(鄉(xiāng)城、丹巴),亞熱帶季風(fēng)氣候(瀘定),亞溫帶高原濕潤(rùn)氣候(康定)。空氣稀薄,光能資源豐富,日照時(shí)數(shù)較長(zhǎng),日照百分率達(dá)50%以上,太陽輻射總量高且強(qiáng)烈,平均NASA最佳傾角下年日照時(shí)數(shù)可達(dá)1909.0h,最低1463.7h,最高1996.6h,其中,金沙江干旱河谷(1973.2h)>雅礱江干旱河谷(1933.3h)>大渡河干旱河谷(1777.6h);平均NASA最佳傾角下每日日照時(shí)數(shù)可達(dá)5.23h,最低4.0h,最高5.5h,其中,金沙江干旱河谷(5.4h)>雅礱江干旱河谷(5.3h)>大渡河干旱河谷(4.9h)。

表1 甘孜藏族自治州干旱河谷氣候要素
溫濕度方面,平均年均氣溫10.3℃,最低3.2℃,最高15.5℃,其中,大渡河干旱河谷(12.2℃)>金沙江干旱河谷(9.8℃)>雅礱江干旱河谷(9.2℃)。1月均高溫6.5℃,最低2.0℃,最高11.0℃,其中,雅礱江干旱河谷(7.3℃)>金沙江干旱河谷(6.4℃)>大渡河干旱河谷(5.7℃)。平均1月均低溫-5.6℃,最低-10.0℃,最高-1.0℃,其中,雅礱江干旱河谷(-4.7℃)>大渡河干旱河谷(-5.7℃)>金沙江干旱河谷(-6.2℃)。平均1月極端高溫12.4℃,最低8.0℃,最高22.0℃,其中,雅礱江干旱河谷(15.7℃)>金沙江干旱河谷(11.4℃)>大渡河干旱河谷(10.7℃)。平均1月極端低溫-14.2℃,最低-21.0℃,最高-8.0℃,其中,雅礱江干旱河谷(-13.0℃)>大渡河干旱河谷(-14.3℃)>金沙江干旱河谷(-14.8℃)。平均7月均高溫26.4℃,最低22.0℃,最高31.0℃,其中,大渡河干旱河谷(27.7℃)>金沙江干旱河谷(26.0℃)>雅礱江干旱河谷(25.7℃)。平均7月均低溫12.1℃,最低8.0℃,最高16.0℃,其中,大渡河干旱河谷(13.3℃)>金沙江干旱河谷(12.2℃)>雅礱江干旱河谷(10.7℃)。平均7月極端高溫32.6℃,最低28.0℃,最高36.0℃,其中,金沙江干旱河谷(33.2℃)>大渡河干旱河谷(32.7℃)>雅礱江干旱河谷(31.7℃)。平均7月極端低溫6.5℃,最低2.0℃,最高11.0℃,其中,金沙江干旱河谷(8.2℃)>雅礱江干旱河谷(6.0℃)>大渡河干旱河谷(4.0℃)。無霜期短,平均年均無霜期192.7d,最低83d,最高316d,其中,大渡河干旱河谷(257.3d)>雅礱江干旱河谷(216.3d)>金沙江干旱河谷(139.8d)。降雨量少,平均年降雨量643.4mm,最低347.0mm,最高913.0mm,其中,雅礱江干旱河谷(813.0mm)>大渡河干旱河谷(713.3mm)>金沙江干旱河谷(499.6mm),且降雨多集中在夏季,其余季節(jié)少雨或無雨。年蒸發(fā)量大,一般在1400~2000mm,平均是年降雨量3~6倍,冬季可達(dá)幾倍至十幾倍,年平均濕度71%左右??梢?,甘孜藏族自治州干旱河谷中氣溫最高的是瀘定,年均蒸發(fā)量最大的是丹巴;年平均日照時(shí)數(shù)最大的是德格,最少的是瀘定;降雨量最大的是九龍,最少的為得榮;總體上看,甘孜藏族自治州干旱河谷氣溫高,熱量較高,日照強(qiáng)烈,降水量少而蒸發(fā)量大,旱雨季分明,且旱季降雨量低于全年降雨量10%,空氣及土壤水分嚴(yán)重匱缺。
植被是水分、熱量、溫度等因素綜合作用結(jié)果,是植物長(zhǎng)期適應(yīng)外界環(huán)境和生境的體現(xiàn),可以反映一個(gè)地區(qū)氣候發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)[5]。由表2可知,甘孜藏族自治州干旱河谷森林面積(3869236.62hm2)和蓄積量(309057602cm3)低,平均森林覆蓋率(40.97%)總體較低,其中,金沙江干旱河谷(1734105.87hm2)>雅礱江干旱河谷(1257138.75hm2)>大渡河干旱河谷(877992.00hm2)森林面積,白玉最高,瀘定最低;金沙江干旱河谷(132090871cm3)>雅礱江干旱河谷(105397733cm3)>大渡河干旱河谷(71568998cm3)森林蓄積,白玉最高,得榮最低。甘孜藏族自治州干旱河谷濕地主要包括河流、沼澤、冰川、河流、湖泊等,總面積(350690hm2)較高,但甘孜藏族自治州總土地面積較大,故研究區(qū)濕地占全州面積(2.3%)較小,其中金沙江干旱河谷(142490hm2)>雅礱江干旱河谷(102500hm2)>大渡河干旱河谷(85050hm2)濕地面積,康定最高,占全州面積的0.38%,丹巴最低,占全州面積的0.04%,瀘定濕地面積占全縣面積最高,丹巴濕地面積占全縣面積最低。

表2 甘孜藏族自治州干旱河谷森林、濕地情況
總體上,甘孜藏族自治州干旱河谷植被群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,多為灌木草本植物,極少喬木,植被朝著耐旱的荒漠化方向發(fā)展,即植株趨于稀疏、矮化、蓋度低、葉小而窄、毛被發(fā)達(dá)、莖稈多具刺、分枝低矮叢狀、外貌灰綠色,部分植物有吸濕反應(yīng)的特征。植被生活型譜與灌木型溫帶荒漠植被相似,由旱生、超旱生、中溫、葉退化或特化的落葉灌木及灌木組成稀疏植被,整體外貌呈現(xiàn)灰綠色,主要群落為扭曲散生松林、硬葉常綠闊葉林(干暖河谷)和河谷小葉落葉灌叢(干溫河谷),其他伴生群落多為仙人掌群落、青香木灌叢、栒子灌叢、錦雞兒灌叢、云南松林等。隨著青藏高原持續(xù)抬升,研究區(qū)干旱程度進(jìn)一步加劇,河谷區(qū)域變暖,半荒漠化加劇。生境干燥,多為坡度較大、石礫較多、保水困難的土壤基質(zhì),土體中夾雜大量巖石碎屑和游離碳酸鈣,蓄水保肥性差,加之頻繁的地表構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等外營(yíng)力影響,基巖疏松破碎,極易風(fēng)化剝離,常發(fā)生水土流失和極端災(zāi)害,加劇了氣候干旱效應(yīng)??刀?、九龍、瀘定、丹巴為甘孜藏族自治州東部農(nóng)業(yè)區(qū),德格、白玉為北路高寒牧區(qū),雅江、巴塘、得榮、鄉(xiāng)城為南路及介于兩者之間的半農(nóng)半牧業(yè)區(qū),甘孜藏族自治州干旱河谷牧民過度放牧及森林采伐,使得干旱河谷成為土壤侵蝕最嚴(yán)重地段之一。
甘孜藏族自治州干旱河谷的形成機(jī)理主要包括特定地理因素和大氣環(huán)流等自然因子和人類活動(dòng)干擾因子2大因素[3]。自然因素上,受第四紀(jì)以來印度洋板塊向歐亞大陸板塊強(qiáng)烈俯沖影響,劇烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起斷裂不斷發(fā)生,形成了金沙江、雅礱江、大渡河等深切河流與面積廣闊的橫斷山脈,高大山體的屏障作用阻隔了東南太平洋季風(fēng)和西南印度洋季風(fēng)氣流,南北向的水汽和熱量不斷降低。植物生長(zhǎng)季節(jié),氣溫開始回升時(shí)降雨量?jī)H10~25mm,水熱錯(cuò)位明顯,加之冬季由北方而來的干冷氣團(tuán)和伊朗干熱氣團(tuán)高壓疊加形成伏旱,使得植物生長(zhǎng)困難。人為因素上,甘孜藏族自治州干旱河谷地區(qū)本就為高山峽谷,地質(zhì)構(gòu)造較為松軟,是滑坡泥石流和地震等地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地段,人們?cè)缙诘臒皆O(shè)防、過伐天然林、毀林開荒及現(xiàn)在的過度放牧、不合理采挖野生藥材、景區(qū)道路建設(shè)擾動(dòng)地表等多種不合理經(jīng)營(yíng)干擾行為大大加劇了該地區(qū)水土流失和土壤侵蝕[6],加速加重了干旱河谷形成進(jìn)程及干旱干燥程度,促使生境愈發(fā)干旱,植被由干旱灌叢向稀草坡、荒漠化發(fā)展(逆向演替),植被恢復(fù)愈發(fā)困難[5]。即自然因素是形成甘孜州干旱河谷主要原因,人為因素是加速其干旱程度發(fā)展和植被逆向退化的重要因素。
甘孜藏族自治州是長(zhǎng)江上游生態(tài)保護(hù)屏障和“中華水塔”重要組成部分,生態(tài)地位獨(dú)特、生態(tài)功能突出,開展其干旱河谷生態(tài)治理與恢復(fù)對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)協(xié)同發(fā)展具有重要作用。要重視人為因素的影響,不斷提高人們環(huán)保意識(shí);加強(qiáng)區(qū)域化多尺度研究,從景觀生態(tài)學(xué)的角度利用3S(GPS、GIS、RS)技術(shù)手段,結(jié)合定位觀測(cè),優(yōu)化數(shù)字化、智慧化監(jiān)測(cè)信息庫;重視小氣候微生境差異,甘孜藏族自治州干旱河谷地區(qū)在不同海拔、不同流域具有明顯的區(qū)域化、特色化氣候和植被分布帶,應(yīng)結(jié)合不同生境引種不同物種采用不同恢復(fù)模式;加強(qiáng)對(duì)引種材料的研究,甘孜藏族自治州干旱河谷地區(qū)受到高溫、高熱、水熱不均衡等氣候因素的多重制約,導(dǎo)致大部分喬木引種材料易形成“小老頭樹”,可試引種更多適應(yīng)性強(qiáng)、極耐干旱、生物量龐大、根系結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、經(jīng)濟(jì)效益較高的灌木或菌草,還可加強(qiáng)對(duì)干旱河谷灌木類型與分布的研究;加強(qiáng)對(duì)恢復(fù)技術(shù)研究,甘孜藏族自治州干旱河谷原生植被被破壞后形成了“喬-灌-草-藤”逆向演替,可結(jié)合工程措施、物理化學(xué)措施等,加強(qiáng)“草-灌-喬”近自然經(jīng)營(yíng)的正向演替恢復(fù)模式路徑探究;加強(qiáng)森林質(zhì)量提升工程,逐步恢復(fù)擴(kuò)大森林面積,尤其是在金沙江、雅礱江、大渡河等重要干流、支流廊道打造長(zhǎng)江上游基干防護(hù)林帶,在長(zhǎng)江黃河源、大型水庫等沿線周圍地區(qū)建設(shè)生態(tài)公益林,提升區(qū)域水土保持能力和水源涵養(yǎng)能力;加強(qiáng)山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù),在兩江一河地帶以小流域?yàn)閱卧M(jìn)行人工治理,結(jié)合甘孜藏族自治州生態(tài)建設(shè)規(guī)劃、天然林保護(hù)工程規(guī)劃、退耕還林還草計(jì)劃等,統(tǒng)籌兼顧地區(qū)農(nóng)、林、牧、副、漁、旅游業(yè),將干旱河谷生態(tài)恢復(fù)與青藏高原鄉(xiāng)村振興有機(jī)融合;積極推進(jìn)“山植樹、路種花、河變湖(濕地)”工程,以金沙江、雅礱江、大渡河3條生態(tài)走廊為骨架,構(gòu)建高山峽谷森林生態(tài)和生物多樣性地區(qū)、高原草原生態(tài)保育區(qū)、高寒濕地水源涵養(yǎng)區(qū)。