青藏公路沿线地区秋季特色作物叶面积和叶绿素特征*

高勇 次仁拉姆 边巴卓嘎 普次仁

（西藏自治区气象台，西藏 拉萨 850000）

0 引言

2020年8月11日至8月25日，为阐明西风-季风协同作用变化对青藏高原生态环境的影响规律与机理，第二次青藏科考西风-季风协同作用及其影响任务西风-季风协同作用及其环境效应专题科考，拉萨到西宁线科考分队主要进行西风-季风协同作用下植被环境的考察，重点调查土地利用、典型植被类型的优势物种、气象环境、土壤环境、覆盖度、植被高度、叶面积指数等，开展尺度化调查研究。

针对这次考察调研，课题组考察路线为墨竹工卡—拉萨—曲水—当雄—那曲—沱沱河—格尔木—都兰县—刚察县—西宁，科考组人员按照西藏地区科考人员和中国气象科学研究院、郑州大学、太原理工大学、中国科学院青藏高原研究所科考参与人员相互搭配，分别考察：土地利用（高度、覆盖度）；气象环境；叶面积指数/叶绿素含量；ADC 测覆盖度；同时利用小型无人机和大型无人机对地面植被环境高空观测；通过以上分工考察，能够获取到更多、更准确的原始数据资料。本组调查主要观测优势植物的叶面积指数和叶绿素含量。

1 测量方法

1.1 叶面积指数测量方法

Sunscan冠层分析仪可以依据入射到冠层顶部的太阳辐射衰减速率推算叶面积指数及冠层结构，具有对叶片无损伤、对测量对象可重复测量等特点[1-2]。故这里叶面积指数测量仪器选择Sunscan植物冠层分析仪，本次测量使用软件提前安装完毕。在测量植被环境时将PDA 手柄和探头进行连接，并设置好时间、地点等测量参数，选择冠层不太高，比较均一的植被，测量主要以草本层、低矮灌木、农作物等为主，选择在11:00～13:00的晴朗、无云遮挡天气下测量。测量时保持探头水平，每组植被无遮挡情况下测量三组共计六次。

1.2 叶绿素测量方法

本次科考调研测量叶绿素仪器选择便携式叶绿素测定仪，便携式叶绿素测定仪测量迅速、简便，同时具有测量面积小、精度高、维护方便等特点。在测量时只需将叶片插入并合上测量探头即可，为减少测量误差，需要对叶片进行多次测量直到数据稳定在一定范围内为宜。

2 青藏高原植被叶绿素叶面积指数特征

科考队对墨竹工卡县斯布村草场优势物种进行了测量以及山地灌木丛植被覆盖信息进行了采集，在海拔4934m地方测量了当地优势物种珠芽蓼、滨藜的叶绿素和叶面积指数；珠芽蓼叶绿素含量最大为51.5，平均值为42.3，滨藜的叶绿素含量最大为59.9，平均值为51.5。优势灌木丛的叶面积指数介于0.5～1.7之间。思金拉措附近海拔4970m的草地叶面积指数在4.9～5.3之间；因观测时间处于下午，灌木稀疏，优势物种叶面积指数介于0.15～0.37之间。

当雄县主要以草原生态为主。境内草原占总面积的30%，海拔最高7200m，平均海拔4200m。地势呈东北高、西南低。属高原寒温带半干旱季风气候区，冬寒夏凉，多大风。年日照时数2881小时。年降水量481mm。8级以上大风年均可达74 天。最多可达128天。主要自然灾害是雪灾，次为风灾、旱灾、虫灾、鼠灾等。当雄草原大样方采集优势物种地方海拔4294.64m，优势物种为小嵩草，由于测量误差，小嵩草叶绿素含量在45～59不等。

拉萨市周边存在少量的农田生态系统，科考队在考察曲水县农田生态系统发现当地人主要种植玉米和青稞；曲水县海拔3615.7m农田主要种植玉米和青稞，玉米叶绿素含量介于31.0～39.4 之间，平均叶绿素含量34.0；青稞叶绿素含量在40.8～56.1之间，平均叶绿素含量49.1；青稞叶面积指数为2.01～3.6。

那曲地区属于典型的高寒草原植被覆盖区域，在色尼区附近（海拔4576.78m），经多处采集识别，此处主要植物为小嵩草和火绒草；测量小嵩草和火绒草叶绿素可知：小嵩草叶绿素含量平均值为4.6，叶面积指数均值介于4.96～5.2之间；火绒草叶绿素含量在43～57.5之间，平均叶绿素含量为50.1。沱沱河到格尔木之间选择了可可西里草地和昆仑山下戈壁考察优势物种，可可西里地势较为平坦辽阔，平均海拔4600m以上，植被以矮小的草本和垫状植物为主，木本植物极少；海拔为4914.4m区域优势物种为银边草、红景天、火绒草、草地风毛菊；草地风毛菊叶绿素含量在51.4～69.7之间，平均叶绿素含量66.3；银边草叶绿素含量47.7～62.4 之间，平均叶绿素含量54.3；红景天叶绿素含量38.1～50.9，平均叶绿素含量44.9；火绒草叶绿素含量在48.1～66.4，平均叶绿素指数57.3。经过昆仑山口，海拔高度一度降低，空气湿度也逐渐减小,在纳赤台附近（海拔3816.6m，东经94.35O，北纬35.84O）植被稀疏，物种较少，优势物种主要以人工种植的高山柏和圆柏为主高山柏叶绿素含量介于21.1～41.3，平均叶绿素含量28.3；圆柏叶绿素含量9.9到27.7之间，平均叶绿素含量17.0。

格尔木属大陆高原气候，降水稀少，干旱，地势较为平坦，天气多以晴好天气为主，人烟较为稀少，格尔木到都兰县之间进行了部分路段以怪柳、白刺、苦马豆等植物为主。怪柳叶绿素含量平均值在1.7；白刺叶绿素含量平均值70.2；苦马豆叶绿素含量平均值为61.9；白刺叶绿素含量66.1；白刺等灌木叶面积指数在0.16～2.0之间；怪柳、苦马豆等灌木叶面积指数均值在1.2～2.5之间。

都兰属于高原干旱大陆性气候，植被覆盖少，在这里我们进行了尺度化研究；尺度化研究区域位于98.25OE，36.46ON，海拔3260m的地方；主要优势植物为羊茅、披针叶野决明、滨藜；同样还存在少量的苣荬菜；100个样方采集中，羊茅的叶绿素平均值为19.8，披针叶野决明的平均叶绿素为29.945，苣荬菜平均叶绿素为8.21，滨藜叶绿素含量为24.8。

刚察县人类活动较多，气候属于高原大陆性气候，地势较为平坦。我们选择人烟相对稀少的刚察县俄云（37.28ON，100.27OE，海拔3183.2m）进行了气象观测，小型无人机放飞还有小样方测量；该地草地不同于高寒草甸，草地生态良好，该地优势物种为笔管草/狗牙根，长花马先蒿为主；笔管草叶绿素含量平均为13.14；长花马先蒿叶绿素含量平均为40.8；笔管草，长花马先蒿等植物叶面积指数介于4.6～5.6之间。

3 结论与讨论

通过此次科学调查，采集了青藏公路沿线主要优势植被信息和气象要素，为研究青藏高原西风、季风变化对植被变化的影响奠定了数据支撑；同时，调查表明：高原亚寒带季风半湿润区主要以火绒草、小嵩草、银边草、红景天、草地风毛菊为主；高原干旱季风区以怪柳、白刺、苦马豆、沙松等小叶、针叶植物；高原温带半干旱季风区则适宜青稞和玉米等农作物的生长。在测量时我们还发现叶面积指数大小和植被的密实程度以及阳光的强弱有关。

青藏高原地势广阔，海拔差异大，气候差异明显，不同地区的优势植物上也不相同；采集时段位于印度季风爆发季节，采集数据能够表征季风对植被的影响，但是存在在季风爆发前采集数据还有缺乏，还需加强在季风爆发过程中采集更多时次的数据，多时段观测植被的变化特征。