亟待研究——青藏高原上的櫟類常綠矮林

2020-09-03 中林聯林業智庫


一、一個大家都不知道的事實


有一個大多數人都不知道卻又司空見慣的事實是,我國的青藏高原,到處都分布著櫟類硬葉常綠矮林。


國內的科學文獻也講過,對於我國的青藏高原櫟類,國內外都十分缺乏認識,除了少數的幾個專家,好像大家都忘了一樣。對於這樣的一個大事實,我們向國際櫟類專家們求教,他們也都毫不知情。


我們不敢說,這是否是我國林學的一個空缺?


大家都知道,青藏高原是我國的第三臺地,約佔全國總國土面積的25%。這裡是到處都是雪域冰川、深切峽谷,它是高原水塔,滋養著中華大地。這裡處處都是秘境。就在這一片片秘境裡,分布著一片片特殊的森林——櫟類常綠硬葉林。

圖1 我國的青藏高原


圖2 高山櫟矮林


圖3 高山櫟矮林 林內情景


整個藏區特別是西藏東部和東北部,滇西北、川西南和川西地區,到處都是這種高山櫟。從深切的谷底到高山雪線,從高山大川,到山頂坡地,在所有這些地段,有大面積的櫟類矮林或灌叢,之上才是雪線。


我國少數科學工作者提出了一個地理概念:中國-喜馬拉雅地區。包括川西、滇北、藏東南、貴州西部、甘肅西南部、喜馬拉雅山脈、青藏高原之一部,雲貴高原的北部,並以以雪寶頂、二郎山、大涼山和烏蒙山一線分水嶺為其東界。他們論述櫟類硬葉常綠林時,常使用這個地理概念。


其實,這個地理概念,基本上屬於硬葉櫟類的水平分布範圍,而川西、滇北則是其核心分布區。


世界上只有一個青藏高原,因此,全世界也只有這一片硬葉常綠櫟類資源。這片常綠櫟類資源有其特殊性、唯一性。它最大的特點是屬於青藏高原冰凍圈生態系統。我們自己不去研究這個青藏高原櫟類常綠硬葉資源,將沒有人來研究。


二、高山櫟的分布

我國的硬葉常綠櫟類林,分布於滇北、川西和藏東南地區,尤以金沙江流域的中下遊高山峽谷為集中。水平分布大致佔北緯25-32°,東起東經103°,向西經藏東南與不丹、尼泊爾相接。就其分布的面積而言,川西地區是面積最大的,約佔四川總林地面積的15%左右;滇北的面積雖然不大,但類型多樣;藏東南則是零散、間斷的小面積分布。它分布的垂直海拔高度範圍為1600-4600米,相對高差竟達3000米之多,這是世界上任何類型植被中所少見的。


我國青藏高原上分布有數十種這樣的櫟類。如高山櫟Quercus semecarpifolia,川滇高山櫟(Quercus aquifolioides Rehb. et Wils.),刺葉高山櫟Quercus spinosa David ex Franch.,矮高山櫟Quercus monimotricha Hand.-Mazz.黃背櫟Quercus pannosa Hand.-Mazz,灰背櫟 Quercus senescens Hand. -Mazz. Symb. Sin.,木裡櫟Quercus senescens var. muliensis (Hu) Y.C.Hsu et H.W.Jen,毛脈高山櫟Quercus rehderiana Handel-Mazzetti,光葉高山櫟Quercus pseudosemecarpifolia A. Camus,瀾滄櫟 Quercus kingiana,長苞高山櫟Quercus fimbriata Chun et Huang,帽鬥櫟Quercus guyavaefolia Levl,匙葉櫟Quercus dolicholepis,貢山櫟Quercus kongshanensis Y. C. Hsu et H. W. Jen,巴東櫟Quercus engleriana Seem.,錐連櫟Quercus franchetii Skan,炭櫟Quercus utilis Hu et Cheng,通麥櫟Quercus tungmaiensis Y. T. Chang,川西櫟Quercus gilliana Rehd. et Wils.,雲南波羅櫟 Quercus yunnanensis Franch.,鐵橡櫟Quercus cocciferoides Hand.-Mazz.,大理櫟Quercus cocciferoides Hand.-Mazz. var. taliensis (A. Camus) Y. C. Hsu et H. W. Jen,長穗高山櫟 Quercus. Longispica,易武櫟Quercus yiwuensis Huagn,西藏櫟 Quercus lodicosa E. F. Warb.等等。它們佔據著海拔1600-46000米的山地。


特別是滇西北、川西和川西南地區,在這一地區分布有若干個特有種,如川滇高山櫟、長苞高山櫟、帽鬥櫟和矮高山櫟,是高山櫟組特有種分布最多的地區(周浙昆1992)。中國橫斷山脈是最具代表性的植被,幾乎集中了全部的高山櫟類種類。


金沙江W拐彎處,生存著14種、3個變種的高山櫟類。有一個種(矮高山櫟Q.monimotricha)是一種矮小灌木,一個變種(灰背櫟Q.senescens var.muliensis)是灌木狀外,其餘的種多為喬木,有的種(川滇高山櫟Q.aqui folioides)樹高可達26米(雲南中甸、寧蒗)。金沙江的W型拐彎處可能就是其現代分化中心。

圖4 雪線上的櫟類矮林


圖5 從櫟類矮林流出的涓流

圖6 青藏高原上的常綠硬葉櫟類

圖7 青藏高原上的常綠硬葉櫟類


除了上述集中分布區,廣大的青藏地區還有零散分布,哪怕是在平均海拔4500米以上的阿里地區。


很可能在整個的青藏高原,都散生著櫟類矮林(對此,我們還沒有實地考察)。我們通過西藏遊覽者拍攝的視頻,就看到連古格王城一帶,也有分布。


圖8 青藏高原上的散生常綠硬葉櫟類

圖9 青藏高原上的散生常綠硬葉櫟類


圖10 阿里地區古格王城附近的高山櫟


由這些櫟類組成的森林,是我國植被類型中十分特殊的類型。它的存在和分布,構成了我國青藏高原上的一個特有現象。


三、高山櫟的特點


在青藏高原,硬葉常綠櫟類不僅能耐土壤乾旱瘠薄,而且能抗強風、耐強光照、耐寒和耐熱。也就是,在這裡,櫟類具有極強的耐受性,它能在各種逆境下保持常綠。


這些櫟類群落結構簡單,多數為單一樹種。隨著海拔升高,植被高度變矮,群落結構趨於簡單。所以,由同一優勢種組成的森林,有時高達20米以上,有時為3-5米的矮林。也有同一種高山櫟,生存在低海拔深切峽谷,同時也可能生存在高山雪線,在峽谷是高大喬木,在雪線是低矮灌叢。另外,某些青藏高原的硬葉常綠櫟類,還具有與一般綠葉植物不同的物候學特點,比如它的種子就不一定到秋季成熟。


高山櫟能在海拔4600m的環境下保持常綠,是與它的結構特徵分不開的。以川滇高山櫟為例,其葉片毛、鱗片的厚度隨海拔升高變化明顯,即海拔越高,毛、鱗片厚度越大。


硬葉常綠櫟類林是以川滇高山櫟(Quercus aquifolioides Rehd. et Wils.)林分布最廣,是青藏高原最具有代表性的主要高山櫟類林類型。


高山櫟存在實生、萌生兩種起源,構成為喬林、中林、矮林三種林分類型。


高山櫟種群存在著生長—死亡—生長的曲線。幼苗經過環境的強度篩選,以高死亡率(77%),換來少量的個體發育,在之後逐漸成長。


以川滇高山櫟為例,其種群在生長過程中會出現4次死亡高峰。在條件優越的生境中,川滇高山櫟種子大量萌發,而後隨著植株個體的增大,死亡率隨之升高。


高山櫟為喬木樹種,而在很多地方生長為灌木狀乃至矮灌叢。


按照林學理論,喬林和矮林會構成為三種林分。一種是喬林,一種是矮林,一種是中林。在青藏高原地區,這三類林分都存在。櫟類喬林多在低海拔地帶,中林只是一種過度林型,大部分是矮林。


四、有待研究的青藏高原硬葉常綠櫟類矮林


1、青藏高原常綠櫟類,究竟如何分類?


高山櫟類植物的研究很缺乏,甚至中文命名都很不規範。例如高山櫟(Quercus semecarpifolia)和川滇高山櫟(Quercus aquifolioides Rehb. et Wils.),「高山櫟」說起來是指一類植物,但從植物分類學上,它卻又是僅指一種植物。整個高山櫟類植物的植物學分類,都顯得欠缺嚴謹,而且少有人能夠說得清楚。


高山硬葉常綠櫟類植物,不是一個明確的分類單位。它是專指殼鬥科櫟亞屬中的高山櫟組植物和巴東櫟組的一部分植物(徐永椿等1978),但高山櫟組植物的分類仍然十分混亂(周浙昆2003)。


對於我國存在的高山櫟類植物,哪些屬於硬葉常綠櫟類,我們沒有找到一個清單。感覺是對於這類植物的存在,也很可能沒有搞清楚。


2、青藏高原櫟類矮林,是如何形成和演化的?


至於高山櫟類植物矮林,更是缺乏認識。對於大面積的櫟類矮林的形成及其演替,研究很少。因為,在那樣人煙稀少的高山地帶,櫟類天然林不可能都是人類破壞後才形成矮林。對於矮林的運行規律也說不清楚。


更重要的是,常綠硬葉櫟類的分布,除了比較集中的地區,更廣大地區是否也有分布?那些零散分布,是否也可能發展成為集中連片?如果回答了這個問題,也就是為高原地區的植樹造林奠定了理論基礎。因為,在青藏高原,造林不可能挖坑栽樹,水分供應機制也會不一樣。我們相信,高原地區的造林機制不同於低海拔地區,很可能有其特殊的規律。


3、青藏高原矮林的水源運行機制是什麼?


硬葉常綠櫟類矮林,由於面積很大,又多接近雪線,它們的水文作用如何?它在冰凍圈生態系統中,起什麼作用?是否像一般森林一樣?這些都還不了解。


中國科協發布了必須攻克的20個科技問題清單。其中提出如何優化變化環境下我國水資源的承載力,實現健康的區域水平衡狀態?


已知這些櫟類資源的主要生態作用,是水土保持。但是,青藏高原上的這些硬葉常綠櫟類資源,其生態功能可能遠不止這些。最主要的是它們與青藏高原冰凍圈生態系統有關。因為,正是這些櫟類灌叢,構成為雪線與林線交匯帶。有觀察說森林的水汽,會上升到雪原,然後以雪的形式補充給雪線。最主要的是,櫟類矮林的保水作用極強。但是這些方面需要研究。


任何區域水平衡都不能脫離青藏高原水塔的運行變化。我們知道,青藏高原上的雪原、冰川供養了青藏高原上的河流與溼地。而大面積的櫟類矮林,是其影響的一個因子。因此,必須把青藏高原常綠櫟類資源的變化,納入其中一起考慮。


4、青藏高原的櫟類矮林和灌叢,國家是如何統計的?


最後,在森林統計上,究竟是否把硬葉常綠櫟類矮林或灌叢統計在內了?大面積的零散分布,是如何對待的?


還有,我國的林業政策,是如何對待高原森林的,尤其是硬葉常綠櫟類資源?是把它們看成為一種資源還是看成為一種荒地?


我國的青藏高原硬葉常綠櫟類,它的面積究竟有多大?


5、建議發展一門青藏高原林學


最後,在我國,是否客觀上存在「青藏高原林學」呢?至少應當把全國的青藏高原櫟類搞清楚。如果搞清楚青藏高原的廣袤荒原都可以發展常綠硬葉櫟類,那麼,將會規避水資源對於造林的限制,並改變青藏高原的水塔功能。

圖11 阿里地區的散生高山櫟

圖12 阿里地區的散生高山櫟

圖11 圖12 阿里地區的散生高山櫟


我們覺得,我國的植樹造林,可能應當在廣大的青藏高原展開。

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