公路植被恢复空间分布关键技术

利用GIS空间分析技术，对震后灾区青海共和至结古（玉树）段公路走廊带进行遥感数据的收集和处理，利用已提取土地分类信息，对公路3 km内缓冲带进行缓冲分析，把公路分布图与遥感解译图像数据进行叠加分析，得到区域三级土地利用分类现状图及植被分布现状图。在此基础上，通过实地调查验证，采用样方法对遥感解译图像数据进行实地调查，利用区域公路沿线植被恢复群落演替和优势种数据开展空间插值分析，与区域植被现状图进行叠加分析，得到震后多年冻土区公路植被恢复空间分布图。

（1） 沿线样地植被恢复群落及环境因子样方调查方法

2013年7月对青海共玉公路走廊植被恢复进行了实地样方调查，调查内容包括沿线地理位置调查和植被调查。沿线调查了公路路基桩号、地理位置、海拔高度等。植被调查的主要范围是对植被的生长量（地上、地下）、植株高度、植被盖度、植被根系状况以及种类等指标。植被调查主要采用实地沿线样方调查方法。其中样方布设原则有以下几点：

① 样地的选择应能够反映沿线生态系统类型的地带性特点，样方在样地内设置。

② 选择样方时既要考虑具有代表性生态系统类型中的种群，又要有随机性。

③ 样方沿公路两侧布设，能够充分体现公路沿线生态系统类型。

④ 如遇河流、建筑物等障碍，选择周围邻近地段植被类型相同、环境状况基本一致，具有与原定点相同代表性的地点进行采样。

⑤ 样方形状一般为正方形，根据地形情况也可长方形布设。对于乔木群落样方面积为10 m×10 m；灌木群落样方面积为5 m×5 m；草本群落样方面积为1 m×1 m。

在进行调查植被群落时，应用机械布点的样地布局方法和典型抽样方法进行常规生态学调查。选取沿线不同地段进行采集调查，总共选取了20个样地采集区。具体采集方法为：在每个采集点内，草本层采集1 m×1 m的样方，灌木层采集4 m×4 m的样方，乔木层采集5 m×5 m的样方，然后按照草木、灌木、乔木层，分别测量样方内最高最低的植株高度，以及植物的地上高度和地下根系长度、植被总盖度、植被的种类、优势种和分布状况，同时记录每个样方的海拔、经纬度。然后在样方内选取10 cm×10 cm的土方带回实验室分别进行地上和地下生物量的测定，总共布置了40个采集点。样方采集如图4—6所示。

（2） 沿线样地植被恢复群落及环境因子样方测定方法

图4—6　样方采集

海拔和经纬度用相应测量仪器测定，各个样方内的植被覆盖度采用目测法并且以百分比估计，生长类型主要有藤本、草本、灌木、乔木；地上以及地下生物量的测量方法采用在样方内采集0.1 m×0.1 m的土方然后带回实验室，剪切地表植被使用电子天平进行称重，并且记录植物鲜重。样方内植物高度用卷尺测量每种植物的高度，包括地上植物高度和地下植物根系的高度测量，同时记录现场各植物种类、数量、密度。根系的状况主要在现场测量完成并记录数据，根系长度也在现场用卷尺测量。采集土方测量方法：带回的每个土方测量其表面植物高度，然后剪掉表面植物，用水冲洗土方直至只剩根系，然后晾干根系用电子天平称其干重并记录。具体测量过程如图4—7～图4—12所示。植物分布类型主要包括散状、团状、片状。土壤的碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量和pH值，采用常规分析方法，参照《土壤全氮测定法（半微量开氏法）》《土壤全磷测定法》《土壤全钾测定法》《土壤检测 第6部分： 土壤有机质的测定》《森林土壤水解性氮的测定》《石灰性土壤有效磷测定方法》《土壤速效钾和缓效钾含量的测定》《土壤中pH值的测定》相关标准，其中土壤的有机质采用K2Cr2O7—H2SO4外加热法；速效氮采用L KCl提取，流动分析仪测定法；速效磷采用NaHCO3提取，钼锑抗比色法；速效钾采用NH4OAc浸提，火焰光度法。

图4—7　测量地上植物高度图

图4—8　土方采集

图4—9　土方根系称重

图4—10　土方根系称重

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图4—11　植物高度测量

图4—12　植物根系长度测量

（3） 沿线植被群落及环境因子调查统计

公路沿线调查样地统计见表4—6。

表4—6　公路沿线调查样地统计表

（续表）

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