1.1　三江源區自然概況

1.1.1　地質地貌特征

三江源區位于青藏高原腹地，是青藏髙原的主體部分，地理位置介于東經89°24'～102°41'，北緯31°39～36°16'。在古近紀-新近紀中期以前，同西藏高原、川西高原、滇西北高原一起，曾被古地中海（特提斯海）所淹沒。自漸新世末，發生了強烈的喜馬拉雅造山運動，海水西撤，青藏高原才大規模、急劇地從滄海中升起成為陸地。這次造山運動強烈地影響著整個青藏高原及其外圍地區的地質構造，在喜馬拉雅造山運動之后，形成了三江源區現代山岳形態的基本特征。昆侖山及其支脈的巴顏嘧拉山、阿尼瑪卿山和唐古拉山脈構成了三江源區的骨架，海拔3335～6564m，平均海拔約4000m，其間由一系列相間分布的高山、溝谷、盆地等組成，并分布有冰川、裸巖、高寒荒漠、草甸、濕地、湖泊與河流。北面，莽莽的昆侖山橫空出世；西面，綿延的可可西里山神奇壯麗；東面，巍巍的巴顏喀拉山高峻逶迤；南面，雄偉的唐古拉山冰雪接天。這些巨大的山系縱撗錯落，在高原面上聳立起2000余座海拔5000m以上的高峰。每一座高峰之上便是終年不化的積雪和千萬年凝凍的冰川，冰川總面積超過5000平方公里，儲水量約4000。這些大山不僅是江河的搖籃，也成為一條條大江大河的分水嶺。

1.1.2　氣候

三江源區在氣候區劃上屬于青藏高原亞熱帶的那曲-果洛半濕潤區和羌塘半干旱區，氣溫分布呈現東南高西北低的總趨勢，具有典型的內陸高原氣候特征。日照時數多，總輻射量大，光能資源豐富；夏季涼爽，冬季寒冷，熱量資源差；降水時空分布差異顯著；氣象災害多，危害嚴重，大風、沙暴、缺氧等現象突出。

1.1.2.1　氣溫

三江源區各地年平均氣溫為-5.4～4.1℃，年平均氣溫最高中心在囊謙，達4.1℃，玉樹為次高中心區，年平均氣溫3.2℃左右。黃河源頭的瑪多、清水河至唐古拉山伍道梁及其以西是年平均氣溫最低的地區，在-4℃以下，伍道梁為-5.4℃；年平均氣溫0℃以上的地區只有海南以及果洛，玉樹的南部地區（圖1-1）。

一年內以夏季氣溫最高，最暖月7月平均氣溫為5.5～13.2℃：黃河源頭至唐古拉山腹地與祁連山區仍然為低溫區，7月平均氣溫在8℃以下，伍道梁只有5.5℃。冬季1月氣溫最低，全區平均氣溫為-16.7～-4.7℃。春季4月全區平均氣溫-4.0～4.0℃，秋季氣溫一般比春季低，10月平均氣溫-9.2～-4.9℃。極端最低氣溫，瑪多為-48.1℃。三江源區氣溫年較差最大的是同德，為17.4℃多；果洛、玉樹西北部的瑪多、伍道梁只有14.0～9.2℃，是全區以及全省氣溫年較差最小的地區；其余大部分地區為15～16℃。

青海省農牧業常用的氣溫界限是0℃、10℃。日平均氣溫穩定通過0℃的初日，標志著土壤開始解凍，牧草開始萌動，多種作物開始播種，農耕期開始，大地呈現明顯的春來跡象。日平均氣溫穩定通過0℃的初日，在青海省地區分布總的趨勢是東部及柴達木盆地早，祁連山地和青南高原晚。青南高原大部分地區在4月20日以后，伍道梁≥0℃的初日始于6月1日，為青海省最遲；只有南部的谷地出現在4月20日前。從全區看，各地日平均氣溫≥0℃初日的早晚，相差一個半月。日平均氣溫穩定通過0℃的終日，其地區的分布形勢與≥0℃初日的分布形勢相反，即≥0℃初日開始早的地區，終日出現晚，≥0℃初日開始晚的地區，終日則來得早。三江源區，≥0℃終日在10月10日前出現；而可可西里地區9月20日前，日平均氣溫≥0℃便告結束，只有南部谷地，終日在10月10日以后。≥0℃的持續日數，也是南部谷地中的久治、班瑪、玉樹、囊謙等地較長，大部在200天以上，北部和西部山地少于180天，清水河、瑪多、沱沱河、伍道梁不足150天，其中伍道梁僅有109天；其余地區為180～200天。全區日平均氣溫≥101天的日數較少，北部和西部山區不足20天，唐古拉山至果洛藏族自治州西部最少，不足5天，南部谷地為85～120天^［2］。

1.1.2.2　太陽輻射

三江源區太陽輻射年總量為5975～6720MJ/m²，髙于我國東部同緯度地區，是我國輻射資源較豐富的地區之一。區內空間分布由西北向東南逐漸遞減。瑪多、沱沱河、伍道梁普遍超過6550MJ/m²，其中沱沱河高達6720MJ/m²，是全區總輻射量最大的地區。其余地區絕大部分年總輻射量小于6720MJ/m²。河南、澤庫、興海、同德、瑪沁、達日、玉樹、囊謙、曲麻萊、治多、雜多等地的年總輻射量一般為6000～6500MJ/m²，久治是全區年總輻射量最小的地區，僅為5975MJ/m²。全區總輻射量的年內時間分布基本一致。各地12月總輻射量均小于411MJ/m²，各地總輻射量以4～8月最多，占年總量的49%～55%，月總輻射量大部分地區超過600MJ/m²。

總體上，三江源區年日照時數要比我國東部相近緯度的地區多，比四川盆地的北部、陜西南部、河南西部相近緯度的地區多400h左右；即使日照時數較少久治、達日、班瑪與東部相近緯度的地區比較也偏多。在作物、牧草生長季，即日平均氣溫≥0℃期間日照時數為820～1600h，同德、興海以及果洛、玉樹藏族自治州的南部為1200～1600h，唐古拉山的伍道梁至玉樹藏族自洽州的清水河之間只有820～870h。

1.1.2.3　降水狀況

三江源區地處青藏高原腹地，地形復雜多樣，既有巍峨的高山，又有坦蕩的高原，還有大小不等的盆地以及寬窄不一的谷地，致使降水的分布不但在地域分布上差異顯著，在季節分布上也極不均勻；降水的種類也較多，一天中雨、雪、霜、雹都出現的情況并不鮮見。年降水量主要集中在夏秋（4～9月）牧草生長季，降水量占到年降水量70%～80%。

三江源區多年平均降水量為274.6～746.9mm。年降水量的分布由東南向西北漸次減少。東南部，離該區域主要的水汽源地——孟加拉灣較近，受西南季風影響較明顯，同時由于青藏高原本身的作用，這一帶低渦和切變活動比較頻繁，而且地形由東南向西北升高，有利于對氣流的抬升，成為該省年降水量最多區；西部及三江源頭一帶，年降水量大部為400mm左右；且越往西北部，降水量越少。其季節分配特點是：夏季多，冬季少；秋季降水多于春季降水。春季（3～5月），各地降水量占年降水量的9%～20%，大部地區在20%以下（圖1-2）。

從各季節農牧業生產對降水的需求來看，春季由于繼承著上年秋冬兩個少雨季節，同時春季氣溫回升快，大風日數多，蒸發量大，因此春季大部分地區普遍缺水，春旱比較頻繁，對農牧業生產十分不利；夏季是三江源區農作物和牧草生長的旺盛時期，溫度高，需水量大，較多的降水對農牧業生產十分有利；秋季該區的農作物已成熟或收割，牧業區的牧草也逐漸黃枯，所以總體來看，秋雨對當年的農作物或牧草的意義并不大，但影響來年春季的土壤墑情，對春播、出苗起著重要的作用；冬季該區無農作，在高淺山和腦山地區的陰坡，可形成較久的積雪，對春后的土壤墑情起一定的作用。

三江源大部地區年降水量不多，降水強度不大，但相對來說，降水日數較多。日降水量≥0.1mm的降水日數為100～173.4天。其降水強度一般較小，降水日的86%以上是小雨。大雨日（降水量≥25mm）≤2天，一日最大降水量為10.7～106.5mm。全年日降水量大于5mm的日數超過30天的僅有果洛、玉樹兩州的東南部；超過40天的地區已為數不多，僅河南、久治、班瑪等地。

1.1.3　水文特征

長江源區水系是由長江正源沱沱河、南源當曲、北源楚瑪爾河以及通天河上段組成，有一級支流340條，二、三級支流縱橫密布的外流水系。沱沱河位于三江源區西部，主干流經格爾木市代管的唐古拉山鄉，全長350.2km，流域面積1.76萬平方公里，年平均徑流量9.18億立方米。匯入沱沱河的支流眾多，其中一級支流97條，流域面積大于1000平方公里的有3條，300～1000平方公里的有10條。當曲位于三江源區南部，流經雜多縣、治多縣及唐古拉山鄉，流域面積3.07萬平方公里，當曲全長351km，年平均徑流量46.06億立方米，是三江源區最大的河流。長江源區的現代冰川均屬于大陸性山地冰川，主要分布在唐古拉山北坡河祖爾肯烏拉山西端。當曲流域冰川覆蓋面積最大，沱沱河次之，楚瑪爾河最小。長江源區冰川總面積1496.04平方公里，儲量1496億立方米，年消融量11.87億立方米。

黃河源段有一級支流54條，其中流域面積在1000平方公里以上的有3條，500～1000平方公里的有4條，300～500平方公里的有2條。二級以下支流眾多，大都集中在干流右岸一級支流卡日曲、多曲河勒那曲水系，這三條支流的流域面積占河源總流域面積的50%。二級支流流域面積在1000平方公里以上的有2條，500～1000平方公里的有1條，300～500平方公里的有2條。據瑪多縣黃河沿水文站資料，多年平均徑流量6.02億立方米，多年平均流量19.1m³/s。徑流量具有顯著的季節差異，5～9月徑流量占年徑流量的49%，7～11月徑流量占62.2%。豐水期與降水集中期后延了2個月，反映了上游河川的槽蓄與湖泊的調節等作用；枯水期從12月到翌年6月，徑流量占全年徑流量的37.8%。最枯徑流量多發生在11月，其次發生在12月，再次發生于1～4月的次數較少。黃河源區冰川總面積191.95平方公里，冰川總儲量191.95億立方米，年融水1.65億立方米^［3］。

瀾滄江地區水系發育，有一級支流50條，其中流域面積在1000平方公里以上的有扎阿曲、阿曲、布當曲；流域面積為100～1000平方公里的有扎加曲、隴冒曲、結拋涌查日曲等13條；流域面積在100平方公里以下的有尕郡曲、加果章斗曲等34條；有二級支流100余條，其中流域面積超過100平方公里的有6條，最大的是流域面積為452平方公里的托吉曲。瀾滄江干流扎曲在流經雜多縣城時河口水面寬50～55m，平均水深1.5～1.7m，流速1.0～1.5m/s，流域平均年徑流深236.6平方公里。區內大多數支流多年平均流量都在1m³/s以下，僅有幾條支流大于1m³/s，最大的一級支流扎阿曲多年平均流量19.60m³/s。瀾滄江區域冰川總面積124.75平方公里，冰川總儲量124.75億立方米，年融水1.65億立方米，占全區水資源總量的6.6%^［4］。

1.1.4　土壤理化性質

1.1.4.1　土壤類型

區域土壤的形成與分布受地貌、氣候、圍巖、植被及水分等條件的控制。三江源區所具有的高寒干燥與強太陽輻射的氣候條件，廣泛發育的冰緣沼澤與凍土、高寒草甸與蓽原為主要類型的植被條件等成土要素，決定源區土壤以高山寒凍成土為主要類型。三江源區土壤屬青南高原山土區系。由于青藏高原地質發育年代晚，脫離第四紀冰期冰川作用的時間不長，現代冰川還有較多分布，至今地殼仍在上升，高寒生態條件不斷強化，成土過程中的生物化學作用減弱，物理作用增強，土壤基質形成的膠膜比較原始，成土時間短，區內土壤大多厚度薄、質地粗、保水性能差、肥力較低，并容易受侵蝕而造成水土流失。按四級分類制，三江源區地域性分帶土壤主要有高山寒漠土、高山草甸土、高山草原土、山地草甸土及栗鈣土等，非地帶性隱域土壤類型主要有草甸土、沼澤土、泥炭土和風沙土等類型。

三江源區土壤類型具有山地垂直地帶性和水平分異規律，隨海拔升高，土壤類型呈現高山草原土、髙山草甸土、髙山寒漠土的分布帶譜。在平面上，從源區東南向西北，土壤出現高山灌叢草甸土、高山草甸土、高山草原化草甸土、高山草原土、高山荒漠草原土的過渡規律。土壤以高山草甸土為主，沼澤化草甸土分布也較普遍，但面積不大，受高寒作用的影響，地表物質風化過程緩慢或由于新露出地面風化度很淺，現代土壤仍處于新的成土過程中。

1.1.4.2　土壤物理特征

三江源區特有的寒凍氣候條件和廣泛分布的冰緣地貌，加之十分年輕的成土過程和微弱的生物作用，使該區域土壤具有明顯的粗骨質、分層不明顯的發育特征。位于高山頂上部靠近冰雪帶的髙山寒漠土，由于脫離冰川作用影響最晚，氣候嚴寒多風，土壤凍結時間漫長，凍融交替頻繁；太陽輻射強烈，晝夜溫差較大；因此土壤發育遲緩，成土過程以物理風化為主。此類土壤土體質地很粗，粒徑大于0.25mm的塊石、礫石等含量達到395～582g/kg，粒徑大于0.05mm的中粗砂、礫石等含量一般超過870g/kg；土體剖面風化不明顯，土被不連續。高山草甸土是三江源區最主要的一類土壤，廣泛分布在高山中上部山坡、渾圓山丘、河谷階地、湖盆灘地等地帶，母巖以物理風化為主，但由于植被發育，存在一定的生物與化學風化作用；由于土壤母質抗風化能力的不同，該類土壤質地差別懸殊，從黏土到礫石砂土都有，從剖面機械組成來看，主要集中在粒徑為0.01～0.25mm的粗、細砂及粗粉粒，含量可達410～650g/kg，一般礫石含量亦較高，且表現出剖面上部含量低于下部的規律。高山草原土的成土過程與髙山草甸土相似，但降水明顯減少，旱化增強，植被成分已由密叢性莎草轉變為稀疏性禾草，甚至以耐干旱的小灌叢、墊狀植被為主。高山草原土粗骨性明顯，其粗粒含量明顯高于高山草甸土類，粒徑大于0.01mm的粗砂、礫石等含量超過810g/kg，土壤表層多砂礫化。土壤剖面形態以高山草甸草原土發育較好，具有與高山草甸土相似的構型，但有機質含量較低，髙山草原土剖面分化相對較弱。草甸土主要分布于河流沿岸的河漫灘地、湖濱洼地或沼澤退化跡地等，成土母質以沖洪積物和湖積物為主，受中生植被的影響和氧化-還原環境交替作用，土壤發育微弱，土體具有明顯鐵銹斑紋。與高山草甸土相類似，草甸土粒度組成也主要集中于0.01～0.25mm的中粗砂、細砂與粗粉粒，含量占58%以上，粗礫成分主要分布于剖面下部。沼澤土廣泛分布于三江源區，土壤底部存在多年凍土層，腐殖質積累與潛育化過程為其成土過程，一般泥炭發育；由于母質來源不同，沼澤土質地差異明顯，湖積物細粒成分較多，冰水沉積物黏粒含量較少，總體上沼澤土粒度組成與高山草甸土相似，以粗細砂和粗粉砂為主。在高寒氣候控制下，三江源區土壤普遍表現為粗骨性、含礫石成分高、土壤化學與生物風化作用弱，以石質礫土、砂壤土為主^［1］。

1.1.4.3　土壤化學特征

由于自然條件的差異，不同地區同類土壤化學性質差異較為顯著，尤其是高山草甸土、高山灌叢草甸土，其有機質、速效養分變化幅度較大。不同類型土壤有機質含量相差較大，其含量高低次序排列為：沼澤土＞高山灌叢草甸土＞髙山草甸土＞髙山草原土＞高山寒漠土，反映出植被發育程度越好，有機質含量愈高的基本規律。在同一土壤剖面中，有機質的垂直分布規律從高到低是A層、B層、C（D）層，沼澤土這種現象尤為明顯，具有顯著的表聚現象。同海拔較低的平原地區土壤相比（平原灰鈣土一般平均為9.5～14.6g/kg，棕鈣土10～12.8g/kg，灰棕漠土小于6.0g/kg），該區域土壤有機質含量普遍較高，反映出三江源區寒冷、凍融條件下土壤有機質不易分解、易于在土壤中積累的現象。從土壤常量養分要素分析中看，氮素（包括水解氮）在土壤中的含量分布與有機質相似，而且全氮占有機質含量的5.77%～7.07%，堿解氮占全氮含量的4.98%～11.6%，與同區域平原土壤接近，比同為寒冷凍融條件下的東北地區土壤（全氮占有機質的3%～5%）堿解氮占全氮3%～59%要高。土壤全鉀和速效鉀含量豐富，略高于全國平均水平，全磷和速效磷含量較缺乏。總體上講，三江源區土壤養分潛在肥力高，表現在有機質含量髙，多鉀少磷，氮素水平較高，可溶態氮除寒漠土以外，其余土壤在中等以上^［1，3］。

1.1.5　主要草地資源及其特征

高寒草甸類是在高原（高山）亞寒帶和寒帶寒冷而濕潤的氣候條件下，由耐寒多年生中生草本植物為主或有高寒灌叢參與形成，是以矮草草群占優勢的一類草地類型，它在青藏高原草地類型當中占絕對優勢，是青藏高原主要草地類型之一^［5］。根據高寒草甸對水熱條件的適應以及建群種的形態、生態-生物學特性，將高寒草甸劃分為高寒草原化草甸、高寒嵩草草甸、沼澤化草甸和高山灌叢草甸^［6］。

1.1.5.1　高寒草原化草甸

高寒草原化草甸是指由耐低溫的旱中生短根莖密叢地下芽嵩草屬植物所形成的植物群落，而且在群落中混生有旱生多年生草本植物，是過渡于典型高寒草甸與草原（包括溫性草原和高寒草原）的中間過度類型。高寒草原化草甸僅包括高山嵩草草原化草甸一個群系，以高山嵩草為建群種的草原化草甸是三江源區分布最廣、面積最大的類型之一^［7］。主要分布在海拔3200m、5600m的森林帶以上的高寒灌叢帶和廣袤的高原面上，自北而南其分布高度逐漸抬升。分布地區的氣候特點為：寒冷、少雨、日照長、太陽輻射強烈、風大、蒸發量大，年平均氣溫-40～-1℃，年降水量350～500mm。高山嵩草草甸經濟利用價值很高。高山嵩草草質柔軟，營養豐富，適口性強；耐放牧踐踏，是一類很好的天然放牧場，適宜放牧牦牛和藏羊^［7］。

1.1.5.2　高寒嵩草草甸

高寒嵩草草甸是適應中濕環境的一類草甸群落，主要分布于青藏高原東部3200～5200m的排水良好的灘地、山地陽坡、陰坡等。主要有矮嵩草草甸、高山嵩草草甸、線葉嵩草草甸、禾葉嵩草草甸、四川嵩草草甸、短軸嵩草草甸等幾個群系。優勢種植物，如矮嵩草、線葉嵩草等，生長比較茂密，群落總覆蓋度40%～90%。群落結構簡單，僅草本層一層；外貌整齊，呈黃綠色。常見的伴生種類有喜馬拉雅嵩草、異針茅及雜類草的圓穗蓼、珠芽蓼、高山唐松草、矮火絨草等。

1.1.5.3　沼澤化草甸

沼澤化草甸是由濕中生多年生草本植物為主所形成的植物群落，是典型草甸向沼澤的過渡類型。它的分布一般與特定地形所引起的土壤水分狀況有密切聯系，是在地勢低洼、排水不暢、土壤過分潮濕、通透性不良等環境條件下發育起來的。土壤為沼澤化草甸土，有機質質量分數高達20%、70%，pH值為6.0、8.0。沼澤化草甸廣泛分布于三江源區各地的湖濱、山間盆地、河流兩岸的低階地、山麓潛水溢出帶及高山上部冰川前緣、山地分水嶺之鞍部等地形部位，青海南部的莫云灘、星宿海等地尤為集中。因長期的寒凍和融凍作用，使地表產生了許多特有的凍土地貌，即凍脹丘、熱融凹地和熱融湖塘，群落結構比較簡單，層次分化不明顯。草層生長茂密，覆蓋度達60%～90%。

由于沼澤化草甸所處的局部微地形及其水文條件和土壤條件的差異，植物群落的建群種截然不同。可分為藏嵩草草甸、大嵩草草甸、甘肅嵩草沼澤化草甸等幾個群系，是三江源區主要的水分涵養區。該類型群落以藏篙草為優勢種，伴生種類有羊茅、雙叉細柄茅、細柄茅、山地虎耳草等^［6］。

1.1.5.4　高寒灌叢草甸

高寒灌叢是指由耐寒性的中生或旱中生灌木為建群層片所形成的植物群落，而且它們廣泛分布于三江源區及其鄰近地區森林線以上的高山帶。它是具有垂直地帶意義的相對穩定的原生植被類型。組成這類灌叢的區系成分比較復雜，主要以北溫帶成分杜鵑屬、柳屬、繡線菊屬、金露梅屬和溫帶亞洲成分錦雞兒屬等植物組成，灌叢下草本植物種類較多，以多年生寒冷中生植物為主，其地理成分以北極-高山種類為優勢。高寒灌叢適應寒冷、半濕潤的氣候條件，分布地區的年平均氣溫在0℃以下，年降水量為400～600mm，冷季漫長，植物生長期短暫。一般自5月中旬開始萌發生長，進入9月下旬即開始凋枯。在漫長的冷季，經常受勁風的侵襲，因而形成了多種多樣的形態—生態特征。根據高寒灌叢的生態外貌特征、種類組成、層片結構、發育節律和生態地理分布規律，劃分出2個群系組，即高寒常綠灌叢和高寒落葉灌叢。