青藏高原沙漠化严重,而青藏铁路沿线的沙漠化尤为需要关注。本文选取青藏铁路沿线严重沙化地区乌兰段与北麓河段,研究了乌兰不同植被恢复林地植被特征和土壤养分含量变化、北麓河沙化草原退化植被特征与土壤微量元素关系和沙埋对青藏高原本地草种萌发、幼苗出土和生长的影响,以探究青藏铁路沙化段退化草原的退化特征、人工植被恢复措施效果,及青藏高原草种在沙埋情况下最适合的萌发和出土条件,为青藏铁路沙化土地恢复和重建提供参考。(1)对青藏铁路乌兰沙化区不同植被恢复林分研究,结果表明:1、无论是在未恢复沙地还是植被恢复样地,植被恢复林地下灌木和草本的数量都比较少;随着林分生长,植被恢复样地物种数量增多,其中沙棘(Hippophae rhamnoides)林下物种数量最高,群落结构最为复杂,生物多样性最好;2、植被恢复林分下土壤容重都明显减小,土壤孔隙度、毛管孔隙度增加,土壤的持水蓄水能力在增加,土壤中的有机质、全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾量,对比未恢复沙地都明显提高,土壤表层养分含量高于下层,土壤元素表聚性明显,在土层0～20cm 土壤肥力顺序为:柽柳(Tamarix chinensis)>沙棘>新疆杨(Populus bolleana)>小叶杨(Populus simonii)>柠条(Caragana korshinskii)。通过对恢复样地植被调查和土壤取样分析,得到沙棘和柽柳对土壤的改良效果是最明显的。(2)对青藏铁路北麓河地区高寒沙化草地退化植被及土壤性状的野外调查与取样分析,其主要结论如下:青藏苔草草原沙化过程中,植被种类逐渐减少,并且优势种从未退化草原的青藏苔草演替为青藏苔草(Carex moorcroftii)与矮生嵩草(Kobresia humilis)、高山嵩草(Kobresiapygmaea)共存,重度退化优势种消失,由丛生高大的苔草群落演替为低矮型、匍匐型杂草群落,旱生沙生植物出现;群落物种均匀度指数、物种丰富度指数先增加后降低,多样性指数降低;土壤中粉粒含量、黏粒含量、全P、有效态Cu、有效态Fe含量显著降低(P<0.05),有效态Zn含量显著升高,而土壤pH、全K、砾石比变化不显著。相关性分析表明:青藏高原苔草群落的物种多样性指数、均匀度指数、物种丰富度指数与土壤中黏粒含量、pH、有效态Zn含量显著相关(P<0.05),其中有效态Fe与物种均匀度指数正相关关系,主要体现在植被的聚集存在较为显著影响,有效态Zn含量可以作为指示高寒苔草草原植被退化的关键性指标。(3)为筛选适用于高寒沙化草地植被恢复的植物,研究了不同沙埋深度(0、1、2、3、4和6 cm)对中华羊茅(Festuca sinensis)、短芒披碱草(Elymus breviaristatus)、巴青垂穗披碱草(Elymusnutans)、青海冷地早熟禾(Poacrymophila cv Qinghai)4种青藏高原植物种子萌发、幼苗出土和生长的影响。结果表明:沙埋深度对4种草种幼苗出苗率、根长、株高、根冠比以及生物量的分配都有显著影响(P<0.05);种子发芽率与千粒重之间呈显著正相关关系(P<0.05),千粒重大的种子有较高的发芽率。随着沙埋深度增加,中华羊茅、短芒披碱草、巴青垂穗披碱草种子出苗率、根长、株高和地上地下部分生长量都呈现出先上升后下降的趋势,当沙埋深度超过4 cm,青海冷地早熟禾种子不能出苗。对于幼苗出土和生长来说,中华羊茅、短芒披碱草、巴青垂穗披碱草和青海冷地早熟禾的最佳沙埋深度分别为1～3 cm、2～3 cm、1～3 cm和1～3cm。因此,在植被恢复和重建过程中,应选用质量好且千粒重大的种子,进行1～3 cm的中度沙埋以提高出苗率、增大幼苗定植率。