基于3S技術(shù)的西藏崗巴草原資源空間格局分布現(xiàn)狀

倉木拉

(西藏職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西藏 拉薩市 850000)

基于3S技術(shù)的西藏崗巴草原資源空間格局分布現(xiàn)狀

倉木拉

(西藏職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西藏 拉薩市 850000)

基于遙感(Remote Sensing, RS)、地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System, GIS)和全球定位系統(tǒng)(Global Position System, GPS)，即3S技術(shù)，應(yīng)用面向?qū)ο蟮淖詣?dòng)分類與人機(jī)交互分類結(jié)合判讀方式，以SPOT、TM影像為背景，結(jié)合地面調(diào)查樣地及歷史資料，準(zhǔn)確獲得崗巴縣草原類型空間分布現(xiàn)狀圖件及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果表明：崗巴縣草原總面積為365222.89hm2，占崗巴縣國土面積86.94%。該縣草原類型共劃分4個(gè)草原大類、6個(gè)草原亞類、21個(gè)草原型。各類草原類型面積最大為高寒草原類，占總草原面積58.66%；其次是高寒草甸類，占38.61%；第三位是高寒草甸草原類占2.56%；低地草甸類面積最少，占0.18%。該縣草原退化、沙化、鹽漬化面積為3809.91hm2，占該縣草原面積的46.36%，其中草原退化面積31.44%；草原沙化占12.96%；草原鹽漬化占1.96%。草原畜牧業(yè)是該縣農(nóng)牧民收入的重要來源，科技與政策支持是恢復(fù)草原資源，改善生態(tài)環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展畜牧業(yè)的重要對(duì)策。

3S技術(shù)；草原資源；分布現(xiàn)狀

1 引言

崗巴縣屬西藏自治區(qū)日喀則地區(qū)，位于它的東南部，在喜馬拉雅山中段北麓，緊靠世界屋脊——珠穆朗瑪峰。東與亞東縣、白朗縣交界，北與薩迦縣為鄰，西與定結(jié)縣毗連，南與錫金國接壤。介于東經(jīng)8808′20″-88056′47″，北緯27056′32″-28045′27″之間。崗巴，藏語為雪山附近之意。該縣自古以放牧畜牧業(yè)為主，全縣土地總面積4203.09平方公里，其中可耕地面積1422.57hm2，總?cè)丝?.06萬人(2011a)。地貌以喜馬拉雅山高山地貌為主體，高原為基礎(chǔ)，由低山、丘陵和寬谷盆地共同組合。平均海拔4700m以上，最高海拔6155m，相對(duì)高差200m左右。耶汝藏布流域橫貫全境，主要有耶汝藏布、奎曲、亞曲三大水系。地表水主要來源于雪融化和少量的降雨，氣候?qū)俑咴瓬貛О敫珊禋夂騾^(qū)〔1〕，年平均氣溫1.5℃。年無霜期60天左右，降水量280～320mm，年蒸發(fā)量是降雨量的10.4倍。土壤類型以高山寒漠土、高山草甸土、高山草原土、亞高山草原土、草甸土為主。具有典型“高、寒、旱”草原景觀，境內(nèi)分布著大面積天然草原，是西藏名產(chǎn)“崗巴羊”故鄉(xiāng)。以飼養(yǎng)牦牛、藏綿羊、山羊等為主，2011年末牲畜存欄數(shù)控制在146533頭(只、匹)。該縣草原資源豐富，受氣候及人為因素影響，目前較80年代發(fā)生了很大變化，摸清草原家底對(duì)草原保護(hù)和科學(xué)管理有著重要作用。西藏自治區(qū)農(nóng)牧廳委托內(nèi)蒙古草原勘察規(guī)劃院，應(yīng)用3S技術(shù)結(jié)合地面調(diào)查及歷史相關(guān)信息，2011-2013年對(duì)西藏自治區(qū)草原進(jìn)行了全面普查。本文是西藏第二次草原普查過程中完成的階段性成果部分，描述了該縣新一輪草原資源狀況，訂正了崗巴縣草原資源類型空間分布和面積數(shù)據(jù)，為草原生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

2 調(diào)查方法

采用3S技術(shù)結(jié)合內(nèi)、外業(yè)數(shù)據(jù)采集、圖像處理及遙感分類等方法，充分利用歷史成果及大量資料，形成集信息獲取、處理、存儲(chǔ)、分析為一體的草原調(diào)查技術(shù)流程，獲取調(diào)查地區(qū)每一塊草原類型、面積、分布信息，建立草原調(diào)查的屬性數(shù)據(jù)庫和圖像數(shù)據(jù)庫。遙感數(shù)據(jù)以2007年SPOT影像數(shù)據(jù)為主，TM等其他影像數(shù)據(jù)為輔助，相關(guān)資料包括地形圖、植被圖、草原資源圖、土地利用圖、氣候圖以及本縣有關(guān)草原資源與畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)方面的圖件及文本、統(tǒng)計(jì)資料等。上世紀(jì)80年代地區(qū)級(jí)草原類型圖為1∶50萬比例尺。

野外調(diào)查時(shí)間：2011年8月末至9月初在崗巴縣境內(nèi)開展了草原普查的地面典型樣地調(diào)查工作，共采集了30個(gè)草原植被及環(huán)境信息，使用GPS定位。野外調(diào)查描述了草原類型、生境、群落種類組成、群落結(jié)構(gòu)、草原生產(chǎn)力、利用及其退化狀況等。

投影方式：高斯-克呂格投影，1∶1萬標(biāo)準(zhǔn)分幅圖3度分帶。最小上圖面積6×6個(gè)像元以上：草原線狀地物在2個(gè)像元以上?；静襟E：采用德國eCognitionImaging公司開發(fā)的面向?qū)ο蟮姆诸愜浖Cognition為工具,進(jìn)行了面向?qū)ο蟮淖詣?dòng)分類，在其基礎(chǔ)上應(yīng)用ArcView軟件，通過建立解譯標(biāo)志，人機(jī)交互式修改自動(dòng)分割的圖斑，來提取草原資源類型圖斑，賦予屬性編碼，編制草原類型分布圖。對(duì)確認(rèn)的草原類型圖形圖斑進(jìn)行面積統(tǒng)計(jì)和匯總。圖1為崗巴縣草原類型判讀界面。

圖1 崗巴縣草原類型判讀界面

3 結(jié)果與分析

3.1草原類型面積分析

參考《中華人民共和國草原法》和已頒布實(shí)施的《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T 21010-2007)國家標(biāo)準(zhǔn)界定草原范圍。草原類型調(diào)查參照《中國草地類型分類系統(tǒng)》規(guī)定，依據(jù)野外調(diào)查樣地及80年代本縣草原調(diào)查成果，草原類型分類精度按本次西藏草原普查統(tǒng)一要求，即類(亞類)、型進(jìn)行。本次調(diào)查結(jié)果：崗巴縣草原類型共劃分為4個(gè)草原大類、6個(gè)草原亞類、21個(gè)草原型。崗巴縣草原總面積為365222.89hm2，占崗巴縣國土面積的86.94%。各類草原中面積最大的為高寒草原類，面積214222.10hm2，占總草原面積的58.66%；其次是高寒草甸類，141002.49hm2，占總草原面積的38.61%；第三位是高寒草甸草原類，9344.04hm2，占2.56%；低地草甸類面積最少，為654.26hm2，0.18%。見圖2崗巴縣各類草原面積比例圖。

圖2 崗巴縣各類草原面積比例圖

在6個(gè)草原亞類中，高寒草甸草原、高寒草原類沒有劃分亞類，故高寒草原類面積即高寒草原亞類面積，故在亞類排序中高寒草原排第一位，占總草原面積的58.66%，第二位是高寒草甸亞類占29.99%，第三位是高寒沼澤化草甸亞類，占6.85%，第四位是高寒草甸草原亞類，占2.56%，第五位和最后一位是高寒鹽化草甸亞類、低濕地草甸亞類，分別占1.77%、0.18%。見圖3崗巴縣草原亞類面積圖，單位(hm2)。

圖3 崗巴縣草原亞類面積圖，單位(公頃)

從21個(gè)草原型看，分布面積最大為高寒草原的紫花針茅、青藏苔類型，面積為73205.80hm2，占該縣草原總面積的20.04%；第二位是高寒草甸的高山蒿草、青藏苔草，面積72547.44hm2，占19.86%；；第三位是高寒草原的紫花針茅、藏沙蒿，面積49642.53hm2，占13.59%；排后第四位是高寒草原的香柏、藏沙蒿、高寒草甸的金露梅、高山蒿草、高寒草原的毛蓮蒿、勁直黃芪、高寒草原類的變色錦雞兒、紫花針茅、青藏苔草，草原面積占總草原面積的比例分別為0.07%、0.06%、0.02%、0.01%。見圖4崗巴縣草原型面積曲線圖。

圖4 崗巴縣草原型面積曲線圖，單位(公頃)

3.2草原類型空間分布特征分析

崗巴縣地勢(shì)高亢，平均海拔4500m以上，草原水平地帶分布很大程度上受高原地勢(shì)的遮掩和分割，使水平地帶與垂直地帶性錯(cuò)綜復(fù)雜地交織在一起〔2〕。從圖4看出高寒草原類型是該縣主要草原類型，主要分布于中南部，是該縣主要的草原景觀植被。土壤為高山草原土，有機(jī)質(zhì)分解作用強(qiáng)，腐殖質(zhì)積累低微，草原植被組成中，以強(qiáng)度耐寒耐旱的多年生旱生草本為主，如紫花針茅為主草原型占34%。主要優(yōu)勢(shì)種和次優(yōu)勢(shì)種植物包括紫花針茅、昆侖針茅、固沙草、毛蓮蒿、藏沙蒿、藏白蒿、凍原白蒿、變色錦雞兒、小葉金露梅、香柏等，伴生種為羽柱針茅、沙生針茅、青藏苔草、羊茅、釘柱委陵菜、二裂委陵菜、凍原白蒿、木根香青、輪葉棘豆、小葉棘豆、勁直黃黃芪、獨(dú)一味等，草群覆蓋度為29-37%之間，高度為13-18cm。

高寒草甸類型，分布在海拔4400-5300m左右，該類型草原牧草產(chǎn)高，優(yōu)質(zhì)牧草占比例大。包括高寒草甸、高寒鹽化草甸及高寒沼澤化草甸三個(gè)亞類。高寒草甸亞類主要分布在崗巴縣東北部，海拔4400-5300m之間均有分布。以高山蒿草為優(yōu)勢(shì)，以高山蒿草為主組成的草原型占該縣草原面積的28%。半生種有青藏苔草、羊茅、丁柱委陵菜、墊狀點(diǎn)地梅、墊狀蚤綴、鳳毛菊、紫花針茅等。該亞類草原耐牧性強(qiáng)，是各類牲畜的優(yōu)良夏秋草場(chǎng)。高寒沼澤草甸亞類分布廣，主要分布在河岸和溝谷內(nèi)，草原地表一般有塔頭、水坑相間分布。該亞類草原牧草長(zhǎng)勢(shì)一般較好，葉層高度15-31cm左右。優(yōu)勢(shì)種為藏北嵩草、華扁穗草，伴生種有垂穗披堿草、矮蒿草、青藏苔草、鵝冠草、紫苑、海韭菜、水毛茛、二裂委陵菜、小龍膽、藏豆等。高寒鹽化草甸亞類特點(diǎn)是土壤呈不同鹽漬化現(xiàn)象，分布在湖盆邊緣及河曼灘地。主以三角草為優(yōu)勢(shì)種，主要伴生種有青藏苔草、二裂委陵菜、藏豆等。三角草植株高大，草質(zhì)粗焅，適口性較低，在比較干燥或放牧利用過重時(shí)易形成三角草草原類型〔2〕。

低地草甸種類組成簡(jiǎn)單，主要分布在該縣的河谷低洼地、湖盆低地及季節(jié)性水泛濫地帶。主要優(yōu)勢(shì)種為蘆葦、賴草，伴生種為青藏苔草、砂生地薔薇，細(xì)葉西伯利亞蓼等。

高寒草甸草原類是高寒草甸與高寒草原的過渡類型，該類草原分布在該縣的東部，主要以絲穎針茅、青藏苔草、伴生種有羊茅、小草沙蠶、矮生蒿草、木根香青、釘柱委陵菜、紫花針茅、野蔥等。

3.3草原資源利用現(xiàn)狀

根據(jù)本次調(diào)查崗巴縣草原資源退化、沙化、鹽漬化面積為3809.91hm2，占該縣草原面積的46.36%，其中草原退化面積為114838.84hm2，占31.44%；草原沙化面積47318.17hm2，占12.96%；草原鹽漬化面積為7172.22hm2，占1.96%。草原退化主要原因?yàn)闅夂蜃兓腿藶榛顒?dòng)影響，全球變化導(dǎo)致氣溫上升，使草原植被有明顯旱化現(xiàn)象，牲畜超載是人為影響的主要因素。草原退化大部分發(fā)生在居民點(diǎn)、交通方便區(qū)域及冷季放牧場(chǎng)，高海拔草原由于受重力、融化水力及放牧等影響，有些草皮層部分死亡，呈斑塊狀脫落，滑塌、瀉溜、風(fēng)侵、水侵，使局部草原出現(xiàn)斑塊狀裸地。草原退化使草群高度變矮，植被蓋度降低，牧草產(chǎn)量下降，品質(zhì)下降變劣、低質(zhì)雜草及毒草比例增加，草原退化嚴(yán)重地段導(dǎo)致土層完全破壞。草原退化不利于區(qū)域畜牧業(yè)發(fā)展及草原生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。

該縣開展草原保護(hù)建設(shè)工程實(shí)施以來，草畜平衡措施不斷加強(qiáng)，使得載畜量有一定的控制。以草定畜，積極實(shí)行季節(jié)畜牧業(yè)，緩解草場(chǎng)壓力。草原畜牧業(yè)是該縣傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，是農(nóng)牧民收入的重要來源，對(duì)草原資源進(jìn)行保護(hù)性利用是該縣改善生態(tài)環(huán)境及發(fā)展畜牧業(yè)的主要出路。今后，要在國家草原生態(tài)保護(hù)補(bǔ)助獎(jiǎng)勵(lì)政策支持下，采取進(jìn)一步改革草地使用制度，應(yīng)用行政和經(jīng)濟(jì)手段，嚴(yán)格控制牲畜的數(shù)量，增加牲畜的出欄率和商品率；通過科技手段加強(qiáng)草原基礎(chǔ)建設(shè)和資源合理利用，特別要加強(qiáng)對(duì)冬春草場(chǎng)的保護(hù)；實(shí)現(xiàn)草地法制化管理和建立草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等措施，逐步實(shí)現(xiàn)西藏高寒草地資源的生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)利用。

4 結(jié)論

基于3S技術(shù)，依據(jù)SPOT、TM影像及地面植被調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合全國第一次草原調(diào)查圖件，采用面向目標(biāo)的遙感分類與人機(jī)交互分類結(jié)合判讀方式，在自動(dòng)解譯圖斑分割的基礎(chǔ)上，通過目視判圖修正草原類型圖斑界線，準(zhǔn)確獲得了崗巴縣草原資源類型空間分布數(shù)據(jù)，更新了80年代草原本底數(shù)據(jù)。

本次調(diào)查表明：崗巴縣草原總面積為365222.89hm2，占崗巴縣國土面積的86.94%。該縣草原類型共劃分為4個(gè)草原大類、6個(gè)草原亞類、21個(gè)草原型。各類草原中面積最大的為高寒草原類，占總草原面積的58.66%；其次是高寒草甸類，占總草原面積的38.61%；第三位是高寒草甸草原類，占2.56%；低地草甸類面積最少0.18%。

根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果：草原資源退化、沙化、鹽漬化面積為3809.91hm2，占該縣草原面積的46.36%，其中草原退化面積31.44%；草原沙化占12.96%；草原鹽漬化占1.96%。草原退化主要原因?yàn)樽匀灰蛩睾腿藶榛顒?dòng)影響。草原資源保護(hù)及維持草原生態(tài)系統(tǒng)平衡是區(qū)域發(fā)展的重要基礎(chǔ)，根據(jù)不同程度的草原退化、沙化、鹽漬化狀況，需要加強(qiáng)控制載畜量，以草定畜，緩解草場(chǎng)壓力，加大科技與政策支持力度，發(fā)展可持續(xù)性的畜牧業(yè)。

〔1〕杜軍,胡軍,張勇.西藏農(nóng)業(yè)氣候資源區(qū)劃，北京：氣象出版社，2007.

〔2〕西藏自治區(qū)土地管理局，西藏自治區(qū)畜牧局，西藏自治區(qū)草地資源，科學(xué)出版社，1984：217.

SpaceDistributionstatusofgrasslandresourcesofGangbainTibetbasedon3Stechnonologies

Cangmula
(TibetVocationalandTechnicalCollege，TibetLasa850000)

Based on RS, GIS and GPS technologies, objected-oriented automatic classification and human-computer interactive classification were used to obtained space distribution status map and statistical data of grassland resources of Gangba by field survey and history data, SPOT and TM images. The results showed that the area of Gangba grassland was 365222.89 ha and occupied 86.94% of Gangba land area. Gangba grassland was divided into 4 classes, 6 subclasses and 21 subtypes. The largest area was alpine grassland accounting for 58.66% of the Gangba grassland area, followed by alpine meadow of 38.61%, alpine meadow grassland of 2.56% and lowland meadow of 0.18%. Degradation, desertification and salinization area of Gangba grassland was 3809.91 ha accounting for 46.36% of Gangba grassland area, with degraded grassland of 31.44%, desertified grassland of 12.96% and saline grassland of 1.96%. Grassland animal husbandry is an important source of county farmers' income. Technology and policy support are significant measures for the restoration of grassland resources, improvement of the ecological environment and sustainable development.

3S technology；grassland resources；distribution status

S812.3;S127

A

2095—5952(2014)02—0023—04

2014-04-26

倉木拉(1965-)，女，藏族，西藏江達(dá)縣人，副教授，現(xiàn)從事畜牧與草原教學(xué)與研究工作。