西藏“一江兩河”流域土地沙化空間分布研究

李永霞， 方江平

(西藏大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院，西藏林芝 860000)

?

西藏“一江兩河”流域土地沙化空間分布研究

李永霞， 方江平

(西藏大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院，西藏林芝 860000)

采用TM影像對西藏“一江兩河”流域1989、2002和2009年沙化土地空間分布、沙化土地類型分布格局和沙化程度分布格局進行分析。結(jié)果表明，流域現(xiàn)有沙化土地面積占總土地面積的6.44%，其中沙礫質(zhì)類占2/3。但從區(qū)域來看，東部(46.64%)、中部(54.94%)明顯高于西部(18.15%)，說明“一江兩河”流域沙化治理工作集中在東部、中部開展。

沙化土地面積；沙化類型；空間分布；西藏“一江兩河”

西藏“一江兩河”流域主要包括雅魯藏布江中游及其主要支流拉薩河和年楚河流域區(qū)，地理位置為28°～31° N，87°～93° E，東起山南地區(qū)桑日縣，西抵日喀則地區(qū)拉孜縣，南至藏南高原湖盆區(qū)，北達岡底斯山-念青唐古拉山南麓，南北寬約200 km，東西長達540 km，總面積約6.67 萬km2， 約占西藏自治區(qū)總面積的5.48%。為狹長河谷地帶，屬藏南谷地。

1 自然條件

1.1 地貌特征西藏“一江兩河”流域在地貌上基本屬于藏南谷地，雅魯藏布江自西向東橫貫中部，地勢西高東低，南北高中間低，主要由高山、極高山和河谷盆地構(gòu)成。山地以雅魯藏布江為界，北部自西向東分屬岡底斯山脈和念青唐古拉山脈，南部屬喜馬拉雅山脈。河谷盆地海拔由西端的4 050 m降至東端的3 500 m左右，寬谷與峽谷相間分布。

1.2 氣候特征西藏“一江兩河”流域?qū)俚湫偷母咴撅L溫帶半干旱氣候區(qū)，冬季寒冷，夏季溫和，年平均氣溫2.4～8.2 ℃，最高氣溫(7月)26.5～29.4 ℃，最低氣溫(1月)-16.5～-25.1 ℃，氣溫日較差大。年總輻射量為7 600～8 000 MJ/m2，全年日照時數(shù)2 400～3 200 h，有效光合輻射量3 000～3 400 MJ/m2。年降水251.7～580.0 mm，且80%的降水主要集中在5～9月，形成明顯干濕季；年蒸發(fā)量2 293～2 734 mm，干燥度大，全年無霜期150 d左右，生長季節(jié)熱量水平低，但越冬條件較好，是喜涼作物青稞、小麥及豆類作物的適宜生長區(qū)[1]。

1.3 植被類型西藏“一江兩河”流域土壤主要是山地灌叢草原土和高山草原土，為山麓到高山湖盆的過渡帶，植被以高山寒生植物為主，受人類活動干擾較少，覆蓋率為20%～50%，鼠害和凍融侵蝕嚴重[2]，河谷地帶受人類活動的感染，絕大部分地區(qū)已演化為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，植被覆蓋率20%～30%[3]。自然植被主要為砂生槐(Sophoramoorcrofiana)、小角柱花(Ceratostigmamimus)、三刺草(Aristidatriseta)、固沙草(Orinusthoroldii)、白草(Pennisetumcentrasiaticum)、紫花針茅(Stipapurpurea)和蒿屬種類，地表植被稀疏低矮，生態(tài)環(huán)境脆弱[4]。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理利用遙感影像的處理，對研究區(qū)的三期TM影像進行圖像合成、增強處理、幾何糾正、圖像鑲嵌，結(jié)合不同的地物影像特征進行人機一體的判讀。在土地沙化覆蓋信息提取的基礎(chǔ)上，對土地沙化覆蓋變化進行監(jiān)測，運用輻射校正消除由太陽高度位置變化、薄霧或氣溶膠等大氣條件以及傳感器性能的不完備或衰退等因素影響造成的測量值和目標的反射值存在的誤差。而且該研究中影像數(shù)據(jù)的幾何校正是以2009年TM影像作為參考，選取不同地面控制點對所獲遙感影像進行校正，從而消除各遙感影像中像元的錯位。

2.2 遙感影像解譯遙感圖像的解譯是通過遙感圖像所提供的各種識別目標的特征信息進行分析、推理與判斷，最終達到識別目標或現(xiàn)象的目的。遙感圖像的解譯過程即根據(jù)研究的要求，運用解譯標志和實踐經(jīng)驗與知識，從遙感圖像上識別目標，定性、定量地提取目標的分布、結(jié)構(gòu)與功能等相關(guān)信息，并將它們表達在地理地圖上的過程。西藏“一江兩河”流域部分地類解譯標志見表1。

根據(jù)各解譯要素之間的關(guān)系對TM影像綜合分析，演繹推理，才能排除各干擾因素得到準確結(jié)果。該研究采用遙感與GIS一體的人機對話判讀信息提取技術(shù)，根據(jù)各種沙化土地類型的特征差異，建立相應(yīng)的解譯標志，從TM影像上直接或間接識別各種沙化土地類型，解譯出沙化土地現(xiàn)狀圖(圖1)，進行對比分析解譯出發(fā)生變化的圖斑。

表1 西藏“一江兩河”流域部分地類解譯標志

注：該研究中沙質(zhì)類沙化地主要包括流動沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、非生物工程治沙地、闖田和潛在沙化土地；砂礫類沙化土地指由于風的作用而造成的裸露地表，主要指裸巖。

3 沙化土地空間分布格局分析

3.1 沙化土地空間分布格局2009年西藏“一江兩河”流域沙化土地總面積為4 297.57 km2，約占該流域總土地面積的6.44%。該流域的沙化土地分布幾乎涵蓋了“一江兩河”流域的東、中、西部，然而主要集中在東、中、西部河流的寬谷盆地和支流匯入口地帶(圖2)，具有范圍廣又相對集中，呈現(xiàn)帶狀、片狀且不相連的分布特點。按照地理位置，將西藏“一江兩河”流域分為東、中、西3個區(qū)域。由表2可知，西藏“一江兩河”流域東部、中部、西部的沙化面積分別是834.89、1 036.64和2 426.04 km2，其所占各自土地總面積的比例分別為5.68%、7.00%和6.52%。隨著海拔高度的增加，自然條件逐漸惡劣，沙化面積逐漸增加，中部區(qū)域沙化面積所占比例稍高，這正體現(xiàn)了人為因素對土地沙化的干擾作用。

表2 西藏“一江兩河”流域區(qū)域沙化土地面積及比例

3.2 沙化土地類型空間分布格局根據(jù)衛(wèi)星影像，西藏“一江兩河”流域沙化土地主要分為沙質(zhì)和砂礫兩大類。其中，沙質(zhì)類沙化土地以流動沙地、半流動沙地及固定和半固定沙地為主，集中分布在河灘地，大風經(jīng)過時可揚取沙塵，嚴重危害到周邊人們的生活和生產(chǎn)設(shè)施，因此該部分是治理的重點。砂礫類沙化土地包括裸露砂礫地和半裸露砂礫地兩大類，主要分布在那曲地區(qū)，此類沙化土地多因為風的作用而形成。相對沙質(zhì)類沙化土地而言，砂礫類沙化土地雖然表面比較穩(wěn)定，但由于裸露地容易受到各類自然條件的浸蝕，加之生物方式治理非常困難，一旦形成，不易恢復(fù)，因此需特別主要植被的保護。在西藏“一江兩河”流域東部、中部、西部3個區(qū)域中，沙質(zhì)類沙化土地主要集中在中部河谷低洼地帶，而西部分布了大量的砂礫質(zhì)類沙化土地(表3)。分析原因可能是，西部即是雅魯藏布江上游區(qū)域，河床兩岸以礫石為主，水土流失較低；而流域東部河床變窄，水流較急，泥沙更容易被沖走，相對而言堆集較少，取風沙量也較低；流域中部區(qū)域即尼木縣到貢嘎縣一帶，河床較寬，水流也較緩，特別容易造成河沙堆集而形成江心島，所以也容易取風沙而造成沙質(zhì)類沙化土地。

表3 西藏“一江兩河”流域區(qū)域不同類型沙化土地面積及比例

表4 西藏各類沙化土地面積與比例

注：數(shù)據(jù)為國家林業(yè)局于2006年6月17日公布的。

3.3 沙化程度空間分布格局第三次全國荒漠化和沙化土地監(jiān)測結(jié)果表明，全國沙化總面積為173.97萬km2，占國土總面積的18.12%。而西藏的沙化面積就有21.68萬km2，占全國第三位，沙化造成西藏直接經(jīng)濟損失每年達8.6億元。由表4可知，極重度戈壁占西藏沙化土地的主體，主要分布在那曲和阿里地區(qū)，以及日喀則西部。除此之外，沙化土地主要分布在昌都的“三江”流域和雅魯藏布江中游及其主要支流的寬谷地帶。

4 結(jié)論

利用landsat TM衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和相關(guān)的地面統(tǒng)計資料，以RS和GIS為研究手段，運用地理學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、遙感圖像分析和決策樹分類等多種方法，進行了西藏“一江兩河”流域土地沙化變化遙感信息的提取及空間分布的研究。采用目前比較前沿的遙感圖像分析處理方法進行了系統(tǒng)的探索研究和比較分析。研究發(fā)現(xiàn)，西藏“一江兩河”流域2009年沙化土地面積4 297.57 km2，占其土地面積的6.44%，集中分布在寬谷盆地和支流匯入口地帶，呈帶狀或片狀不相連的分布；在空間上各縣分布不均勻，日喀則市高達15.63%，而墨竹工布僅1.72%，但從區(qū)域角度來看，其比例為6%～7%。西藏“一江兩河”流域的沙化土地分為沙質(zhì)類和砂礫類兩大類，其中沙質(zhì)類占32.56%。但從區(qū)域來看，東部(46.64%)、中部(54.94%)明顯高于西部(18.15%)，說明“一江兩河”流域沙化治理工作更集中在東中部開展。

[1] 李萍. 西藏“一江兩河”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分結(jié)構(gòu)分析及平衡研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011(3)：73-75.

[2] 陳懷順. 西藏“一江兩河”中部流域河谷沙化草地及其恢復(fù)途徑探討[J]. 草業(yè)科學(xué)，1997(3)：23-28.

[3] 楊本津，劉厚田. 西藏“一江兩河”中部流域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境及其保護途徑[J]. 環(huán)境科學(xué)研究，1997(1)：1-8.

[4] 周才平，歐陽華，曹宇，等. “一江兩河”中部流域植被凈初級生產(chǎn)力估算[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2008，19(5)：1071-1076.

Analysis on Spatial Distribution of the Land Desertification in Yarlung Zangbo River and Its Two Tributaries in Tibet

LI Yong-xia, FANG Jiang-ping

(Agricultural and Animal Husbandry College of Tibet University, Linzhi, Tibet 860000)

This paper monitored and analyzed the spatial distribution, desertification types and desertification degree of the land desertification in Yarlung Zangbo River and its two tributaries in Tibet by using TM data acquired in 1989, 2002 and 2009 respectively. The results indicated that the desertification area accouned for 6.44% of the total land area and the gravel desertification area accounted for 2/3 of the total desertification land. According to the spatial distribution, the desertification area in east (46.64%) and in middle (54.94%)was larger than in west(18.15%). It indicated that the desertification control would be carried out in the Middle East of Yarlung Zangbo River and its two tributaries in Tibet.

Desertification area; Desertification types; Spatial distribution; Yarlung Zangbo River and its two tributaries in Tibet

國家科技支撐計劃項目(2013BAC04B01)。

李永霞(1982- )，女，山東濟寧人，實驗師，碩士，從事林業(yè)生態(tài)學(xué)教學(xué)與研究工作。

2015-03-16

S 181.3

A

0517-6611(2015)11-232-03