基于3S技术的西藏岗巴草原资源空间格局分布现状

仓木拉

(西藏职业技术学院，西藏 拉萨市 850000)

基于3S技术的西藏岗巴草原资源空间格局分布现状

仓木拉

(西藏职业技术学院，西藏 拉萨市 850000)

基于遥感(Remote Sensing, RS)、地理信息系统(Geographic Information System, GIS)和全球定位系统(Global Position System, GPS)，即3S技术，应用面向对象的自动分类与人机交互分类结合判读方式，以SPOT、TM影像为背景，结合地面调查样地及历史资料，准确获得岗巴县草原类型空间分布现状图件及统计数据。根据本次调查结果表明：岗巴县草原总面积为365222.89hm2，占岗巴县国土面积86.94%。该县草原类型共划分4个草原大类、6个草原亚类、21个草原型。各类草原类型面积最大为高寒草原类，占总草原面积58.66%；其次是高寒草甸类，占38.61%；第三位是高寒草甸草原类占2.56%；低地草甸类面积最少，占0.18%。该县草原退化、沙化、盐渍化面积为3809.91hm2，占该县草原面积的46.36%，其中草原退化面积31.44%；草原沙化占12.96%；草原盐渍化占1.96%。草原畜牧业是该县农牧民收入的重要来源，科技与政策支持是恢复草原资源，改善生态环境及可持续发展畜牧业的重要对策。

3S技术；草原资源；分布现状

1 引言

岗巴县属西藏自治区日喀则地区，位于它的东南部，在喜马拉雅山中段北麓，紧靠世界屋脊——珠穆朗玛峰。东与亚东县、白朗县交界，北与萨迦县为邻，西与定结县毗连，南与锡金国接壤。介于东经8808′20″-88056′47″，北纬27056′32″-28045′27″之间。岗巴，藏语为雪山附近之意。该县自古以放牧畜牧业为主，全县土地总面积4203.09平方公里，其中可耕地面积1422.57hm2，总人口1.06万人(2011a)。地貌以喜马拉雅山高山地貌为主体，高原为基础，由低山、丘陵和宽谷盆地共同组合。平均海拔4700m以上，最高海拔6155m，相对高差200m左右。耶汝藏布流域横贯全境，主要有耶汝藏布、奎曲、亚曲三大水系。地表水主要来源于雪融化和少量的降雨，气候属高原温带半干旱气候区〔1〕，年平均气温1.5℃。年无霜期60天左右，降水量280～320mm，年蒸发量是降雨量的10.4倍。土壤类型以高山寒漠土、高山草甸土、高山草原土、亚高山草原土、草甸土为主。具有典型“高、寒、旱”草原景观，境内分布着大面积天然草原，是西藏名产“岗巴羊”故乡。以饲养牦牛、藏绵羊、山羊等为主，2011年末牲畜存栏数控制在146533头(只、匹)。该县草原资源丰富，受气候及人为因素影响，目前较80年代发生了很大变化，摸清草原家底对草原保护和科学管理有着重要作用。西藏自治区农牧厅委托内蒙古草原勘察规划院，应用3S技术结合地面调查及历史相关信息，2011-2013年对西藏自治区草原进行了全面普查。本文是西藏第二次草原普查过程中完成的阶段性成果部分，描述了该县新一轮草原资源状况，订正了岗巴县草原资源类型空间分布和面积数据，为草原生态系统保护和持续发展提供科学依据。

2 调查方法

采用3S技术结合内、外业数据采集、图像处理及遥感分类等方法，充分利用历史成果及大量资料，形成集信息获取、处理、存储、分析为一体的草原调查技术流程，获取调查地区每一块草原类型、面积、分布信息，建立草原调查的属性数据库和图像数据库。遥感数据以2007年SPOT影像数据为主，TM等其他影像数据为辅助，相关资料包括地形图、植被图、草原资源图、土地利用图、气候图以及本县有关草原资源与畜牧业经济方面的图件及文本、统计资料等。上世纪80年代地区级草原类型图为1∶50万比例尺。

野外调查时间：2011年8月末至9月初在岗巴县境内开展了草原普查的地面典型样地调查工作，共采集了30个草原植被及环境信息，使用GPS定位。野外调查描述了草原类型、生境、群落种类组成、群落结构、草原生产力、利用及其退化状况等。

投影方式：高斯-克吕格投影，1∶1万标准分幅图3度分带。最小上图面积6×6个像元以上：草原线状地物在2个像元以上。基本步骤：采用德国eCognitionImaging公司开发的面向对象的分类软件eCognition为工具,进行了面向对象的自动分类，在其基础上应用ArcView软件，通过建立解译标志，人机交互式修改自动分割的图斑，来提取草原资源类型图斑，赋予属性编码，编制草原类型分布图。对确认的草原类型图形图斑进行面积统计和汇总。图1为岗巴县草原类型判读界面。

图1 岗巴县草原类型判读界面

3 结果与分析

3.1草原类型面积分析

参考《中华人民共和国草原法》和已颁布实施的《土地利用现状分类》(GB/T 21010-2007)国家标准界定草原范围。草原类型调查参照《中国草地类型分类系统》规定，依据野外调查样地及80年代本县草原调查成果，草原类型分类精度按本次西藏草原普查统一要求，即类(亚类)、型进行。本次调查结果：岗巴县草原类型共划分为4个草原大类、6个草原亚类、21个草原型。岗巴县草原总面积为365222.89hm2，占岗巴县国土面积的86.94%。各类草原中面积最大的为高寒草原类，面积214222.10hm2，占总草原面积的58.66%；其次是高寒草甸类，141002.49hm2，占总草原面积的38.61%；第三位是高寒草甸草原类，9344.04hm2，占2.56%；低地草甸类面积最少，为654.26hm2，0.18%。见图2岗巴县各类草原面积比例图。

图2 岗巴县各类草原面积比例图

在6个草原亚类中，高寒草甸草原、高寒草原类没有划分亚类，故高寒草原类面积即高寒草原亚类面积，故在亚类排序中高寒草原排第一位，占总草原面积的58.66%，第二位是高寒草甸亚类占29.99%，第三位是高寒沼泽化草甸亚类，占6.85%，第四位是高寒草甸草原亚类，占2.56%，第五位和最后一位是高寒盐化草甸亚类、低湿地草甸亚类，分别占1.77%、0.18%。见图3岗巴县草原亚类面积图，单位(hm2)。

图3 岗巴县草原亚类面积图，单位(公顷)

从21个草原型看，分布面积最大为高寒草原的紫花针茅、青藏苔类型，面积为73205.80hm2，占该县草原总面积的20.04%；第二位是高寒草甸的高山蒿草、青藏苔草，面积72547.44hm2，占19.86%；；第三位是高寒草原的紫花针茅、藏沙蒿，面积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、高寒草原的毛莲蒿、劲直黄芪、高寒草原类的变色锦鸡儿、紫花针茅、青藏苔草，草原面积占总草原面积的比例分别为0.07%、0.06%、0.02%、0.01%。见图4岗巴县草原型面积曲线图。

图4 岗巴县草原型面积曲线图，单位(公顷)

3.2草原类型空间分布特征分析

岗巴县地势高亢，平均海拔4500m以上，草原水平地带分布很大程度上受高原地势的遮掩和分割，使水平地带与垂直地带性错综复杂地交织在一起〔2〕。从图4看出高寒草原类型是该县主要草原类型，主要分布于中南部，是该县主要的草原景观植被。土壤为高山草原土，有机质分解作用强，腐殖质积累低微，草原植被组成中，以强度耐寒耐旱的多年生旱生草本为主，如紫花针茅为主草原型占34%。主要优势种和次优势种植物包括紫花针茅、昆仑针茅、固沙草、毛莲蒿、藏沙蒿、藏白蒿、冻原白蒿、变色锦鸡儿、小叶金露梅、香柏等，伴生种为羽柱针茅、沙生针茅、青藏苔草、羊茅、钉柱委陵菜、二裂委陵菜、冻原白蒿、木根香青、轮叶棘豆、小叶棘豆、劲直黄黄芪、独一味等，草群覆盖度为29-37%之间，高度为13-18cm。

高寒草甸类型，分布在海拔4400-5300m左右，该类型草原牧草产高，优质牧草占比例大。包括高寒草甸、高寒盐化草甸及高寒沼泽化草甸三个亚类。高寒草甸亚类主要分布在岗巴县东北部，海拔4400-5300m之间均有分布。以高山蒿草为优势，以高山蒿草为主组成的草原型占该县草原面积的28%。半生种有青藏苔草、羊茅、丁柱委陵菜、垫状点地梅、垫状蚤缀、凤毛菊、紫花针茅等。该亚类草原耐牧性强，是各类牲畜的优良夏秋草场。高寒沼泽草甸亚类分布广，主要分布在河岸和沟谷内，草原地表一般有塔头、水坑相间分布。该亚类草原牧草长势一般较好，叶层高度15-31cm左右。优势种为藏北嵩草、华扁穗草，伴生种有垂穗披碱草、矮蒿草、青藏苔草、鹅冠草、紫苑、海韭菜、水毛茛、二裂委陵菜、小龙胆、藏豆等。高寒盐化草甸亚类特点是土壤呈不同盐渍化现象，分布在湖盆边缘及河曼滩地。主以三角草为优势种，主要伴生种有青藏苔草、二裂委陵菜、藏豆等。三角草植株高大，草质粗焅，适口性较低，在比较干燥或放牧利用过重时易形成三角草草原类型〔2〕。

低地草甸种类组成简单，主要分布在该县的河谷低洼地、湖盆低地及季节性水泛滥地带。主要优势种为芦苇、赖草，伴生种为青藏苔草、砂生地蔷薇，细叶西伯利亚蓼等。

高寒草甸草原类是高寒草甸与高寒草原的过渡类型，该类草原分布在该县的东部，主要以丝颖针茅、青藏苔草、伴生种有羊茅、小草沙蚕、矮生蒿草、木根香青、钉柱委陵菜、紫花针茅、野葱等。

3.3草原资源利用现状

根据本次调查岗巴县草原资源退化、沙化、盐渍化面积为3809.91hm2，占该县草原面积的46.36%，其中草原退化面积为114838.84hm2，占31.44%；草原沙化面积47318.17hm2，占12.96%；草原盐渍化面积为7172.22hm2，占1.96%。草原退化主要原因为气候变化和人为活动影响，全球变化导致气温上升，使草原植被有明显旱化现象，牲畜超载是人为影响的主要因素。草原退化大部分发生在居民点、交通方便区域及冷季放牧场，高海拔草原由于受重力、融化水力及放牧等影响，有些草皮层部分死亡，呈斑块状脱落，滑塌、泻溜、风侵、水侵，使局部草原出现斑块状裸地。草原退化使草群高度变矮，植被盖度降低，牧草产量下降，品质下降变劣、低质杂草及毒草比例增加，草原退化严重地段导致土层完全破坏。草原退化不利于区域畜牧业发展及草原生态系统良性循环。

该县开展草原保护建设工程实施以来，草畜平衡措施不断加强，使得载畜量有一定的控制。以草定畜，积极实行季节畜牧业，缓解草场压力。草原畜牧业是该县传统产业，是农牧民收入的重要来源，对草原资源进行保护性利用是该县改善生态环境及发展畜牧业的主要出路。今后，要在国家草原生态保护补助奖励政策支持下，采取进一步改革草地使用制度，应用行政和经济手段，严格控制牲畜的数量，增加牲畜的出栏率和商品率；通过科技手段加强草原基础建设和资源合理利用，特别要加强对冬春草场的保护；实现草地法制化管理和建立草原生态环境监测系统等措施，逐步实现西藏高寒草地资源的生态保护与可持续利用。

4 结论

基于3S技术，依据SPOT、TM影像及地面植被调查数据，结合全国第一次草原调查图件，采用面向目标的遥感分类与人机交互分类结合判读方式，在自动解译图斑分割的基础上，通过目视判图修正草原类型图斑界线，准确获得了岗巴县草原资源类型空间分布数据，更新了80年代草原本底数据。

本次调查表明：岗巴县草原总面积为365222.89hm2，占岗巴县国土面积的86.94%。该县草原类型共划分为4个草原大类、6个草原亚类、21个草原型。各类草原中面积最大的为高寒草原类，占总草原面积的58.66%；其次是高寒草甸类，占总草原面积的38.61%；第三位是高寒草甸草原类，占2.56%；低地草甸类面积最少0.18%。

根据本次调查结果：草原资源退化、沙化、盐渍化面积为3809.91hm2，占该县草原面积的46.36%，其中草原退化面积31.44%；草原沙化占12.96%；草原盐渍化占1.96%。草原退化主要原因为自然因素和人为活动影响。草原资源保护及维持草原生态系统平衡是区域发展的重要基础，根据不同程度的草原退化、沙化、盐渍化状况，需要加强控制载畜量，以草定畜，缓解草场压力，加大科技与政策支持力度，发展可持续性的畜牧业。

〔1〕杜军,胡军,张勇.西藏农业气候资源区划，北京：气象出版社，2007.

〔2〕西藏自治区土地管理局，西藏自治区畜牧局，西藏自治区草地资源，科学出版社，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

仓木拉(1965-)，女，藏族，西藏江达县人，副教授，现从事畜牧与草原教学与研究工作。