西藏“一江两河”流域土地沙化空间分布研究

李永霞， 方江平

(西藏大学农牧学院，西藏林芝 860000)



西藏“一江两河”流域土地沙化空间分布研究

李永霞， 方江平

(西藏大学农牧学院，西藏林芝 860000)

采用TM影像对西藏“一江两河”流域1989、2002和2009年沙化土地空间分布、沙化土地类型分布格局和沙化程度分布格局进行分析。结果表明，流域现有沙化土地面积占总土地面积的6.44%，其中沙砾质类占2/3。但从区域来看，东部(46.64%)、中部(54.94%)明显高于西部(18.15%)，说明“一江两河”流域沙化治理工作集中在东部、中部开展。

沙化土地面积；沙化类型；空间分布；西藏“一江两河”

西藏“一江两河”流域主要包括雅鲁藏布江中游及其主要支流拉萨河和年楚河流域区，地理位置为28°～31° N，87°～93° E，东起山南地区桑日县，西抵日喀则地区拉孜县，南至藏南高原湖盆区，北达冈底斯山-念青唐古拉山南麓，南北宽约200 km，东西长达540 km，总面积约6.67 万km2， 约占西藏自治区总面积的5.48%。为狭长河谷地带，属藏南谷地。

1 自然条件

1.1 地貌特征西藏“一江两河”流域在地貌上基本属于藏南谷地，雅鲁藏布江自西向东横贯中部，地势西高东低，南北高中间低，主要由高山、极高山和河谷盆地构成。山地以雅鲁藏布江为界，北部自西向东分属冈底斯山脉和念青唐古拉山脉，南部属喜马拉雅山脉。河谷盆地海拔由西端的4 050 m降至东端的3 500 m左右，宽谷与峡谷相间分布。

1.2 气候特征西藏“一江两河”流域属典型的高原季风温带半干旱气候区，冬季寒冷，夏季温和，年平均气温2.4～8.2 ℃，最高气温(7月)26.5～29.4 ℃，最低气温(1月)-16.5～-25.1 ℃，气温日较差大。年总辐射量为7 600～8 000 MJ/m2，全年日照时数2 400～3 200 h，有效光合辐射量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，形成明显干湿季；年蒸发量2 293～2 734 mm，干燥度大，全年无霜期150 d左右，生长季节热量水平低，但越冬条件较好，是喜凉作物青稞、小麦及豆类作物的适宜生长区[1]。

1.3 植被类型西藏“一江两河”流域土壤主要是山地灌丛草原土和高山草原土，为山麓到高山湖盆的过渡带，植被以高山寒生植物为主，受人类活动干扰较少，覆盖率为20%～50%，鼠害和冻融侵蚀严重[2]，河谷地带受人类活动的感染，绝大部分地区已演化为农田生态系统，植被覆盖率20%～30%[3]。自然植被主要为砂生槐(Sophoramoorcrofiana)、小角柱花(Ceratostigmamimus)、三刺草(Aristidatriseta)、固沙草(Orinusthoroldii)、白草(Pennisetumcentrasiaticum)、紫花针茅(Stipapurpurea)和蒿属种类，地表植被稀疏低矮，生态环境脆弱[4]。

2 研究方法

2.1 数据预处理利用遥感影像的处理，对研究区的三期TM影像进行图像合成、增强处理、几何纠正、图像镶嵌，结合不同的地物影像特征进行人机一体的判读。在土地沙化覆盖信息提取的基础上，对土地沙化覆盖变化进行监测，运用辐射校正消除由太阳高度位置变化、薄雾或气溶胶等大气条件以及传感器性能的不完备或衰退等因素影响造成的测量值和目标的反射值存在的误差。而且该研究中影像数据的几何校正是以2009年TM影像作为参考，选取不同地面控制点对所获遥感影像进行校正，从而消除各遥感影像中像元的错位。

2.2 遥感影像解译遥感图像的解译是通过遥感图像所提供的各种识别目标的特征信息进行分析、推理与判断，最终达到识别目标或现象的目的。遥感图像的解译过程即根据研究的要求，运用解译标志和实践经验与知识，从遥感图像上识别目标，定性、定量地提取目标的分布、结构与功能等相关信息，并将它们表达在地理地图上的过程。西藏“一江两河”流域部分地类解译标志见表1。

根据各解译要素之间的关系对TM影像综合分析，演绎推理，才能排除各干扰因素得到准确结果。该研究采用遥感与GIS一体的人机对话判读信息提取技术，根据各种沙化土地类型的特征差异，建立相应的解译标志，从TM影像上直接或间接识别各种沙化土地类型，解译出沙化土地现状图(图1)，进行对比分析解译出发生变化的图斑。

表1 西藏“一江两河”流域部分地类解译标志

注：该研究中沙质类沙化地主要包括流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、非生物工程治沙地、闯田和潜在沙化土地；砂砾类沙化土地指由于风的作用而造成的裸露地表，主要指裸岩。

3 沙化土地空间分布格局分析

3.1 沙化土地空间分布格局2009年西藏“一江两河”流域沙化土地总面积为4 297.57 km2，约占该流域总土地面积的6.44%。该流域的沙化土地分布几乎涵盖了“一江两河”流域的东、中、西部，然而主要集中在东、中、西部河流的宽谷盆地和支流汇入口地带(图2)，具有范围广又相对集中，呈现带状、片状且不相连的分布特点。按照地理位置，将西藏“一江两河”流域分为东、中、西3个区域。由表2可知，西藏“一江两河”流域东部、中部、西部的沙化面积分别是834.89、1 036.64和2 426.04 km2，其所占各自土地总面积的比例分别为5.68%、7.00%和6.52%。随着海拔高度的增加，自然条件逐渐恶劣，沙化面积逐渐增加，中部区域沙化面积所占比例稍高，这正体现了人为因素对土地沙化的干扰作用。

表2 西藏“一江两河”流域区域沙化土地面积及比例

3.2 沙化土地类型空间分布格局根据卫星影像，西藏“一江两河”流域沙化土地主要分为沙质和砂砾两大类。其中，沙质类沙化土地以流动沙地、半流动沙地及固定和半固定沙地为主，集中分布在河滩地，大风经过时可扬取沙尘，严重危害到周边人们的生活和生产设施，因此该部分是治理的重点。砂砾类沙化土地包括裸露砂砾地和半裸露砂砾地两大类，主要分布在那曲地区，此类沙化土地多因为风的作用而形成。相对沙质类沙化土地而言，砂砾类沙化土地虽然表面比较稳定，但由于裸露地容易受到各类自然条件的浸蚀，加之生物方式治理非常困难，一旦形成，不易恢复，因此需特别主要植被的保护。在西藏“一江两河”流域东部、中部、西部3个区域中，沙质类沙化土地主要集中在中部河谷低洼地带，而西部分布了大量的砂砾质类沙化土地(表3)。分析原因可能是，西部即是雅鲁藏布江上游区域，河床两岸以砾石为主，水土流失较低；而流域东部河床变窄，水流较急，泥沙更容易被冲走，相对而言堆集较少，取风沙量也较低；流域中部区域即尼木县到贡嘎县一带，河床较宽，水流也较缓，特别容易造成河沙堆集而形成江心岛，所以也容易取风沙而造成沙质类沙化土地。

表3 西藏“一江两河”流域区域不同类型沙化土地面积及比例

表4 西藏各类沙化土地面积与比例

注：数据为国家林业局于2006年6月17日公布的。

3.3 沙化程度空间分布格局第三次全国荒漠化和沙化土地监测结果表明，全国沙化总面积为173.97万km2，占国土总面积的18.12%。而西藏的沙化面积就有21.68万km2，占全国第三位，沙化造成西藏直接经济损失每年达8.6亿元。由表4可知，极重度戈壁占西藏沙化土地的主体，主要分布在那曲和阿里地区，以及日喀则西部。除此之外，沙化土地主要分布在昌都的“三江”流域和雅鲁藏布江中游及其主要支流的宽谷地带。

4 结论

利用landsat TM卫星遥感数据和相关的地面统计资料，以RS和GIS为研究手段，运用地理学、统计学、遥感图像分析和决策树分类等多种方法，进行了西藏“一江两河”流域土地沙化变化遥感信息的提取及空间分布的研究。采用目前比较前沿的遥感图像分析处理方法进行了系统的探索研究和比较分析。研究发现，西藏“一江两河”流域2009年沙化土地面积4 297.57 km2，占其土地面积的6.44%，集中分布在宽谷盆地和支流汇入口地带，呈带状或片状不相连的分布；在空间上各县分布不均匀，日喀则市高达15.63%，而墨竹工布仅1.72%，但从区域角度来看，其比例为6%～7%。西藏“一江两河”流域的沙化土地分为沙质类和砂砾类两大类，其中沙质类占32.56%。但从区域来看，东部(46.64%)、中部(54.94%)明显高于西部(18.15%)，说明“一江两河”流域沙化治理工作更集中在东中部开展。

[1] 李萍. 西藏“一江两河”农业生态系统养分结构分析及平衡研究[J]. 山东农业科学，2011(3)：73-75.

[2] 陈怀顺. 西藏“一江两河”中部流域河谷沙化草地及其恢复途径探讨[J]. 草业科学，1997(3)：23-28.

[3] 杨本津，刘厚田. 西藏“一江两河”中部流域农业生态环境及其保护途径[J]. 环境科学研究，1997(1)：1-8.

[4] 周才平，欧阳华，曹宇，等. “一江两河”中部流域植被净初级生产力估算[J]. 应用生态学报，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

国家科技支撑计划项目(2013BAC04B01)。

李永霞(1982- )，女，山东济宁人，实验师，硕士，从事林业生态学教学与研究工作。

2015-03-16

S 181.3

A

0517-6611(2015)11-232-03