西藏茶巴朗流域的土壤侵蝕及防治對(duì)策

迷瑪次仁，宮淵波，姜廣爭(zhēng)

(1．西藏自治區(qū)水土保持局，西藏拉薩850000;2．四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，四川雅安625014)

西藏自治區(qū)位于我國(guó)西南邊陲，地處青藏高原的西南部，素有亞洲“江河源”、“生態(tài)源”之稱，平均海拔4 000 m 以上，面積120 多萬(wàn)km2。區(qū)內(nèi)地域遼闊，地貌及氣候類型復(fù)雜多樣，使得引起土壤侵蝕發(fā)生的各種基本營(yíng)力普遍存在，土壤侵蝕類型眾多［1］。據(jù)水利部第二次土壤侵蝕遙感調(diào)查，西藏自治區(qū)水土流失面積102.52 萬(wàn)km2，占自治區(qū)總面積的85.43%，其中融凍侵蝕面積占全區(qū)總面積的76.05%，水力侵蝕和風(fēng)力侵蝕面積分別占全區(qū)總面積的5.22%、4.16%［2］。隨著西藏社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，人類對(duì)自然環(huán)境的干擾越來(lái)越嚴(yán)重，使得土壤侵蝕在自然因素和人為因素的雙重作用下越來(lái)越劇烈，導(dǎo)致區(qū)域滑坡、泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā)，造成的危害也逐漸增大。如2000年4月9日晚，西藏波密縣境內(nèi)雅魯藏布江二級(jí)支流易貢藏布河扎木弄溝發(fā)生特大山體滑坡，滑坡規(guī)模僅次于加拿大道寧滑坡和意大利瓦伊昂滑坡，居世界第三位。此次滑坡截?cái)嗔艘棕暡夭己?，形成長(zhǎng)約2 500 m、寬2 500 m、體積約3 億m3的堆積體，河道內(nèi)形成了面積達(dá)37 km2的巨型堰塞湖，致使下游公路中斷，淹沒農(nóng)田、草場(chǎng)、茶園約13.30 km2，4 000 余人被困，沿途8 km2的森林瞬間化為烏有［3］，對(duì)人民生產(chǎn)、生活造成嚴(yán)重威脅。鑒于此，本研究結(jié)合茶巴朗小流域衛(wèi)星影像，對(duì)該流域水土流失的特點(diǎn)、現(xiàn)狀及分布進(jìn)行數(shù)據(jù)判讀與信息提取，分析該流域水土流失成因并提出防治對(duì)策，為整個(gè)西藏高原水土流失防治提供基本思路和決策參考。

1 流域概況

茶巴朗小流域位于拉薩市曲水縣東部曲水鎮(zhèn)境內(nèi)的茶巴朗村，流域面積78.43 km2，屬念青唐古拉山脈南坡在曲水縣境內(nèi)的支溝，海拔3 590—5 380 m，主要河流為普夏拉曲，沿普夏拉曲河兩岸發(fā)育有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)階地，階地兩側(cè)為高山，沖溝發(fā)育。茶巴朗小流域?qū)儆谖鞑馗咴瓬貛О敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候，冬春季干冷多風(fēng)，夏秋季溫暖濕潤(rùn)，年均氣溫8.6 ℃，年均相對(duì)濕度45%，年均降水量398 mm，主要集中在5—9月，占全年降水量的85%以上，多年平均蒸發(fā)量2 652.1 mm，年平均日照時(shí)數(shù)3 007.7 h，年均風(fēng)速2.5 m/s，無(wú)霜期140 d 左右，最大凍土深度為29 cm。土壤垂直地帶性分布特征明顯，按海拔高度從上至下依次為高山草甸土、高山灌叢草甸土、高寒草原土、山地草原土和山地灌叢草原土，植被以高寒草甸自然植被為主，其次為高寒灌叢草甸植被、高寒草原植被、溫性草原植被、山地灌叢草原植被及少量的灌叢植被。

2 研究方法

根據(jù)實(shí)地調(diào)查，利用MapGIS 軟件的圖形編輯與圖像分析功能，對(duì)茶巴朗流域遙感影像直接在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行土壤侵蝕類型和強(qiáng)度圖斑勾繪，然后分析流域土壤侵蝕類型、分布面積及其強(qiáng)度，并對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，探討小流域土壤侵蝕分布規(guī)律和成因。最后，根據(jù)流域土壤侵蝕特點(diǎn)提出相應(yīng)的防治對(duì)策。

3 土壤侵蝕遙感調(diào)查

3.1 土壤侵蝕類型

根據(jù)實(shí)地調(diào)查，結(jié)合遙感分析數(shù)據(jù)，茶巴朗小流域土壤侵蝕類型有水力侵蝕、風(fēng)力侵蝕和凍融侵蝕。由表1 可知，水力侵蝕是茶巴朗小流域水土流失的主要形式，主要發(fā)生在普夏拉曲兩岸階地及其沖溝區(qū)，并以面蝕和溝蝕為主，整個(gè)流域均有分布。

水力侵蝕面積51.80 km2，占流域面積的66.05%，侵蝕強(qiáng)度以輕度、中度和強(qiáng)烈為主，分別占流域面積的19.81%、28.36%和15.84%;風(fēng)力侵蝕面積2.86 km2，占流域面積的3.66%，主要分布在普夏拉曲溝口約3 km 長(zhǎng)的灘地及其兩岸坡地上的風(fēng)沙區(qū)，侵蝕強(qiáng)度以輕度、中度為主，分別占流域面積的1.33%、1.65%;凍融侵蝕面積4.50 km2，占流域面積的5.74%，主要分布在海拔5 000 m 以上的高山地帶，侵蝕強(qiáng)度以輕度、中度為主，分別占流域面積的3.72%和2.02%。

綜上所述，茶巴朗小流域水土流失面積為59.16 km2，占流域面積的75.45%;從侵蝕強(qiáng)度看，以輕度、中度侵蝕為主，面積為44.61 km2，占流域面積的56.89%;從土壤侵蝕類型看，以水力侵蝕為主，侵蝕面積為51.80 km2，占流域面積的66.05%。這說明茶巴朗小流域土壤侵蝕較為嚴(yán)重，水力侵蝕是該流域土壤侵蝕的主要類型。

表1 茶巴朗小流域土壤侵蝕分類及面積統(tǒng)計(jì)

3.2 土壤侵蝕分布

茶巴朗小流域土壤侵蝕強(qiáng)度按海拔高度呈條帶狀分布(表2)。在海拔4 500 m 以上的高山山地區(qū)域，植被類型為高寒草甸植被，覆蓋度較高，受人類活動(dòng)影響較小，土壤侵蝕不明顯;隨著海拔梯度的降低，在海拔4 000～4 600 m 的區(qū)域，植被類型逐漸過渡到高寒灌叢草甸植被和高寒草原植被，人類活動(dòng)的干擾程度加大，植被破壞較為嚴(yán)重，覆蓋度降低，導(dǎo)致土壤侵蝕強(qiáng)度增加，以輕度和中度侵蝕為主;在河谷周邊海拔3 700—4 200 m的山緣地帶，由于地形坡度較大，植被類型以高寒草原植被和山地灌叢草原植被為主，受人類濫砍及亂牧活動(dòng)的影響較大，覆蓋度低于50%，土壤侵蝕以強(qiáng)烈侵蝕為主;海拔3 800 m 以下的河谷區(qū)是人類活動(dòng)最頻繁、影響最嚴(yán)重的區(qū)域，土壤侵蝕主要來(lái)自于流域內(nèi)的沖溝及普夏拉曲兩岸的荒地、坡耕地和風(fēng)沙區(qū)等區(qū)域。

表2 茶巴朗小流域土壤侵蝕量

3.3 土壤侵蝕量預(yù)測(cè)

根據(jù)《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(SL 190—2007)［4］，結(jié)合實(shí)地調(diào)查與遙感影像數(shù)據(jù)分析，勾繪出各土壤侵蝕類型的圖斑面積，然后選取不同土壤侵蝕類型典型圖斑，設(shè)置簡(jiǎn)易的水蝕徑流小區(qū)和風(fēng)蝕觀測(cè)場(chǎng)，計(jì)算出單位面積土壤侵蝕量，并根據(jù)不同圖斑所處的地貌地勢(shì)、地面組成、植被類型及覆蓋度，推演出各個(gè)圖斑的單位面積土壤侵蝕量。開展凍融侵蝕研究因受諸多因素限制，資料甚少，參考現(xiàn)有文獻(xiàn)［5－6］及土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，賦予凍融侵蝕區(qū)單位面積土壤侵蝕量值。

研究表明，茶巴朗小流域平均土壤侵蝕模數(shù)為4 087 t/(km2·a)，年均土壤侵蝕量241 799．40 t。從分布上看:①高山區(qū)土壤侵蝕面積18．53 km2，年均土壤侵蝕量29 981．20 t，侵蝕以輕度和中度水力侵蝕為主，占高山區(qū)年均土壤侵蝕量的76．49%。②中山區(qū)土壤侵蝕面積22．30 km2，年均土壤侵蝕量98 509．50 t，侵蝕以中度和強(qiáng)烈水力侵蝕為主，占中山區(qū)年均土壤侵蝕量的91．91%。③河谷區(qū)土壤侵蝕面積18．33 km2，年均土壤侵蝕量113 308．70 t，侵蝕以中度和強(qiáng)烈水力侵蝕為主，占河谷區(qū)年均土壤侵蝕量的71．56%;風(fēng)力侵蝕面積2．82 km2，年均土壤侵蝕量8 218．40 t。以上數(shù)據(jù)說明，水力侵蝕是造成茶巴朗小流域土壤侵蝕的主要因素，并且廣泛分布于各個(gè)垂直地帶，而河谷區(qū)的風(fēng)力所造成的土壤侵蝕也不容忽視。。

4 土壤侵蝕成因分析

4.1 自然因素

地貌、氣候、土壤、植被等是影響土壤侵蝕的主要自然因素。據(jù)對(duì)茶巴朗小流域進(jìn)行的實(shí)地調(diào)查及有關(guān)資料，該流域地勢(shì)北高南低，海拔3 590—5 380 m，流域內(nèi)主要河流為普夏拉曲，水源主要靠冰雪融化和降水補(bǔ)給，沿河兩岸發(fā)育有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)階地，河流兩岸山體沖溝發(fā)育且處于活動(dòng)期，上游河段地形狹窄、溝道較窄、切割深，溝頭溯源侵蝕強(qiáng)烈，河道兩岸沖刷嚴(yán)重，溝蝕強(qiáng)烈;下游河段河床較寬，泥沙堆積，主河道不明顯，形成辮狀水系，水土流失嚴(yán)重，是引起流域水力侵蝕的主要誘因，也是與所處大區(qū)域土壤侵蝕類型有較大差異的原因所在。從氣候方面看，茶巴朗流域地處西藏高原溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，冬、春季干冷多風(fēng)，夏、秋季溫暖濕潤(rùn)，氣溫年較差和日較差大，致使高海拔地區(qū)凍融交替、冰雪等作用明顯，是寒冷地區(qū)發(fā)生物質(zhì)分離、產(chǎn)生土壤侵蝕的主要形成因素。試驗(yàn)表明，寒冷地區(qū)的巖石，在晝夜間強(qiáng)烈冷熱交替作用下，內(nèi)部也相應(yīng)產(chǎn)生層間的快速溫差變化，其結(jié)果導(dǎo)致巖石內(nèi)部的礦物產(chǎn)生強(qiáng)烈的脹縮［7］。高海拔區(qū)域凍融交替頻度較高，也就成為凍融侵蝕這一土壤侵蝕類型的主要分布區(qū)，而降雨集中、高寒多風(fēng)的氣候特點(diǎn)，不僅使得區(qū)內(nèi)滑坡、泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā)，而且也加劇了普夏拉曲下游溝口及兩岸坡地風(fēng)蝕土地沙化過程。另外，茶巴朗小流域出露的地層較為簡(jiǎn)單，多為第四系的松散堆積物，土質(zhì)疏松，土壤質(zhì)地以砂礫質(zhì)土為主，粒徑為0.25～0.05 mm 的顆粒達(dá)94.73%，有機(jī)質(zhì)含量為2.86 g/kg，堿解氮、有效磷和速效鉀含量分別為7.77、5.11、35.46 mg/kg，土壤保水保肥能力低，致使速效養(yǎng)分含量較低。植被類型及分布與氣候、土壤等條件密切相關(guān)，這就決定了茶巴朗流域的植被類型同樣具有垂直分布的明顯特征，且植被覆蓋度較低，使得土壤更易受到水力侵蝕的影響。

4.2 人為因素

在全球氣候日益變暖的背景下，隨著我國(guó)西部大開發(fā)戰(zhàn)略的全面實(shí)施，人類活動(dòng)加劇，使得西藏的生態(tài)環(huán)境正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。環(huán)境受人為因素影響而造成的負(fù)面效應(yīng)不斷加大，主要表現(xiàn)在過度放牧、樵采以及土地掠奪式經(jīng)營(yíng)利用等引起的水土流失日益嚴(yán)重，這些已成為高原草地退化的根本驅(qū)動(dòng)力。據(jù)對(duì)茶巴朗小流域土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行的調(diào)查，當(dāng)?shù)赝恋乩靡允枇值睾筒莸貫橹?，面積分別為34.85、12.38 km2，分別占流域面積的45.1%和16.0%;其次為未利用地(包括灘涂、沙地、裸露地)、耕地(包括田間空地、田間地頭、地坎等)，面積分別為9.09、1.86 km2，分別占流域面積的11.7%、2.4%，其中亂墾濫采、過度放牧等人類活動(dòng)是該區(qū)水土流失加重的主要原因。由于自然條件嚴(yán)酷，牧草生長(zhǎng)期短，僅3～5 個(gè)月，而枯草期長(zhǎng)達(dá)7～9 個(gè)月，因此牧草生長(zhǎng)期超牧現(xiàn)象嚴(yán)重，加之農(nóng)牧民養(yǎng)畜量日益增加，導(dǎo)致疏林地和草地土壤退化、水土流失加劇。有研究表明，僅藏西宜牧的土地中，已有16.8%的土地出現(xiàn)不同程度的侵蝕現(xiàn)象，且40%的草地出現(xiàn)沙化［8］。而人類工程建設(shè)活動(dòng)特別是近十幾年來(lái)國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)支持力度的加大，加上這些工程缺少相應(yīng)的水保措施，導(dǎo)致工程沿線滑坡、崩塌等重力侵蝕嚴(yán)重，如川藏公路102 滑坡每年均有發(fā)生。此外，對(duì)冬蟲夏草資源的亂挖濫采也是引起草地退化、土壤侵蝕加劇的重要因素之一。但在3 750 m 以下的雅魯藏布江和拉薩河的寬谷地帶及其支溝內(nèi)，營(yíng)造的北京楊、新疆楊、柳樹等人工植被，覆蓋率達(dá)80%以上，有效地遏制了土壤侵蝕，這說明積極的人為干擾有利于減少水土流失。

5 水土流失防治對(duì)策

西藏高原地勢(shì)高亢，處在我國(guó)地質(zhì)歷史最年輕和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)烈的地質(zhì)構(gòu)造帶，并且仍處于隆升狀態(tài)，凍融侵蝕分布廣泛，地面物理風(fēng)化十分強(qiáng)烈，導(dǎo)致山體坡面物質(zhì)不穩(wěn)定，生態(tài)環(huán)境極其脆弱。隨著人類活動(dòng)的加劇和對(duì)經(jīng)濟(jì)利益的追求，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)活動(dòng)不斷增加，人地矛盾日益突出，現(xiàn)有的地表植被不斷遭到破壞，坡地墾殖、亂樵濫挖、過度放牧等現(xiàn)象嚴(yán)重。凍融侵蝕無(wú)法在現(xiàn)有技術(shù)條件下得以控制與治理，茶巴朗小流域水土流失就成為西藏地區(qū)土壤侵蝕、土地沙化的一個(gè)縮影。針對(duì)茶巴朗小流域水土流失現(xiàn)狀，筆者提出如下水土流失防治對(duì)策，以期為西藏地區(qū)小流域水土流失防治提供思路。

5.1 開展生態(tài)移民，控制牲畜規(guī)模

茶巴朗小流域?qū)儆诓璋屠蚀宓囊徊糠郑×饔騼?nèi)人口約250 人，以2008年為例，該村社會(huì)經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)為第一產(chǎn)業(yè)，農(nóng)民年人均純收入3 773 元，低于當(dāng)年拉薩市農(nóng)村居民人均純收入4 149 元的水平，其中農(nóng)業(yè)年人均純收入2 351 元，占農(nóng)牧民年人均純收入的62%，而農(nóng)業(yè)產(chǎn)值中又以牧業(yè)為主。居民主要居住在河流兩岸階地，也有一部分居住在自然條件較為惡劣的中高山地帶從事粗放的牧業(yè)生產(chǎn)。因此，實(shí)行生態(tài)移民應(yīng)以自愿為原則，在生態(tài)承載力范圍內(nèi)允許一部分居民定居，使藏民族原有的生產(chǎn)生活方式得以最大程度地保存和延續(xù)，更重要的是要保證生態(tài)移民后的生活水平不低于移民前，特別是給予牧民合理的物資和資金補(bǔ)償，積極為牧民轉(zhuǎn)產(chǎn)提供資金、技術(shù)以及政策等方面的支持。對(duì)于遷入?yún)^(qū)，政府應(yīng)做好遷入地規(guī)劃，加大公共設(shè)施建設(shè)，同時(shí)培育一批從事農(nóng)畜產(chǎn)品加工、銷售的龍頭企業(yè)，發(fā)展有藏民族特色的產(chǎn)業(yè)。此外，要高度重視少數(shù)民族生產(chǎn)生活傳統(tǒng)習(xí)慣、文化習(xí)俗、宗教信仰等的保留和繼承問題，搞好民族團(tuán)結(jié)及社會(huì)穩(wěn)定。

5.2 調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，實(shí)施退耕還林還草

茶巴朗小流域土地利用以疏林地和草地為主，其次為未利用地、耕地，農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)管理粗放，并且耕地多分布在緩坡地帶，土壤肥力低，而靠近拉薩河的普夏拉曲下游溝口約3 km 長(zhǎng)的灘地及其兩岸坡地上分布有風(fēng)沙區(qū)。因此，應(yīng)在保證糧食穩(wěn)定增產(chǎn)的前提下，在河流階地、山麓坡地、沖溝地以及低山緩坡地等營(yíng)造水土保持林;對(duì)坡度在25°以上的耕地實(shí)施退耕還林還草，政府給予專項(xiàng)補(bǔ)貼;采取柴草沙障、片石沙障和卵石壓蓋等措施遏制河谷區(qū)風(fēng)沙地漫延，并在沙障中間撒播沙蒿、沙棘等;沖洪積扇與山麓地帶土壤松散堆積物深厚，土質(zhì)較好，地形完整，可大力推廣綠色農(nóng)業(yè)、高效生態(tài)農(nóng)業(yè)和精細(xì)農(nóng)業(yè)等高附加值農(nóng)業(yè)。

5.3 科學(xué)布局小水電站開發(fā)項(xiàng)目，構(gòu)建以電代柴生態(tài)補(bǔ)

普夏拉曲是茶巴朗小流域內(nèi)的主要河流，為拉薩河的一級(jí)小支流，主干河流長(zhǎng)16.16 km，落差大，水源主要靠冰雪融化和降水補(bǔ)給，水資源豐富，可科學(xué)規(guī)劃小水電站，為小流域內(nèi)中高山區(qū)農(nóng)牧民生產(chǎn)生活提供用電，以替代炊事、取暖、養(yǎng)殖照明等薪材用量，減少對(duì)林木和草場(chǎng)的破壞，保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境。

5.4 加強(qiáng)土壤侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究，完善工程項(xiàng)目水土保持管理

小流域內(nèi)侵蝕溝治理是治理的重點(diǎn)，也是流域生態(tài)環(huán)境整治的難點(diǎn)［9］。為監(jiān)測(cè)小流域水土流失狀況，應(yīng)在茶巴朗小流域下游布置控制觀測(cè)站，研究流域徑流、泥沙等變化，并運(yùn)用遙感影像資料，從空間上和數(shù)量上分析土壤侵蝕動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及發(fā)展趨勢(shì)，為后續(xù)綜合治理提供依據(jù)。此外，在對(duì)流域內(nèi)侵蝕溝道進(jìn)行治理時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)治理溝頭前進(jìn)、溝岸擴(kuò)張、溝床下切的骨干溝道，并采取工程、植物、保土農(nóng)業(yè)相結(jié)合的綜合治理措施，以植物措施蓄水固土，以工程措施攔截徑流，分段攔蓄，先上游后下游，先支溝后干溝，先坡后溝，標(biāo)本兼治，層層設(shè)防。對(duì)于小流域內(nèi)的工程建設(shè)活動(dòng)，應(yīng)加強(qiáng)工程建設(shè)中的水土流失及防治對(duì)策研究，尤其是高原工程建設(shè)活動(dòng)，更要加強(qiáng)凍土環(huán)境的研究，盡量減少因工程建設(shè)而造成的大規(guī)模水土流失。

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