基于GIS的西藏自治區(qū)沙化土地分布特征

羅懷斌

( 國家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院， 長沙 410014)

基于GIS的西藏自治區(qū)沙化土地分布特征

羅懷斌

( 國家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院， 長沙 410014)

利用Arcinfo的空間及統(tǒng)計分析功能，從西藏自治區(qū)的氣候類型、地形地貌以及土地利用三個方面，對土地沙化程度的空間分布特征進行了分析研究。結(jié)果表明，全區(qū)沙化土地在各類型區(qū)分布特征明顯。在氣候類型上，主要分布于濕潤和半干旱氣候區(qū)；在地形地貌上，其沙化土地主要分布于極高山和高山地貌區(qū)地形緩的地表；從土地利用類型上看，主要分布于未利用地，其次是天然草地。

沙化；分布；空間分析；西藏

西藏自治區(qū)是我國西部重要的生態(tài)屏障，其屏障功能對我國、對東亞，甚至整個亞洲均有重要的影響，具有國家層面上的重要性。因此西藏自治區(qū)的生態(tài)環(huán)境問題一直是人們關(guān)注的熱點和重點[1-5]。土地沙化是西藏自治區(qū)的主要生態(tài)問題之一，一直以來人們對該區(qū)域的防沙治沙都非常重視，國務院將落實西藏自治區(qū)的防沙治沙工程視為從根本上解決農(nóng)牧民生產(chǎn)、生活、生存問題的有效措施之一，也是保護“江河源”“生態(tài)源”的重要措施，它對促進西藏自治區(qū)的持續(xù)發(fā)展起著重要的作用[6-9]。

許多的研究者對西藏地區(qū)的土地沙化問題多從不同土地利用類型的沙化程度、不同沙化類型的沙化機理以及沙化的防治等方面進行了研究[10-12]。徐志高等[13]從不同土地利用類型的沙化程度，分析得出2004年西藏草地、未利用地是主要的沙化土地利用類型，且該區(qū)土地沙化總體上呈惡化趨勢，沙化面積有所增加，沙化程度加劇。李春桃等[14]人研究了青藏高原東部的不同沙化地、退化草地的不同粒度的濕含量、粒度分、風蝕啟動風速等基本參數(shù)的變化規(guī)律，初步分析了其沙化、風蝕的原因，為該區(qū)域沙化地原理提供基礎(chǔ)的實驗數(shù)據(jù)。潘紅星[15]通過調(diào)查雅江流域沙化土地現(xiàn)狀、成因及危害，總結(jié)防沙治沙及示范區(qū)建設(shè)成效，分析了當前在西藏的防沙治沙工程面臨的問題，并建議加大雅江上中游植被保護力度，啟動一江兩河(雅魯藏布江、拉薩河、年楚河)流域防沙治沙工程，加強示范區(qū)指導，加大投入力度。

本文利用Arcinfo的空間分析技術(shù)，從氣候類型、地形地貌類型以及土地利用類型三個方面，對西藏全區(qū)土地沙化程度的空間分布特征進行分析。揭示不同沙化程度土地在各氣候類型區(qū)、地形地貌類型以及土地利用類型下的空間分布規(guī)律，可為西藏全區(qū)的生態(tài)環(huán)境改善和建立安全的生態(tài)屏障提供科學的依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

西藏自治區(qū)位于我國的西南邊陲，地處世界上面積最大、海拔最高的高原——青藏高原。該區(qū)是印度板塊和歐亞板塊相互作用下形成的一個巨大的塊狀隆起區(qū)，廣泛分布著第四紀松散沉積物，易被侵蝕。

該區(qū)屬高原季風氣候，高寒且晝夜溫差大，除藏東南一角與喜馬拉雅山南坡深切河谷地區(qū)，年均溫高于10℃以外，藏東“三江”流域的大部分地區(qū)和“一江兩河”(雅魯藏布江及其支流拉薩河和年楚河)地區(qū)在0～10℃之間，藏西北一般低于0℃。干濕季分明，降水集中在6月至9月，占年均降水量的80%～90%，空間分布具明顯趨勢，降雨量在50～5000mm之間由東南向西北逐漸減少。全區(qū)多大風，迎風坡多于背風坡，氣壓低氧氣含量少，日照充足無霜期短。

西藏的土壤類型主要屬特有高原土壤類型，占各類土壤總面積的66%左右。從藏東南的酸性森林土壤向西北，隨著生物作用與淋溶作用的逐漸減弱及鈣化、鹽分積累作用的增強，依次發(fā)育著高山草甸、高山草原和高山寒漠土。

受青藏高原自然地理氣候的影響，區(qū)域內(nèi)植物區(qū)系和多樣性非常豐富。植被類型沿東南到西北從常綠雨林到墊狀植被，具有類型豐富，地帶性明顯的特征。西藏是我國五大牧區(qū)之一，草地資源豐富，其各類草場面積占全區(qū)總面積的66.8%。

1.2 研究方法

利用西藏第四次土地沙化監(jiān)測數(shù)據(jù)，作為全區(qū)土地沙化程度空間分布的基本信息源。全區(qū)土地沙化程度根據(jù)土地植被覆被情況分為四個等級，分別為輕度、中度、重度、極重度。

為便于數(shù)據(jù)處理，將矢量的土地沙化程度圖、氣候類型圖、地貌類型圖以及土地利用類型圖轉(zhuǎn)換為柵格圖層，像元尺度cell選擇為100m。利用ArcGIS9.3的空間疊加分析與統(tǒng)計功能，將土地沙化程度圖與氣候類型、坡度及地貌類型、土地利用類型四個圖層疊加進行空間分析，然后利用統(tǒng)計分析功能得到西藏全區(qū)土地沙化程度的空間分布統(tǒng)計表。

2 結(jié)果與分析

2.1 沙化土地分布的總體特征

全區(qū)共有沙化土地面積2161.86萬hm2，占該區(qū)國土面積的17.95%；具有明顯沙化趨勢的土地面積2.2萬hm2，占總面積的0.02%；其余為非沙化土地。沙化土地以極重度沙化為主，達1 828.12萬hm2，占全區(qū)沙化土地面積的84.56%，體現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境狀況不斷惡化；其次是輕度沙化和重度沙化，面積分別為151.04萬hm2和138.95萬hm2，占全區(qū)沙化面積的6.99%和6.43%；中度沙化土地面積最小，僅占全區(qū)沙化面積的2.02%。

西藏自治區(qū)西北部的那曲、日喀則、阿里三地區(qū)擁有最多的極重度沙化土地面積，且與其余地區(qū)沙化土地面積多寡懸殊。這與該地區(qū)氣候和土壤從東南沿西北方向的規(guī)律性發(fā)展趨勢相一致。西藏西北部地區(qū)干旱少雨，空氣濕度小，常年多大風加之地表土質(zhì)松軟、含沙量高，易加劇土地的沙化。

2.2 沙化土地分布的氣候特征

西藏全區(qū)包括干旱、半干旱、濕潤、亞濕潤干旱四種氣候類型區(qū)。全區(qū)沙化土地主要分布于濕潤氣候區(qū)和半干旱氣候區(qū)，分別占全區(qū)沙化土地面積的39.91%和31.41%；干旱區(qū)和亞濕潤干旱區(qū)沙化土地面積相對占全區(qū)沙化土地面積比重較小，分別為14.09%和14.59%。見表1。

全區(qū)輕度沙化程度的土地面積主要集中分布于濕潤氣候區(qū)，占該沙化土地面積的74.50%，由于其相對較好的水濕條件，該類沙化土地是防沙治沙工程最易成功的區(qū)域。中度和重度沙化土地主要分布于亞濕潤干旱和濕潤氣候區(qū)。中度沙化土地中的47.24%分布于濕潤區(qū)、21.74%分布于亞濕潤干旱區(qū)，總計68.98%；重度沙化土地中的57.95%分布于濕潤區(qū)、22.52%分布于亞濕潤干旱區(qū)，總計80.47%。極重度沙化土地主要分布于濕潤和半干旱區(qū)，分布比重分別為35.50%和34.55%，與全區(qū)沙化土地的總體分布特征一致。

表1 氣候類型土地沙化程度面積比重

2.3 沙化土地分布的地形地貌特征

利用坡度和地貌類型兩個指標，來描述西藏全區(qū)土地沙化程度分布的地形地貌特征。分別以坡度和地貌類型為指標統(tǒng)計各沙化程度土地面積比重，見表2和表3。

表2 坡度級土地沙化程度面積比重

表3 地貌類型土地沙化程度面積比重

西藏地區(qū)土地沙化主要為風蝕沙化，主要發(fā)生在坡度較平緩的地區(qū)，根據(jù)表2統(tǒng)計結(jié)果可知，隨著坡度的增加，該區(qū)土地沙化面積急劇減少，主要分布于坡度≤10°的緩坡區(qū)，尤其以≤5°的區(qū)域為主。其中坡度≤10°時，沙化土地占全區(qū)沙化土地面積的93.21%；坡度≤5°時，沙化土地面積占總面積的82.62%。當坡度>25°，由于其坡面陡峭，地表疏松覆被物粘著力不足，沙化土地分布面積很小。

西藏地域廣，地貌類型豐富，包括極高山、高山、中山、低山、丘陵、平原以及高原7種類型。從表3可以看出，全區(qū)沙化土地主要分布于極高山和高山兩種地貌類型區(qū)。其中65.79%的沙化土地分布于極高山區(qū)，32.64%的沙化土地面積分布于高山區(qū)，該類地貌最易發(fā)生風蝕，形成土地沙化。其余5種地貌類型區(qū)沙化土地分布面積小，僅1.45%的沙化土地。各沙化程度的土地分布于極高山、高山地貌區(qū)的面積比重均很高，從輕度到極重度分別為95.39%，94.88%，96.68%和98.90%。

綜合各沙化程度土地分布的坡度和地貌類型面積比重表，不難看出西藏沙化土地主要分布于極高山和高山區(qū)地形緩和坡度小的區(qū)域，其余地區(qū)和坡度范圍分布的沙化土地面積比重較小，但在“一江兩河”地區(qū)雅江兩岸分布面積較集中。西藏土地沙化分布區(qū)地形地貌條件單一，具明顯地形地貌規(guī)律。

2.4 沙化土地分布的土地利用特征

西藏全區(qū)出現(xiàn)土地沙化現(xiàn)象的有旱地、有林地、疏林地、灌木林地、未成林造林地以及天然草地和未利用地七種土地利用類型。經(jīng)統(tǒng)計分析，分布于未利用地的沙化土地面積比重最大，占全區(qū)沙化土地面積的79.44%。天然草地次之，分布于該類地類的沙化土地占19.56%。其余五種地類分布著極少量的沙化土地，僅占全區(qū)沙化土地面積的1%左右。見表4。

全區(qū)極重度沙化土地基本分布于未利用地，占全區(qū)極重度土地沙化面積的93.94%。其余地類僅天然草地和灌木林地零星分布著極少量的極重度沙化土地，旱地、有林地、疏林地和未成林造林地無明顯極重度沙化土地分布。

重度、中度、輕度沙化土地集中分布于天然草地，分別占全區(qū)各程度沙化土地面積的95.0%，92.28%和93.19%。旱地和疏林地無明顯重度沙化土地，未利用地由于其自然條件，僅分布有極重度沙化土地和極少量重度沙化土地，無輕度和中度沙化土地。

表4 土地利用類型土地沙化程度面積比重

3 結(jié)語

西藏自治區(qū)是我國土地沙化最嚴重的地區(qū)之一，各種自然因素和人為因素造就了該區(qū)嚴重的土地沙化現(xiàn)狀。全區(qū)沙化土地主要分布于西部和北部地區(qū)，且以極重度沙化土地面積最大，土地沙化嚴重，治理形勢嚴峻。

本研究從西藏全區(qū)沙化土地于各氣候類型區(qū)、地形地貌區(qū)以及土地利用類型的空間分布三個方面進行研究分析，結(jié)果表明全區(qū)沙化土地在各類型區(qū)分布特征明顯：在氣候類型上，輕度沙化土地主要分布于濕潤氣候區(qū)，中度和重度沙化土地主要分布于濕潤和亞濕潤干旱區(qū)，而極重度沙化土地主要分布于濕潤和半干旱氣候區(qū)；從地形地貌上看，沙化土地主要分布于極高山和高山地貌區(qū)地形緩的地表，尤其以≤5°的區(qū)域為主；從土地利用類型上看，全區(qū)沙化土地主要分布于未利用地，其次是天然草地，其中極重度沙化土地集中分布于未利用地，重度、中度和輕度沙化土地集中分布于天然草地。

近年來，西藏各項防沙治沙工程的開展為改善局部區(qū)域的生態(tài)環(huán)境做了積極的努力。本研究成果可為長期開展的防沙治沙工作提供科學的理論依據(jù)，使全區(qū)的生態(tài)安全屏障建設(shè)工作更上一個臺階。

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SandyLandDistributingFeaturesofTibetBasedonGIS

LUO Huaibin

(Central South Forest Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration， Changsha 410014，Hunan，China)

Using space and statistics & analysis functions of Arcinfo， the analysis of space distributing features of land desertification degree was made from three aspects on Tibet， which were: types of climate， topography and geomorphology， and land use.The result showed，the distributing features of the sandy land in each type of region over Tibet appeared obviously.In types of climate aspect， it mainly distributed in the humid and semiarid climatic regions; form topography and geomorphology aspect， it mainly distributed in the ramp surface of high mountains and extreme high mountains landform regions; when it came to land use type， it mainly distributed in unused land， then native grassland.

desertification；distribution；space analysis；Tibet

2013-04-04

羅懷斌(1966-)，男，四州宣漢人，高級工程師，主要從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計工作。

TP39

A

1003-6075(2013)03-0032-04