貴州省從江縣梯田景觀格局研究

周長威　李玉帆

摘 要 基于遙感影像和高程數(shù)據，選擇從江縣為研究區(qū)域，結合目視解譯和ArcGIS平臺的表面分析，以梯田斑塊多邊形矢量圖為基準，對梯田斑塊的空間分布格局與坡度、坡向、海拔環(huán)境要素的關系和規(guī)律進行了細致的研究探討，為現(xiàn)代梯田的管理與保護提供了理論參考和指導。結果表明：從江縣現(xiàn)有梯田249 411塊，總面積852 993.71 hm2，面積≤10 hm2的數(shù)量占95.30%，面積占79.71%，說明梯田以小塊細碎分布為主；梯田通常分布于海拔500～850 m、、坡度2°～25°的東、東南、西北向山地。從江梯田的總體分布特征，與從江的地勢、氣候條件、少數(shù)民族聚落分布格局、水系分布等密切相關。

關鍵詞 梯田斑塊；空間分布；格局；環(huán)境要素；從江縣

中圖分類號：S157.3 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.27.084

梯田是在丘陵山坡地上沿等高線方向修筑的條狀階臺式或波浪式斷面的田地，被譽為雕刻在大地上的等高線。梯田不僅僅是風景，更是治理坡耕地水土流失的有效措施，蓄水、保土、增產作用十分顯著[1]。我國的梯田主要分布在南方山嶺地區(qū)，廣西、云南、貴州較多。

雖然從江梯田不如云南哈尼梯田和廣西龍勝龍脊梯田出名，但論規(guī)模、景觀都不遜色。從江縣的稻田都是依山而開，隨山勢地形的變化而變化，因地制宜。其中，位于從江縣的加榜梯田是世世代代居住在這里的苗族同胞的杰作[2]，被譽為中國十大最美梯田之一。

目前，國內外關于梯田的研究主要集中在以下四個方面，1）梯田周邊植被和植物群落分布特征。2）梯田在水土保持方面的效益、機理。3）梯田所在地區(qū)的農耕文化遺產保護與可持續(xù)發(fā)展。4）梯田線條的美學特征[3]。關于梯田自身面積以及在海拔、坡度、坡向等環(huán)境要素上的分布規(guī)律的研究很少，只見有云南的元陽梯田研究[4]，貴州省從江梯田景觀格局的研究未見報道。本研究主要研究整個從江縣境內梯田的分布規(guī)律，包括面積、斑塊數(shù)、海拔、坡度、坡向的分布規(guī)律以及它們之間的因果聯(lián)系，并對規(guī)律背后的原因（氣候因素、地形因素）進行探討。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

從江縣位于貴州省東南部（108°05′E～109°12′E，

25°16′N～26°05′N）（圖1），隸屬于黔東南苗族侗族自治州，與廣西壯族自治區(qū)接壤。從江縣位居都柳江中游，北靠黎平縣，南鄰廣西融水苗族自治縣和環(huán)江毛南族自治縣，東接廣西三江侗族自治縣，西連荔波縣和榕江縣。以苗族、侗族、壯族、瑤族、水族等為主要少數(shù)民族。該縣總面積為3 244 km2，其中，森林面積約167 146 hm2，草地面積約2 395.07 hm2，耕地面積

13 590 hm2。屬中亞熱帶溫暖濕潤季風氣候區(qū)，年均溫

17 ℃，年降雨量1 050～1 250 mm，無霜期310 d[5]。勤勞的從江各族人民，憑借自己的雙手，特殊的地理位置以及得天獨厚的自然氣候條件，鍛造了美麗壯觀的從江梯田。

圖1 研究區(qū)地理位置與高程分布

1.2 數(shù)據來源

以從江各鄉(xiāng)鎮(zhèn)矢量邊界定位，對位于貴州從江縣境內的所有梯田進行目視解譯，19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（丙妹鎮(zhèn)、貫洞鎮(zhèn)、西山鎮(zhèn)、下江鎮(zhèn)、停洞鎮(zhèn)、洛香鎮(zhèn)、宰便鎮(zhèn)、往洞鎮(zhèn)。東朗鄉(xiāng)、斗里鄉(xiāng)、高增鄉(xiāng)、加勉鄉(xiāng)、慶云鄉(xiāng)、谷坪鄉(xiāng)、加榜鄉(xiāng)、加鳩鄉(xiāng)、翠里瑤族壯族鄉(xiāng)、剛邊壯族鄉(xiāng)和秀塘壯族鄉(xiāng)）在ArcGIS軟件共勾畫梯田斑塊249 411個。同時獲取從江縣高程DEM數(shù)據。

1.3 數(shù)據處理

利用Arc GIS軟件分析坡度、坡向等地理信息，SPSS Statistics、Microsoft Excel軟件統(tǒng)計梯田數(shù)量面積基于坡度、坡向、海拔等因素的分布規(guī)律。

2 結果與分析

2.1 梯田分布概況

從江縣梯田總體分布如圖2所示?？梢钥闯觯萏飶V布于整個從江縣。其中，梯田分布較密集的有貫洞鎮(zhèn)、西山鎮(zhèn)、加勉鄉(xiāng)，分布相對稀疏的有高增鄉(xiāng)、加鳩鎮(zhèn)、宰便鎮(zhèn)。目前，梯田的總面積為852 993.7109 hm2，總體分布比較均勻。最大面積259.911 3 hm2，最小面積

32 m2，兩者相差懸殊，然而面積在20 hm2以上的梯田數(shù)量僅有1 332塊，不足總體斑塊數(shù)的1%，可以忽略。將梯田面積做頻度分析，結果如圖3所示，求得了每組的面積百分比和斑塊百分比。

從圖3可以看出，梯田面積分布與正態(tài)分布基本一致，但仍有明顯差異。梯田是隨著山勢地形變化而進行開墾的，因地制宜，坡緩地可以開墾大田，坡陡地只能開墾小田，因此梯田面積分布變化巨大。從分析結果來看，即使受極端值影響（面積最大值為259.911 3 hm2），面積平均值仍僅為3.42 hm2，單塊梯田分布面積一般不大，集中在1～10 hm2，該區(qū)間內的梯田塊數(shù)占梯田總數(shù)的79.71%，大于10 hm2的單塊梯田分布較少，且隨著面積增大呈數(shù)量遞減的趨勢。說明從江縣小田居多，地勢以較陡的山地為主，河灘等平緩土地極少。這與成升魁對從江縣的描述是一致的[6]。

梯田面積分布的偏度為6.002，大于0，表示分布相對于正態(tài)分布而言稍右偏，并且由圖3看出面積分布有一個較長的右尾；峰度為167.007，遠大于3，表示分布曲線為尖峰分布，且及其尖銳。很明顯，各組頻率差距懸殊。小面積梯田數(shù)量特多而大面積梯田特少導致了峰度的過高。

面積百分比方面，占比重較大的面積區(qū)間為1～7，即該面積區(qū)間內的梯田面積和占總面積和的大部分。面積≤1 hm2的小梯田雖然數(shù)量較多，但面積過小，所以面積百分比較?。欢?0 hm2的面積較大的梯田，由于斑塊數(shù)量少，所占面積比例也較小。

2.2 海拔分布特征

從江縣梯田分布的海拔最大值1 398 m，最小值179 m，

平均海拔663.49 m。根據兩個最值將將249 411塊梯田以50 m為單位劃分為25個海拔區(qū)間，統(tǒng)計各組的面積百分比和斑塊百分比，結果如圖4所示。

梯田的海拔分布特征呈現(xiàn)出先增加后減少的特征，且與正態(tài)分布類似。從江縣海拔分布的峰度為0.698<3，說明峰度曲線為平峰分布；偏度為0.180>0，表示相對于正態(tài)分曲線布而言，海拔分布曲線稍向右偏。在≤500 m的范圍內，隨著海拔的增加，梯田的斑塊數(shù)和面積均呈增加的趨勢[7]。海拔在500～850 m斑塊數(shù)處于上下輕微波動狀態(tài)，沒有顯著性變化，而后隨著海拔升高而降低。

對面積而言，分布在海拔700～1 150 m的各小組的梯田斑塊面積百分比均超過了5%，其中在海拔800～850 m區(qū)間內的斑塊面積比例更是達到8.90%的峰值。在1150 m以后，便開始隨著海拔的升高而降低。

2.3 坡度分布特征

根據國家林業(yè)局《森林資源規(guī)劃設計調查技術規(guī)定》[8]，結合從江縣坡度分析的結果，最終決定將坡度劃分為6個等級

從江梯田最大坡度為56.03°，最小0.10°，平均值為19.23°。圖5顯示，坡度整體分布頻率隨著坡度的增加，先增加，達到峰值0.0743，此時對應的坡度區(qū)間為10°～12°。隨后頻率大致呈逐漸減少的趨勢，直至趨近于0。觀察頻率直方圖發(fā)現(xiàn)坡度分布與正態(tài)分布曲線基本吻合。坡度分布的峰度為-0.280，偏度為0.579。均與正態(tài)分布的差距不大，說明其分布確實近似正態(tài)分布，驗證了從圖中的定性判斷。其中峰度-0.280<3，說明相對于正態(tài)曲線而言，梯田坡度峰值較低，為平峰分布；偏度0.579為正，表示坡度分布稍微右偏。

由圖6，梯田斑塊在平坡和險坡的分布較少，90.27%坡度處在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等級。其中緩坡斑塊百分比最高，達到了31.06%；險坡數(shù)量比重最小，僅占總數(shù)的1.98%。雖然陡坡的斑塊數(shù)居中，但面積占所有梯田面積和的比重最高，占29.40%。仔細觀察等級Ⅰ和等級Ⅵ自身，發(fā)現(xiàn)平坡斑塊百分比遠高于其面積百分比，說明坡度小于5°的梯田以小面積為主，相反，險坡面積百分比大于數(shù)量百分比，說明位于險坡的梯田平均面積較大。這似乎出乎意料，卻又在情理之中。平地大部分是居民聚居地，戶口多，所以田地劃分得細致，每塊面積較??；陡坡地方不宜居住，人煙稀疏，雖說不利于梯田開拓和維護，但只要有梯田，就可能是完整的大塊。

2.4 坡向分布特征

坡向（Aspect）是坡度所面對的方向。坡向用于識別表面上某一位置處的最陡下坡方向?？蓪⑵孪蛞暈槠露确较蚧蛏襟w所面對的羅盤方向[9]。山地的坡向影響著所受日照時長和輻射強度，進而對山地生態(tài)產生較大的影響。坡向實質上是方位角（0°～360°）。

根據國家林業(yè)局《森林資源規(guī)劃設計調查技術規(guī)定》[8]，結合從江縣坡向分析的結果，將坡向分布結果劃分成8個類型

梯田斑塊的最大坡向為359.8890°，最小坡向0°，平均值為179.8917°。梯田坡度分布的偏度為0.0171，略大于0，說明分布稍微右偏，近似正態(tài)分布；峰度-1.351<3，

表示相對于正態(tài)曲線而言，坡度分布為平峰分布，即坡度峰值要低于正態(tài)峰值。由圖7，按梯田斑塊數(shù)的大小排序為西北坡≈東南坡>東坡>北坡>東北坡>南

坡≈西坡>西南坡。其中，西北坡、東南坡較多，分別占17.79%、17.71%，東坡的梯田數(shù)量最少，斑塊百分比為5.64%。總的來說斑塊數(shù)量在各級坡向的分布差異不大；面積百分比大小順序為北坡≈西北坡>東南坡>西

坡>南坡>東坡>西南坡>東北坡。面積比重最大的北坡占29.80%，而面積百分比最小的東北坡僅占2.31%，總體面積隨著坡向的分布差異較大。

仔細觀察可發(fā)現(xiàn)，北坡雖然梯田數(shù)量不多，僅排第四，但面積比重最大，說明北坡分布的梯田平均面積大，分布集中。相反，東北坡面積百分比最小，斑塊百分比卻不小，數(shù)量比重遠高于面積比重，也就是說，東北坡梯田分布比較零星破碎，以小塊梯田為主。

從江縣的主要農作物是水稻。梯田在坡向上的分布特征與山區(qū)梯田作物的生長特性和不同坡向的太陽輻射強度有關。水稻是喜光溫濕的作物，溫度與光照是其最重要的兩個環(huán)境影響因子[9-10]，山南水北為陽，南坡即為溫度和光照較強的陽坡，但是從統(tǒng)計結果來看，南坡梯田無論數(shù)量還是面積都不多，說明僅僅從水稻的生長方面是不能解釋梯田坡向分布結果的。梯田的坡向分布是多種因素（聚落分布、經濟、地勢、水系分布等）共同作用的結果。

3 結論與討論

根據遙感影像的表面分析和統(tǒng)計學方法，對從江梯田的景觀分布格局進行基礎性的描述和總結，探討論了梯田的分布格局。然而對從江梯田的維護機制、水分來源、形成歷史等問題由于篇幅原因沒有作更深層次的研究。根據迄今為止在社會與自然方面國內學者對梯田研究的積累[11-13]，關于從江梯田的進一步研究主要有以下幾個方面，1）根據14C測年法進行梯田形成時代的地質年代測定。2）梯田景觀的遺產價值及其保護研究。3）梯田景觀的遺產價值及其保護研究。4）全球氣候變化背景下梯田景觀的適應性管理機制研究[10]。

參考文獻：

[1] 中國水利百科全書委員會.中國水利百科全書[M].2版.北京：中國水利水電出版社，2006.

[2] 張興濤.從江加榜梯田[J].新聞窗，2015（5）：2.

[3] SUZhengan，XIONG，Dongong， et al. 137Cs tracing Dynamics of Soil Erosion， OrganicCarbon， and Total Nitrogen in Terraced Fields and Forest Land in the Middle Mountains of Nepal[J].Journal of Mountains Science，2016，13（10）：1-11.

[4] LI Fengbo， LU Guangde， ZHOU Xiumei，et al.ElevationandL and Use Types Have Significant. Impaction Spatial Variability of Soil Organic Matter ContentinHani Terraced Fieldof Yuanyang County， China[J].Rice Science，2015，22（1）：27-34.

[5] 張丹，劉某承，閔慶文，等.稻魚共生系統(tǒng)生態(tài)服務功能價值比較——以浙江省青田縣和貴州省從江縣為例[J].中國人口資源與環(huán)境，2009，19（6）：2.

[6] 成升魁，焦雯珺，閔慶文，等.基于生態(tài)足跡的傳統(tǒng)農業(yè)地區(qū)可持續(xù)發(fā)展評價——以貴州省從江縣為例[J].中國生態(tài)農業(yè)學報，2009，17（2）：2.

[7] 劉玉洪，張克映，馬友鑫，等.哀牢山地農作物物候期和產量隨高度與坡向的分布特征[J].中國農業(yè)氣象，1996（6）：5-11.

[8] 國家林業(yè)局.森林資源規(guī)劃設計調查主要技術規(guī)定[S].2003.

[9] 李靜.溫度與光照對水稻產量的影響研究進展[J].現(xiàn)代農業(yè)科技，2012（13）：25-26.

[10] 王妍，張超，宋維峰，等.元陽梯田空間分布特征研究[J].水土保持研究，2013，20（2）：3

[11] 劉秀花，李林.莊浪縣梯田化建設對生態(tài)-經濟-社會協(xié)調發(fā)展的作用分析[J].水土保持研究，2007，14（2）：65-67.

[12] 角嬡梅，楊麗萍.基于遙感和GIS的元陽梯田分形美的多尺度研究[J].山地學報，2008，26（3）：339-346.

[13] 角嬡梅，楊有潔，胡文英，等.元陽梯田景觀空間格局與美學特征分析[J].地理研究，2006，25（4）：624-632.

（責任編輯：趙中正）