蒲思穎,代群威,董發(fā)勤,李瓊芳,崔 杰,宋 韜
(西南科技大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院/核廢物與環(huán)境安全國防重點學(xué)科實驗室,四川 綿陽 621010)
【研究意義】四川省地處我國西南山區(qū),山區(qū)面積比重為94.7%。西南山區(qū)擁有豐富的能礦資源、巨量的林草資源以及多樣的生物物種基因庫,是國家未來資源戰(zhàn)略儲備要地、國家生態(tài)環(huán)境安全屏障以及生物多樣性研究基地,同時也是我國少數(shù)民族和貧困人口的集中分布區(qū)[1]。其中,岷山主峰雪寶頂及其周邊地區(qū)是西南山區(qū)的典型代表。疊加了山地生態(tài)系統(tǒng)和巖溶生態(tài)系統(tǒng)雙重脆弱性的雪寶頂及其周邊地區(qū),在近年高強(qiáng)度的資源開發(fā)活動脅迫下,其人-地關(guān)系日益惡化、生態(tài)脆弱性增強(qiáng)、自然災(zāi)害加重等負(fù)面效應(yīng)接踵顯現(xiàn)[1-2]。【前人研究進(jìn)展】理論上雪寶頂及其周邊地區(qū)屬岷江流域、涪江流域和白水江流域等長江上游支流流域。但從人地關(guān)系、可持續(xù)發(fā)展來看,各個獨立的流域割裂了雪寶頂及其周邊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)、資源等聯(lián)系,而將其統(tǒng)稱為長江上游某段則又模糊了界限,造成理解上的混淆。盡管現(xiàn)已有規(guī)劃(自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景區(qū)和生態(tài)功能區(qū)等)和流域范圍在一定程度上可以滿足研究、管理需要[3-5],但該區(qū)域某些研究仍以自定義手段劃分界限[6-7],地理范圍缺乏統(tǒng)一性,劃分標(biāo)準(zhǔn)不一,甚至沒有說明劃分方法和依據(jù)?!颈狙芯壳腥朦c】小流域通常是指由分水嶺或其它界線(如地貌界線等)圈閉起來的相對獨立、封閉的某級水系或該級水系的一部分。我國于1980年確定了以小流域為基本實施單元進(jìn)行水土保持、生態(tài)建設(shè)的方針后,關(guān)于小流域的地質(zhì)[6]、災(zāi)害[8-9]、生態(tài)[10]、規(guī)劃[11]等方面的研究成果比比皆是。對于西南山區(qū)地形特點來說,小流域是一個具有相對完整自然生態(tài)過程的區(qū)域單元[12],適宜尺度的小流域可作為生態(tài)評價、地理過程的基本單元[13]?!緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究采用流域水系分割方法,以小流域為研究區(qū)基本組成單元,雪寶頂及其周邊地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、鈣華資源、地形地貌和植被區(qū)劃等自然環(huán)境因素為主要依據(jù),兩者進(jìn)行空間疊加分析以確定雪寶頂流域范圍界限;以小流域為基本研究單元探明雪寶頂流域生態(tài)、社會經(jīng)濟(jì)因子的空間分布特征,初步分析研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境狀況和人地關(guān)系,為該地區(qū)科學(xué)規(guī)劃、管理資源與環(huán)境,緩解人地關(guān)系和可持續(xù)發(fā)展提供重要參考。
雪寶頂流域位于四川省西北部,青藏高原向四川盆地的過渡地帶,龍門山構(gòu)造帶、西秦嶺造山帶以及松潘-甘孜褶皺帶的結(jié)合部位[14](圖1)。研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,活動斷裂分布廣泛,主要斷裂帶有岷江斷裂、塔藏斷裂、雪山斷裂和虎牙斷裂,均為全新世活動斷裂,其中岷江斷裂、塔藏斷裂和虎牙斷裂分別構(gòu)成岷山斷塊的西部、北部和東部邊界,岷山斷塊各邊界處在歷史上曾多次發(fā)生6. 0~7. 2級強(qiáng)震,是中國“南北向地震構(gòu)造帶”重要組成部分[15];地貌類型以高山和極高山為主,山峰海拔多在2 km以上,最高峰雪寶頂海拔5 588 m,東南部地區(qū)因受地質(zhì)構(gòu)造和河流侵蝕作用的影響,形成深切割的高山峽谷地貌,山峰和河谷的高差可達(dá)3 km以上;氣候類型豐富、立體氣候明顯,年平均氣溫10.6~14.8 ℃,年均降水量950~1 130 mm;植被極為發(fā)育,垂直分布明顯且類型豐富,亞熱帶和熱帶山地針葉林和亞高山硬葉常綠闊葉灌叢在植被類型中占主導(dǎo)地位;區(qū)內(nèi)遍布自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、國家地質(zhì)公園,同時也是多個生態(tài)功能區(qū)的交匯之地[16-18],為大量古老殘遺物種、珍稀野生動植物演化提供了避難所和重要棲息地,岷江、涪江和白水江等長江上游支流發(fā)源地。
圖1 研究區(qū)地理位置Fig. 1 Location map of the study area
地質(zhì)構(gòu)造圖來源于地質(zhì)云(http://geocloud.cgs.gov.cn/#/portal/home);DEM數(shù)據(jù)來源于2019年8月5日NASA’s LP DAAC新發(fā)布的ASTER GDEM V3版 本(https://earthdata.nasa.gov/),空間分辨率為30 m;行政邊界和河流等矢量數(shù)據(jù)來源于全國地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)(http://www.webmap.cn/commres.do?method=dataDownload);1∶100萬中國植被圖來源于地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程數(shù)據(jù)共享服務(wù)系統(tǒng)(http://data.casearth.cn/);遙感數(shù)據(jù)選取研究區(qū)的Landsat 8影像(2014年6月1日),來源于美國地質(zhì)勘查局服務(wù)平臺(https://glovis.usgs.gov/);四川省公里格網(wǎng)降水?dāng)?shù)據(jù)(2015年)和四川省公里格網(wǎng)GDP密度數(shù)據(jù)(2015年)均來源于國家科技基礎(chǔ)條件平臺—國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.geodata.cn)。
在ArcGIS 10.2和ENVI 5.3支持下對以上數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)行研究區(qū)范圍劃定;待得到確定的研究區(qū)范圍后,參考中國科學(xué)院土地利用/覆被分類,并綜合考慮研究區(qū)實際土地利用情況和遙感影像分辨率特征,將土地利用類型劃分為草地、水域、林地、建設(shè)用地及未利用地五類;采用監(jiān)督分類與人機(jī)交互目視解譯相結(jié)合的方法進(jìn)行研究區(qū)土地利用分類,結(jié)合Google Earth歷史影像和野外實地考察的對解譯結(jié)果進(jìn)行混淆矩陣和Kappa指數(shù)評價與驗證,最終得到總分類精度為90.38%,Kappa系數(shù)為0.85。數(shù)據(jù)空間參考為WGS_1984_UTM_Zone_48N 坐標(biāo)系統(tǒng)。
1.3.1 劃定依據(jù) (1)地質(zhì)構(gòu)造。雪寶頂流域內(nèi)的岷江斷裂、塔藏斷裂和虎牙斷裂等共同構(gòu)成了東昆侖斷裂帶東端“掃帚型”構(gòu)造體系[19](圖1)。岷江斷裂整體呈南北向延伸,其北部為塔藏斷裂截接,長約170 km,構(gòu)成了摩天嶺地塊和的巴顏喀拉地塊分界線,以東摩天嶺地形起伏度大,以西巴顏喀拉地塊地形起伏度相對較小[20];其東西兩側(cè)構(gòu)造線方向和地層時代也都有所不同[21]。塔藏斷裂是東昆侖斷裂的東段,橫貫于青藏高原東緣的高原內(nèi)部和邊緣,整體呈反“S”形,長約140 km,與岷江斷裂共同構(gòu)成巴顏喀拉地塊的東北構(gòu)造邊界,是青藏高原的北緣隆起形成的重要原因,斷裂兩側(cè)地層斷錯,地貌差異大[22]?;⒀罃嗔咽轻荷綌鄩K的東邊界,橫跨涪江流域,總體呈NNW-SN向展布,斷裂兩側(cè)地形起伏大、地貌迥異,以東為中低山區(qū),地表中等切割;以西處于岷山塊體內(nèi)部,山頂面連綿起伏[23]。綜上,岷江斷裂、塔藏斷裂和虎牙斷裂具有重要且明顯的地理分界意義,故將其作為雪寶頂流域范圍界定的奠基性依據(jù)。
(2)鈣華資源。鈣華是泉水出露地表時因壓力下降導(dǎo)致CO2大量逸出而形成的碳酸鹽沉積,中國境內(nèi)鈣華沉積點集中散布于中國西南部。世界自然遺產(chǎn)名錄中共收錄了5處鈣華景觀,雪寶頂流域占了兩處,即四川九寨溝、黃龍溝風(fēng)景區(qū)。此外,研究區(qū)還存在其他鈣華沉積點,如牟尼溝、神仙池和漳臘等,分布相對較密集。
(3)地形地貌。雪寶頂流域是我國典型的西南山區(qū)。UNEP/WCMC將海拔介于300~2 500 m之間以及在2 500 m 以上的,且在小范圍內(nèi)高程起伏極大或坡度較陡的區(qū)域都劃為山地。徐樵利等[24]認(rèn)為山地實質(zhì)上是一種區(qū)域概念,包括了山體周圍的山谷、河流、盆地等,即山地具有完整性和群體性。依據(jù)山地完整性、群體性原則,使雪寶頂流域內(nèi)劃出的地貌區(qū)在研究區(qū)內(nèi)連續(xù),不出現(xiàn)“飛地”。
(4)植被生態(tài)系統(tǒng)的相對連續(xù)性和完整性。氣候的主要成分是降水和氣溫,水熱狀況將對植被發(fā)育產(chǎn)生直接性影響,因此植被區(qū)劃特征是自然環(huán)境綜合影響的產(chǎn)物[25]。故以植被區(qū)劃和植被垂直帶譜是否具有相對連續(xù)性和完整性作為劃定雪寶頂流域重要依據(jù)之一。研究區(qū)植被類型以亞熱帶和熱帶山地針葉林和亞高山硬葉常綠闊葉灌叢為主。經(jīng)多次現(xiàn)場走訪調(diào)查,九寨溝、黃龍溝、神仙池、牟尼溝等鈣華沉積點所在地的植被有鐵杉、槭、樺林,草原杜鵑灌叢和岷江冷杉林等,這些植被直接或間接產(chǎn)生的生物有機(jī)物對鈣華的沉積有一定的影響作用[26]。因此在雪寶頂流域劃定過程中,除充分考慮其主要植被類型的相對連續(xù)性和完整性外,也要考慮囊括對鈣華沉積有影響的植被類型。
1.3.2 小流域單元的提取 以ArcGIS10.2為技術(shù)平臺,ASTER GDEM V3的DEM為數(shù)據(jù)源,利用其中的水文分析模塊(Hydrology),可快速實現(xiàn)雪寶頂及其周邊地區(qū)小流域單元的自動提取,水流方向的計算采用D8算法,即單向流算法;水系級別的定義采用Strahler分類系統(tǒng)。具體方法如下:對原始DEM數(shù)據(jù)依次進(jìn)行填洼、水流方向提取、匯流累積量計算;分別以1、2、……、10 km2的匯水面積閾值通過河流鏈接使離散的像元得以串聯(lián),再對其進(jìn)行河網(wǎng)分級,最后予以矢量化;提取矢量化后河流的出水口,生成流域盆地和分水嶺,將柵格格式的分水嶺以及流域盆地矢量化,最終得到小流域面矢量文件。通過對1、2、……、10 km2的匯水面積閾值生成的河流與1∶25萬國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的河流信息和遙感影像圖對比,選取最符合實際情況的匯水面積閾值并進(jìn)行小流域單元邊界修正,最終以5 km2為匯水面積閾值提取的河網(wǎng)和河網(wǎng)節(jié)點劃分小流域。技術(shù)路線圖見圖2。
圖2 小流域單元提取技術(shù)路線圖Fig. 2 Technology roadmap for extraction of small watershed units
1.3.3 劃定方法 在ArcGIS 10.2的支持下,采用實地考察和多元數(shù)據(jù)分析的方法,將地質(zhì)構(gòu)造、鈣華資源、地形地貌和植被區(qū)劃與小流域單元依次進(jìn)行空間疊加分析(圖3)。
圖3 研究區(qū)劃定技術(shù)路線圖Fig. 3 Technology roadmap for delineation of study area
斷裂是雪寶頂流域地質(zhì)構(gòu)造的主要形態(tài)之一,其在很大程度上影響該地區(qū)的地形地貌。岷江斷裂、塔藏斷裂和虎牙斷裂因兩側(cè)存在巖性、地層系統(tǒng)、地形地貌等方面的不同,具有重要的地理分界意義[20-23],故而成為雪寶頂流域劃定的奠基性依據(jù),它們依次構(gòu)成雪寶頂流域西部、北部和東部的參考界限;鈣華資源是雪寶頂流域山地生態(tài)系統(tǒng)和巖溶生態(tài)系統(tǒng)相互疊加的重要表征之一,該區(qū)域鈣華景觀分布較密集且均屬表生鈣華[27],為確保不疏漏鈣華沉積點,基于前期課題研究和相關(guān)文獻(xiàn),以黃龍國家級風(fēng)景名勝區(qū)管理局提供的黃龍國家級風(fēng)景名勝區(qū)矢量圖的南部邊界線作為雪寶頂流域的南部參考界限(圖3A)。
初步確定雪寶頂流域界限后,基于山地的完整性和群體性原則,結(jié)合遙感影像和由ArcGIS生成的等高線,根據(jù)研究區(qū)山體高聳連綿、深切溝谷發(fā)育的地形地貌特征,連接研究區(qū)周圍相鄰山體、溝谷或河流的分水線,或某一高度的等高線,相互補(bǔ)充配合細(xì)化雪寶頂流域界線(圖3B);核實研究區(qū)植被類型空間分布是否相對連續(xù)、完整且囊括了對鈣華沉積有影響的植被類型,若不是則予以調(diào)整(圖3C)。最后,為了保持省級行政區(qū)的一致性,便于統(tǒng)一管理,對個別超出四川省行政區(qū)范圍的小流域單元邊界進(jìn)行調(diào)整,最終確定雪寶頂流域地域范圍(圖3D)。
1.3.4 小流域生態(tài)因子、社會經(jīng)濟(jì)因子提取 在ENVI 5.3中以2014年6月的LANDSAT 8遙感影像為數(shù)據(jù)源,利用波段運算得到研究區(qū)的NDVI指數(shù),進(jìn)而采用基于像元二分法的植被覆蓋度估算模型來提取研究區(qū)植被覆蓋;在ArcGIS 10.2中對研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行坡度分析后,以小流域為統(tǒng)計單位,利用Zonal Analysis模塊實現(xiàn)小流域單元平均高程、坡度、植被覆蓋度等因子提取。
雪寶頂流域位于四川省西北部,總面積6 988.97 km2,地理位置為 103°25′59″~104°17′12″E,32°26′11″~33°28′51″N(圖 4),共覆蓋3個縣2 9個鄉(xiāng)鎮(zhèn),其中九寨溝縣2 630.65 km2、占 37.64%,松潘縣 3 198.99 km2、占 45.77%,平武縣面積僅 1 159.33 km2、占16.59%。
雪寶頂流域內(nèi)共519個小流域單元,平均面積為13.47 km2,最大面積為42.07 km2,最小面積為0.77 km2,其中有20個小流域單元無水系經(jīng)過。按照小流域類型統(tǒng)計結(jié)果(表1),其中完整型小流域為112個、占22.45%,區(qū)間型小流域為110個、占22.04%,坡面型小流域為277個、占55.51%;按照小流域面積統(tǒng)計結(jié)果(表2),小流域面積0~10 km2為183個、占35.26%,面積10~30 km2為317個、占61.08%,面積30~50 km2為19個、占3.66%。
圖4 雪寶頂流域范圍Fig. 4 Scope of Xuebaoding Basin
表1 小流域類型統(tǒng)計結(jié)果Table 1 Statistics of types of small watersheds
表2 小流域面積統(tǒng)計結(jié)果Table 2 Statistics of small watershed areas
2.2.1 地形因子 (1)高程特征。高程是流域地貌的主要表征對象,研究區(qū)內(nèi)小流域單元最大平均高程為4 539 m,最小平均高程為1439 m。
(2)坡度特征。坡度是流域匯流快慢、水能蘊(yùn)藏多寡和侵蝕程度的指標(biāo)之一,對地表徑流的產(chǎn)生、匯集、下滲及水土保持等均有很大影響。研究區(qū)內(nèi)小流域單元最大平均坡度為39.12°,最小平均坡度為13.58°。由圖5A、B、C可知,雪寶頂流域海拔較低地區(qū)主要分布于涪江河谷、白河河谷和岷江河谷一帶,海拔較高地區(qū)分布于岷山隆起一帶,最高處位于雪寶頂,海拔高差懸殊;平均坡度以岷江河谷地區(qū)為最低,其次是研究區(qū)東北部,即白河以南地區(qū);東南部平均坡度較高。
2.2.2 植被覆蓋度 植被覆蓋度是指植被(包括莖、葉、枝)在地面的垂直投影面積占統(tǒng)計區(qū)總面積的百分比,它反映了統(tǒng)計區(qū)對氣候的響應(yīng)程度和基本生態(tài)環(huán)境狀況。如圖5D,研究區(qū)植被覆蓋度呈現(xiàn)由四周向中部降低的趨勢。中部岷山隆起一帶因拔過高,植被不發(fā)育而導(dǎo)致植被覆蓋度接近于0;岷江河谷地區(qū)植被覆蓋度相對于研究區(qū)四周其他部分較低。
2.2.3 降水 降水是地下水和地表徑流的重要補(bǔ)給來源,其在時空上的分布不均是導(dǎo)致洪澇、旱災(zāi)害的直接原因。如圖5E,研究區(qū)年降水量以東南部為最大,岷山隆起一帶最低;岷江河谷、白河河谷年降水量相對較少。
圖5 研究區(qū)小流域單元生態(tài)因子Fig. 5 Ecological factors of small watersheds in study area
2.2.4 生態(tài)服務(wù)價值(ESV) 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指通過生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過程和功能直接或間接得到的生命支持產(chǎn)品和服務(wù)[28]。本研究參考謝高地等[28]修訂的中國生態(tài)系統(tǒng)單位面積ESV當(dāng)量因子表和彭文甫等[29]計算的四川省農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價值(約1 140.421元/hm2)來測算雪寶頂流域ESV。根據(jù)雪寶頂流域解譯結(jié)果的土地利用類型特征,將每種土地利用類型按研究區(qū)實際情況與其最相近的生態(tài)系統(tǒng)類型相聯(lián)系。具體方法為:林地取森林中針闊混交、針葉與灌木的ESV平均值,草地取灌草叢和草甸ESV的平均值,水域為水系,未利用地為裸地,城鄉(xiāng)建設(shè)用地包括公共設(shè)施用地、城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民點和等,取ESV值為0(表3)。
結(jié)合根據(jù)研究區(qū)土地利用類型特征修改之后的生態(tài)系統(tǒng)單位面積ESV當(dāng)量因子表和四川省農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價值(約為1 140.421元/hm2),得到表3。將表3和下列公式進(jìn)行運算則得到雪寶頂流域各土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值ESV:
式中,Ki為土地利用類型i的面積(hm2);Ci為土地利用類型i的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(元/ hm2·年)。
由圖5F可知,雪寶頂流域東北部出現(xiàn)ESV最大值,岷江上游和涪江河谷ESV值較低,研究區(qū)中部、西北部和西南部一帶出現(xiàn)ESV最低值。
國內(nèi)生產(chǎn)總值是衡量國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況的核心指標(biāo),是一國(或地區(qū))經(jīng)濟(jì)活動、市場規(guī)模的重要反應(yīng)。結(jié)合圖6、圖7,研究區(qū)內(nèi)GDP值較高處位于岷江河谷、白河河谷和涪江河谷一帶,或是主要交通路線周邊;其他地區(qū)GDP值普遍較低或為0。
表3 雪寶頂流域各土地利用類型單位面積ESVTable 3 Per unit area ESV of different land use types in Xuebaoding Basin(hm2)
圖6 研究區(qū)小流域單元平均GDPFig. 6 Average GDP of small watersheds in study area
圖7 2014年研究區(qū)土地利用類型Fig. 7 Land use types of study area in 2014
劉琰[30]以位于秦嶺造山帶、楊子板塊和松潘-甘孜造山帶交匯處的龍門山北緣的川西北雪寶頂?shù)V床為研究區(qū),對其進(jìn)行成因礦物學(xué)、構(gòu)造-巖漿-成礦作用和區(qū)域成礦特征等研究;邱豪等[7]在進(jìn)行雪寶頂區(qū)域的NPP時空格局演變研究時,選取雪寶頂及其周邊一定的輻射范圍作為研究區(qū),并未說明劃定研究區(qū)的方法和依據(jù),且無引用來源;劉蓓蓓等[6]選取岷山雪寶頂-九寨溝為研究區(qū),總面積約10 000 km2,并將其分為雪寶頂?shù)貐^(qū)、九寨溝地區(qū)和岷山西側(cè)3個區(qū)域,以ArcGIS水文分析模塊提取的小流域單元作為研究區(qū)基本單元,并對其進(jìn)行面積-高程積分計算和分析,探討了在研究區(qū)巖性和冰川作用的背景下,小流域單元對區(qū)域地貌演化的影響。以上研究均未對雪寶頂流域有明確的定義和界限劃分,或根據(jù)實際需要憑經(jīng)驗劃分,或直接選取符合研究結(jié)果的部分,既忽視了該區(qū)域自地質(zhì)歷史時期便是一個獨立、完整的自然地理單元,又割裂了其內(nèi)部的生物、生態(tài)完整性,給該區(qū)域的資源調(diào)查、統(tǒng)籌建設(shè)和系統(tǒng)性科學(xué)研究造成不便。雪寶頂流域并不等同于岷山斷塊,也不等同于簡單的小流域單元集合體,其界限劃定不能一刀切,更不能模棱兩可沒有界限。本研究基于ArcGIS的水文分析模塊和空間分析模塊,選取小流域作為界定雪寶頂流域的基本組成單元,以該區(qū)域獨有的自然環(huán)境因素為劃分依據(jù),保證了研究區(qū)自然生態(tài)過程的相對完整性,對開展該區(qū)域后續(xù)生態(tài)、生物多樣性、巖溶系統(tǒng)研究具有重要現(xiàn)實意義。目前,關(guān)于雪寶頂流域的研究甚少,其自然地域范圍的確定,將會彌補(bǔ)現(xiàn)階段該區(qū)域生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造和鈣華資源等方面整體性、系統(tǒng)性研究的缺失。
本研究只選取了地質(zhì)構(gòu)造、鈣華資源、地形地貌和植被區(qū)劃作為研究區(qū)劃定依據(jù),對土壤、氣候等自然條件和人類活動影響等社會經(jīng)濟(jì)條件未予以考慮,需待進(jìn)一步研究探明其他自然因子或社會經(jīng)濟(jì)因子是否對雪寶頂流域邊界劃定有影響;受數(shù)據(jù)來源限制,本研究無法對植被覆蓋度、降水、ESV、GDP等動態(tài)演變的因子作多年平均統(tǒng)計,在一定程度上限制了對研究區(qū)生態(tài)、社會經(jīng)濟(jì)因子空間分布特征分析的準(zhǔn)確性。
相對于規(guī)則的格網(wǎng)單元,小流域單元能夠更好地反映區(qū)域內(nèi)實際的生態(tài)環(huán)境、孕災(zāi)條件和人類活動強(qiáng)度等。雪寶頂流域地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,地勢陡峻,降水充沛,地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),因而在今后的研究中,仍需深入探討的問題主要包括:災(zāi)變山地環(huán)境影響下小流域單元生態(tài)脆弱性和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性等評價,以小流域為單元綜合治理水土流失和構(gòu)建生態(tài)安全格局。
在確定研究區(qū)范圍后,以小流域單元為統(tǒng)計單位分析了雪寶頂流域生態(tài)因子和社會經(jīng)濟(jì)因子空間分布特征,結(jié)果表明:
(1)研究區(qū)小流域類型以坡面型為主;面積以10~30 km2的個數(shù)最多,3~10 km2的次之。
(2)雪寶頂流域海拔高差、坡度普遍較大,是該區(qū)域高山峽谷地貌的重要表征。除中部岷山隆起處外,雪寶頂流域四周其他部分植被覆蓋度均較高,但岷江河谷地區(qū)由于城鎮(zhèn)分布集中,植被覆蓋度略低。年降水量于東南部出現(xiàn)最大值,而其他地區(qū)年降水量較低,主要原因在于我國夏季盛行東南季風(fēng),帶來充沛雨水,但受岷山隆起阻擋,濕潤的東南季風(fēng)無法抵達(dá)研究區(qū)北部和東部。ESV值東北部最高,西北部、西南部和中部較低,原因是雪寶頂流域東北部林地集中成片分布,建設(shè)用地較少;西北部、西南部人類生活生產(chǎn)活動劇烈,地表人文景觀豐富;中部海拔較高,無植被覆蓋,大多為礫石、裸巖和冰雪。
(3)雪寶頂流域GDP空間分布呈兩極分化,岷江、涪江和白河河谷地帶GDP值較高,且沿河流呈帶狀分布;除數(shù)處交通要道所在小流域GDP值較高外,其他地區(qū)GDP值幾乎為0。該現(xiàn)象是因為河谷地區(qū)地形平坦,氣候宜人,利于開展生產(chǎn)生活活動;而研究區(qū)中部,即岷山隆起一帶海拔過高,氣溫低,不利于人類生存。
(4)雪寶頂流域整體受自然因素影響較強(qiáng),受人類活動影響則相對不明顯。研究區(qū)東北部白河河谷周邊地區(qū)和東南部涪江河谷周邊地區(qū)均具有坡度大、降水強(qiáng)和人類活動強(qiáng)度高的特征,需注意涵養(yǎng)水源、預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害。