西藏“一江兩河”地區土壤侵蝕現狀及分布特征

張 鵬，格桑卓瑪，范建容，陳 陽，尼瑪占堆

（1.中國科學院 水利部 成都山地災害與環境研究所，成都610041；2.中國科學院大學，北京100049；3.西藏自治區水土保持局，拉薩850000；4.四川省第三測繪工程院，成都610500）

西藏“一江兩河”地區土壤侵蝕現狀及分布特征

張 鵬1，2，格桑卓瑪3，范建容1，陳 陽4，尼瑪占堆3

（1.中國科學院 水利部 成都山地災害與環境研究所，成都610041；2.中國科學院大學，北京100049；3.西藏自治區水土保持局，拉薩850000；4.四川省第三測繪工程院，成都610500）

基于土壤侵蝕遙感調查成果，分析了西藏“一江兩河”地區（一江兩河指雅魯藏布江、拉薩河及年楚河）土壤侵蝕現狀及分布特征，探討了研究區土壤侵蝕的影響因素及水土流失防治思路。結果表明：（1）該地區侵蝕類型以凍融侵蝕為主，面積達2.2萬km2，占總侵蝕面積的47.19%，水力侵蝕、風力侵蝕次之，分別占45.57%，7.24%；（2）土壤侵蝕強度以中度侵蝕為主，占42.65%，中度及以上侵蝕面積占80.36%；（3）土壤侵蝕面積廣，空間分布差異明顯，多種侵蝕形態相互交錯，潛在危害大；（4）“一江兩河”地區土壤侵蝕現狀及特征是環境氣候及人為活動共同影響下形成的，其中人為活動單一且影響較弱，惡劣的自然條件是土壤侵蝕的主導因素，該區水土流失防治可借鑒生態清潔小流域治理理論及經驗，創新思路，綜合治理。

“一江兩河”地區；土壤侵蝕；流域綜合治理；生態清潔小流域

土壤侵蝕已經成為全球性的環境問題之一，是導致土地生產力下降、河床淤積和生態環境承載力變低的重要原因。我國對于土壤侵蝕的研究已有了豐碩的成果，但相關研究主要在平原或低山區展開，對于高原地區的研究較少。

西藏“一江兩河”地區既是生態環境脆弱區，也是我國西部典型的經濟開發區[1]，該區土壤侵蝕面積達6.04萬km2，是西藏水土流失較為嚴重的地區之一[2]。嚴重的水土流失已經導致“一江兩河”地區土地生產力退化、水利設施淤積及生態環境負擔加重等危害。目前對于“一江兩河”地區的土壤侵蝕或水土流失研究僅有少量報道。蔡曉布等[2]分析了“一江兩河”地區水土流失現狀、危害及成因，并提出了水土流失防治對策；張琳等[3]運用馬爾科夫模型預測了雅魯藏布江中游流域2010—2020年水土流失變化情況等。由于“一江兩河”地區經濟日益發展，對土地生產力要求也越來越高，目前的少量研究還遠不能滿足地區發展的需要。本文通過遙感解譯與實地測量方法同時調查研究青藏高原較大尺度區域內水力侵蝕、風力侵蝕及凍融侵蝕強度及分布特征，對于該地區更有針對性地進行土地資源保護有重要意義。

1 研究方法

1.1 研究區概況

西藏“一江兩河”地區位于雅魯藏布江、拉薩河、年楚河的中部流域，地處北緯28°20′—30°20′，東經87°00′—92°35′。東起山南地區的桑日縣，西達日喀則地區的拉孜縣，東西長約520 km，南北寬約220 km，是一狹長的河谷地帶。土地面積約6.57萬km2，約占西藏土地總面積的5.48%[2-4]。該地區行政區域上主要包括拉薩、日喀則、山南3個地（市）的18個縣（市），是西藏自治區開發最早、經濟相對發達、對全區社會發展具有推動作用的重要區域[5]。“一江兩河”由高山、極高山和河谷盆地所構成。地勢西高東低，屬藏南山原寬谷區地貌。區域屬高原溫帶半干旱季風氣候區，年均氣溫2.4～8.2℃，氣溫沿河谷下游向上游，從谷地向山地逐漸降低，海拔4 500 m以上區域是凍融侵蝕發生的主要地帶。區內降水時空變化大，東部地區降水量約500 mm，西部降水量約300 mm，80%降水集中在6—8月[3]，此時間段正值凍土消融，水力侵蝕和凍融侵蝕的交互作用對區內土壤侵蝕產生更大影響。區內大風日數40～100 d，以2—4月最為集中，最大風速可達32 m/s[6-7]。

1.2 研究方法

本研究應用野外分層抽樣調查、遙感解譯及模型計算等多種方法和手段，考慮氣象、土壤、地形、植被和土地利用等因素，計算“一江兩河”地區土壤侵蝕模數，確定土壤侵蝕強度，分析評價土壤侵蝕分布、面積與強度[8]。

水力侵蝕應用通用土壤侵蝕流失方程，采取降雨侵蝕力因子、土壤可蝕性因子、地形因子、植被措施因子、工程和耕作措施因子等計算水力侵蝕模數[9]，參考水利行業標準SL190—2007進行土壤侵蝕分類分級。

土壤水蝕模型的基本形式為：

式中：M為土壤水蝕模數[t/（hm2·a）]；R為降雨侵蝕力因子；K為土壤可侵蝕性因子[（t·hm2·h）/（hm2·MJ·mm）]；L為坡長坡度因子；S為坡度因子；B為植物措施因子；E為工程措施因子；T為耕作措施因子。風力侵蝕采用抽樣調查法獲取基礎數據，結合遙感影像解譯獲得的表土濕度因子和植被蓋度以及風蝕區主要氣象站獲得的長期風向風速觀測數據，利用土壤風力侵蝕模型計算出風力侵蝕模數[10]，強度分級依據SL190—2007標準；土壤風蝕模型分為耕地、草（灌）地和沙地模型。

耕地模型為：

式中：Qfa為耕地風蝕模數[t/（hm2·a）]；W為表土濕度因子（%）；Tj為一年內風蝕發生期間各風速等級的累積時間（min）；z0為地表粗糙度；A為與耕作措施有關的風速修訂系數；Uj為風力因子；a1，b1，c1為與土壤類型有關的常數，分別取值-9.208，0.018，1.955。

草（灌）地模型為：

式中：Qfg草（灌）地風蝕模數[t/（hm2·a）]；V為植被蓋度（%）；a2，b2，c2為與土壤類型有關的常數，分別取值2.486 9，-0.014，-54.947 2。

沙地模型為：

式中：Qfg沙地風蝕模數[t/（hm2·a）]；a3，b3，c3為與土壤類型有關的常數，分別取值6.168 9，-0.074 3，-27.961 3。

凍融侵蝕選取年凍融日循環天數、日均凍融相變水量、年均降水量、坡度、坡向及植被蓋度6個指標[11]，通過凍融侵蝕強度綜合評價模型計算強度指數，依據表1所示的凍融侵蝕強度分級綜合指數進行分級評價。

土壤凍融侵蝕模型的基本形式為：

式中：I為凍融侵蝕綜合評價指數；i=1，2，…，n，為選取的指標數量，n=6時，分別是凍融日循環天數、日均凍融相變水量、年均降水量、坡度、坡向和植被蓋度；Wi為各指標的權重；Ii為各指標在不同數量范圍內的賦值。

2 結果與分析

2.1 土壤侵蝕總體概況

“一江兩河”地區是西藏自治區水土流失較為嚴重的區域之一，土壤侵蝕面積達4.66萬km2，占土地面積69.89%。由表2可以看出，“一江兩河”地區凍融侵蝕面積最大，為2.20萬km2，占侵蝕總面積的47.19%；水力侵蝕其次，面積2.12萬km2，占侵蝕總面積的45.57%；風力侵蝕面積相對較小，為0.34萬km2，占侵蝕總面積的7.24%。不同土壤侵蝕強度中，以中度侵蝕為主，面積1.99萬km2，占區域土壤侵蝕面積的42.66%，輕度侵蝕面積0.92萬km2，占19.64%，強烈以上侵蝕面積1.76萬km2，占37.71%。從不同土壤侵蝕類型來看，水力侵蝕以中度侵蝕為主，占50.48%；風力侵蝕以強烈侵蝕為主，占61.16%，凍融侵蝕以中度侵蝕為主，占37.46%。

表1 凍融侵蝕強度分級綜合指數

表2 “一江兩河”地區土壤侵蝕狀況

2.2 各市縣不同土壤侵蝕類型占侵蝕總面積比分析

圖1為“一江兩河”地區各市（縣）不同土壤侵蝕類型占土壤侵蝕總面積比例。可以看出，凍融侵蝕主要分布在謝通門縣、南木林縣、墨竹工卡縣、林周縣、尼木縣、堆龍德慶縣、桑日縣，分別占35.51%，16.82%，10.54%，6.94%，5.76%，5.20%，3.54%，這與地區氣溫年較差大，地貌以高山為主，平均海拔較高原因有關；水力侵蝕主要分布在謝通門縣、拉孜縣、江孜縣、南木林縣、日喀則市、白朗縣、貢嘎縣、林周縣、尼木縣，分別占 13.42%，12.25%，11.02%，10.37%，8.59%，7.98%，5.25%，4.86%，4.10%，這些地區人為活動頻繁，植被覆蓋度低，年平均降雨量較大，加之高山冰川融水形成大量的地表徑流，故水力侵蝕較為嚴重；風力侵蝕主要分布在日喀則市、謝通門縣、拉孜縣、南木林縣、白朗縣、貢嘎縣，分別占15.21%，15.02%，11.48%，9.70%，8.58%，7.60%，這些地區土質疏松，氣候干旱少雨，地表植被稀疏，伴隨大風作用下，地面顆粒物質極易被剝離，導致了嚴重的風力侵蝕。

2.3 各市縣不同土壤侵蝕類型占本地區侵蝕比分析

圖2為“一江兩河”地區各市（縣）不同土壤侵蝕類型占市（縣）土壤侵蝕總面積的比例。從圖中可以看出，水力侵蝕占比以拉薩市城關區最高，達59.29%，達孜縣、扎囊縣、瓊結縣、貢嘎縣、乃東縣其次，水力侵蝕占比分別為51.08%，50.97%，42.73%，41.55%，40.55%；風力侵蝕占比以貢嘎縣最高，為14.78%，江孜縣、拉孜縣、達孜縣、乃東縣、曲水縣其次，風力侵蝕占比分別為10.99%，7.79%，7.57%，7.00%，6.51%；凍融侵蝕占比以謝通門縣最高，達97.79%，尼木縣、白朗縣、南木林縣、日喀則市其次，凍融侵蝕占比分別為95.12%，94.78%，92.33%，84.51%。

2.4 土壤侵蝕區域分布

附圖1為“一江兩河”地區內3種土壤侵蝕面積及強度的空間分布。總體來看，凍融侵蝕主要集中分布于雅魯藏布江北岸高寒山區，南部湖盆谷地分布較少。垂直分布上，輕度侵蝕主要發生在海拔4 500～6 000 m范圍內，所占面積比重大，中強度侵蝕主要發生在低于海拔4 500 m和高于海拔6 000 m區域，所占面積比重小；水力侵蝕作用主要發生在河谷及寬谷地帶，在拉薩河流域及雅魯藏布江中下游山南地區，水力侵蝕以輕度侵蝕為主，在雅魯藏布江中上游寬谷、年楚河和拉薩河谷地及巖性松軟的中、低山區水力侵蝕作用較為強烈；風力侵蝕主要發生在河谷地帶的風口區，以辮狀及亂流狀水系極為發育的雅魯藏布江寬谷地段面積最大，如達那答—大竹卡區、曲水—澤當區，自江心洲、邊灘、臺（階）地、季節性干河床等延續至山前地帶的洪沖積扇及山坡上也有分布。

圖1 研究區各縣凍融、水力、風力侵蝕占侵蝕總面積的比例

3 討論

3.1 “一江兩河”地區土壤侵蝕特征

受地貌、氣候、經濟社會狀況等因素的影響，“一江兩河”地區土壤侵蝕總體上呈現侵蝕類型多樣，以凍融侵蝕為主并兼有水力侵蝕及風力侵蝕。盡管區內土壤侵蝕強度多屬中度、輕度侵蝕范圍，但呈現出顯著的立體侵蝕，空間分布差異大且侵蝕面積大，多種侵蝕形態相互交錯，侵蝕作用相互影響，協同促進，往往凍融侵蝕作用下伴隨水力侵蝕，形成水力、凍融復合區。風力侵蝕主要分布在寬谷地帶，此區域又易發生水力侵蝕，因此出現水力、風力復合區。在一些“一江兩河”高山、寬谷、河流和草原地貌多樣地區，同時具備春秋多風，夏季多雨，冬季寒冷氣候特征，土壤侵蝕為水力侵蝕、風力侵蝕和凍融侵蝕結合的復合侵蝕。總之，“一江兩河”地區侵蝕形態多樣，影響范圍廣，潛在危險性大。

圖2 各市(縣)水力、風力、凍融侵蝕占本地區侵蝕比例

3.2 “一江兩河”地區土壤侵蝕的影響因素

“一江兩河”地區屬高原溫帶半干旱季風氣候，區域植被覆蓋度低，近3/5面積覆蓋度＜50%。區內常在冬春及初夏時節發生干旱，大風日數多并集中于冬、春之季，此時，地面覆蓋度差，降水稀少，氣候干燥，風蝕愈加嚴重，地表砂礫化現象愈趨發展。區內降水分配不均，過于集中，區域全年雨日雖少，但平均降水強度及R10（年內日降水量大于10 mm天數），R25（年內日降水量大于25 mm天數）值大。雨季（6—9月）降水量及徑流量分別占全年的93%和82%，此時，冰雪融水補給量亦達最大，在山地大坡度集流條件下的降水與融水同期極易導致水力與凍融侵蝕一并發生[12-13]。另一方面，“一江兩河”地區新構造運動較為強烈，區域斷裂發育，砂巖、泥質巖、礫巖、泥灰巖等沉積巖及花崗巖廣布，沉積巖巖層深厚，褶皺劇烈，山體破碎。在半干旱氣候下，高山寒凍風化及中、低山較強烈的物理風化，為水土流失提供了豐富的物源基礎。此外，隨著西藏經濟建設加快及人口的迅速增長，致使西藏常規能源極為匱乏，發展所需的燃料、飼料、肥料供求矛盾突出，農牧民開始過度和不適當的樵采、鏟草皮，外加過度放牧、開礦修路及不合理的棄土棄渣等人類活動愈加強烈地影響著“一江兩河”地區的生態環境演變，使土壤侵蝕加劇[14]。

3.3 “一江兩河”地區水土流失防治思路

“一江兩河”地區土壤侵蝕范圍廣，潛在危險性大。相對其他區域而言，該區人為活動單一且較弱，特殊的自然環境是土壤侵蝕嚴重的主導因素。但區域生態環境極脆弱，一旦遭到破壞難以恢復的局面不可忽視。因此，為更好地服務于“一江兩河”地區生態文明建設，在水土流失防治的同時，也因考慮到區域整體生態系統的維護。生態清潔小流域將小流域作為一個完整的“社會—經濟—環境”復合生態系統，以調整人為活動為重點，堅持生態優先的原則，綜合考慮水土流失治理、水生態環境、村落環境及景觀建設等內容，治理與管理并重，實行分區防治，是一種新的流域綜合治理理念[15]。區域應以生態清潔小流域生態建設為創新點，充分認識區域水土流失規律與特點，圍繞水資源保護，以水資源、土地資源、生物資源承載力為基礎，堅持生態優先和人工治理與自然修復相結合、生態效益與經濟效益相結合、眼前利益與長遠利益相結合的原則，“山水田林路”統一規劃，“攔蓄灌排節”綜合治理，因地制宜構筑水土流失生態防線，綜合應用工程措施、植物措施、農耕措施，建立生態環境良性循環的生態系統，使水土資源得到有效保護、合理配置和高效利用，最終實現“一江兩河”地區生態系統良性循環，人與自然和諧共處，人口、資源、環境、社會經濟協調發展。

4 結論

“一江兩河”地區是西藏自治區經濟相對發達，人口較為集中的地區。本文基于土壤侵蝕遙感調查成果，分析了“一江兩河”地區土壤侵蝕現狀及分布特征，該地區受到環境變化及人類活動的多方面影響，土壤侵蝕狀況日益嚴峻，水蝕、風蝕及凍融侵蝕并存，呈現出顯著的立體侵蝕。凍融侵蝕是該區主要的侵蝕類型，主要分布于雅魯藏布江北岸高寒山區，水力侵蝕主要作用于河谷及寬谷地帶，風力侵蝕主要發生在河谷地帶的風口區。各類型侵蝕強度雖以輕度及中度為主，但侵蝕空間分布差異大，各侵蝕類型相互交錯、協同促進，較易形成復合侵蝕區，潛在危害性大。嚴重的水土流失不僅制約著當地經濟的發展，也不斷加重生態環境負擔，阻礙該區經濟社會的可持續發展。該區水土流失防治應以流域為基本單元，加強侵蝕形成機理及演變規律的研究，充分認識水土流失規律與特點，結合生態清潔小流域內涵，因地制宜，分區防治，提出并實施有效的防治對策。

[1]陶和平，高攀，鐘祥浩.區域生態環境脆弱性評價：以西藏“一江兩河”地區為例[J].山地學報，2006，24（6）：761-768.

[2]蔡曉布，錢成，黃界.雅魯藏布江中游地區水土流失及其防治對策[J].水土保持通報，2014，34（6）：48-53.

[3]張琳，何政偉，陳曉杰，等.雅魯藏布江中游流域水土流失動態變化[J].地理空間信息，2011，9（4）：51-53.

[4]尚占環，姬秋梅，后源，等.西藏“一江兩河”農區草業發展探討[J].草業科學，2009，26（8）：141-146.

[5]劉鍵.西藏“一江兩河”地區可持續發展現狀與發展對策研究[D].成都：中國科學院研究生院，2006.

[6]王作堂.西藏“一江兩河”地區生態環境地質問題與防治對策[J].四川地質學報，2005，25（1）：16-18.

[7]唐偉，鐘祥浩，周偉.西藏“一江兩河”地區人口空間分布的動態演變[J].中國人口·資源與環境，2011，21（3）：159-164.

[8]劉震.我國水土保持情況普查及成果運用[J].中國水土保持科學，2013，11（2）：1-5.

[9]祝贏，章文波，劉素紅，等.第一次全國水利普查侵蝕模數的批量計算方法：基于CSLE和GIS的土壤水蝕模數計算器設計與應用[J].水土保持通報，2012，32（5）：291-295.

[10]李智廣，鄒學勇，程宏.我國風力侵蝕抽樣調查方法[J].中國水土保持科學，2013，11（4）：17-21.

[11]李智廣，劉淑珍，張建國，等.我國凍融侵蝕的調查方法[J].中國水土保持科學，2012，10（4）：1-5.

[12]蔡曉布.西藏“一江兩河”地區土壤退化特征[J].土壤肥料，2003（3）：4-7.

[13]王建林.西藏一江兩河地區生態環境問題及整治方略[J].國土與自然資源研究，1995（3）：42-44.

[14]錢成.西藏年楚河流域水土流失及生態重建研究[J].生態學雜志，2002，21（5）：74-77.

[15]劉大根，姚羽中，李世榮.北京市生態清潔小流域建設與管理[J].中國水土保持，2008（8）：15-17.

Soil Erosion Status and Distribution Characteristics in the‘One River and Two Streams’Region in Tibet

ZHANG Peng1，2，Gesangzhuoma3，FAN Jianrong1，CHEN Yang4，Nimazhandui3
（1.Institute of Mountain Hazards and Environment，Chinese Academy of Sciences，Chengdu610041，China；2.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing100049，China；3.Soil and Water Conservation Bureau of Tibet Autonomous Region，Lasa850000，China；4.The Third Surveying and Mapping Engineering in Sichuan Province，Chengdu610500，China）

Based on soil erosion remote sensing survey results，we analyzed the current situation and distribution characteristics of soil and water loss in the‘One river and Two Streams’Region in Tibet.We also discussed the influence factors of soil erosion and figured out prevention and controlling of soil and water loss.The results show that：（1）freezing-thawing erosion area is 22 000 km2in‘One river and Two Streams’region，accounting for 47.19%of the total soil erosion area，water erosion and wind erosion account for 45.57%and 7.24%，respectively；（2）the soil erosion in‘One river and Two Streams’region is most mild erosion area，accounting for 42.65%，the moderate or above erosion area accounts for 80.36%；（3）the distribution of soil erosion is very extensive and having many erosion forms in‘One river and Two Streams’region，which has the great potential risk；（4）soil erosion status and distribution characteristics in the‘One river and Two Streams’region are formed by the impact of environmental change and human activity.The influence of human activities is weak，poor natural conditions are the dominant factor of soil erosion.Water loss and soil erosion prevention and control in the study area should follow the eco-clean small watershed governance theory and experience，insisting innovative ideas and comprehensive treatment.

‘One River and Two Steams’Region；soil erosion；integrated watershed management；eco-clean small watershed

S157.1

A

1005-3409（2017）01-0049-05

2016-01-21

2016-02-21

西藏自治區水土保持規劃專題研究

張鵬（1991—），男，安徽蕪湖人，碩士研究生，研究方向為土壤侵蝕、流域綜合治理。E-mail：pengz8688＠163.com

范建容（1969—），女，四川井研縣人，博士，研究員，主要從事山地環境遙感研究。E-mail：fjrong＠imde.ac.cn