基于GIS的隆子縣草地資源生產(chǎn)適宜性評價研究

廖晉丹

摘 要：本文以隆子縣自然本底為基礎(chǔ)，結(jié)合草地資源利用相關(guān)數(shù)據(jù)，選取能代表隆子縣草地資源的評價因子，建立草地生產(chǎn)適宜性評價指標(biāo)體系。采用遙感數(shù)據(jù)作為草地空間信息的獲取手段，利用ArcGIS空間分析功能，生成各評價因子分級圖，再將分級圖做疊加集成分析，生成草地生產(chǎn)適宜性評價等級圖，并據(jù)此圖對隆子縣草地資源生產(chǎn)適宜性做綜合評價。

關(guān)鍵詞：ArcGIS;草地資源生產(chǎn)適宜性;空間分析;隆子縣

序言

草地資源是可更新農(nóng)業(yè)自然資源的重要組成部分，是發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)和生產(chǎn)資料。草地資源具有數(shù)量、質(zhì)量、空間結(jié)構(gòu)特征，具有生產(chǎn)能力和維護(hù)生態(tài)平衡等多種功能。總的來說，草地資源是保證大農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展必不可少的主要資源之一。關(guān)于草地資源評價的研究，目前常用的定量化方法有回歸分析法、聚類分析法、模糊數(shù)學(xué)法和灰色系統(tǒng)分析法等。筆者運(yùn)用GIS技術(shù)，將西藏隆子縣選為研究區(qū)域，對草地資源進(jìn)行定量的生產(chǎn)適宜性評價和空間分布研究。

1、研究區(qū)概況

隆子縣位于西藏南部，山南市中偏北，地處喜馬拉雅山東段北麓，西巴霞曲上游，東接米林縣、墨脫縣，南鄰錯那縣，西連措美縣、山南市乃東區(qū)，北靠朗縣、曲松縣。位于東經(jīng)91°52′～94°10′，北緯28°07′～28°25′，縣域面積10050km2。全縣下轄2鎮(zhèn)9鄉(xiāng)80個行政村。境內(nèi)居住藏族、漢族、珞巴族、回族等民族，其中藏族占99%。

1.1 地形地貌

隆子縣位于喜馬拉雅山脈北坡，青藏高原寒區(qū)之藏南山臺地區(qū)和川藏高山峽谷區(qū)，喜馬拉雅山脈縱貫全境。由于受第三紀(jì)喜瑪拉雅造山運(yùn)動影響，縣域內(nèi)地勢連綿起伏，山嶺河流縱橫交錯，地勢北高南低，西高東低，最高海拔6633m，最低海拔2800m。

縣域東南部為高山峽谷地貌，區(qū)內(nèi)山體高大、山高谷深、河溝深切，多呈“V”型河谷。河流兩岸階地較少，沖溝發(fā)育，沖溝與支流匯合處有大小不等的沖積扇。縣域西部及北部為山原臺地、沖積平原地貌，海拔在3900～4300m，區(qū)內(nèi)地勢較平坦，高山、丘坡和谷地對照鮮明，其間河流交錯匯合，堆積裙和洪積、冰積扇后緣多形成湖沼濕地。

1.2 氣候

隆子縣屬高原溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，氣候特征：冬長夏短，四季變化不分明;受海拔高度影響，垂直氣候明顯;雨熱同季，降水時空分布不均。多年平均氣溫5.5℃，無霜期238.3天，平均日照時數(shù)3005.9h，平均降水量250.9～498.8 mm，平均蒸發(fā)量2339.4 mm，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，年平均風(fēng)速2.8m/s。自然災(zāi)害主要有洪澇干旱、霜凍、冰雹、雪災(zāi)。

1.3 水文

隆子縣河流均屬西巴霞曲河水系，主要河流有西巴霞曲、色曲、洛河、加玉河。西巴霞曲自措美縣與隆子縣扎塘交界處入境，由西向東貫穿縣境，年徑流量9628.34萬m3，水利資源可開發(fā)利用量10萬kW。境內(nèi)湖泊65個，分布在海拔4500m以上的山峰之下，總面積33 km2;地下水資源豐富，儲量達(dá)0.5億m3以上。

2、草地生產(chǎn)適宜性評價

2.1 評價范圍

隆子縣草地面積3851.32 km2，占縣域面積的38.32%。草地類型有濕性干草原、高寒草原、山地草甸、高寒草地等類型。本次草地生產(chǎn)適宜性評價，主要以縣域內(nèi)的天然放牧草地資源作為評價對象。

2.2 草地生產(chǎn)適宜性評價

2.2.1 參評因子的選擇

由于研究區(qū)屬青藏高原高寒氣候區(qū)，光、熱、土壤條件、地形坡度等因素對區(qū)內(nèi)植被生長影響較大。因此，對諸多因素綜合分析后，選取能夠量化、可視化的，對放牧草地資源起主導(dǎo)限制作用的因素作為參評因子，包括：地形起伏度、坡度、土壤質(zhì)地、草群種類、可食牧草產(chǎn)量、草地植被蓋度、大于10°的年積溫等7個因子。

2.2.2評價方法

在已選定地形起伏度、坡度、土壤質(zhì)地、草群種類、可食牧草產(chǎn)量、草地植被蓋度、大于10°的年積溫等7個參評因子的基礎(chǔ)上，確定分級指標(biāo)和指數(shù)（Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級），各個參評因子處于各分級指標(biāo)有對應(yīng)的范圍參數(shù)，結(jié)合草地適宜性等級對應(yīng)的分級指標(biāo)，確定草地資源適宜性等級和分布。根據(jù)《資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價指南（試行）》（自然資源部 2020年1月），結(jié)合《隆子縣農(nóng)業(yè)資源調(diào)查及區(qū)劃資料匯編》，確定研究區(qū)草地資源生產(chǎn)適宜性評價參評因子和分級標(biāo)準(zhǔn)（表1）。利用ArcGIS將前6個單項(xiàng)因子的遙感數(shù)據(jù)按評價因子分級標(biāo)準(zhǔn)（表1）生成單項(xiàng)因子等級圖，將各單項(xiàng)因子等級圖進(jìn)行疊加判別，生成集成評價，得到初判結(jié)果。再利用大于10°年積溫的遙感數(shù)據(jù)對初判結(jié)果進(jìn)行降級處理，得到最終的草地資源生產(chǎn)適宜性評價結(jié)果。

2.2.3 評價過程

本次研究數(shù)據(jù)主要包括：2018年隆子縣1：10萬土地利用現(xiàn)狀圖、1：5萬DEM高程數(shù)據(jù)、HWSD全球土壤數(shù)據(jù)、2000-2012年青藏高原高寒草地植被覆蓋度數(shù)據(jù)集、中國100萬植被類型空間分布數(shù)據(jù)、NOAA氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)等。

綜合運(yùn)用ArcGIS軟件空間分析技術(shù)，按隆子縣行政區(qū)范圍提取7個參評因子的遙感數(shù)據(jù)，形成隆子縣草群種類分布圖、土壤質(zhì)地圖、地形起伏度圖、坡度圖、可食牧草產(chǎn)量圖、草地植被蓋度圖、大于10°的年積溫圖。將前6個參評因子圖進(jìn)行多圖層疊加集成分析，生成一個新要素圖層，再用大于10°年積溫遙感數(shù)據(jù)對新要素圖層進(jìn)行降級處理，最后與2018年隆子縣放牧草地現(xiàn)狀矢量圖斑相交得到最終的草地資源生產(chǎn)適宜性評價圖（圖1）。

2.2.4 評價結(jié)果與結(jié)論

通過運(yùn)用ArcGIS的空間分析和柵格統(tǒng)計工具，隆子縣草地生產(chǎn)適宜性被劃分為適宜、較適宜、一般適宜、較不適宜和不適宜共5個等級。其中適宜區(qū)面積730.88 km2、較適宜區(qū)面積457.54km2、一般適宜區(qū)面積297.86 km2、較不適宜區(qū)面積471.96 km2、不適宜區(qū)面積1893.09km2。草地生產(chǎn)適宜區(qū)和較適宜區(qū)約占全縣草地資源的19%，主要分布于熱榮鄉(xiāng)、日當(dāng)鎮(zhèn)、雪沙鄉(xiāng)的高海拔高山草甸，集中連片度較高（詳見圖1、表2）。這些區(qū)域也是隆子縣傳統(tǒng)的高寒牧業(yè)區(qū)，區(qū)內(nèi)草場面積大、土質(zhì)較好、水源充足、平均畝產(chǎn)飼草在130kg、載畜能力較高，如雪沙鄉(xiāng)拉貢草場、日當(dāng)鎮(zhèn)美姆江屯草場、熱榮鄉(xiāng)桑佐塘草場等。

評價結(jié)果對比實(shí)際情況表明，運(yùn)用GIS技術(shù)對隆子縣草地資源生產(chǎn)適宜性進(jìn)行定量評價與空間分析的結(jié)果較為直觀、客觀、科學(xué)。可作為目前常用的各類資源適宜性定量化評價分析方法的重要補(bǔ)充。

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