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Applying Remote Sensing to Assessing Land Use and Land Cover Change, and Its Impact on Soil Erosion: Case of Pali Gad Watershed, Northern India

应用遥感技术研究土地利用P土地覆盖变化及其对土壤侵蚀过程的影响*) ) ) 以印度北部Pali Gad 山地流域为例



全 文 :应用遥感技术研究土地利用P土地覆盖变化及其对
土壤侵蚀过程的影响*
) ) ) 以印度北部 Pali Gad山地流域为例
李巧宏1 , 许建初1** , P1K. JOSHI2 , Nikhil LELE2
( 1 中国科学院昆明植物研究所, 云南 昆明 650204; 2印度遥感研究所, 台拉登印度 248001)
摘要: 应用遥感技术评估了印度北部 Pali Gad 山地流域过去几十年里土地利用P土地覆盖变化及其造成的土
壤侵蚀程度 , 并基于摩根参数模型 ( Morgan Parametric Model) 的方法来测定土壤的侵蚀程度; 结果表明,
由于不同的坡向受到太阳光照的不同可以引起土地覆盖的变迁; 海拔和坡度已不再是阻碍人们获取自然资
源的因素, 人们的活动范围正转移到更高的海拔和更陡峭的坡度; 揭示了土地利用P土地覆盖变化对土壤
侵蚀进程有着直接的影响。
关键词: 遥感; 地理信息系统; 喜马拉雅西部; 土地利用P土地覆盖变化; 土壤侵蚀
中图分类号: Q 948 文献标识码: A 文章编号: 0253- 2700( 2006) 02- 175- 08
Applying Remote Sensing to Assessing Land Use and Land
Cover Change, and Its Impact on Soil Erosion:
Case of Pali Gad Watershed, Northern India
LI Qiao-Hong
1
, XU Jian-Chu
1**
, P1K. JOSHI
2
, Nikhil LELE
2
( 1 Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences , Kunming 650204, China;
2 Indian Institute of Remote Sensing ( NRSA ) , Dehradun 248001, India)
Abstract: Mountain ecosystems cover about 24% of the earth. s surface, which provides vital environmental goods and
services. Twelve per cent ( or about 720 million) of the global human population live in mountains. Thewestern Himalaya
is one of the most populated areas in the world. The long history of human activities has significantly contributed to land
use and land cover changes ( LUCC) , which further impacts on soil erosion and decreasing of land productivity. This pa-
per allied remote sensing for assessing the LUCC and its impact on the soil erosion processes for past two decades in Pali
Gad watershed, northern regions. A processed based Morgan Parametric Model has been used to determine the rate of ero-
sion. The results show that the LUCC dynamics much depend on the aspect. The altitude and slope is no more a constraint
for access to nature resources. The human activities have shifted towards higher altitudes and steeper slopes, which even-
tually causes soil erosion in the mountain regions.
Key words: Geographic information system; Himalaya; Land use and land cover change; Remote sensing; Soil erosion
在全球环境变化的研究中, 土地利用和土地
覆盖的动态被认为是一个关键的研究课题。占地
球表面 24%的山地生态系统为人类提供重要的
生产和生态服务功能, 山地为人类提供 80%的
淡水供应。占地球表面积 3%的高山生态系统生
存着 1万余种高等植物, 占全球高等植物种类的
云 南 植 物 研 究 2006, 28 ( 2) : 175~ 182
Acta Botanica Yunnanica

*
** 通讯作者: Author for correspondence. E- mail: jxu@ icimod1 org1np
收稿日期: 2005- 09- 10, 2005- 12- 01接受发表
作者简介: 李巧宏 ( 1978- ) 女, 硕士研究生, 主要从事民族植物学及遥感和地理信息系统在自然资源管理方面的应用的研究。
基金项目: 中科院与亚太地区空间科学教育中心 ( CSSTEAP) 联合资助
4% ( KÊrner, 1995)。超过 12%、约 712 亿的人
口生活在山区, 直接依靠当地的生物资源生存和
发展。但是山地又是一个脆弱的生态系统, 是自
然灾害多发地区。除自然因素如地震外, 土地利
用和土地覆盖的变化是造成山地流域中的水土冲
刷和侵蚀的重要原因。
喜马拉雅山脉是全球最典型的山地生态系
统, 复杂的生境孕育着丰富的生物多样性。这个
地区几乎所有的能源需求都来源于森林 ( Samant
and Dhar, 1997)。土地利用是指 /人类使用土地
及其资源的方式和目的0 ( Meyer, 1995) , 包括
农业用地、采矿及伐木都是土地利用的例子; 土
地覆盖是描述土地表面的物理状态, 如农田、山
脉或森林 (Meyer, 1995)。土地利用和土地覆盖
变化直接对世界范围内的生物多样性产生影响
(Sala 等, 2000) ; 也是引起局部区域乃至全球气
候变化的原因之一 ( Houghton 等, 1999) ; 同时
是土壤退化的首要原因; 并且还改变生态系统,
影响整个生物圈对人类需求的支持能力 ( V-i
tousek等, 1997)。此外, 土地利用和土地覆盖的
变化对很多地方及人对当地气候变迁、经济和社
会政治动荡的承受程度起到部分的决定性作用
(Kasperson等, 1995)。遥感技术一直被认为是一
种收集遥远地区信息的高效而可行的工具, 在喜
马拉雅地区, 从 80 年代中期开始使用该技术
(Singh等, 1985; T iwari等, 1985) , 其目的是为
了识别景观P土地利用模式 ( Singh等, 1984) , 制
图模拟 ( Joshi等, 2003) 以及变化探测 ( Rathore
等, 1997; Joshi 等, 2004; Joshi and Gairola,
2004)。这已被很多人 (Anon. , 1995; Ravan and
Roy, 1995; Pant and Roy, 1995; Roy 等, 1993)
在印度的多种生态条件下所证实。从全球的情景
看, 景观表征及植被研究方面的进展已证明了利
用遥感数据并联系景观或植被属性的先进性。地
理信息系统 ( GIS) 综合了空间和非空间的数据,
这样有利于打开其在资源的综合分析以及发展决
策支撑体系方面的应用。到目前为止, 运用遥感
和地理信息系统来描述土地覆盖变迁、分析它与
地形特征的关系以及它对土壤侵蚀过程的影响等
方面的探讨还很有限。土地利用P土地覆盖变化
(LUCC) 与地形条件的关系及其对土壤侵蚀的影
响对我们更好地了解气候变化对土地覆盖的影响
(反之亦然) 是非常有用的。本研究探讨了在过
去40年中印度位于喜马拉雅西部的Garhwal山地
景观中的土地利用P土地覆盖变化情况; 并使用
修订过的 Morgan Morgan Finney ( MMF) 模型来评
估在空间领域内土壤的流失状况, 以期揭示土地
利用和覆盖变化对土壤侵蚀进程的影响程度。
1 研究地区
研究地Pali Gad小流域位于印度北部喜马拉
雅西部山脉脚下的乌特兰恰邦 (北纬 30b29c~ 30b
35c, 东经78b07c~ 78b13c) , 是印度亚姆娜河上游
的一个分支流域 (图 1)。总面积约为60 km2 , 海
拔在1 160~ 3 020m之间, 流域内地形复杂、地势
陡峭。气候属于亚热带与温带 (海拔高于 2 000
m) 之间, 年平均降雨量为 2 023 mm, 月平均温
度在 6~ 1918 e 。一年中有 3个明显的季节, 即
雨季 ( 7~ 9月)、冬季 ( 10~ 4月) 和夏季 ( 4~
6月)。该区域植被类型主要为栎树林、松树林、
喜马拉雅雪杉林或混交林。在海拔较高的地方分
布着高山草甸, 灌木及草场多见于低海拔, 在
多数南坡且坡度较低的地方覆盖有喜旱性植被,
图 1 研究地区概况
Fig. 1 Location of study area
176 云 南 植 物 研 究 28卷
是一个以森林生态系统占主导的流域。人口增长
以及养殖业的发展已使得该区域的植被遭受人为
活动的严重干扰。由于生活在山地, 当地人对山
地生态系统中自然资源的依赖程度很高。据到户
的调查显示, 流域内平均每户每天的人均薪柴消
耗量为 1112 kg; 为获取饲料而修剪的枝叶为
3169 kg; 从森林中采集的草料为 3125 kg。流域
内资源利用是以自给自足的山地农业为主, 家庭
养殖业为辅, 长期以来形成地- 牲口- 森林及草
场的资源利用模式。农作物主要有小麦、谷类、
豆类、马铃薯及栗类等。农业是流域内大多数人
的主要经济来源。1991 年统计的流域内人口总
数为 5753, 人口密度为 96人Pkm2。
2 研究方法
211 数据来源
本研究中所使用的卫星数据和其他数据详细信息见表 1。
212 方法及步骤
( 1) 使用 ERDAS IMAGINE 8. 6 对卫星数据进行预
处理 (辐射校正、几何校正以及影像融合等) ;
( 2) 运用农村参与式评估 ( PRA) 方法收集当地社
会经济数据; GPS 被用于土壤样点定位;
( 3) 影像的地理参考的建立、剪切和拼接在 ERDAS
IMAGINE 816中进行;
( 4) 在 ArcView GIS 312a 下对有地理参考影像的数字
化及产生不同矢量层;
( 5) 基于所收集的地面真实数据, 使用 ArcView GIS
312a 对卫星数据 ( 1999 和 2004) 和地形图 ( 1963 和
1983) 进行目视解译, 得到土地利用P土地覆盖图;
( 6) 使用 Arc Info 建立矢量层的拓扑关系 ( Build and
Clean) ;
( 7) 使用叠加分析的方法得到土地利用P土地覆盖的
时空变化情况;
( 8) 在 ERDAS IMAGINE 816 环境下产生数字高程模
型 ( DEM ) , 并衍生出坡度、坡向和海拔图;
( 9) 按世界粮农组织的标准, 对坡度、海拔和坡向
图进行重新编码 ( Nityanand and Kumar, 1989) ;
( 10) 为了估测坡向在植被覆盖变化中的作用, 坡向
图被重新编码为 8类, 即北坡、东北坡、东坡、东南坡、
南坡、西南坡、西坡和西北坡;
( 11) 在 ILWIS 310 Academic下使用 MMF模型对土壤
侵蚀进行模拟 ( Morgan, 1996) ;
( 12) 使用修订过的Walkley-Black 方法对土壤有机碳
进行估测 ( Walkley and Black, 1934)。
表 1 研究中使用的数据和材料
Table 1 Satellite data and ancillary data used
卫星数据
图件资料 轨道P行 经过时间 波长 空间分辨率 扫描宽度
(Lm) ( m) ( km)
其他数据
印度国家测绘局 图幅号 勘测时间 比例尺
( SOI) 地形图 (年)
IRS-1DLISSIII 96P49 13-11-1999 0152-0159 2315 141 53JP2 1963 1B50000
0162-0168 53JP2 1983 1B50000
0177-0186 53JP3 1983 1B50000
1155-1170
IRS-1D PAN 96P49 13-11-1999 015-0175 518 70
IRS-P6 LISSIII 96P49 23-02-2004 0152-0159 2315 141
0162-0168
0177-0186
1155-1170
IRS-P6 PAN 96P49 23-02-2004 015-0175 518 70
3 研究结果
311 土地利用P土地覆盖变化分析
31111 1999~ 2004 5年来的土地利用P覆盖变化
从卫星数据中我们识别出 11种不同的土地
利用P土地覆盖类型。表 2描述了不同土地利用P
土地覆盖类型的面积。各种土地利用P土地覆盖
类型的描述是基于 Joshi等以往在类似的喜马拉
雅山地景观的调查结果而得到的 ( Joshi 等,
2003, 2004; Joshi and Gairola, 2004) (图 2, 3) ,
它们分别显示了 1999年和 2004年 Pali Gad流域
的土地利用P土地覆盖状况。
31112 40年来土地利用P土地覆盖的变化 1963
年和 1983 年的土地覆盖图是从印度测绘局
( SOI) 发行的地形图中获取的。它把土地覆盖描
述为3种类型, 即森林、农地和灌木。其中森林
包括喜马拉雅雪杉密林、栎树密林、松林及混交
林。喜马拉雅雪杉密林分布在海拔 1 800m 以上,
栎树林分布在海拔 2 200~ 3 000 m。1963~ 1983
1772期 李巧宏等: 应用遥感技术研究土地利用P土地覆盖变化及其对土壤侵蚀过程的影响
年土地利用P覆盖类型的面积统计见表 3。表中把
1999年和 2004 年的地类转换为 3种土地覆盖类
型即森林、灌丛和农地并与 1963年和 1983年进
行比较。
表 2 土地利用P土地覆盖面积 ( 1999~ 2004年)
Table 2 Area of land usePland cover ( 1999- 2004)
土地利用P
覆盖类型
1999年
面积 占总面积的
( km2) 百分比( % )
2004年
面积 占总面积的
( km2 ) 百分比( % )
喜马拉雅雪 3117 5129 3117 5129
杉密林
栎树密林 23109 38149 22117 36196
栎树疏林 7140 12134 7158 12164
松树密林 0116 0127 0116 0127
松树疏林 1108 1180 1108 1180
混交疏林 2167 4145 2113 3155
高山草甸 2145 4108 2145 4108
混农林 3112 5153 3123 5139
农地 4166 7177 5112 8153
灌丛 11164 19140 12155 20192
河岸 0135 0158 0135 0158
总面积 60 100 60 100
31113 总体土地利用P土地覆盖变化分析 研究
结果显示, 在 1963~ 1983年这二十年中土地覆
盖状况发生了很大变化。在 60 km2 的总面积里,
有5128 km2 发生了变化, 转变为不同的覆盖类
型。这也许是由于地图所提供的比例尺太粗糙,
在不同的土地覆盖类型里会出现冗余或遗漏的错
误。从表 3中可以看出, 森林和灌木的面积有轻
微减少而农地却增加了, 这是由于森林和灌木转
化为农业用地。
在1999到2004年期间, 总的变化面积大约
是3101 km2。1999时, 在 总 面 积60 km2 中, 有
图 2 1999年 Pali Gad流域的土地利用图
Fig. 2 Land use map of Pali Gad watershed (1999)
图 3 2004年 Pali Gad流域的土地利用图
Fig. 3 Land use map of Pali Gad watershed (2004)
表 3 土地利用P土地覆盖面积对照
Table 3 Area of land usePland cover
土地利用P
覆盖类型
1963年
面积 占总面积的
( km2 ) 百分比( % )
1983年
面积 占总面积的
( km2) 百分比( % )
1999年
面积 占总面积的
(km2 ) 百分比( % )
2004年
面积 占总面积的
( km2) 百分比( % )
森林 38147 64111 37172 62186 37157 62161 36129 60148
灌木 12169 21114 10180 18100 11164 1914 12155 20191
农地 8185 14174 11148 19114 10178 17199 11115 18161
总面积 60 100 60 100 60 100 60 100
4019 km2是被森林所覆盖; 而到了 2004年, 森林
所覆盖的区域只有 39153 km2。由于研究区域是栎
树林和松林占主导地位, 因此, 这两种森林中发
生的变化要比其他植被类型大。且变化多发生在
密度较高的森林类型中, 在 1999~ 2004年期间导
致这种变化的主要原因是农业扩张, 不可控制的
对森林资源的掠夺而导致的退化。用作农业用地
的总面积在1999年是 4166 km2 , 而到 2004年却增
加到 5112 km2 , 这是以森林覆盖的减少为代价的。
同样, 一些灌木也被转化为农业用地。薪柴和饲
178 云 南 植 物 研 究 28卷
料的获取是自然植被覆盖丧失的主要原因。栎树
是这个区域饲料的主要来源, 并在一定程度上用
作薪柴。灌木总面积从 1999年的 11164 km2 增加
到2004年的 12155 km2。另外, 栎树密林和混交疏
林从1999到 2004年也呈现出减少的趋势。
312 LUCC与地形的关系
地形条件也是影响 1963~ 1983年和 1999~
2004年两个时段森林覆盖变化的因素之一。我
们从海拔、坡向和坡度 3 个方面来对土地利用P
覆盖变化与地形条件的关系进行分析。
31211 LUCC与海拔的关系 在影响土地覆盖变
化的地形条件中, 海拔的作用通过从重新编码数
字高程模型并赋予不同的等级所获得的图中得到
估测 (Nityanand and Kumar, 1989)。在 1963~ 1983
年间, 土地覆盖变化主要发生在 900~ 1 800m的地
带; 而在分析1999~ 2004年的变化时, 我们发现大
多的变化发生在海拔 1 800~ 2 400m的地方。这两
个时段间出现了一个变化位移, 这说明人类正向更
高海拔的地方移动去获得他们所需的食物、饲料和
薪柴, 而这些地方正是森林覆盖仅存的地带。图 4a
显示了土地利用P覆盖变化与海拔的关系。
图 4a LUCC与海拔的关系
Fig. 4a Relationship between LUCC and alt itude
注: 坝区 ( 0~ 600 m) , 低山 ( 600~ 900m) , 中山 ( 900~ 1 800
m) , 亚高山 (1 800~ 2 400m) , 高寒山区 (2 400~ 3 600m)
31212 LUCC与坡向的关系 坡向同样也是一个
重要的地形特征, 它影响着不同森林类型的分布
与生产力。在1963~ 1983年间, 坡向随西南、南
及东南的变化要比其他坡向更明显, 产生这种现
象的原因在于西南坡、南坡和东南坡比其他坡向
获得更多的太阳照射, 因而这些坡向处在相对较
温暖的地方, 适宜进行农业及其他活动。因此,
人们更愿意到这些坡向的地方居住并进行他们的
日常生产活动。相反, 北坡、东北坡和西北坡受
到太阳的光照相对较少, 人类活动的影响最少甚
至没有, 仍然覆盖有大量的森林植被。在 1999~
2004年间, 情况又发生了些变化, 人类的活动
不仅在南坡、西南坡和东南坡, 而且出现在西北
坡、东坡和北坡, 这是因为人口的急剧增长人们
不得不寻找更多更广阔的生存空间。图 4b显示
了土地利用P覆盖 ( LUCC) 随坡向的变化关系。
图 4b LUCC与坡向的关系
Fig. 4b Relat ionship between LUCC and aspect
注: N ) 北, NE ) 东北, E ) 东, SE ) 东南, S ) 南, SW ) 西南,
W ) 西, NW ) 西北
31213 LUCC与坡度的关系 坡度影响人类对土
地利用的方式。本研究坡度图等级是按世界粮农
组织 ( FAO) 的标准来划分。在分析土地利用P
土地覆盖变化与坡度的变化关系时 (图 4c) , 结
果显示小于 14%的坡度几乎没有发生任何变化,
原因是这些地方已经处于变化饱和的状态。在这
图 4c LUCC与坡度的关系
Fig. 4c Relat ionship between LUCC and slopes
注: 平坦P基本平坦( 0% ~ 2% ) , 缓坡( 2% ~ 6%) , 一般(6% ~ 13%) ,
一般陡峭( 13% ~ 25%) , 陡坡( 25% ~ 55%) , 非常陡峭 ( > 55% )
1792期 李巧宏等: 应用遥感技术研究土地利用P土地覆盖变化及其对土壤侵蚀过程的影响
两个不同的时期内, 随着坡度的升高 ( 31% ~
36% ) , 所发生变化的面积也在增加。这说明在
平坦和低谷地区资源利用P变化方面都已达到饱
和, 如今, 人们正向更高的坡度移动以获取所需
资源并扩展其生态位P生境。
313 土壤侵蚀分析
对这 4 个时段 ( 1963~ 1983~ 1999~ 2004)
的土壤侵蚀分析使用了修订过的 Morgan Morgan
Finney ( MMF) 模型。为了便于做比较研究, 所
有的土地覆盖都被转换为 3种类型即森林、灌丛
和农地。对不同年度土壤侵蚀的估算见表 4。从
表中可以看出, 在此 4个不同年度期间, 土壤侵
蚀的面积在不断的增加, 其中, 增加最明显的是
发生在土壤侵蚀等级水平> 40 tPhm2。但是, 在
土壤侵蚀水平为 30~ 40 tPhm2 的地方同样呈现轻
微的增加趋势。我们可以得出这样的结论, 随着
时间的推移, 更多面积受到土壤侵蚀问题的影
响, 这主要是由于土地利用P覆盖变化引起的。
简而言之, 这个地区的土壤侵蚀问题已经显得越
来越严重。
表 4 不同时期土壤侵蚀状况
Table 4 Soil erosion in different years
土壤侵蚀程度
( tPhm2 )
1963年
占总面积的 面积
百分比( % ) ( km2 )
1983年
占总面积的 面积
百分比( % ) ( km2)
1999年
占总面积的 面积
百分比( % ) ( km2)
2004年
占总面积的 面积
百分比( % ) ( km2 )
< 10 91127 54176 88104 52182 76119 45171 7417 44182
10-20 0151 0131 2107 1124 3152 2111 2128 1137
20-30 0148 0129 0147 0128 4155 2173 4139 2163
30-40 0149 0129 0139 0123 1194 1116 2188 1173
> 40 7126 4136 9103 5142 1318 8128 15174 9144
总数 100 60 100 60 100 60 100 60
314 土壤侵蚀与地形条件的关系
31411 土壤侵蚀与坡度的关系 从图 4d中可以
看出, 从 1963年到 2004年土壤侵蚀程度明显增
加, 其中主要有两个侵蚀地带, 一个是河岸; 另
一个是有栎树林的地方, 这是人们大量获取薪柴
和饲料的地方。然而, 低侵蚀带为农地及一些坡
度较高, 受人为因素干扰较少的森林。早先的研
究已经估测了土壤侵蚀程度与区域分布状况的联
图 4d 土壤侵蚀与坡度的关系
Fig. 4d Relationship between soil erosion and slope
注: 平坦P基本平坦(0% ~ 2%) , 缓坡(2%~ 6% ) , 一般(6%~ 13% ) ,
一般陡峭(13%~ 25% ) , 陡坡(25%~ 55% ) , 非常陡峭 ( > 55%)
系。而在当前的研究中, 我们估算了不同坡度类
型的土壤侵蚀程度。
图 4e 土壤侵蚀与坡向的关系
Fig. 4e Rate of soil erosion along aspect
注: N ) 北, NE ) 东北, E ) 东, SE ) 东南, S ) 南, SW ) 西南,
W ) 西, NW ) 西北
31412 土壤侵蚀与坡向的关系 从图 4e 中我们
可以看出 1999 年的土壤侵蚀呈下降趋势, 但是
在这4个不同年度中北坡的变化呈逐渐增加的趋
势。而土壤侵蚀主要发生在南面的坡向, 这可能
是由于全年它都受太阳光的照射所以相对暖和,
适合植物的生长和人类的生存, 而人类活动也相
对频繁。
180 云 南 植 物 研 究 28卷
31413 土壤侵蚀与海拔的关系 1963年时, 土
壤侵蚀随海拔的变化关系不明显, 而在其他 3个
年度中, 变化有所发生且其趋势是相似的。在海
拔为 1 800~ 2 400m 的地方分布有浓密喜马拉雅
雪杉林, 这些林子按政府政策受到保护, 因此在
这个地带只有少量侵蚀发生。然而, 在另外一个
海拔带 2 400~ 3 600m, 由于分布有人们高度依
赖的用作薪柴和饲料的高山草甸及修剪栎树林,
土壤侵蚀程度呈不断的增加趋势 (图 4f)。
图 4f 土壤侵蚀与海拔的关系
Fig. 4f Relat ionship between soil erosion and alt itude
注: 坝区 ( 0~ 600 m) , 低山 ( 600~ 900m) , 中山 ( 900~ 1 800
m) , 亚高山 (1 800~ 2 400m) , 高寒山区 (2 400~ 3 600m)
315 土壤有机成分分析
土壤有机碳和全氮量在一定程度上反映了土
壤环境因子组合的最佳程度 (李香真和曲秋皓,
2002)。图4g表明了不同的土地利用P覆盖类型中
土壤有机碳的百分含量, 可以看出, 林地中的有
机碳含量要比非林地类多。可是, 草地中几乎含
图 4g 不同土地覆盖类型中的有机碳百分含量
Fig. 4g Percentage organic carbon in different land cover classes
有相同百分含量的有机碳。因此可以得出这样的
结论, 从森林地类到非森林地类 (灌丛和农地)
的转换同样降低了土壤中的有机碳百分含量, 而
这是由土壤侵蚀活动P过程所造成的。
4 讨论与建议
411 土地利用P覆盖变化是全球环境变化研究的
热点, 而山区不同土地利用的土壤侵蚀的监测又
是环境保护的重要课题。卫星遥感和地理信息系
统, 以及与土壤侵蚀模型结合可以很好解决山地
环境中土地利用P土地覆盖变化及其对土壤侵蚀
的影响的时空动态监测。地理信息系统对模拟土
壤侵蚀过程是很有帮助的。对该流域而言, 土壤
侵蚀的模拟结果和土地利用P覆盖变化的影响及
资源的利用趋势相吻合, 即土地利用P土地覆盖
变化活动严重影响了土壤的流失模式和流失量。
本研究中土壤侵蚀的模拟是通过一些表列数据及
文献资料来完成的, 野外对参数的估计可以为侵
蚀过程提供真实数值。研究发现, 土壤侵蚀等级
为> 30~ 40 tPhm2 和 40 tPhm2 的地方森林覆盖在
减少, 而侵蚀等级为< 10 tPhm2 的地方森林覆盖
却在增加。在流域中土地利用P土地覆盖变化是
影响土壤流失的根本原因。放牧以及对薪柴、饲
料和地面凋落物积肥的采集已经影响到森林覆
盖。人类活动对环境的影响可以通过地理空间科
学的支撑进行定量研究, 这类型的研究对自然资
源保护和管理有很大帮助。
412 Pali Gad 流域和其它喜马拉雅山的流域一
样, 人们对森林资源的依赖程度很高 ( Awasthi
等, 2003; Joshi等, 2003, 2004; Joshi and Gairo-
la, 2004)。我们发现在整个流域景观中都出现了
森林覆盖的变化, 而在靠近人口密度高的居民点
的地方破碎化程度更高。在流域的河谷地带几乎
没有森林植被的覆盖, 而仅仅是些小块的混农林
地以及少量栎树林的斑块。在估算土壤侵蚀程度
时, 我们发现这些地方的侵蚀强度在增加。因
此, 这些地方应引起有关部门的重视并急需采取
合适的措施来恢复森林的覆盖。另外坡度和海拔
已不再成为限制人们利用山地植物资源的主要因
素。由于人类活动增加引起的山地裸露加快了土
壤侵蚀的进程。基于这些研究结果, 我们可以得
出这样的结论: 土地利用P土地覆盖变化对土壤
1812期 李巧宏等: 应用遥感技术研究土地利用P土地覆盖变化及其对土壤侵蚀过程的影响
侵蚀过程有着直接的影响。因此如何为当地人提
供可持续发展的生计, 提供相应的薪柴和饲料等
的替代方式, 提高农业灌溉设施以提高单位面积
农作物的生产力是山地生态系统管理急需解决的
问题。
413 对地理空间进行模拟有利于我们更好地认
识土地利用P土地覆盖变化对各种不同生物物理
过程如土壤侵蚀过程所产生的影响。同样, 土壤
侵蚀的模拟和估测结果也证实了土地利用P土地
覆盖变化所导致的影响及资源利用的趋势。研究
表明, 资源利用的热点地区存在严重的土壤侵蚀
问题。本研究的不足之一是, 土壤侵蚀的模拟是
基于以往的一些图表资料及文献来完成, 由于时
间不足, 没能对各指针参数进行野外实地估测,
因此没有获得土壤侵蚀的实际数值。
1参 考 文 献2
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