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长江上游地区植被与侵蚀动力学分析

【摘要】:长江上游流域横跨我国地势的三大阶梯,水土流失严重。长江上游地区这种气候特点一方面受到地势地貌的影响,另一方面影响区域植被发育、土壤特性,并一定程度上影响和改变了区域的地形地貌。)图7-32 给出了长江上游高寒湿润区的植被—侵蚀状态图。本区其他地区的植被—侵蚀现状应与之类似。由于人类活动影响较小,因此侵蚀不甚严重。式用作高寒湿润区植被—侵蚀动力学参数取值。

长江上游流域横跨我国地势的三大阶梯,水土流失严重。流域内水土流失面积56.2万km2,占土地总面积的31.2%,占全国水土流失面积的15.3%,年侵蚀量大约22亿t,年侵蚀模数3981.8t/km2。上游区流失面积为35.2万km2,占全流域的62.6%,主要集中在金沙江下游,嘉陵江、沱江、乌江上游及川东鄂西的山区。流域内土壤侵蚀类型主要是水力侵蚀,其次是重力、混合、风力及冰川冻融侵蚀。水力侵蚀以面蚀、沟蚀为主,还有山洪侵蚀(王禹生等,1998)。一个地区的植被—侵蚀状况主要取决于当地的气候、地形地貌及土壤条件,因此,可以气候分区为基础来进行植被—侵蚀动力学分区。由此将长江上游地区划分成高寒区、干热河谷区、云贵川3个分区(见图7-30)。

图7-30 长江上游植被—侵蚀状态分区示意图

图7-31为长江上游各典型气候区气候状态图。各图横坐标为1~12月,左边纵坐标为月平均温度(℃),右边纵坐标为平均月降雨量 (以mm 计),图上还标出了气象站海拔高度、年平均温度、年降雨量。例如攀枝花站,海拔1990.1m,年平均气温20.8℃,年降雨量849.3mm。

青海玉树站代表高寒湿润型气候,该区的气候特点为降雨量少,但年均气温很低,蒸发量小,降水线始终位于温度线之上,为高寒湿润型气候。四川攀枝花站代表干热河谷型气候,降雨量大于高寒湿润区,但是由于终年气温较高,形成明显的干湿季。夏季为雨季,高温多雨,降雨线高于温度线;冬春为旱季,降雨很少而气温较高,温度线明显高于降雨线。重庆沙坪坝站则代表云南贵州四川温暖湿润型气候区,与干热河谷型气候区相比,降水量有所增加,气温变化不明显。长江上游地区这种气候特点一方面受到地势地貌的影响,另一方面影响区域植被发育、土壤特性,并一定程度上影响和改变了区域的地形地貌。

图7-31 长江上游高寒区 (青海玉树)、干热河谷区(四川攀枝花)和云贵川 (重庆沙坪坝)气候状态图

(图中:左边纵坐标为月平均温度 (℃),右边纵坐标为平均月降雨量 (mm),图右上方为海拔高度,图中左上方数字为年平均温度,图中右上方数字为年降雨量。- -月均温度线;- -平均月降雨量线。)

图7-32 (a)给出了长江上游高寒湿润区的植被—侵蚀状态图。高寒湿润区包括金沙江上游及其以上地区,以及长江上游各大支流 (如雅砻江、岷江、嘉陵江等)的源头。该区的特点是气候寒冷湿润,因此植被生长缓慢。青海玉树孟宗沟是该区典型小流域。经计算,孟宗沟小流域植被—侵蚀动力学参数取值如下式:

式(7-35)用作高寒湿润区植被—侵蚀动力学参数取值。由于缺乏全区的相应资料,图中植被—侵蚀状态点为松潘县现状,而非整个分区的现状。该区植被—侵蚀状态图特点是良性的C 区很小而恶性的A 区较大。虽然松潘县侵蚀模数不是很大,但由于C 区很小,现阶段松潘县植被—侵蚀状态处于过渡区D 区,接近D 区和C 区的分界线。需要指出的是,与黄土高原地区不同,这儿采用的植被覆盖度为森林覆盖率,并没有考虑草地覆盖,即使加上草地覆盖面积比例,植被覆盖度增加,植被—侵蚀状态点仍旧处于D 区。本区其他地区的植被—侵蚀现状应与之类似。由于人类活动影响较小,因此侵蚀不甚严重。近期人类活动有逐渐加强的趋势,导致该区植被覆盖度有所降低,而侵蚀有所增加,植被—侵蚀状态有逐步恶化的趋势。由于植被恢复缓慢,该区治理应以预防为主,要严格控制对森林和草场的破坏,防止人为导致侵蚀增加。否则一旦植被遭到严重破坏,侵蚀加剧,生态环境状况将急剧退化,并在较长时间内难以修复。

图7-32 长江上游

(a)高寒湿润区;(b)干旱河谷区;(c)云贵川区的植被—侵蚀状态图

图7-32 (b)给出了长江上游干旱河谷区的植被—侵蚀状态图。干热河谷区是长江上中游地区侵蚀最严重、生态环境状况最恶劣的一个分区。长江上游干热河谷主要分布在金沙江干流巴塘县以下至永善县,雅砻江雅江以下,大渡河丹巴县城以下,岷江理县甘堡以下杂谷脑河、色尔古以下黑水河以及石大关至汶川间干流,以及南坪段附近的白龙江上游白水江等流域河谷地带 (张荣祖,1992)。图中标示了横断山区干旱河谷的大致分布,包括金沙江干流及其支流。横断山区高山峡谷相间,地势起伏变化很大,因此干旱河谷分段零散分布。本区典型小流域有云南东川小江流域、元谋牛街小流域。该区植被—侵蚀动力学参数取值范围为:

参数取值的特点是参数c值较大,b值很大,而f 值相对较小,表明该区侵蚀对植被有很大的破坏作用,而一旦遭到破坏,侵蚀极易发生并加剧。干热河谷区植被—侵蚀状态图的特点是A 区非常大,C 区较大,过渡区B 区很小。由于该区分段零散分布的特点,图7-32(b)中只标出了位于干旱河谷区的东川区、元谋县、昭通市及宾川县的植被—侵蚀状况点。除宾川县位于C 区以外,其他3个市县区都位于A 区,其中尤以东川区情况最差。根据干旱河谷区特点,该区流域治理首先应当大力控制侵蚀,并附以适当的生物措施,当初步治理进入B 区后,再加大生物措施力度,则能使其快速进入C 区。该区C 区较大,治理好的流域能承受少量的砍伐而仍保持健康状态;但由于过渡区B 区很小而A 区很大,一旦侵蚀增加,可能从C 区退化至A 区,因此必须严格控制侵蚀,禁止人为加速侵蚀。

图7-32 (c)给出了长江云贵川区的植被—侵蚀状态图。该区为长江上游高寒湿润区及干热河谷区向中游湘鄂区的过渡区,包括四川东南部、重庆、贵州大部及云南部分地区。位于该区的典型小流域有四川遂宁老池、宣汉黄金槽、云南曲靖西山、贵州德江板桥河。其中云南曲靖西山小流域是西江干流南盘江一级支流,但其自然状况与该区类似,因此将其归入该区。实际上自然条件与该区类似的地区不仅局限于长江上游,位于云南、贵州境内的珠江上游、澜沧江、元江等部分区域也可列入。利用实测数据和试算法得出的植被—侵蚀动力学参数值范围为:

由于该区分布范围较广,其参数取值变化较大。按其平均值得到该区植被—侵蚀状态图,其特点是A 区和C 区都较大。图中给出了四川、重庆、贵州、云南4省市植被—侵蚀状况作为参考。除重庆市位于过渡区D 区之外,四川、贵州、云南3省都位于C 区,其中云南省现状最佳,表明该区整体上状况良好。由于C 区较大,该区植被能承受一定程度的破坏。因此,该区现阶段应以防护和管理为主,可以进行适当的砍伐,但不能超过其能承受的极限。