土地利用/覆盖变化及其对土壤侵蚀过程的影响——以印度北部山地小流域Pali Gad为例

摘要

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，超过12﹪、约7.2 亿的人口生活在山区。喜马拉雅西部是人类活动的密集区域之一，其独特、丰富的自然资源对当地的生计支撑及在生态服务等方面起着重要的作用。由于长期以来当地人和山地生态系统的相互作用，特别是农业生产、牲畜业放牧、薪柴采集以及其它多样的资源利用方式，形成了一种特殊的山区文化景观。本文以印度北部的山地小流域（共有25 个村子）为例，主要研究当地的资源利用状况、土地利用/覆盖变化及其对土壤侵蚀过程的影响。通过使用卫星数据对可获取自然资源进行评估分析，并通过从户到户的社会经济调查，对这些自然资源所提供的生态服务功能以及由于资源利用所导致的对它们的威胁程度进行估计。研究分析了村民对资源需求及获取的时空变化情况。结果显示，平均每户每天的人均薪柴采集量为1.12kg ，平均每户每天通过修剪枝叶所获得的饲料人均采集量是3.69kg ，平均每户每天从森林中采集草料所获取的饲料人均采集量为3.25kg 。我们还尝试了对生态系统服务功能进行估测，结果显示，森林提供了更多的临时调节功能，而农业更多的是支撑服务功能，河流/水体给当地人提供了文化服务功能。 在目前的研究中，从地形图中获取1963 年和1983 年的土地利用/覆盖图，并从遥感卫星数据中获取1999 年和2004 年的土地利用/覆盖图，得出这几十年来流域的景观格局及资源开发利用的变化趋势；另外，本研究也对土地利用/覆盖变化与地形条件的关系做了分析。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。土地利用/覆盖变化的一个重要影响就是影响着土壤侵蚀过程进而造成土地生产力的下降。本文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/覆盖变化及其造成的土壤侵蚀程度，并基于摩根参数模型（MorganParametric Model ）的方法来测定土壤的侵蚀程度；同时，文章也揭示了地形条件对土壤侵蚀过程有着直接的影响。我们知道，土壤中的含碳量主要受到土地覆盖状况的影响。 本文在本研究中对土样的采集主要考虑了不同的海拔高度及土地覆盖类型两个因素。土样中的有机碳和有机氮含量在实验室中做了分析估测，其结果证实了土地利用/覆盖变化对土壤侵蚀过程确实产生了影响。 本文以山区典型的人－地生态系统为例，这些生态系统中的自然资源的破碎化程度很高。长期以来，山区分布着得天独厚的丰富的森林资源，而这些资源却受到人类活动的不断干扰而大量减少，这样就势必导致人类对土地的利用方式发生改变。我们发现，人们对这个区域中贫瘠土地的资源需求还在不断增加。因此，从长远来看，对资源的无止境的获取将不利于整个流域的不可持续发展。这类型的研究有助于我们进行流域资源利用策略对土地承载力影响的评估。