周長(zhǎng)威　李玉帆

摘 要 基于遙感影像和高程數(shù)據(jù)，選擇從江縣為研究區(qū)域，結(jié)合目視解譯和ArcGIS平臺(tái)的表面分析，以梯田斑塊多邊形矢量圖為基準(zhǔn)，對(duì)梯田斑塊的空間分布格局與坡度、坡向、海拔環(huán)境要素的關(guān)系和規(guī)律進(jìn)行了細(xì)致的研究探討，為現(xiàn)代梯田的管理與保護(hù)提供了理論參考和指導(dǎo)。結(jié)果表明：從江縣現(xiàn)有梯田249 411塊，總面積852 993.71 hm2，面積≤10 hm2的數(shù)量占95.30%，面積占79.71%，說(shuō)明梯田以小塊細(xì)碎分布為主；梯田通常分布于海拔500～850 m、、坡度2°～25°的東、東南、西北向山地。從江梯田的總體分布特征，與從江的地勢(shì)、氣候條件、少數(shù)民族聚落分布格局、水系分布等密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞 梯田斑塊；空間分布；格局；環(huán)境要素；從江縣

中圖分類號(hào)：S157.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.27.084

梯田是在丘陵山坡地上沿等高線方向修筑的條狀階臺(tái)式或波浪式斷面的田地，被譽(yù)為雕刻在大地上的等高線。梯田不僅僅是風(fēng)景，更是治理坡耕地水土流失的有效措施，蓄水、保土、增產(chǎn)作用十分顯著[1]。我國(guó)的梯田主要分布在南方山嶺地區(qū)，廣西、云南、貴州較多。

雖然從江梯田不如云南哈尼梯田和廣西龍勝龍脊梯田出名，但論規(guī)模、景觀都不遜色。從江縣的稻田都是依山而開，隨山勢(shì)地形的變化而變化，因地制宜。其中，位于從江縣的加榜梯田是世世代代居住在這里的苗族同胞的杰作[2]，被譽(yù)為中國(guó)十大最美梯田之一。

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于梯田的研究主要集中在以下四個(gè)方面，1）梯田周邊植被和植物群落分布特征。2）梯田在水土保持方面的效益、機(jī)理。3）梯田所在地區(qū)的農(nóng)耕文化遺產(chǎn)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展。4）梯田線條的美學(xué)特征[3]。關(guān)于梯田自身面積以及在海拔、坡度、坡向等環(huán)境要素上的分布規(guī)律的研究很少，只見(jiàn)有云南的元陽(yáng)梯田研究[4]，貴州省從江梯田景觀格局的研究未見(jiàn)報(bào)道。本研究主要研究整個(gè)從江縣境內(nèi)梯田的分布規(guī)律，包括面積、斑塊數(shù)、海拔、坡度、坡向的分布規(guī)律以及它們之間的因果聯(lián)系，并對(duì)規(guī)律背后的原因（氣候因素、地形因素）進(jìn)行探討。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

從江縣位于貴州省東南部（108°05′E～109°12′E，

25°16′N～26°05′N）（圖1），隸屬于黔東南苗族侗族自治州，與廣西壯族自治區(qū)接壤。從江縣位居都柳江中游，北靠黎平縣，南鄰廣西融水苗族自治縣和環(huán)江毛南族自治縣，東接廣西三江侗族自治縣，西連荔波縣和榕江縣。以苗族、侗族、壯族、瑤族、水族等為主要少數(shù)民族。該縣總面積為3 244 km2，其中，森林面積約167 146 hm2，草地面積約2 395.07 hm2，耕地面積

13 590 hm2。屬中亞熱帶溫暖濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年均溫

17 ℃，年降雨量1 050～1 250 mm，無(wú)霜期310 d[5]。勤勞的從江各族人民，憑借自己的雙手，特殊的地理位置以及得天獨(dú)厚的自然氣候條件，鍛造了美麗壯觀的從江梯田。

圖1 研究區(qū)地理位置與高程分布

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

以從江各鄉(xiāng)鎮(zhèn)矢量邊界定位，對(duì)位于貴州從江縣境內(nèi)的所有梯田進(jìn)行目視解譯，19個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（丙妹鎮(zhèn)、貫洞鎮(zhèn)、西山鎮(zhèn)、下江鎮(zhèn)、停洞鎮(zhèn)、洛香鎮(zhèn)、宰便鎮(zhèn)、往洞鎮(zhèn)。東朗鄉(xiāng)、斗里鄉(xiāng)、高增鄉(xiāng)、加勉鄉(xiāng)、慶云鄉(xiāng)、谷坪鄉(xiāng)、加榜鄉(xiāng)、加鳩鄉(xiāng)、翠里瑤族壯族鄉(xiāng)、剛邊壯族鄉(xiāng)和秀塘壯族鄉(xiāng)）在ArcGIS軟件共勾畫梯田斑塊249 411個(gè)。同時(shí)獲取從江縣高程DEM數(shù)據(jù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Arc GIS軟件分析坡度、坡向等地理信息，SPSS Statistics、Microsoft Excel軟件統(tǒng)計(jì)梯田數(shù)量面積基于坡度、坡向、海拔等因素的分布規(guī)律。

2 結(jié)果與分析

2.1 梯田分布概況

從江縣梯田總體分布如圖2所示?？梢钥闯?，梯田廣布于整個(gè)從江縣。其中，梯田分布較密集的有貫洞鎮(zhèn)、西山鎮(zhèn)、加勉鄉(xiāng)，分布相對(duì)稀疏的有高增鄉(xiāng)、加鳩鎮(zhèn)、宰便鎮(zhèn)。目前，梯田的總面積為852 993.7109 hm2，總體分布比較均勻。最大面積259.911 3 hm2，最小面積

32 m2，兩者相差懸殊，然而面積在20 hm2以上的梯田數(shù)量?jī)H有1 332塊，不足總體斑塊數(shù)的1%，可以忽略。將梯田面積做頻度分析，結(jié)果如圖3所示，求得了每組的面積百分比和斑塊百分比。

從圖3可以看出，梯田面積分布與正態(tài)分布基本一致，但仍有明顯差異。梯田是隨著山勢(shì)地形變化而進(jìn)行開墾的，因地制宜，坡緩地可以開墾大田，坡陡地只能開墾小田，因此梯田面積分布變化巨大。從分析結(jié)果來(lái)看，即使受極端值影響（面積最大值為259.911 3 hm2），面積平均值仍僅為3.42 hm2，單塊梯田分布面積一般不大，集中在1～10 hm2，該區(qū)間內(nèi)的梯田塊數(shù)占梯田總數(shù)的79.71%，大于10 hm2的單塊梯田分布較少，且隨著面積增大呈數(shù)量遞減的趨勢(shì)。說(shuō)明從江縣小田居多，地勢(shì)以較陡的山地為主，河灘等平緩?fù)恋貥O少。這與成升魁對(duì)從江縣的描述是一致的[6]。

梯田面積分布的偏度為6.002，大于0，表示分布相對(duì)于正態(tài)分布而言稍右偏，并且由圖3看出面積分布有一個(gè)較長(zhǎng)的右尾；峰度為167.007，遠(yuǎn)大于3，表示分布曲線為尖峰分布，且及其尖銳。很明顯，各組頻率差距懸殊。小面積梯田數(shù)量特多而大面積梯田特少導(dǎo)致了峰度的過(guò)高。

面積百分比方面，占比重較大的面積區(qū)間為1～7，即該面積區(qū)間內(nèi)的梯田面積和占總面積和的大部分。面積≤1 hm2的小梯田雖然數(shù)量較多，但面積過(guò)小，所以面積百分比較小；而≥10 hm2的面積較大的梯田，由于斑塊數(shù)量少，所占面積比例也較小。

2.2 海拔分布特征

從江縣梯田分布的海拔最大值1 398 m，最小值179 m，

平均海拔663.49 m。根據(jù)兩個(gè)最值將將249 411塊梯田以50 m為單位劃分為25個(gè)海拔區(qū)間，統(tǒng)計(jì)各組的面積百分比和斑塊百分比，結(jié)果如圖4所示。

梯田的海拔分布特征呈現(xiàn)出先增加后減少的特征，且與正態(tài)分布類似。從江縣海拔分布的峰度為0.698<3，說(shuō)明峰度曲線為平峰分布；偏度為0.180>0，表示相對(duì)于正態(tài)分曲線布而言，海拔分布曲線稍向右偏。在≤500 m的范圍內(nèi)，隨著海拔的增加，梯田的斑塊數(shù)和面積均呈增加的趨勢(shì)[7]。海拔在500～850 m斑塊數(shù)處于上下輕微波動(dòng)狀態(tài)，沒(méi)有顯著性變化，而后隨著海拔升高而降低。

對(duì)面積而言，分布在海拔700～1 150 m的各小組的梯田斑塊面積百分比均超過(guò)了5%，其中在海拔800～850 m區(qū)間內(nèi)的斑塊面積比例更是達(dá)到8.90%的峰值。在1150 m以后，便開始隨著海拔的升高而降低。

2.3 坡度分布特征

根據(jù)國(guó)家林業(yè)局《森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查技術(shù)規(guī)定》[8]，結(jié)合從江縣坡度分析的結(jié)果，最終決定將坡度劃分為6個(gè)等級(jí)

從江梯田最大坡度為56.03°，最小0.10°，平均值為19.23°。圖5顯示，坡度整體分布頻率隨著坡度的增加，先增加，達(dá)到峰值0.0743，此時(shí)對(duì)應(yīng)的坡度區(qū)間為10°～12°。隨后頻率大致呈逐漸減少的趨勢(shì)，直至趨近于0。觀察頻率直方圖發(fā)現(xiàn)坡度分布與正態(tài)分布曲線基本吻合。坡度分布的峰度為-0.280，偏度為0.579。均與正態(tài)分布的差距不大，說(shuō)明其分布確實(shí)近似正態(tài)分布，驗(yàn)證了從圖中的定性判斷。其中峰度-0.280<3，說(shuō)明相對(duì)于正態(tài)曲線而言，梯田坡度峰值較低，為平峰分布；偏度0.579為正，表示坡度分布稍微右偏。

由圖6，梯田斑塊在平坡和險(xiǎn)坡的分布較少，90.27%坡度處在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等級(jí)。其中緩坡斑塊百分比最高，達(dá)到了31.06%；險(xiǎn)坡數(shù)量比重最小，僅占總數(shù)的1.98%。雖然陡坡的斑塊數(shù)居中，但面積占所有梯田面積和的比重最高，占29.40%。仔細(xì)觀察等級(jí)Ⅰ和等級(jí)Ⅵ自身，發(fā)現(xiàn)平坡斑塊百分比遠(yuǎn)高于其面積百分比，說(shuō)明坡度小于5°的梯田以小面積為主，相反，險(xiǎn)坡面積百分比大于數(shù)量百分比，說(shuō)明位于險(xiǎn)坡的梯田平均面積較大。這似乎出乎意料，卻又在情理之中。平地大部分是居民聚居地，戶口多，所以田地劃分得細(xì)致，每塊面積較??；陡坡地方不宜居住，人煙稀疏，雖說(shuō)不利于梯田開拓和維護(hù)，但只要有梯田，就可能是完整的大塊。

2.4 坡向分布特征

坡向（Aspect）是坡度所面對(duì)的方向。坡向用于識(shí)別表面上某一位置處的最陡下坡方向?？蓪⑵孪蛞暈槠露确较蚧蛏襟w所面對(duì)的羅盤方向[9]。山地的坡向影響著所受日照時(shí)長(zhǎng)和輻射強(qiáng)度，進(jìn)而對(duì)山地生態(tài)產(chǎn)生較大的影響。坡向?qū)嵸|(zhì)上是方位角（0°～360°）。

根據(jù)國(guó)家林業(yè)局《森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查技術(shù)規(guī)定》[8]，結(jié)合從江縣坡向分析的結(jié)果，將坡向分布結(jié)果劃分成8個(gè)類型

梯田斑塊的最大坡向?yàn)?59.8890°，最小坡向0°，平均值為179.8917°。梯田坡度分布的偏度為0.0171，略大于0，說(shuō)明分布稍微右偏，近似正態(tài)分布；峰度-1.351<3，

表示相對(duì)于正態(tài)曲線而言，坡度分布為平峰分布，即坡度峰值要低于正態(tài)峰值。由圖7，按梯田斑塊數(shù)的大小排序?yàn)槲鞅逼隆謻|南坡>東坡>北坡>東北坡>南

坡≈西坡>西南坡。其中，西北坡、東南坡較多，分別占17.79%、17.71%，東坡的梯田數(shù)量最少，斑塊百分比為5.64%?？偟膩?lái)說(shuō)斑塊數(shù)量在各級(jí)坡向的分布差異不大；面積百分比大小順序?yàn)楸逼隆治鞅逼?gt;東南坡>西

坡>南坡>東坡>西南坡>東北坡。面積比重最大的北坡占29.80%，而面積百分比最小的東北坡僅占2.31%，總體面積隨著坡向的分布差異較大。

仔細(xì)觀察可發(fā)現(xiàn)，北坡雖然梯田數(shù)量不多，僅排第四，但面積比重最大，說(shuō)明北坡分布的梯田平均面積大，分布集中。相反，東北坡面積百分比最小，斑塊百分比卻不小，數(shù)量比重遠(yuǎn)高于面積比重，也就是說(shuō)，東北坡梯田分布比較零星破碎，以小塊梯田為主。

從江縣的主要農(nóng)作物是水稻。梯田在坡向上的分布特征與山區(qū)梯田作物的生長(zhǎng)特性和不同坡向的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度有關(guān)。水稻是喜光溫濕的作物，溫度與光照是其最重要的兩個(gè)環(huán)境影響因子[9-10]，山南水北為陽(yáng)，南坡即為溫度和光照較強(qiáng)的陽(yáng)坡，但是從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，南坡梯田無(wú)論數(shù)量還是面積都不多，說(shuō)明僅僅從水稻的生長(zhǎng)方面是不能解釋梯田坡向分布結(jié)果的。梯田的坡向分布是多種因素（聚落分布、經(jīng)濟(jì)、地勢(shì)、水系分布等）共同作用的結(jié)果。

3 結(jié)論與討論

根據(jù)遙感影像的表面分析和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)從江梯田的景觀分布格局進(jìn)行基礎(chǔ)性的描述和總結(jié)，探討論了梯田的分布格局。然而對(duì)從江梯田的維護(hù)機(jī)制、水分來(lái)源、形成歷史等問(wèn)題由于篇幅原因沒(méi)有作更深層次的研究。根據(jù)迄今為止在社會(huì)與自然方面國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)梯田研究的積累[11-13]，關(guān)于從江梯田的進(jìn)一步研究主要有以下幾個(gè)方面，1）根據(jù)14C測(cè)年法進(jìn)行梯田形成時(shí)代的地質(zhì)年代測(cè)定。2）梯田景觀的遺產(chǎn)價(jià)值及其保護(hù)研究。3）梯田景觀的遺產(chǎn)價(jià)值及其保護(hù)研究。4）全球氣候變化背景下梯田景觀的適應(yīng)性管理機(jī)制研究[10]。

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（責(zé)任編輯：趙中正）