贵州省从江县梯田景观格局研究

周长威　李玉帆

摘 要 基于遥感影像和高程数据，选择从江县为研究区域，结合目视解译和ArcGIS平台的表面分析，以梯田斑块多边形矢量图为基准，对梯田斑块的空间分布格局与坡度、坡向、海拔环境要素的关系和规律进行了细致的研究探讨，为现代梯田的管理与保护提供了理论参考和指导。结果表明：从江县现有梯田249 411块，总面积852 993.71 hm2，面积≤10 hm2的数量占95.30%，面积占79.71%，说明梯田以小块细碎分布为主；梯田通常分布于海拔500～850 m、、坡度2°～25°的东、东南、西北向山地。从江梯田的总体分布特征，与从江的地势、气候条件、少数民族聚落分布格局、水系分布等密切相关。

关键词 梯田斑块；空间分布；格局；环境要素；从江县

中图分类号：S157.3 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.27.084

梯田是在丘陵山坡地上沿等高线方向修筑的条状阶台式或波浪式断面的田地，被誉为雕刻在大地上的等高线。梯田不仅仅是风景，更是治理坡耕地水土流失的有效措施，蓄水、保土、增产作用十分显著[1]。我国的梯田主要分布在南方山岭地区，广西、云南、贵州较多。

虽然从江梯田不如云南哈尼梯田和广西龙胜龙脊梯田出名，但论规模、景观都不逊色。从江县的稻田都是依山而开，随山势地形的变化而变化，因地制宜。其中，位于从江县的加榜梯田是世世代代居住在这里的苗族同胞的杰作[2]，被誉为中国十大最美梯田之一。

目前，國内外关于梯田的研究主要集中在以下四个方面，1）梯田周边植被和植物群落分布特征。2）梯田在水土保持方面的效益、机理。3）梯田所在地区的农耕文化遗产保护与可持续发展。4）梯田线条的美学特征[3]。关于梯田自身面积以及在海拔、坡度、坡向等环境要素上的分布规律的研究很少，只见有云南的元阳梯田研究[4]，贵州省从江梯田景观格局的研究未见报道。本研究主要研究整个从江县境内梯田的分布规律，包括面积、斑块数、海拔、坡度、坡向的分布规律以及它们之间的因果联系，并对规律背后的原因（气候因素、地形因素）进行探讨。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

从江县位于贵州省东南部（108°05′E～109°12′E，

25°16′N～26°05′N）（图1），隶属于黔东南苗族侗族自治州，与广西壮族自治区接壤。从江县位居都柳江中游，北靠黎平县，南邻广西融水苗族自治县和环江毛南族自治县，东接广西三江侗族自治县，西连荔波县和榕江县。以苗族、侗族、壮族、瑶族、水族等为主要少数民族。该县总面积为3 244 km2，其中，森林面积约167 146 hm2，草地面积约2 395.07 hm2，耕地面积

13 590 hm2。属中亚热带温暖湿润季风气候区，年均温

17 ℃，年降雨量1 050～1 250 mm，无霜期310 d[5]。勤劳的从江各族人民，凭借自己的双手，特殊的地理位置以及得天独厚的自然气候条件，锻造了美丽壮观的从江梯田。

图1 研究区地理位置与高程分布

1.2 数据来源

以从江各乡镇矢量边界定位，对位于贵州从江县境内的所有梯田进行目视解译，19个乡镇（丙妹镇、贯洞镇、西山镇、下江镇、停洞镇、洛香镇、宰便镇、往洞镇。东朗乡、斗里乡、高增乡、加勉乡、庆云乡、谷坪乡、加榜乡、加鸠乡、翠里瑶族壮族乡、刚边壮族乡和秀塘壮族乡）在ArcGIS软件共勾画梯田斑块249 411个。同时获取从江县高程DEM数据。

1.3 数据处理

利用Arc GIS软件分析坡度、坡向等地理信息，SPSS Statistics、Microsoft Excel软件统计梯田数量面积基于坡度、坡向、海拔等因素的分布规律。

2 结果与分析

2.1 梯田分布概况

从江县梯田总体分布如图2所示。可以看出，梯田广布于整个从江县。其中，梯田分布较密集的有贯洞镇、西山镇、加勉乡，分布相对稀疏的有高增乡、加鸠镇、宰便镇。目前，梯田的总面积为852 993.7109 hm2，总体分布比较均匀。最大面积259.911 3 hm2，最小面积

32 m2，两者相差悬殊，然而面积在20 hm2以上的梯田数量仅有1 332块，不足总体斑块数的1%，可以忽略。将梯田面积做频度分析，结果如图3所示，求得了每组的面积百分比和斑块百分比。

从图3可以看出，梯田面积分布与正态分布基本一致，但仍有明显差异。梯田是随着山势地形变化而进行开垦的，因地制宜，坡缓地可以开垦大田，坡陡地只能开垦小田，因此梯田面积分布变化巨大。从分析结果来看，即使受极端值影响（面积最大值为259.911 3 hm2），面积平均值仍仅为3.42 hm2，单块梯田分布面积一般不大，集中在1～10 hm2，该区间内的梯田块数占梯田总数的79.71%，大于10 hm2的单块梯田分布较少，且随着面积增大呈数量递减的趋势。说明从江县小田居多，地势以较陡的山地为主，河滩等平缓土地极少。这与成升魁对从江县的描述是一致的[6]。

梯田面积分布的偏度为6.002，大于0，表示分布相对于正态分布而言稍右偏，并且由图3看出面积分布有一个较长的右尾；峰度为167.007，远大于3，表示分布曲线为尖峰分布，且及其尖锐。很明显，各组频率差距悬殊。小面积梯田数量特多而大面积梯田特少导致了峰度的过高。

面积百分比方面，占比重较大的面积区间为1～7，即该面积区间内的梯田面积和占总面积和的大部分。面积≤1 hm2的小梯田虽然数量较多，但面积过小，所以面积百分比较小；而≥10 hm2的面积较大的梯田，由于斑块数量少，所占面积比例也较小。

2.2 海拔分布特征

从江县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。根据两个最值将将249 411块梯田以50 m为单位划分为25个海拔区间，统计各组的面积百分比和斑块百分比，结果如图4所示。

梯田的海拔分布特征呈现出先增加后减少的特征，且与正态分布类似。从江县海拔分布的峰度为0.698<3，说明峰度曲线为平峰分布；偏度为0.180>0，表示相对于正态分曲线布而言，海拔分布曲线稍向右偏。在≤500 m的范围内，随着海拔的增加，梯田的斑块数和面积均呈增加的趋势[7]。海拔在500～850 m斑块数处于上下轻微波动状态，没有显著性变化，而后随着海拔升高而降低。

对面积而言，分布在海拔700～1 150 m的各小组的梯田斑块面积百分比均超过了5%，其中在海拔800～850 m区间内的斑块面积比例更是达到8.90%的峰值。在1150 m以后，便开始随着海拔的升高而降低。

2.3 坡度分布特征

根据国家林业局《森林资源规划设计调查技术规定》[8]，结合从江县坡度分析的结果，最终决定将坡度划分为6个等级

从江梯田最大坡度为56.03°，最小0.10°，平均值为19.23°。图5显示，坡度整体分布频率随着坡度的增加，先增加，达到峰值0.0743，此时对应的坡度区间为10°～12°。随后频率大致呈逐渐减少的趋势，直至趋近于0。观察频率直方图发现坡度分布与正态分布曲线基本吻合。坡度分布的峰度为-0.280，偏度为0.579。均与正态分布的差距不大，说明其分布确实近似正态分布，验证了从图中的定性判断。其中峰度-0.280<3，说明相对于正态曲线而言，梯田坡度峰值较低，为平峰分布；偏度0.579为正，表示坡度分布稍微右偏。

由图6，梯田斑块在平坡和险坡的分布较少，90.27%坡度处在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等级。其中缓坡斑块百分比最高，达到了31.06%；险坡数量比重最小，仅占总数的1.98%。虽然陡坡的斑块数居中，但面积占所有梯田面积和的比重最高，占29.40%。仔细观察等级Ⅰ和等级Ⅵ自身，發现平坡斑块百分比远高于其面积百分比，说明坡度小于5°的梯田以小面积为主，相反，险坡面积百分比大于数量百分比，说明位于险坡的梯田平均面积较大。这似乎出乎意料，却又在情理之中。平地大部分是居民聚居地，户口多，所以田地划分得细致，每块面积较小；陡坡地方不宜居住，人烟稀疏，虽说不利于梯田开拓和维护，但只要有梯田，就可能是完整的大块。

2.4 坡向分布特征

坡向（Aspect）是坡度所面对的方向。坡向用于识别表面上某一位置处的最陡下坡方向。可将坡向视为坡度方向或山体所面对的罗盘方向[9]。山地的坡向影响着所受日照时长和辐射强度，进而对山地生态产生较大的影响。坡向实质上是方位角（0°～360°）。

根据国家林业局《森林资源规划设计调查技术规定》[8]，结合从江县坡向分析的结果，将坡向分布结果划分成8个类型

梯田斑块的最大坡向为359.8890°，最小坡向0°，平均值为179.8917°。梯田坡度分布的偏度为0.0171，略大于0，说明分布稍微右偏，近似正态分布；峰度-1.351<3，

表示相对于正态曲线而言，坡度分布为平峰分布，即坡度峰值要低于正态峰值。由图7，按梯田斑块数的大小排序为西北坡≈东南坡>东坡>北坡>东北坡>南

坡≈西坡>西南坡。其中，西北坡、东南坡较多，分别占17.79%、17.71%，东坡的梯田数量最少，斑块百分比为5.64%。总的来说斑块数量在各级坡向的分布差异不大；面积百分比大小顺序为北坡≈西北坡>东南坡>西

坡>南坡>东坡>西南坡>东北坡。面积比重最大的北坡占29.80%，而面积百分比最小的东北坡仅占2.31%，总体面积随着坡向的分布差异较大。

仔细观察可发现，北坡虽然梯田数量不多，仅排第四，但面积比重最大，说明北坡分布的梯田平均面积大，分布集中。相反，东北坡面积百分比最小，斑块百分比却不小，数量比重远高于面积比重，也就是说，东北坡梯田分布比较零星破碎，以小块梯田为主。

从江县的主要农作物是水稻。梯田在坡向上的分布特征与山区梯田作物的生长特性和不同坡向的太阳辐射强度有关。水稻是喜光温湿的作物，温度与光照是其最重要的两个环境影响因子[9-10]，山南水北为阳，南坡即为温度和光照较强的阳坡，但是从统计结果来看，南坡梯田无论数量还是面积都不多，说明仅仅从水稻的生长方面是不能解释梯田坡向分布结果的。梯田的坡向分布是多种因素（聚落分布、经济、地势、水系分布等）共同作用的结果。

3 结论与讨论

根据遥感影像的表面分析和统计学方法，对从江梯田的景观分布格局进行基础性的描述和总结，探讨论了梯田的分布格局。然而对从江梯田的维护机制、水分来源、形成历史等问题由于篇幅原因没有作更深层次的研究。根据迄今为止在社会与自然方面国内学者对梯田研究的积累[11-13]，关于从江梯田的进一步研究主要有以下几个方面，1）根据14C测年法进行梯田形成时代的地质年代测定。2）梯田景观的遗产价值及其保护研究。3）梯田景观的遗产价值及其保护研究。4）全球气候变化背景下梯田景观的适应性管理机制研究[10]。

参考文献：

[1] 中国水利百科全书委员会.中国水利百科全书[M].2版.北京：中国水利水电出版社，2006.

[2] 张兴涛.从江加榜梯田[J].新闻窗，2015（5）：2.

[3] SUZhengan，XIONG，Dongong， et al. 137Cs tracing Dynamics of Soil Erosion， OrganicCarbon， and Total Nitrogen in Terraced Fields and Forest Land in the Middle Mountains of Nepal[J].Journal of Mountains Science，2016，13（10）：1-11.

[4] LI Fengbo， LU Guangde， ZHOU Xiumei，et al.ElevationandL and Use Types Have Significant. Impaction Spatial Variability of Soil Organic Matter ContentinHani Terraced Fieldof Yuanyang County， China[J].Rice Science，2015，22（1）：27-34.

[5] 张丹，刘某承，闵庆文，等.稻鱼共生系统生态服务功能价值比较——以浙江省青田县和贵州省从江县为例[J].中国人口资源与环境，2009，19（6）：2.

[6] 成升魁，焦雯珺，闵庆文，等.基于生态足迹的传统农业地区可持续发展评价——以贵州省从江县为例[J].中国生态农业学报，2009，17（2）：2.

[7] 刘玉洪，张克映，马友鑫，等.哀牢山地农作物物候期和产量随高度与坡向的分布特征[J].中国农业气象，1996（6）：5-11.

[8] 国家林业局.森林资源规划设计调查主要技术规定[S].2003.

[9] 李静.温度与光照对水稻产量的影响研究进展[J].现代农业科技，2012（13）：25-26.

[10] 王妍，张超，宋维峰，等.元阳梯田空间分布特征研究[J].水土保持研究，2013，20（2）：3

[11] 刘秀花，李林.庄浪县梯田化建设对生态-经济-社会协调发展的作用分析[J].水土保持研究，2007，14（2）：65-67.

[12] 角嫒梅，杨丽萍.基于遥感和GIS的元阳梯田分形美的多尺度研究[J].山地学报，2008，26（3）：339-346.

[13] 角嫒梅，杨有洁，胡文英，等.元阳梯田景观空间格局与美学特征分析[J].地理研究，2006，25（4）：624-632.

（责任编辑：赵中正）