董一帆, 聶 勇, 熊東紅

(中國(guó)科學(xué)院 水利部 成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所， 山地災(zāi)害與地表過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 四川 成都 610041)

溝蝕是土壤侵蝕的主要類型之一，在水土流失過(guò)程中占有重要的地位。侵蝕溝的發(fā)育會(huì)引起區(qū)域土壤質(zhì)量嚴(yán)重退化，破壞土地景觀格局；同時(shí)，侵蝕溝還是區(qū)域泥沙的重要來(lái)源，其產(chǎn)沙貢獻(xiàn)往往可以達(dá)到流域產(chǎn)沙總量的1/2以上[1-2]。目前，國(guó)內(nèi)土壤侵蝕學(xué)領(lǐng)域依據(jù)侵蝕溝的發(fā)展階段、侵蝕強(qiáng)度、空間規(guī)模及所處地貌部位等因素，建立了由細(xì)溝→淺溝→切溝→沖溝[3-4]的現(xiàn)代侵蝕溝分類體系；國(guó)際上對(duì)侵蝕溝也形成了由rill→ephemeral gully→permanent gully的劃分方法[1]。對(duì)比中國(guó)與國(guó)際的侵蝕溝分類，二者之間既有相似之處，也存在一定差異。

細(xì)溝與rill相對(duì)應(yīng)，是侵蝕溝發(fā)育的初始階段，以股流(concentrated flow)為主要的侵蝕動(dòng)力，與淺/切溝(rill和gully)的劃分標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)橫截面積(小于929 cm2的為細(xì)溝)來(lái)確定[4]。淺溝與國(guó)外的ephemeral gully概念相對(duì)應(yīng)[2]，往往有規(guī)律的分布在無(wú)明顯邊界的槽形地(集流槽)底部[3]，可以通過(guò)橫過(guò)耕作的形式進(jìn)行消除，但往往在同一部位會(huì)反復(fù)發(fā)育[1,5]。國(guó)內(nèi)的侵蝕溝分類體系中，淺溝進(jìn)一步發(fā)育成為切溝，而切溝進(jìn)一步發(fā)育形成沖溝[4,6]，但在國(guó)外則將切溝和沖溝統(tǒng)稱為permanent gully，并未做進(jìn)一步的詳細(xì)區(qū)分[1]。原因有兩點(diǎn)，其一，切溝和沖溝均屬于現(xiàn)代侵蝕范疇，都存在溯源侵蝕、溝道下切和溝坡擴(kuò)展等典型過(guò)程[4]；其二，中國(guó)的侵蝕溝分類研究起源于黃土高原[5-6]，由于黃土高原獨(dú)特的溝谷地、溝間地地貌特征，切溝和沖溝發(fā)育的地貌部位及繼承性、空間規(guī)模等均存在顯著差異[6]；而國(guó)際上對(duì)侵蝕溝發(fā)育的地貌部位考慮較為籠統(tǒng)，主要分為坡面溝(hillslope gully)和谷底溝(valley floor gully)[7]。在黃土高原地區(qū)還有干溝、河溝等更大規(guī)模的溝道類別劃分[3,6]，而國(guó)外則往往用entrenched channel或(small)river等詞匯進(jìn)行表述[1,7]，但這些名詞與干溝、河溝并不存在嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的關(guān)系，且與permanent gully的劃分并沒(méi)有清晰的空間尺寸標(biāo)準(zhǔn)[1]。土壤侵蝕研究領(lǐng)域的侵蝕溝(gully)屬于現(xiàn)代侵蝕[6]，強(qiáng)調(diào)在原有坡面下切形成溝道這一“從無(wú)到有”的侵蝕過(guò)程；而形成于地質(zhì)歷史時(shí)期，溝道形態(tài)相對(duì)較穩(wěn)定，沒(méi)有顯著的侵蝕痕跡，以物質(zhì)搬運(yùn)為主的溝(河)道[8]不在本次調(diào)查的范圍之內(nèi)。

中國(guó)橫斷山區(qū)面積約5.00×105km2，地處藏東、川西及滇西北地區(qū)[9]。區(qū)域內(nèi)溝谷縱橫，地形陡峭，侵蝕溝發(fā)育十分顯著。然而，由于該區(qū)域面積廣大，高山林立，海拔超過(guò)4 000 m的高山、極高山分布廣泛，監(jiān)測(cè)難度大，前期橫斷山區(qū)的溝蝕研究主要集中于若干個(gè)典型區(qū)域(如西南干熱河谷地區(qū)等)，而對(duì)橫斷山區(qū)整體的侵蝕溝現(xiàn)狀研究鮮有報(bào)道。同時(shí)，由于橫斷山區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，地貌外營(yíng)力存在顯著的垂直分異[10]，區(qū)域侵蝕溝的物質(zhì)組成、侵蝕搬運(yùn)過(guò)程及侵蝕營(yíng)力等要素，與黃土高原、東北黑土區(qū)、南方崩崗區(qū)等其他主要溝蝕區(qū)域存在顯著差異。基于不同技術(shù)手段(航空、衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)等)獲取的遙感影像，提取侵蝕溝的空間分布及形態(tài)特征，是侵蝕溝數(shù)據(jù)獲取的一種重要方法[11]。然而，由于影像獲取成本及分辨率等因素的限制，該方法往往無(wú)法應(yīng)用于在大區(qū)域尺度上的侵蝕溝調(diào)查。近年來(lái)，隨著Google Earth技術(shù)的成熟，以及Google日益增長(zhǎng)的免費(fèi)高清影像的全球覆蓋度，為侵蝕溝的調(diào)查提供了全新的數(shù)據(jù)來(lái)源[11]，也為區(qū)域尺度上的侵蝕溝空間分布及影響因素研究提供了基礎(chǔ)資料。

鑒于此，本研究擬基于以Google Earth為主的遙感影像，結(jié)合GIS軟件的數(shù)據(jù)處理方法，對(duì)橫斷山區(qū)侵蝕溝溝壑密度進(jìn)行了抽樣調(diào)查；利用區(qū)域地形地貌、降雨、土地覆被、土地利用及土壤類型等環(huán)境背景資料，分析橫斷山區(qū)侵蝕溝的分布特征及主要影響因素，探討橫斷山區(qū)侵蝕溝的主要類型及其與傳統(tǒng)侵蝕溝的差異，為橫斷山區(qū)溝蝕引發(fā)的土壤侵蝕及土地退化等問(wèn)題進(jìn)行初步的探索。

1 材料與方法

1.1 侵蝕溝提取方法及局限

本次研究的橫斷山區(qū)西起瀾滄江上游—高黎貢山一線，東至岷山—邛崍山—大小涼山，北至石渠—若爾蓋—九寨溝一線，南至騰沖—楚雄—昆明一線，面積4.35×105km2。區(qū)域內(nèi)包括了寧?kù)o山、云嶺、沙魯里山、大雪山等山脈，及金沙江、瀾滄江、怒江等大河及支流[10]。針對(duì)研究區(qū)范圍，按大約0.5%的抽樣面積，隨機(jī)布設(shè)調(diào)查單元2 242個(gè)，調(diào)查單元尺寸為1 km×1 km，利用Google Earth結(jié)合高清遙感影像，開展侵蝕溝調(diào)查。

調(diào)查工作于2016年7月啟動(dòng)，至2017年4月完成，共分3個(gè)主要步驟。首先對(duì)2 242個(gè)調(diào)查單元進(jìn)行全面篩查，將調(diào)查單元中城鎮(zhèn)、水體、冰雪覆蓋面積超過(guò)30%的調(diào)查單元在鄰近區(qū)域進(jìn)行位置重置，確定調(diào)查單元的所在位置；第二步，判別調(diào)查單元內(nèi)是否有活躍的侵蝕溝發(fā)育，篩選出符合標(biāo)準(zhǔn)的溝蝕調(diào)查單元；最后，利用Google Earth中“添加路徑”工具，對(duì)溝蝕單元內(nèi)侵蝕溝的長(zhǎng)度進(jìn)行勾畫提取，提取結(jié)果導(dǎo)入ArcGIS 10.0計(jì)算侵蝕溝長(zhǎng)度、條數(shù)等參數(shù)。

由于技術(shù)條件限制，目前基于影像的侵蝕溝自動(dòng)提取技術(shù)還有待進(jìn)一步發(fā)展[12]，因此本次調(diào)查是基于人工判讀和提取。為控制調(diào)查質(zhì)量，避免人為誤差，首先基于侵蝕溝定義分析及專家論證，制定侵蝕溝判別標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行溝蝕單元的篩選；第二步，選擇有侵蝕溝研究經(jīng)驗(yàn)的人員，基于溝蝕單元的篩選結(jié)果進(jìn)行侵蝕溝信息提取，在提取前隨機(jī)篩選5個(gè)溝蝕單元，讓所有參與人員進(jìn)行侵蝕溝提取，逐一對(duì)比調(diào)查結(jié)果，進(jìn)一步統(tǒng)一侵蝕溝的提取標(biāo)準(zhǔn)，確保不同人員對(duì)同一調(diào)查單元的結(jié)果誤差小于5%；最后進(jìn)行所有單元的侵蝕溝提??；并由一位專家對(duì)提取結(jié)果進(jìn)行全面篩查，確定最終的調(diào)查結(jié)果。

調(diào)查遵從侵蝕溝在影像的可見(jiàn)性原則，包括兩個(gè)層面：一是侵蝕溝形態(tài)指標(biāo)需顯著高于影像像元分辨率，Google Earth影像最高分辨率達(dá)0.3 m，次一等級(jí)為0.6 m，而在一些缺乏Google Earth高清影像的區(qū)域用IKONOS(分辨率1.0 m)，SPOT(2.5 m)等其他影像代替；基于影像分辨率，本次只調(diào)查了長(zhǎng)度大于5 m的侵蝕溝(至少2個(gè)像元)；同理，由于許多侵蝕溝寬度<5 m，且溝緣線在遙感影像上并不能清晰判別，人工調(diào)查會(huì)引入較大誤差，因此本次調(diào)查未統(tǒng)計(jì)侵蝕溝的寬度、面積等參數(shù)。第二，侵蝕溝在影像上必須直接可見(jiàn)，如果侵蝕溝被其他地物如植被、冰雪等覆蓋或因光線條件不佳無(wú)法清晰判讀時(shí)，則不予統(tǒng)計(jì)。

1.2 橫斷山區(qū)環(huán)境背景數(shù)據(jù)的選擇

為探索侵蝕溝的空間分布規(guī)律及機(jī)制，本研究搜集了與溝蝕相關(guān)的區(qū)域背景參數(shù)。區(qū)域的數(shù)字高程模型(DEM)采用了SRTM 3(90 m分辨率)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)也是Google Earth的高程數(shù)據(jù)源，坡度由DEM生成?；贒EM，橫斷山區(qū)海拔超過(guò)3 500 m的面積占區(qū)域總面積的1/2以上，而目研究區(qū)內(nèi)的氣象站點(diǎn)，90%以上都位于3 500 m以下的區(qū)域。因此本研究的降雨數(shù)據(jù)選擇TRMM 3B43，其空間分辨率為0.25°×0.25°，依據(jù)前期研究，基于TRMM獲取的年降水?dāng)?shù)據(jù)與氣象站觀測(cè)結(jié)果相關(guān)系數(shù)(r2)超過(guò)0.86，在橫斷山高海拔地區(qū)降水量的分布研究方面有著很好的前景[13]。土地利用數(shù)據(jù)主要參考中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所制作的2005年全國(guó)土地利用柵格數(shù)據(jù)(100 m分辨率)，數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)——國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)(http:∥www.geodata.cn)。土壤類型數(shù)據(jù)主要參考中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心提供的全國(guó)1∶100萬(wàn)土壤類型數(shù)據(jù)，植被數(shù)據(jù)主要參考1998—2008年該區(qū)域的NDVI數(shù)據(jù)(1 km分辨率)。

2 結(jié)果與分析

2.1 橫斷山區(qū)溝壑密度及分布規(guī)律

調(diào)查過(guò)程中，首先對(duì)遙感影像進(jìn)行判讀，篩選出571個(gè)有侵蝕溝發(fā)育的調(diào)查單元，占調(diào)查單元總數(shù)的25.5%；基于ArcGIS 10.0對(duì)侵蝕溝的長(zhǎng)度、條數(shù)等參數(shù)進(jìn)行提取，結(jié)果顯示，571個(gè)溝蝕樣方平均溝壑密度為2.20 km/km2，平均侵蝕溝條數(shù)20.36條/km2，依據(jù)現(xiàn)有溝蝕分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[14]屬于中度侵蝕范疇。侵蝕強(qiáng)度達(dá)到中度及以上的比例接近50%，其中最大值為18.96 km/km2(表1)。

表1 橫斷山區(qū)侵蝕溝調(diào)查結(jié)果

由于可見(jiàn)性原則的限制，本研究的調(diào)查方法存在一定的局限性。首先，由于橫斷山區(qū)地域廣闊，無(wú)法獲取統(tǒng)一時(shí)相的調(diào)查影像，為減小誤差，本次調(diào)查主要選取2010—2015年的影像，以縮小時(shí)間差異。其次，由于可見(jiàn)性原則的限制，部分小規(guī)模的侵蝕溝，以及因林草、冰雪覆蓋，或因光線、云量等環(huán)境條件的限制，會(huì)導(dǎo)致部分侵蝕溝無(wú)法判讀，因此基于現(xiàn)有方法獲取的調(diào)查結(jié)果，相對(duì)于真實(shí)的侵蝕溝溝壑密度值會(huì)有一定程度的偏低。

2.1.1 高程與坡度 溝蝕單元最高海拔4 959 m，最低海拔633 m。依據(jù)不同高程梯度來(lái)看，溝蝕單元在高山(海拔3 500～5 500 m)的區(qū)域分布數(shù)量最多，其次為中山(海拔1 500～2 500 m)及高中山區(qū)域(海拔2 500～3 500 m)。但溝蝕單元的分布率來(lái)看，低山中低山(海拔<1 500 m)是溝蝕分布比例最高的區(qū)域，其面積僅占橫斷山區(qū)總面積的3.1%，而溝蝕單元占比高達(dá)13.5%；同時(shí)其平均溝壑密度高達(dá)3.94 km/km2，中值為2.98 km/km2，顯著高于其他區(qū)域(表2)。

表2 不同海拔梯度的溝蝕單元分布及溝壑密度

溝蝕單元主要分布在25°～35°以及15°～25°分布數(shù)量最多，分別為160和155個(gè)，在>35°的區(qū)域分布也超過(guò)100個(gè)。對(duì)比單元占比和面積占比看，除了<5°的區(qū)域，單元占比顯著低于面積占比，其余區(qū)域二者差異不大，顯示溝蝕單元在不同坡度的分布率基本一致。從溝壑密度的均值及中值來(lái)看，均隨著坡度增加逐步上升，>35°的區(qū)域溝壑密度的均值及中值最高，分別達(dá)到2.70和1.88 km/km2(表3)?；谙嚓P(guān)分析，單元溝壑密度與高程及坡度的相關(guān)系數(shù)(r2)分別只有0.01和0.05(n=571)，但顯著性均達(dá)到了0.01水平。

表3 不同坡度梯度的溝蝕單元分布及溝壑密度

2.1.2 降雨與植被因素 溝蝕單元所在區(qū)域，年降雨量最小值為477.4 mm，最大值為1 444.4 mm，平均降雨量780.7 mm，總體高于黃土高原、東北黑土區(qū)等中國(guó)其他主要溝蝕區(qū)域；相對(duì)的，溝蝕單元NDVI值的范圍則在0.06～0.54，平均值為0.32。溝壑密度與年均降雨量呈微弱的指數(shù)負(fù)相關(guān)關(guān)系，r2僅有0.03(sig.=0.000,n=571)；溝壑密度與NDVI也呈指數(shù)負(fù)相關(guān)關(guān)系，但r2也僅有0.10(sig.=0.000,n=571)。

降水量是土壤侵蝕的重要驅(qū)動(dòng)力，但在本研究中與溝壑密度的關(guān)系非常微弱，主要原因有以下幾方面： ①在區(qū)域尺度上，降水不僅影響侵蝕溝發(fā)育，同時(shí)還反映一個(gè)地區(qū)的自然環(huán)境條件。以植被為例，前人研究表明，橫斷山區(qū)的NDVI變化主要驅(qū)動(dòng)力為降水[16]，而本研究中，溝蝕單元的年降水量也與NDVI呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r2=0.15，sig.=0.000,n=571)，這反映出在橫斷山區(qū)，降水條件優(yōu)越的地區(qū)往往易于植被生長(zhǎng)，而植被對(duì)土壤侵蝕有顯著的抑制作用。本研究中，年降雨量>1 200 mm的溝蝕單元僅有7個(gè)，平均溝壑密度只有0.67 km/km2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于區(qū)域平均的溝壑密度； ②降雨并非橫斷山區(qū)唯一的溝蝕驅(qū)動(dòng)力，橫斷山區(qū)高山、極高山區(qū)域(海拔>3 500 m)的面積占比為超過(guò)50%(表2)，凍融侵蝕分布廣泛，坡度>15°的區(qū)域面積占比高達(dá)77.6%(表3)，重力侵蝕的作用同樣顯著，進(jìn)而顯著影響降雨與溝蝕間的相關(guān)性； ③溝蝕的發(fā)育受單次極端降雨影響非常顯著，而本研究使用的TRMM降水?dāng)?shù)據(jù)時(shí)間為月尺度，無(wú)法反映極端次降雨對(duì)溝蝕的影響；此外，決定侵蝕溝水動(dòng)力條件的主要因素除了降水還有侵蝕溝上游的匯水面積，然而本研究采取的等面積調(diào)查單元提取方法無(wú)法保證匯水面積的完整性，且基于區(qū)域尺度的DEM精度也無(wú)法滿足對(duì)侵蝕溝匯水面積的準(zhǔn)確提取，因此單純基于降雨與溝壑密度建立關(guān)系效果并不理想。

2.1.3 土地利用與土壤類型 從土地利用的Ⅰ級(jí)分類看，草地是侵蝕溝發(fā)育的主要土地利用類型，對(duì)應(yīng)侵蝕溝的單元占比達(dá)到65.3%(共377個(gè)溝蝕單元)，遠(yuǎn)高于草地在橫斷山區(qū)的面積占比42.0%；其次為林地和耕地，其單元占比分別為23.6%和9.4%。從Ⅱ級(jí)分類看，溝蝕單元主要分布為：高寒草甸(166個(gè))、草甸草地(80個(gè))、典型草地(76個(gè))、灌叢(65個(gè))、灌叢草地(51個(gè))、旱地(48個(gè))和常綠針葉林(45個(gè))；從平均溝壑密度看，則是典型草地(3.21 km/km2)>草甸草地(3.10 km/km2)>灌叢草地(2.31 km/km2)>灌叢(1.95 km/km2)>旱地(1.86 km/km2)>高寒草甸(1.68 km/km2)>常綠針葉林(1.36 km/km2)。高寒草甸的溝蝕單元雖然數(shù)量最多，但平均溝壑密度明顯偏低，這與橫斷山區(qū)海拔較高，凍融侵蝕分布廣泛，但侵蝕動(dòng)力相對(duì)較弱有關(guān)。

土壤類型也體現(xiàn)出相似的規(guī)律，黑氈土和草甸土是橫斷山凍融侵蝕區(qū)的代表性土壤，其溝蝕單元分布數(shù)量也最多，分別達(dá)到153和76個(gè)，但其平均溝壑密度偏低，分別只有1.87和1.58 km/km2。溝蝕單元在其他主要土壤的分布情況為：燥紅土(57個(gè))>紅壤(56個(gè))>褐土(46個(gè))>黃棕壤(38個(gè))>紫色土(33個(gè))，但從平均溝壑密度看，則是燥紅土(4.34 km/km2)>褐土(3.22 km/km2)>紫色土(2.50 km/km2)>紅壤(2.23 km/km2)>黃棕壤(1.54 km/km2)。燥紅土區(qū)的面積僅占橫斷山區(qū)總面積的0.6%，但其溝蝕單元占比達(dá)到10.0%，平均溝壑密度在各土壤類型中排在第一。燥紅土溝蝕單元的分布率及溝壑密度都顯著高于其他土壤類型，是橫斷山區(qū)溝蝕最為發(fā)育的土壤類型。

2.2 橫斷山區(qū)侵蝕溝的歸類探討

基于現(xiàn)有的調(diào)查方法，由于細(xì)溝空間規(guī)模小，其長(zhǎng)度、寬度往往小于最高分辨率(0.3 m)的像元尺寸，不滿足可見(jiàn)性原則，因此基于現(xiàn)有調(diào)查方法無(wú)法獲取細(xì)溝的相關(guān)信息。同理，雖然在實(shí)際野外觀察中發(fā)現(xiàn)坡耕地內(nèi)常有淺溝發(fā)育，但在現(xiàn)有影像中，由于橫斷山區(qū)坡耕地地塊面積較小(相對(duì)黃土高原、東北黑土區(qū)等)，且多經(jīng)過(guò)坡改梯或坡式梯田等治理措施的改造，其淺溝發(fā)育的槽型地形態(tài)在遙感影像上并不顯著；同時(shí)由于耕作活動(dòng)及作物覆蓋等因素，導(dǎo)致淺溝被掩埋或遮擋，基于現(xiàn)有方法能提取到的淺溝信息非常有限。因此，本次調(diào)查的侵蝕溝主要為切溝和沖溝。

切溝可以在遙感影像上清晰的提取(圖1)，從類型上看，橫斷山地的切溝主要為坡面溝(hillslope gully)，在橫斷山北部紅原、若爾蓋等高寒草甸地區(qū)也有部分谷底溝(valley floor gully)。從切溝分布的具體位置來(lái)看，發(fā)育在河谷(溝谷)邊坡、由水力、重力共同作用切破原始地表形成的切溝是最為常見(jiàn)的坡面溝類型；在高寒草甸地區(qū)水蝕、凍融侵蝕共同作用形成的侵蝕溝同樣分布廣泛。此外，由于滑坡(降雨、地震等)、冰緣作用等形成的松散坡積物上，也常有切溝發(fā)育。

橫斷山區(qū)眾多溝谷都有泥石流事件發(fā)生。泥石流強(qiáng)烈切割谷坡和谷底，形成空間規(guī)模遠(yuǎn)大于切溝的侵蝕溝道。前期研究往往將這些溝道稱為沖溝或侵蝕溝，英文也同樣用gully一詞進(jìn)行表述[17]。這類沖溝內(nèi)往往有松散物質(zhì)搬運(yùn)痕跡，溝口常有堆積扇等典型形態(tài)特征，在遙感影像上可以清晰的進(jìn)行判讀[18]。泥石流沖刷形成的沖溝與傳統(tǒng)土壤侵蝕研究領(lǐng)域的溝蝕有許多相似之處，但也存在顯著的差異。從侵蝕發(fā)生的地貌部位看，泥石流常分為坡面型泥石流和溝谷型泥石流[17]，這與溝蝕(permanent gully)中坡面溝和谷底溝的劃分有相似之處[12]；從侵蝕過(guò)程看，二者均屬于現(xiàn)代侵蝕范疇，具有溯源侵蝕、溝道下切與溝道拓寬等典型過(guò)程[19]。不同之處也較為顯著，首先，泥石流形成雖然也存在清水匯集成股流的過(guò)程，但泥石流啟動(dòng)后，流體性質(zhì)常轉(zhuǎn)換成為非牛頓流體，搬運(yùn)的物質(zhì)不僅有土壤顆粒，還包括不同粒徑的礫石、卵石、漂石等，這與土壤侵蝕研究領(lǐng)域的徑流特性(牛頓體)及物質(zhì)產(chǎn)輸(粒徑小于2 mm的細(xì)砂、粉砂、黏土為主)存在顯著差異[20]；第二，土壤侵蝕研究領(lǐng)域的侵蝕溝，其侵蝕的主要?jiǎng)恿?lái)自降雨后溝內(nèi)形成的暫時(shí)性流水[1]，這類溝道不屬于河網(wǎng)系統(tǒng)，往往沒(méi)有常年流水存在。但許多發(fā)生過(guò)泥石流事件的侵蝕溝常屬于河網(wǎng)系統(tǒng)，溝道內(nèi)常有季節(jié)性甚至常年流水匯入主河道，在泥石流發(fā)生時(shí)常造成堵江形成堰塞湖等現(xiàn)象[20]。泥石流無(wú)疑是橫斷山區(qū)重要的侵蝕及物質(zhì)搬運(yùn)過(guò)程，與土壤侵蝕研究的溝蝕存在一定的相似之處，且基于本次調(diào)查的研究方法可以成功判讀，因此本次調(diào)查將存在泥石流過(guò)程的侵蝕溝納入統(tǒng)計(jì)的范圍。

注：a 河谷邊坡切溝，調(diào)查單元ID：JP227，26°59′02.71″N；102°53′05.69″E，海拔1 189 m; b 河谷邊坡切溝，拍攝于云南東川區(qū)小江流域； c 水蝕、凍融侵蝕共同作用形成的切溝，調(diào)查單元ID:HD488， 32°56′01.66″N；101°32′31.39″E；海拔4428m； d 高寒草甸區(qū)，發(fā)育的切溝，拍攝于四川省紅原縣； e 滑坡堆積物上形成的切溝，調(diào)查單元ID：JS405，26°24′48.15″N；102°55′32.69″E，海拔2509m； f 地震引發(fā)滑坡體上發(fā)育的切溝，拍攝于四川省汶川縣； g 位于溝谷谷底有泥石流事件的沖溝，調(diào)查單元ID：JP195，25°59′28.37″N；101°54′12.29″E，海拔1207 m； h 位于流域谷底，2016年9月有泥石流事件發(fā)生的沖溝，拍攝于云南省元謀縣。

3 結(jié) 論

(1) 基于Google Earth與遙感影像，調(diào)查橫斷山區(qū)侵蝕溝的溝壑密度(km/km2)，根據(jù)調(diào)查方法及傳統(tǒng)侵蝕溝命名的對(duì)比參照，認(rèn)為本次調(diào)查獲取的侵蝕溝以切溝和沖溝為主，調(diào)查結(jié)果顯示，25.5%的調(diào)查單元有侵蝕溝存在，溝蝕發(fā)育區(qū)的平均溝壑密度為2.20 km/km2。侵蝕強(qiáng)度達(dá)到中度及以上的比例接近50%。

(2) 溝壑密度在低山中低山(海拔<1 500 m)的區(qū)域無(wú)論分布概率還是溝壑密度均顯著高于其他區(qū)域；隨著坡度的增加，溝壑密度呈上升趨勢(shì)；溝壑密度與降雨(r2=0.03, sig.=0.000)及NDVI(r2=0.10, sig.=0.000)的呈指數(shù)負(fù)相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)系數(shù)偏低；草地是橫斷山區(qū)溝蝕發(fā)育的主要土地利用類型；侵蝕溝在高海拔的凍融侵蝕區(qū)分布廣泛，但溝壑密度偏低；燥紅土是溝蝕發(fā)育最為劇烈的土壤類型，其分布率及溝壑密度均顯著高于其他土壤類型。

(3) 基于可見(jiàn)性原則及侵蝕溝國(guó)內(nèi)、國(guó)際分類體系的綜合分析，本研究統(tǒng)計(jì)的侵蝕溝主要類型為切溝和存在明顯侵蝕搬運(yùn)痕跡的沖溝。切溝的主要類型包括發(fā)育河谷邊坡由水力及重力作用形成的切溝，發(fā)育在高海拔區(qū)由水力及凍融侵蝕作用形成的切溝，發(fā)育在松散堆積物(滑坡、冰緣作用等形成)上的切溝等。沖溝則常有泥石流事件發(fā)生，泥石流與傳統(tǒng)溝蝕在發(fā)育部位、侵蝕典型過(guò)程等方面存在相似之處，但在流態(tài)、物質(zhì)組成、溝內(nèi)是否有常年流水等方面又有顯著差異。然而，考慮泥石流是橫斷山區(qū)重要的侵蝕及物質(zhì)搬運(yùn)過(guò)程，也能基于本次調(diào)查方法可以成功判讀，因此納入了本次調(diào)查的結(jié)果統(tǒng)計(jì)中。