第一章前言
融水侵蚀是季节性冻土在低温环境反复的冻融作用下破碎、崩解，表层土壤随着气温上升解冻后，在冰川和积雪融化形成的地表径流冲刷作用下被剥离、搬运及堆积的土壤侵蚀过程。
融水侵蚀是区别于水力侵蚀、风力侵蚀和冻融侵烛的独特侵蚀类型：①相比水力侵蚀，融水侵蚀多了冻融作用而少了雨滴打击作用，侵烛发生前期的土壤破坏机制不同；②风力是融水侵蚀的重要影响因素，但风力侵蚀同样少了冻融作用，而且后期的侵蚀机理与融水侵烛的侵烛机理不同；③冻融侵蚀与融水侵蚀区别明显但关系紧密。冻融侵烛是由于土壤及其母质孔隙中或岩石裂缝中的水分在低温冻结时体积膨胀，使裂隙随之加大、增多所导致整块土体或岩石发生碎裂，并顺坡向下方产生位移的现象。二者都由前期冻融作用导致土壤破碎，为侵蚀提供丰富的物质来源，但是融水侵蚀后期动力源自冰川积雪融化后的坡面径流冲刷，与冻融侵烛的重力侵蚀力不同。融水侵蚀与冻融侵蚀时间上同时发生、空间上交错分布，两种侵烛类型都集中发生在温度上升后的春季解冻期，随着温度的继续升高，夏季固体降水融化形成的地表径流仍造成严重的融水侵烛；冻融侵烛高发区也是融水侵蚀高发区，无法严格区分两种类型侵烛区。
1.1研究的目的与意义
高海拔寒区特殊气候及地形环境条件下，土壤侵蚀有其自身的特殊性和严重性。土壤侵烛的表现形式及影响因素呈现多元化，主要表现为融雪、冰川融水与降水并存的多源驱动力，以及土壤融冻和水力侵蚀交互的侵烛形式。在全球气候变化的背景下，冰川退缩、雪线上升，导致融冰和融雪径流增加，加剧了土壤侵烛的驱动力；面对加剧的土壤侵蚀问题，高海拔寒区脆弱的地表生态系统的承载能力面临严峻挑战。高海拔寒区土壤侵烛不仅造成不可修复的土壤退化和可利用土地面积减少，同时导致下游河流泥沙游积大幅增加。严重的土壤侵蚀还形成滑坡、泥石流等灾害，给交通和水利工程安全带来威胁。
1.2国内外研究进展
1.2.1过程机理
融水侵蚀主要受冻融作用及冻土层的影响。季节性冻土的冻融作用是高海拔寒区土壤侵烛的重要动力之一，冻土层对融水侵蚀有极大的促进作用。
冻融作用破坏土体结构，影响土壤物理性质，降低土壤抗烛性。首先，水与冰转化过程中水分体积胀缩破坏土壤团聚体结构。在气温下降过程中，土壤表层损失热量。当热量损失达到一定程度，土壤中的水分开始结冰。土壤空隙中的冰晶增长促使土壤颗粒分离，冰压力使土壤团聚体受到挤压或破裂。其次，冻融交替也影响到土壤抗侵蚀性能，主要通过影响土壤结构、土壤颗粒的粘聚力、水热分布及其表面粗糙度等物理特性进而影响土壤可烛性和径流侵蚀输沙能力。解冻后的表层土壤结构松散，粘结力降低，抵抗径流侵蚀的能力大大减弱，为融水侵烛提供充足的物、质来源和，通过窒内试验验证冻融过程显著增加坡地融冻土壤侵蚀的假设。结果表明，冻融循环显著增加地表径流，土壤侵烛量是未冻土壤的2.4-5.0倍，特别是土壤含水量较高时更为严重。
冻土层对融水侵烛的影响是全方面的。土体在冻结过程中固结了大量水分，为融水侵蚀的发生准备条件；土壤表层解冻后，冻结层作为不透水层显著促进了融侵蚀的发生；土壤解冻深度对融水侵烛过程影响也很大。
冻土在形成过程中提高土壤含水量，为融水侵蚀做好前期准备。冻土在冻结形成过程中忙存了大量固态水，土壤含水量显著增大，青藏高原多年冻土区表层10m土层的平均重量含水量为18.1%。估计由于冻土变化平均每年从青藏高原多年冻土中由地下冰转化成的液态水资源将达到，.相当于黄河兰州站年径流量的1/6~1/3，伴随着融水径流的侵蚀作用同样不可忽视。
不透水冻结层对融水侵蚀的影响在于限制水分入渗，从而使表层解冻土壤含水量增大，饱和条件下的土壤抗剪强度降低，。另外，冻结层加速融水集流使其冲刷能力更强。等实验研究表明，冻结层减少水分入渗，增大地表径流和土壤含水量，加剧了融水侵蚀。通过研究挪威冬季的一次降雨，认为未完全解冻层是导致大范围片蚀和较小细沟侵烛发生的主要原因。这些研究都证实了冻土层在融水侵蚀过程中起到重要作用。
第二章研究区概况及数据处理
2.1研究区概况
我国东北地区、内蒙古、新疆北部地区和青藏高原地区融水侵烛比较严重，但是由于剧烈的地形起伏及高海拔地区特殊的干寒气候的影响，青藏高原融水侵蚀最为严重，是高海拔寒区融水侵蚀研究的代表区域。青藏高原整体地形西北高、东南低，海拔高差达1000多米。青藏高原特殊的高山气候导致高原各地气候差异巨大，由东南向西北呈藏东南热带北讳山地湿润气候到北差塘高原寒带干旱气候的变化。综合考察、对比青藏高原各地区地形及气候条件，西藏那曲地区海拔较高，地形起伏剧烈，气候干冷，降水稀少且多是固体形式，境内分布大量冰水扇、扇形地，融水侵蚀严重，本研究选取西藏那曲地区为研究区域。
那曲地区属藏北高原，大部分地区海拔在4000-5100米。境内汇入长江、怒江和雅鲁藏布江的大小支流多达50余条，还有无数的季节性河流；同时那曲境内还分布着纳木错、当惹雍湖等高原名湖，其余小型湖泊星罗棋布，数量多达3000多个。全境海拔较高，热量不足，是典型的亚寒带气候，年均温为-3.3°C至0.9°C。年均降水量仅有100-200m。那曲地区成土的自然地理及生物气候条件复杂，土壤类型众多，土壤有机质含量低，土层薄，地表裸露、土壤发育弱，土壤侵蚀剧烈，境内智大量融水侵蚀沉积扇分布，是融水侵烛典型区域。
2.1.1地理位置
那曲地区地处青藏高原腹地（图2-1）西藏自治区的北部，南部和日暗则、拉萨、林芝等地市接壤，东接昌都地区，西靠阿里地区，北部与新疆和青海批连。东西长约1156公里，南北长约760公里，地理坐标为东经83°55’~95°05’，北纬29°55’~36°30’。
那曲地区共有那曲、安多、聂荣、比如、嘉黎、索县、巴青、申扎、班戈、尼玛和双湖等11县。那曲地区总面积39.54万km2，占西藏自治区总土地面积的32.82%。其中草地总面积为34.2万km2，占全区草地总面积的41.65%，是西藏主要牧区。
2.2数据来源
2.2.1遥感影像
遥感技术相比于原始调查技术具有大面积同步观测、时效性高、周期短，成本低、数据的综合性和操作性强等优势。遥感和地理信息系统技术的迅速发展，为大范围的资源调查、生态环境评价、动态监测和土地利用现状调查提供了可靠的技术支撑手段，尤其是在动态监测方面。本研究的重要研究方法就是在遥感技术的支撑下对遥感影像进行分析、处理，遥感影像是重要的数据源。根据空间尺度和研究目标的要求，本研究拟采用中分辨率卫星遥感影像，对其进行解译和分类，作为研究区域融水侵蚀沉积状况的基础。
本研究多光谱遥感图像采用美国NASA的陆地卫星，2013年系列，下载自国际科学数据服务平台，共31景，TM影像可见光波段的空间分辨率为30米，以16天为周期覆盖，幅宽185km。根据研究要求，遥感影像基本无云雾或云雾量小于10%；选择成像时间接近的遥感影像，尤其以植被发育生长的春季或秋季的图像为主冬季图像为辅，从而能更好地反映研究区地面覆盖的状况。
2.2.2归一化植被指数
本研究采用美国NASA的EOS数据中心提供的erra/MODIS陆地产品，数据集主要是归一化植被指数（NDVI）、植被指数质量标记、四个波段（红、近红外、蓝和中红外）、地表反射率、三个描述太阳方位与传感器观测几何、合成数据日期和一个像元可靠性的波段。本研究采用MOD13Q1标准产品中NDVI数据集，釆用投影，3级网格数据，空间分辨率250米，16天为周期。MODIS NDCI L3级产品已完成几何精度校正、福射校正以及大气校正等预处理，NDVI数据以NDB文件格式存储，本研究所采用MODIS数据的时间为2006年，共5景。
T第三章融水侵蚀沉积特征分析.....26
3.1融水侵蚀沉积扇提取.....26
3.1.1结果验证.......27
3.1.2遥感解译......27
第四章融水侵烛沉积影响因素分析......32
4.1影响因素选择.........32
4.2主要影响因素及作用机制.........33
4.3本章小结.....35
第五章融水侵蚀强度等级评价.....37
5.1影响因素选取......37
5.2主成分分析.......37
第五章融水侵蚀强度等级评价
利用ARCGIS区域统计功能统计各基本单元融水侵蚀影响因素属性值，根据主成分分析原理，对各单元影响因素利用SPSS作主成分分析，提取影响融水侵蚀主成分，分析影响融水侵烛的主要因素。根据各主城累积贡献率确定融水侵蚀强度因子模型，计算各单元融水侵烛强度因子，实现那曲地区融水侵蚀强度等级评价，绘制那曲地区融水侵蚀强度等级分布图。
5.1影响因素选取
相比于融水侵蚀沉积，融水侵蚀的影响因子还包括海拔和冰川积雪变化因子。刘俊峰等研究表明海拔高度和降水量之间存在显著关系，海拔高度通过影响降水量及降水形式影响融水侵蚀的发生。冰川积雪融水是融水侵蚀动力源，冰川积雪量的变化很大程度上影响融水侵蚀的发生。根据主成分分析的降维原理，选择多个相关因子提取影响融水侵蚀主成分，根据研究综述融水侵蚀影响因素已有研究成果，本研究选取风速、日照、气温年较差、相对湿度、坡度、坡向、NDVI、土壤可烛性值、海拔和冰川积雪变化因子。
5.2主成分分析
融水侵蚀研究进展较少，已有研究侧重一个影响因素的探讨，融水侵蚀影响因素研究鲜有报道。根据主成分分析原理，从融水侵烛影响因素中提取互不影响的主成分，对数据结构进行简化，为后续工作蹄选主要因子提供依据，去除各影响因素的叠加效果。
第六章结论与展望
6.1本研究主要结论
融水侵烛是多因素、多层次、长时期的地学问题。本文分析了融水侵蚀沉特征及主要影响因素，对融水侵蚀强度等级进行划分，主要结论如下：
1.融水侵烛沉积特征
以冰水扇、扇形地作为融水侵烛沉积指标，根据冲积扇指数模型计算那曲地区冲积扇指数，提取融水侵蚀沉积扇。同时对那曲地区影响解译、判读，提取融水侵烛沉积扇，验证冲积扇指数模型提取沉积扇信息的精度。经验证，该模型在那曲地区有较好适应性，根据模型提取的融水侵烛沉积扇信息有较高准确性。
那曲地区分布大量沉积扇体，经统计沉积扇面积约占总面积八分之一。不同地区沉积扇分布差异明显，沉积扇主要集中分布在研究区中部地区，包括安戈、申扎及双湖、尼玛县南部，该地属于高原湖盆地区，地形以高原平地为主，山势平缓，境内分布纳木错、色林错及扎加藏布等众多河流湖泊，融水侵蚀及河流冲刷、沉积形成大量沉积扇。沉积扇多分布在山谷出口、湖滨，由于年代久远，多数规模较大且差异显著，面积数十平方千米至数百平方千米不等，厚度由几米到千米不等。
分别分析融水侵烛沉积扇分布与各单因子分布图，坡度、土壤和风速与融水侵蚀沉积有明显相关性，与其它因子没有明显相关性。
2.融水侵蚀沉积主要影响因素
选择风速、日照、气温年较差、相对湿度、坡度、坡向、NDVI和土壤可蚀性值作为融水侵烛沉积的影响因子，制作单因子分布图。通过GIS空间叠置分析确定基本单元，利用SPSS区域统计功能统计各单元扇形地面积比例，利用GIS与融水侵蚀沉积影响因子作逐步回归分析，得到融水侵烛沉积影响因子回归方程，分析融水侵烛沉积主要影响因子。
参考文献（略）