第3节自然地带.docx

1、第3节自然地带第三节自然地带一、土壤-植被地带土壤和植被是土地覆盖的主要组成部分，也是自然地带的重要景观标志。早在战国时代的尚书禹贡中就记载了我国各地的土壤和植被特征，并提出“任土作贡”，认识到了“土”与植物的依存关系。周礼中阐述了“万物自生焉则曰土”。许慎的说文解字指出：“土者，是地之吐生物者也。二，像地之上，地之中，物出形也”。具体说明了“土”字的形象、来源和意义。这些充分反映了古人对土壤与植物的关系的认识（图2-18）。（一）土壤地带土壤是在气候、生物、地形、母质和时间等因素作用下产生的。不同土壤类型总是与一定的气候、生物类型相联系，因而形成了土壤的水平地带性分布规律，在高山地区形成了土

2、壤的垂直地带性分布规律。土壤水平地带性分布在中国境内展现得比较完整。由于受东南季风影响强烈，热带与亚热带带幅宽广，其中砖红壤、砖红壤性红壤、红壤、黄壤与黄棕壤带自南向北依次排列，并呈东西向伸展，西侧直抵横断山系。长江以北，因东南季风的影响较弱，沿海型纬度地带谱的带幅变窄，方向偏转，加之华北平原横亘其间，暖温带棕壤带呈东北-西南向延伸；在东北地区，土壤带的偏转更为明显，由东南向西北依次排列着暗棕壤、黑土、黑钙土、灰色森林土、栗钙土带。黄土高原与内蒙古高原，地势较高，东南季风势力更弱，因此土壤带大致呈东北西南向延伸、东西向排列，由东而西依次出现褐土、黑垆土、栗钙土与棕钙土。在中国西部地区，由于青藏

3、高原和高大山系的屏障作用，终年受大陆性气团控制，其土壤地带谱呈现东西向延伸、南北向排列，即由南疆到北疆依次出现棕漠土、灰棕漠土与灰漠土三个土壤带。土壤垂直带性分布在不同山地因所处水平地带不同，土壤垂直带谱的结构存在着明显的空间差异，并常随山体高度和山体形态的不同而呈现有规律的变化。例如：秦岭南、北坡的垂直带谱是在两个不同水平土壤带上建构的，北坡由基带褐土起，随着海拔高度上升依次为：淋溶褐土-棕壤-暗棕壤-高山草甸土-高山草原土；而南坡基带土壤为黄棕壤或黄褐土，土壤垂直带谱结构除基带土壤不同外，作为主要建谱的山地棕壤带的分布下限比北坡低约200m,两侧土壤垂直带的变化也不尽相同。青藏高原是中国独

4、特的土壤地理区域，土壤分布具有相当的多样性。高原面土壤分布表现为明显的水平地带性，高原上的一系列山地和高原内部深切河谷则出现土壤垂直带谱。因此，在高原水平基带土壤上，又出现土壤垂直分布规律，也就是土壤水平与垂直复合式分布。（二）植被地带植被受气候、地貌、土壤等诸多因素所制约，也是最为敏感的景观标志，常常以植被作为土地覆盖的代表进行研究。中国东部湿润、半湿润区自南向北随温度递减，依次分布着热带季雨林及雨林-南亚热带季风常绿阔叶林-亚热带常绿阔叶林-北亚热带常绿、落叶阔叶混交林-暖温带落叶阔叶林-温带针阔叶混交林-寒温带落叶针叶林（图2-19)；中国北方温带（以42N沿线为例）自东向西随降水量的下

5、降，依次分布着湿润区针叶阔叶混交林-半湿润区森林草原-半干旱区草原-干旱区半荒漠及荒漠-极端干旱区荒漠等（图2-20)。植被的水平地带在山地则转变成垂直分带，每一个垂直带各有各的基带，也就是该地带的最广泛的水平分带；然后，受各自垂直高度与坡向的影响，形成各自的垂直带谱变化。变化的规律类似前述土壤垂直变化，形成各具特色的植被景观（图2-21、图2-22）。（三）土壤植被水平地带模式中国土壤植被水平地带模式（图2-23）是在三大自然区的框架下形成的。东部在温度驱动下，形成土壤-植被纬度地带模式（表2-5)；西北部在水分驱动下，形成土壤-植被经度地带模式（表2-6)；青藏高原在高度、热量和水分三重驱

6、动下形成特殊的土壤植被高原水平地带模式。寒温带针叶林-灰化土温带森林草原-黑钙土、黑土典型草原栗钙土荒漠草原温带棕钙土暖温带灰钙土荒漠温带灰棕漠土暖温带灰漠土温带针阔叶混交林-暗棕壤暖温带落叶阔叶林-棕壤暖温带森林灌丛-褐土高山 高山 亚高山 森林草原寒漠土 草原土 草原土 -灰褐土亚热带常绿阔叶林-红壤、黄壤热带雨林、季雨林-砖红壤、砖红壤性红壤高山亚高山 亚高山亚高山针叶草原土 草原土 草甸土 林-暗棕壤图2-23 中国土壤-植被水平地带分布模式表2-5 中国土壤-植被纬度地带特征地带地理分布主要特征寒温带针叶林漂灰土49N以北的大兴安岭北部地区代表性的植被类型是耐寒的兴安落叶松，群落外貌

7、是冬季落叶，结构简单。此外，有小片的樟子松林。落叶松林经采伐后，大部分为桦木、山杨等阔叶树次生林代替。针叶林下发育的土壤是漂灰土，凋落物灰分中硅的含量丰富而盐基较贫乏，土壤溶液呈酸性至强酸性反应温带针阔叶混交林暗棕壤长白山地与小兴安岭针叶林主要有红松，阔叶树种有枫桦、紫椴、槭、水曲柳、花曲柳等。原始林经采伐后，生长山杨、白桦林。如果再经破坏则成为杂木林，在山麓南坡尚有蒙古栎纯林。暗棕壤，土壤溶液呈弱酸性至中性反应，肥力较高地带地理分布主要特征暖温带落叶阔叶林棕壤辽东半岛及华北的山地丘陵地建群种主要是由包括辽东栎、槲栎、栓皮栎、麻栎等各种落叶栎类与其他落叶阔叶树组成的地带性森林植被。此外，还有温

8、性针叶林，例如赤松、油松等。棕壤土层深厚自然肥力较高，呈中性至微酸性反应，适于发展暖温带果木林亚热带常绿阔叶林红壤、黄壤秦岭-淮河以南，南岭以北，横断山脉以东广大地区，依植被、土壤的分布又可分为北、中、南三个景观地带北亚热带是落叶、常绿阔叶混交林黄棕壤。以含有青冈栎等常绿阔叶树的落叶林和马尾松林为主。黄棕壤呈微酸性反应，自然肥力较高中亚热带常绿阔叶林红壤、黄壤。亚热带的典型部分。植被由常绿青冈、栲、石栎和茶科、樟科等种为主组成。针叶树有马尾松、云南松等。毛竹林分布广。红壤分布广，黄壤分布在海拔较高、干湿季节不明显的地方南亚热带季风常绿阔叶林赤红壤。天然植被为偏湿性的季风常绿阔叶林，森林上层以樟

9、科、壳斗科为主，中下层种类繁多，有大戟科和芸香科等多科优势，并有藤本和附生、寄生植物。赤红壤兼有砖红壤与红壤特点热带雨林、季雨林砖红壤广东、广西、云南、台湾诸省区的南部，西至西藏南部的亚东附近热带常绿阔叶雨林。雨林的乔林层结构复杂，一般可以分为三层或四层，乔木高大，具有板状根。树叶常形成显著的滴水叶尖。林内藤本植物丰富，树上密生附生植物。有茎生花现象。有龙脑香科、梧桐科、肉豆蔻科、橄榄科、棕桐科等，种类十分丰富热带季雨林。分布于干湿季节交替的地区。群落结构和雨林相比，上层乔木层较矮，板根多不发达，特点是含有许多落叶成分，林冠层季相变化明显。以无患子科和楝科的属种特别丰富。而雨林中常见的龙脑香科

10、、肉豆蔻科等则较为少见。滨海地带红树林种类丰富。化学风化及淋溶作用强烈，富铝风化壳深厚。砖红壤全剖面均为红棕色，呈酸性反应表2-6 中国土壤-植被经度地带特征地带地理分布主要特征温带森林草原黑钙土大兴安岭中南段东西两侧、东北平原主要由禾本科草类和杂类草组成，如贝加尔针茅与羊草等。草原外貌华丽，季相变化显著，草层较高，最高可达100cm。常见乔木有蒙古栎、白桦、山杨、柳、榆等。黑土属于平原地区的半水成土，具有明显的腐殖质累积过程，形成了深厚的腐殖质层地带地理分布主要特征暖温带森林灌丛褐土山西、河北和辽宁的低山丘陵区、山东、河南西部、陕西关中和甘肃东南角。此外金沙江河谷等地也有分布乔木以辽东栎、杨

11、、桦为代表，亦有油松、侧柏。土壤系列包括褐土、黑垆土、娄土、绵土。特点是在中性或碱性环境中进行的腐殖质积累，石灰的淋溶和淀积作用明显，残积-淀积黏化现象有不同程度的表现典型草原栗钙土内蒙古高原东部、鄂尔多斯高原东部与新、甘、青等省的山地中上部建群植物主要是禾本科草类，如大针茅、克氏针茅（阿尔泰针茅）、本氏针茅（长芒草）、短花针茅等。这类草原草层一般高3050cm。栗钙土是典型草原下的土壤类型，与黑钙土相比腐殖质积累过程较弱，而钙化过程增加，土壤的黏化过程微弱荒漠草原棕钙土内蒙古高原的西部，以及荒漠区的山地下部典型植被为旱生性较强的小针茅，如沙生针茅、戈壁针茅、石生针茅、短花针茅等。超旱生矮半灌

12、木与灌木也比较多。草层矮，高仅1020cm，生长稀疏，总覆盖度不超过15%30%。棕钙土属草原土壤形成过程，但其土壤性状又有荒漠区土壤盐分和石膏的累积过程特征。灰钙土与棕钙土相比，其腐殖质的累积过程稍有增强，而钙化过程则有所减弱荒漠漠土阿拉善高平原、河西走廊、准噶尔盆地、塔里木盆地等土壤盐分较大，植物种类贫乏，具有适应干旱生境的生态特征，并以灌木或半灌木为主。漠土系列包括灰漠土、灰棕漠土、棕漠土等。土壤的沙性强，大多含砾石，表层为浅灰色多孔状结皮，腐殖质含量低，石灰的表聚作用和石膏与易溶盐的聚积作用都较强烈。聚积程度一般由灰漠土、灰棕漠土到棕漠土逐渐增强中国土壤-植被垂直带谱与水平地带的关系表

13、现在三个方面：一是山地垂直带谱以其所在的纬度（水平）地带为基带。如海南岛五指山，500m以下是季雨林-砖红壤；500150Om为山地雨林-红壤、黄壤；1500m以上为山地苔藓林-草甸土。二是东部湿润山地垂直带谱的结构，从南向北由繁变简、层次减少，垂直带的分布高度有由高而低的趋势。例如，南亚热带高山（玉山）的垂直带谱多达67个带，温带山地（长白山）则减少到45个带，寒温带（大兴安岭）则只有23个带。随着纬度的增高温度下降，植被-土壤带的上限也越来越低。如针阔叶混交林带，在南亚热带（玉山）可达海拔2800m的高度，到了暖温带（小五台山）就只能到达2000m的高度，而到了温带（长白山）则仅及1200

14、m。三是从东部湿润区到西部干旱区，随干旱程度加大，植被-土壤带的高度逐渐升高，带谱的结构趋于简化。例如，针阔叶混交林山地暗棕壤，其分布上限，在长白山山地为1200m，河北雾灵山上升到20O0m，至西部贺兰山则达3000m。在新疆，天山北坡包括5个带，天山南坡为4个带，到了昆仑山和阿尔金山，北坡只有23个带，极端干旱山坡则全被荒漠占据。总之，由于温度和水分的地区差异，在不同纬度地带和经度地带，山地垂直带谱的结构是不同的。植被-土壤的垂直分布虽然干扰甚至破坏了水平地带分布规律，但是每一山地垂直带谱，总是在该山地所处的水平地带基础上发展起来的，因而深深打上了水平地带性的烙印。可以说，垂直带性从另一侧

15、面反映了植被、土壤及其他自然地理特征的水平分异规律。二、地表水的自然地带分异地表水是土地覆盖的重要组成部分，与地下水、大气降水共同组成地球的水圈，成为人类重要的自然资源。海洋、河流、冰川、湖泊、沼泽等水体是地表水的主要类型。（一）水系与流域中国河流众多，流域面积在l00km2以上的河流有50000多条，流域面积在1000km2以上的河流约1500条。因受地形、气候的影响，河流在地域上的分布很不均匀。从大兴安岭中南段的西麓起，沿东北-西南向，经阴山、贺兰山、祁连山、巴颜喀拉山、念青唐古拉山、冈底斯山，直到中国西端的国境，为中国外流河与内陆河的分界线。在此线以东以南，都是外流河，分别注入太平洋与印

16、度洋；此线以西以北，除额尔齐斯河流人北冰洋外，均属内陆河。外流河区域的面积约占全国总面积的65.2%，其中流入太平洋的面积占全国总面积的58.2%，流人印度洋的占6.4%，流入人北冰洋的占0.6%。内陆河区域的面积占全国总面积的34.8%。中国共划分为黑龙江、辽河、海河、滦河、黄河、淮河、长江、珠江、浙闽台流域、西南诸河和内陆河共10余个流域（图2-24）。在众多的外流河中，发源于第一级阶梯的青藏高原的河流，都是源远流长、水量很大、蕴藏着巨大水力资源的大江大河，主要有长江、黄河、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等。发源于第二级阶梯的内蒙古高原、黄土高原、豫西山地、云贵高原的河流，主要有黑龙江、辽河、海

17、河、滦河、淮河、珠江、元江等。发源于第三级阶梯的东部沿海山地的河流，主要有图们江、鸭绿江、钱塘江、瓯江、闽江、韩江等，这些河流的长度和流域面积虽小，但水量和水力资源也很丰富。表2-7中国7大流域的自然地带特征流域名称长度/km流域面积/km2温度带水分带天然植被水文泥沙特征黑龙江松花江342023081620170557180温带-寒温带湿润-半湿润-半干旱寒温带针叶林、温带针阔叶混交林、森林草原径流中等，含沙量低辽河1390228960温带半干旱-半湿润暖温带落叶阔叶林、森林草原、典型草原径流相对较少，含沙量中等海河1090263631暖温带半干旱-半湿润暖温带落叶阔叶林、典型草原径流相对较

18、少，含沙量大黄河5464752443温带-暖温带半干旱-半湿润森林草原、暖温带落叶阔叶林、典型草原径流相对较少，含沙量很大淮河1000269283北亚热带-暖温带湿润-半湿润暖温带落叶阔叶林、北亚热带常绿落叶、阔叶混交林径流较丰沛，含沙量低长江63001808500主体在亚热带湿润中亚热带常绿阔叶林、北亚热带常绿落叶、阔叶混交林径流丰沛，含沙量低珠江2214453690南亚热带-热带湿润南亚热带季风常绿阔叶林、热带季雨林径流十分丰沛，含沙量很低注：引自水利部水文司中国水文志，1997。中国7大江河流域自北而南依次为：松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、珠江等流域，它们跨越了从寒温带到热带、从

19、半干旱到湿润地带（表2-7）的广袤地带，占据了东部季风区的大部分地区。这些流域承养着众多的人口，也面临着洪涝和水土流失的威胁。长江是中国第一大河，世界第三大河；流域面积180余万平方千米，流经11省市区（图2-25)，长江经济带是中国经济的轴心地带，各省市区对流域可持续发展的影响因区位和经济水平等差异，生态服务价值和生态环境保护和建设的优先序有所不同。青海作为长江源区，关系到流域内11省市区的水资源安全，生态环境保护和建设具有最优先的地位。长江上游各省区地表坡度大，森林破坏严重，水土流失、滑坡和泥石流频发，引起中下游的河道泥沙淤积、洪涝灾害等，生态环境保护和建设具有优先的地位。长江中游和下游各

20、省市区是中国洪涝灾害重灾区，人类活动一方面进入高风险的低湿地，围湖造田、建垸；另一方面人类开垦坡地、破坏森林，加速了水土流失和河湖淤积，致使水灾灾情加重，这些省市区是防灾减灾的最优先区域。河口区承受着全流域的各种影响，也是淡水和海水汇合的区域，但河口区又常常成为水污染的汇集区，以及沿海污染的高风险区。从省区生态服务价值和经济发展水平看，处在长江流域上游的西藏、青海、云南等省区，经济发展水平虽然滞后，但生态服务价值在全国分别居于第四、第六和第七位。由此可见，长江流域由于涉及的政区较多，协调该流域内各政区间的水资源优化分配，制定水资源有偿开发利用的合理价格、政区间水资源的有偿转让等，在我国流域可持

21、续发展中，有着极为重要的优先地位。（二）河流径流地带中国年径流深分布总的趋势是由东南向西北递减。全国可划分为5个带（图2-26)：丰水带年径流深在800mm以上，大致相当于亚热带常绿阔叶林和热带雨林与季雨林地带；多水带年径流深介于200800mm之间，相当于北亚热带落叶阔叶常绿阔叶混交林和中亚热带常绿阔叶林地带；过渡带年径流深介于50200mm之间，相当于落叶阔叶林和森林草原地带；少水带年径流深介于1050mm之间，主要是草原和荒漠草原地带；缺水带年径流深在10mm以下，相当于荒漠地带。河川径流形成涉及降雨、植被截留、入渗、坡面漫流、表层流、地下径流等一系列的过程，这些过程又直接受到流域的气候

22、、植被、土壤等地带性自然地理因子的控制，因而中国的河川径流特征的空间变异表现出十分鲜明的地带性。中国东部季风区河川径流的径流深呈现纬度分异（图2-27）。华南地区，年径流深很大，向北逐渐减小。从31N开始，径流深迅速减小，形成很大的变化梯度。至36N40N间达到最小值，再往北，进人东北松花江流域以后，径流深又略有增加。中国径流深随经度的变化，在很大程度上，是在东亚季风的影响下形成的。按照与夏季风平行的方向，选取了由台湾-江西-四川-青海等省所组成的条带形地区，从径流深变化（图2-28）中可以看到，从120E开始，随着经度的减小，径流深也减小，这反映了夏季风携带的水汽沿程衰减的过程。值得注意的是

23、，从曲线上可以看出有明显的转折点，反映出夏季风通过大地貌阶梯分界处时，地形抬升作用对降雨的影响。河川径流随经度变化，反映了东亚季风和大地貌格局综合作用的结果。（三）不同自然带的水系发育水系网的主要功能是承泄流域中由大气降水所产生的地表径流；另一方面，水系又是径流对流域地表进行侵蚀的产物。常流性河川水系密度主要取决于地表径流丰沛的程度，故从湿润区到干旱区呈现出逐渐减小的趋势。秦岭-桐柏山-大别山以南、武陵山-雪峰山以东地区是中国降雨量和地表径流最丰富的地区，也是我国常流河川水系密度最大的地区，一般可在0.5km/km2以上。武陵山-雪峰山以西的外流地区，水系密度一般在0.30.5km/km之间。

24、秦岭-大别山以北的外流地区，常流性水系密度与降水、径流、地貌条件的变化趋势一致。冀北山地和太行山为0.3km/km；鲁西、胶东、辽吉东部丘陵山地以及小兴安岭、大兴安岭为0.2km/km2左右；地势低平的松嫩平原、西辽河平原以及河北平原形成河网稀疏的地区，水系密度在0.1km/km2以下。在广阔的西北内陆流域，水系密度都很小，都在0.1km/km2以下，而且出现了大面积的无流区。从图2-29中可以看出，东南部河道频率最高，向西北则呈现出持续减小的趋势。从东南向西北，由于夏季风作用强度渐次减弱，降水量和径流深都在减小。还应指出的是，从温州向西，由于地形抬升作用，降水量和径流深都急剧增大，使河道频率

25、也按此方向增大。为了适应承泄径流的需要，河流在塑造自身常流性河网密度的过程中，形成了与径流深的变化趋势相一致的水系密度的空间分异。中国常流性河道频率（以一直线截取某一地区，求取被直线切割的河道数与该直线长度之比）的南北地带分异明显。图2-30表明，华南、华中地区水道频率最高，向北逐渐减小，在华北达到最低值，进入东北又逐渐加大。年降水、年径流曲线的变化趋势与河道频率的变化趋势，说明它们之间也有成因上的联系。由南向北，降水量和径流深先是减小，达到最低值后，又略有增加，使河道频率也呈现出减小后又有增大的趋势。还应指出的是，从湛江向北，经过石灰岩分布区，由于大量地表水转化为地下径流，使地表常流性水道频率明显地偏小，向北则逐渐增大，并达到最大值。当剖面线经过华北平原时，由于地表物质渗透性很强，使径流深偏小，故河道频率也很小。上述地形及岩性的影响，不但可以影响水文的基本特征如径流的时空分布，而且还影响到水旱灾害的形成与程度。