山地地理位置、山文结构和坡向的差异,必然导致气候生物条件的改变,从而引起土壤垂直带谱结构和类型的差异。自东南向西北,甘肃省主要有以下5种植被垂直带谱:
1.北亚热带湿润区
在北亚热带湿润气候条件下,基带土壤是黄棕壤,自然植被为常绿阔叶林。以白水江自然保护区为例,大致可分为6个垂直景观带:
(1)河谷川坝常绿阔叶林带
海拔高度600m~1000m,由于人类活动较多,植被单纯且多为人工栽培植物,粮食作物以冬小麦、水稻、玉米及洋芋为主,荞麦及豆类次之。沿江川地和村旁有残存的松、柏、青冈、漆树等为主的常绿阔叶、落叶树与人工栽培的柑桔、核桃、板栗、棕、榈、油桐及枇杷、刚竹等亚热带经济林木,居民点附近的自然景观遭破坏后,多属竹灌、山柳、胡颓子、卫茅和蔷薇科植物组成的灌丛。
(2)山地常绿落叶阔叶混交林带
在海拔1000m~1600m地带,植被构成比较复杂,郁闭度一般在0.7以上,覆盖度一般在70%以上。乔木是以青冈、山杨、桦、槭树、椴木为主的次生阔叶林,灌丛有葛藤、栒子、五味子、石竹、箭竹、蔷薇科植物。丰富的植物资源为兽类的栖息提供了食源和良好的隐蔽条件,野生动物有毛冠鹿、狐、密狗、豹猫、野猪等和鸟类的啄木鸟、卷尾、红腹锦鸡、班鸠、山雀等,两栖类的林蛙与爬行类的腹蛇等也较常见。
(3)山地落叶阔叶林带
分布于海拔1600m~2100m,植被构成相对简单,但分布面积较广。优势植物以栎类为主,主要有辽东栎、锐齿栎、栓皮栎、麻栎、槲树及漆树和槭属、椴属的一些种。此带是大中型兽类,尤其是国家Ⅰ级保护动物大熊猫、扭角羚、金丝猴经常活动的生态环境,也是有蹄类动物良好的栖息地段。该生态环境的小型兽类主要有社鼠、小林姬鼠、中华竹鼠、黄鼬等。
(4)山地针阔叶混交林带
分布于海拔2100m~2900m,由上述阔叶树种逐渐过渡到以云杉、冷杉为主的针叶树,一般在2500m以下,多阔叶林;2500m~2800m间,概属混交林;2800m~3200m则以针叶树为主,林下灌丛多竹灌及大熊猫喜吃的华山箭竹、冷箭竹。该生态环境是扭角羚、大熊猫的主要栖息生态环境之一,金丝猴亦常在该生态环境中活动。此外,还有黑熊、豺、小熊猫、豹猫、鬣羚等动物。
(5)亚高山针叶林带
主要分布于海拔2900m~3450m以上。云杉林的优势树种为青扦、云杉、紫果云杉、麦吊云杉等,冷杉林则由岷江冷杉、巴山冷杉林和秦岭冷杉组成。此带生态环境冬季积雪达40cm以上,只有大熊猫等少数兽类活动。夏季则有扭角羚、鬣羚、豺、小林姬鼠等栖息。
(6)高山灌丛草甸带
海拔在3500 m以上,主要由爬地柏、密枝杜鹃、高山绣线菊、苔草等植物组成。土壤为高山草甸土,草皮层较厚,腐殖质形成积累强烈,土壤有机质含量高,无脱硅富铝化现象。兽类有羚牛、马鹿等,鸟类有雉鹑、石鸡、绿尾虹雉等,常活动于针叶林边缘;冬季则为冰雪覆盖,兽类很少到该生态环境活动。
2.暖温带湿润区
在北秦岭南部,因地势是从西向东倾斜,故从徽成盆地而至甘南高原,出现明显的垂直分布规律。例如徽成盆地海拔960m左右,属暖温带落叶阔叶林带,而至西礼盆地,海拔1400m~1500m,属温带落叶阔叶林带。再向西,海拔增至2500m以上,如岷县为2314m,卓尼为2500m,临潭为2810m,属寒温带针叶林类型。最西部则是甘南高原,海拔高度在3000m以上,如碌3100m,属高寒草甸类型。处于西秦岭的漳县露骨山,海拔3941m,而其山麓地带只有1700多米,相对高差达2200多米,山地景观可以反映本区的垂直带分布规律(图6-7)。
图6-7 从徽县嘉陵江上游谷地至漳县露骨山植被垂直带谱示意图
3.温带半干旱区
以本区海拔最高的兴降山-马啣山(3671m)为例,该山地共有维管束植物94科、393属、886种,以菊科、蔷薇科、禾本科和豆科为优势科。主要垂直带谱如下:
(1)草原带
海拔1800m以下为草原带,以灌木亚菊和短花针茅为主要建群种,偶有红砂等荒漠草原种。
(2)山地草原带
为山地植被垂直带的基带,分布于海拔1800m~2000m;它是水平地带性植被向山地延伸部分。主要建群种为铁杆蒿、本氏针茅,伴生种有大针茅、冷蒿、克氏针茅、甘青针茅等,上部灌木逐渐增多,主要有黄蔷薇、沙棘、三叶绣线菊等。
(3)山地灌丛带
分布于海拔2000m~2200m的山地,为草原向森林植被的过渡地带。植被类型主要以黄蔷薇、黄刺玫、虎榛子、水栒子、紫丁香以及甘肃小檗、沙棘、乌柳等为优势种组成的群落,系次生落叶灌丛。
(4)针阔叶混交林带
分布于海拔2200m~2900m的山地,在某些地段可分布至3000m左右。此植被垂直带构成兴隆山森林的主体,以寒温性针叶林为其代表。本带的下部及中部,海拔2200m~2600m以青杄为主要建群种组成的森林群落,分布于阴坡。其上限可延伸至2750m的地带。在青杆林分布的上限可见红桦与之混交。山地阳坡为落叶阔叶林所分布,以次生辽东栎林为主,局部地段有山杨、白桦侵入,或组成混交林。海拔2750m~2800m以上地方,分布青海云杉林,常混生红桦;在局部地段,如大洼沟、石门沟分布有紫果云杉,东石门沟的上部尚分布有巴山冷杉,并以其为建群种形成的群落,为暗针叶林分布的上限。
此带植被的人为破坏非常严重。尤其马啣山生境干旱程度明显增强。山地的阳坡,草原可分布至海拔2500m左右的地带。阴坡已无针叶林分布,农田分布已达到2400m高度。分布于本植被带海拔2200m~2800m左右阴坡的次生山杨、白桦林,系青杆林或青海云杉林被砍伐破坏后形成的次生植被类型。在海拔2400m以下阳坡的辽东栎林,由于遭受严重破坏,成为灌木状矮林。在此海拔高度的某些地段,因山杨侵入,形成山杨林。该群落系辽东栎林破坏后的产物。且因辽东栎、杨、桦等森林群落受破坏,进行演替的结果,形成灌丛;诸如甘肃小檗、沙棘等组成的灌丛,均系上述森林破坏后发展起来的。前者分布于阳坡,后者分布于阴坡、半阴坡。
(5)亚高山矮林带。分布于海拔2900m~3000m,处于森林分布线上限的狭窄局部地带,生长以糙皮桦组成的森林群落。由于气候寒冷,常年大风,生境恶劣,糙皮桦生长矮小,树干弯曲,丛生状,并顺风向倾斜生长,呈稀疏灌丛状分布。(www.xing528.com)
(6)亚高山灌丛带
主要分布于海拔3000m~3500m的地带,在某些地段可向下延伸至2900m左右。高山灌丛主要由黄毛杜鹃、青海杜鹃、百里香杜鹃、烈香杜鹃、鬼箭锦鸡儿、高山绣线菊、银露梅、小叶金露梅、山生柳等种类组成。它们分别为高山常绿草叶灌丛和落叶阔叶灌丛。
(7)高山草甸带
分布于海拔3500m以上的高山地带(图6-8)。组成此植被带的优势种有高山嵩草、矮嵩草、线叶嵩草、星状凤毛菊,其次的种类有黑褐畜草、珠芽蓼、青虎耳草、黑蕊虎耳草、五脉绿绒蒿、全缘绿绒蒿、小银莲花、圆穗蓼等适应于高山气候特征的植物组成。
图6-8 兴隆山和马啣山山地植被分布示意图
4.温带干旱区
地处温带干旱区的东祁连山冷龙岭,为河西走廊内流区石羊河水系上游各支流与黄河外流区大通河宽谷间的分水岭。海拔一般4200m,最高峰海拔5254m,可见到海拔2800m~2900m、3000m~3300m及4000m~4200m三级夷平面。冷龙岭地势高峻,在这里海拔高度每增高100m,降水量增加约29mm,年平均气温降低0.33℃左右,由此导致了气候特征、土壤、水分、植被、动物等具有明显的垂直地带性(图6-9)。
图6-9 东祁连山冷龙岭阴阳坡植被垂直带谱示意图
(1)山前温带砾质荒漠、半荒漠带
主要分布在海拔1600m~2000m的低山山地、山前丘陵和冲洪积扇上部的砾质倾斜平原地带。年平均气温7.2℃~5.5℃,年降水量150mm~320mm。河流穿过本区时70%以上渗入巨厚的砂砾石层中,形成“地下储水库”。沿河人们引水灌溉开垦,形成山前冷凉灌溉农业区。
(2)山地草原、荒漠草原带
主要是祁连山浅山区的山间盆地、石质低山,剥蚀丘陵地带和山前地带。年降水量350mm~400mm,干燥度0.8~3.3,平均气温5.8℃~-1.0℃。土壤为山地灰钙土、栗钙土。海拔2000~2300m为荒漠草原,2300m~2600m为山地草原。主要植物有川青锦鸡儿、狼毒、膜荚黄芪、糙叶黄芪、山蒿、蓖叶蒿、骆驼蒿、骆驼蓬、芨芨草、醉马草等。
(3)针阔叶混交林带
出现在2600m~3200m的中山地带。降水量380mm~560mm,干燥度0.49~1.5,年平均气温2.6℃~-1℃。森林多分布于阴坡,生长稀疏,主要为青海云杉纯林,间有山杨混生其间,阳坡则为祁连圆柏。下部为山地碳酸盐褐色土,上部为山地典型褐色土。在冷龙岭东端,本带下部有少量油松和山杨侵入,与青海云杉组成混交林。其上部,则有山杨、白桦、红桦、黑桦等混入,组成针阔混交林。最上部便有祁连园柏林。青海云杉林的下木,在冷龙岭的东部比西部复杂,但常见的主要有金露梅、天山花楸、狭叶锦鸡儿、箭叶锦鸡儿、甘肃锦鸡儿、高山绣线菊、杯腺柳和数种蔷薇等。草本植物主要有突脉苔草、甘肃棘豆、高山黄华、藓生马先蒿、高山唐松草和几种禾本科植物。另外还由山羽藓、羽藓和欧灰藓等组成的地被层,盖度可达90%。这里是干旱荒漠区的“绿色水库”,为水源涵养区,是河西走廊的“生命线”。
(4)亚高山灌丛草甸与高山草甸带
位于海拔3000m~3800m之间的中高山地带。其中,3000m~3500m为亚高山灌丛草甸带;3500m~3800m为高山草甸植被,草本植物茂密。灌丛中以杜鹃属植物为主,包括烈香杜鹃、头花杜鹃、金背杜鹃、百里香杜鹃等。混生的灌木有杯腺柳、箭叶锦鸡儿、小叶金露梅、高山绣线菊、甘肃瑞香等。优势草本植物有全缘叶绿绒嵩、北方嵩草、高山龙胆、突脉苔草、高山唐松草、矮火绒草、矮金莲花、香青、湿生扁蕾、黄花棘豆、胶黄茂状棘豆、绵穗马先蒿、穗花马先蒿、鹅绒委陵菜、东方草莓、珠芽蓼等。
(5)冰雪寒冻垫状植被带
出现在海拔3800m以上的高寒地带。海拔4000m以上的祁连山峰因能拦截东南季风和西风气流两个方向的湿润气流,降雨多,形成“冷龙岭降水中心”,年降水量达800mm~1000mm,多以冰雪形态储存。雪线高度在4400m,冰川末端平均高度4260m。这里植株低矮,覆盖度5%~20%。
5.暖温带干旱区
河西走廊西部气候极干燥,生境条件严酷,形成了暖温带典型荒漠植被。在广阔的洪积砾石或砂砾质戈壁上,分布较广的地带性植被有红砂、珍珠猪毛菜、泡泡刺等群落。处于暖温带荒漠的西祁连山-阿尔金山,由于具有极端干旱的温带大陆荒漠气候,最大降水高度带分布高,生长季湿度随海拔高度变化大,发育着独特的山地垂直带谱。其特点是山地荒漠带和山地草原带甚为发达,成为植被主体,而中生的山地森林和山地灌丛则完全缺失,垂直带谱主要由四个植被带组成:
(1)山地荒漠带
分布在海拔2500m以下,群落组成特点为红砂,泡泡刺荒漠占据着基带的下部,其上部则为合头草荒漠,向上又为蒿叶猪毛菜、尖叶盐爪爪荒漠所代替。河谷地多为水柏枝灌木。
(2)山地草原带
海拔高度约2500m~3300m,下部多荒漠成分如蒿叶猪毛菜、多根葱和沙生针茅组成的荒漠草原群落,上部主要是克氏针茅、冰草草原和紫花针茅、冰草草原。
(3)高寒草原带
海拔高度约3300m~3800m,既有山地草原成分也有草甸成分,还有高寒草原成分,为三者的混合。
(4)高寒荒漠带
海拔高度约3800m以上,主要为高山岩屑坡稀疏植被,由垫伏驼绒藜、水母雪莲花、矮亚菊、垫伏蚤缀等组成。
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