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解读垂直地带性分异规律  

2015-03-30 15:50:19|  分类: 地理科普 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       山地或高原达到一定高度以后,因水热组合随高度的变化,便会引起山地自然带随高度变化的分异规律,在垂直地带性规律支配下,具有一定高度的山体所产生的由下而上的带状更迭,称之为垂直自然带。垂直带间相互配置的形式和次序称为垂直自然带带谱结构。垂直带的划分通常以植被和土壤为主导标志。

发育在不同地域山体的垂直自然带具有各自特殊的带谱性质、类型组合和结构特征,不同水平地带的垂直自然带的各类型之间,亦存在着一定的联系。山地垂直带谱的特征取决于山地所在的水平地带与山地的高度、走向等特征。

垂直带谱是水平地带性在垂直方向上的变异,但不完全是水平地带性的克隆。它们之间存在着一定的差异性。首先,山地的温度梯度约为-0.6 ℃/100 m,这个值相当于纬度梯度的近1000倍,因此每一地区的垂直地带性不可能比纬度地带性丰富。再者,每个山体或高原总是位于一定的纬度,所以它的基带不可能总是从纬度带的热带雨林景观开始。更为重要的是,由于山地的屏障作用,在迎风坡的一定高度,降水达到最大;在背风坡与封闭盆地内,形成了干旱的环境,出现了不同于迎风坡的以干旱为特征的垂直地带分异。在有些山间盆地,由于逆温层的存在,可能出现带谱倒置的现象。事实上每一纬度地带、每一大的地貌类型区内,都有自己特定的垂直地带类型即带谱,其特点是有一定的带数和特定的变化序列。

一、垂直地带性的形成在于气温、降水等随海拔高度而发生变化。
    随着山地高度的增加,气温随之降低,只要山体有足够的高度,自下而上便可形成一系列的垂直自然带,在高差几千米之内便可出现从热带至极地的巨大变化。

1.热量对山地垂直自然带的影响。从山麓到山顶的自然带分异类似于从赤道到两极的地域分异;纬度越低,山地自然带数量越多,相对高度越大,自然带类型越多。

2.水分对山地自然带的影响。

从山麓到山顶的水分状况差异明显。一般来说,从山麓到山顶降水量呈“少一多一少”变化。因此,有些基带在草原或荒漠的高山,由于山地降水增多,可能出现森林带,如天山,祁连山的西段。在湿润的迎风坡,降水随高度增加而增多,过了一定限度(即最大降水带),降水出现减少的趋势;在背风坡由于焚风作用,降水量由下向上递增甚微,且同一高度背风坡降水往往低于迎风坡。如阿尔卑斯山的最大降水带是海拔2000m左右;我国东北的长白山从山麓(海拔500m左右)到山顶(海拔2749m)降水一直增加;而珠穆朗玛峰的南坡,从山麓到山顶降水一直递减。垂直自然带还随距水汽源地的远近及坡向不同有明显的变化,如横断山区水汽主要源自孟加拉湾的西南暖湿气流。西部的高黎贡山比其东部的碧罗雪山、云岭要湿润得多。因此,垂直自然带谱亦由西向东趋于简单。作为优势垂直分带的暗针叶林带的带幅,愈往东部愈窄。往东到四川南部,由于其水汽主要源于太平洋气流,每当雨季亦承受大量降水,因此,垂直自然带谱又趋于复杂。

在干旱地区,因水分缺乏,垂直带谱往往不明显。在山地的迎风坡与背风坡,由于水分条件不同,在阳坡与阴坡,由于热量条件不同,导致了同一山地不同的山坡的垂直带谱不同。喜马拉雅山位于亚热带地区,南坡降水量比较丰富,因此南坡形成了复杂的垂直带谱,它的基带为亚热带常绿阔叶林,向上依次为山地暖温带针阔叶混交林带、山地寒温带针叶林带、亚高山寒带灌丛草甸带、高山寒冻草甸垫状植被带、高山寒冻冰碛地衣带和高山冰雪带。而北坡由于受高原地形与降水的影响,其垂直带谱与南坡完全不同。
     3.水热状况对同一山地垂直自然带的影响

同一山地垂直自然带内水热状况相似。随着纬度和坡向的变化,同一山地垂直自然带在不同地区分布高度不同:一般而言①纬度越高,同一自然带分布的海拔越低,如针阔叶混交林带,在亚热带(台湾玉山)海拔可达2 800米,到暖温带(小五台山)只能到2 000米,而到了温带(长白山)仅及l 200米;②同一自然带在阳坡位置高,阴坡位置低;③同一自然带在迎风坡位置低,背风坡位置高(雪线受此影响明显)。但在具体分析的过程中要注意:若基带热量盈余,水分成为决定自然带上限高低的主导因素,同一自然带上限分布高度在迎风坡比背风坡高;若基带热量不足(中高纬度地带的山地或高原),土壤的水热状况就成为决定自然带上限高低的重要因素,水分充足,两坡热量差异明显的山地,同一自然带上限分布高度在阳坡高于阴坡;水分充足,两坡热量差异不大的山地,降水少的背风坡同一自然带上限分布高度比多雨的迎风坡高;水分短缺的地方,降水多的坡面能够更好地满足植物生长的需要,同一自然带上限分布高度较高。
二、垂直带谱的几条重要的界限
   垂直带谱的性质和类型主要取决于带谱所处的纬度地带性和经度地带性中的位置,即基带座落的具体地点,以及山体本身的特点,如相对高度与绝对高度、坡向、山脉排列形式及局部地貌条件的变化等。一个完整的垂直带谱有几条重要的界限(或带):
    1、基带一般与所处的水平自然带一致,决定了整个垂直带普的性质。从赤道到极地,从沿海到内陆,基带不同则决定了垂直带谱的不同。在足够的降水条件下,纬度越低、海拔高度与相对高差越大,垂直带数越多,垂直带谱越完整;反之,纬度越高、海拔高度与相对高差越小,垂直带数越少,垂直带谱越不完整。如果一座足够高的山地位于水分充足的赤道地区,将会出现一个类似于从赤道到极地排列的自然景观带谱。表现在植被上,将会依次出现热带雨林、常绿阔叶林、常绿阔叶与落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、针阔叶混交林、针叶林、高山灌丛、高山草甸、高山冰雪冻土带。
    2、森林上限(即林线)是垂直带普的一条重要生态界线,这条界线以下发育着以乔木为主的郁闭的森林带;以上则是无林带,发育着灌木或草甸,常形成垫状植物带,在海洋性条件下有的可发育成高山苔原带。
    林线的高度取决于气温、降水,强风等,一般与最热月平均气温10℃的等值线吻合;在干旱区,林线受水分影响较大,高度与最大降水带高度相当;一些低纬高山的顶部由于强风的影响,水热条件远未达到寒温性针叶林的极限,仍然出现森林上限。如粤北南岭山地海拔不超过2000m,树线出现在1800m处,其下是已经明显矮化的常绿阔叶林,其上为灌丛草甸植被。
    3、雪线是永久冰雪带的下界,受气温、降水、山地地形等因素的共同影响,气温高的山地雪线也高,而降水多的山地雪线要低。一般来说,低纬雪线高,高纬雪线低;阳坡雪线高,阴坡雪线低;背风坡雪线高,迎风坡雪线低。如喜马拉雅山南坡虽然日照高于北坡,但因位于西南季风的迎风坡,有丰富的降水,雪线在4000m,远低于北坡雪线高度5800m。一般气温由赤道向两极降低,所以雪线高度大致由赤道向两极降低,如赤道非洲雪线为5700-6000m,阿尔卑斯山为2400-3200m,挪威在1540m,北极圈内雪线已低达海平面附近。但雪线位置最高的地方,不在赤道附近,而在降水稀少的副热带高山地区。

    4、顶带是山地垂直带谱中最高的垂直地带,是垂直带谱完整程度的标志。一个完整的垂直带谱,顶带应该是永久冰雪带,若山地没有足够的高度,顶带则为与其高度和生态环境相应的其他垂直地带所代替。

三、山地自然带垂直分布的条件

1、山地或高原的高度:必须有相当的高度,才能出现垂直分布现象,如果山体矮小,山上山下的气候区别不大,自然也不可能出现多种植被带。山地植被的垂直带谱最高层不一定都有积雪冰川带,例如我国南方的黄山、北方的大兴安岭,它们各有自己的植被垂直带谱,但它们都没有积雪冰川带,主要原因是这些山都不够高。雪线的高度既受山上气候的影响,也受山高的影响。
  2、山体所在纬度:如果山体位于低纬地区,且降雨较多,山上植被就会呈现复杂的垂直带谱。如果山体位于纬度较高的地方,山下本已寒冷,山上温度更低,植被当然稀少。垂直带谱的基带植被就是山体所在地区的典型植被,表现了在纬度因素影响下形成的地带性分布的特点。
    3、山的坡向:山的坡向明显地影响植被分布,坡向不同,植被得到的阳光热量也不同:阳坡热量多于阴坡,因而气温高,水蒸气不易凝结,降水少;阴坡处于背光的一面,气温较阳坡低,水蒸气较易凝结,因而水分条件比阳坡优越。因此,同一座山的阴坡和阳坡植被的垂直带谱往往不同,一般来说,阴坡植被比阳坡茂盛。

四、实际应用过程中可遵循以下规律

1、据山地同一自然带,不同坡向的高低定山地所在半球。

2、据山地自然带基带的自然带定山地所在热量带。如基带植被为亚热带常绿阔叶林,可得出此山为亚热带地区的山地。

3、以夏季气温小于等于0℃的高度线判定某山是否存在永久性冰川积雪(或者是雪线的高度)。

 

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