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第20章 生物多样性及生态系统(2)

(5)亚高山针叶林带主要分布于海拔2900m~3450m以上(图6.3)。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3500m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,剖面层较厚,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、暖温带湿润区的垂直带谱

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,如碌曲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6.4)。

3、温带半干旱区的垂直带谱

以本区海拔最高的兴隆山—马衔山(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。区系的温带性质明显,种属的地理成分和优势科属种均以各种温带成分占绝对优势。植物区系具有明显的过渡性,是一个汇集欧亚草原植物、中国—日本森林植物、中国—喜马拉雅植物和青藏植物等四大植物区系的区系结。主要垂直带谱如下:

(1)草原带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。在青杄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。形成阴坡针叶林,阳坡阔叶林的分布格局。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,为本区暗针叶林分布的上限。

本带植被的人为破坏非常严重。尤其马衔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,系青杄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。

林下灌木层的优势种,主要有华西箭竹(Fargesii nitida)、甘肃小檗、陕甘花楸、水枸子、金花忍冬、甘肃山楂、黄刺玫等种类。草被层的主要植物有苔草属的一些种类及羽节蕨、糙苏、淫羊藿、川赤芍、鹿蹄草以及几种唐松草等。苔藓层较发育,主要有灰藓(Hygrohypnum sp。)、绢藓(E肘odon sp。)等种类。

(4)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。

(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。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。

与上述植被带相应的土壤垂直带为:灰钙土带(<1800m)、黑垆土带(1800m~2200m)、碳酸盐灰褐土及淋溶灰褐土带(2200m~2800m)、亚高山高山灌丛草甸土带(2800m~3400m)和高山草甸土带(>3400m)。其中以黑垆士分布最广,是甘肃黄土高原的主要土类。2500m以下为灰褐土和石灰性灰褐土亚类,土体淋溶作用弱,全剖面均是石灰反应,并有碳酸盐移淀。2500m~3000m为淋溶灰褐土亚类,土体淋溶作用强,通体无石灰反应,有弱粘化特征。亚高山灌丛草甸土见于马衔山东侧山梁,分布坡度较高山草甸土陡。高山草甸土主要分布于一级夷平面上,坡度缓,水分多,冰冻时期长,地表冻融地貌发育。

4、温带干旱区的垂直带谱

地处温带干旱区的东祁连山冷龙岭,西晋和北魏时曾名“南山”,唐代称为“大雪山”。它西起海拔4353m的金瑶(或锦羊,又名景阳)岭,东至4303m的得泉山,长约225km,南陡北缓,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°C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。

(1)山前温带砾质荒漠、半荒漠地带主要分布在海拔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%以上渗入巨厚的卵石层中,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。降水量380mm~560mm,干燥度0.49~1.5,年平均气温2.6℃~—1℃。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,这是本植被小区的特点。杜鹃居植物有烈香杜鹃、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、高山龙胆、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、北方嵩草等。

(5)冰雪寒冻垫状植被带出现在海拔3800m以上的高寒地带,降水量>600mm,干燥度<0.49,年平均气温—1℃以下。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、暖温带干旱区的垂直带谱

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