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李春芬:南美洲气候-植被类型的结构格局

(2018-12-06 08:31:05)
分类: 张其昀李春芬赵松乔陈传康
南美洲气候-植被类型的结构格局
【摘要】这是研究一个洲的多要素地域类型的初次尝试。作者以南美洲为例,先对该洲组成的气候-植被类型的特点,从宏观上作了分析。它们各自在体现类型共性的基础上,又显示自己的特点。也就是既具有共性,又有个性,反映共性与个性的辩证关系。
上述各种类型,彼此既有区别,又相联系。在相互联系和更替中,它们体现了地带性和非地带性分异规律,两者既相互对立,又相互联系,从而构成南美洲特有的结构格局。安第斯山以东类型分异与更替,基本上体现地带性规律,而安第斯山以西,则以非地带性规律为主。虽然如此,东部地区在类型分异中也打上了非地带性烙印;而西部地区的类型分异则打上地带性烙印。这两种规律既相互对立,又相互联系。文中对此作了具体分析。最后将东西部的各种类型分别串连起来,均以赤道附近为轴,分向南北,东部和西部显示了对立相反的变异趋向。而在东西部这种对立统一之中,东部占着矛盾的主要方面,这表明南美洲地理环境如此的结构格局,在世界各洲之中的独特性。
一、南美洲气候-植被类型的组成
南美洲的气候-植被类型可以分为:热带雨林、热带稀树草原、热带荒漠、亚热带常绿林、亚热带常绿硬叶林、亚热带草原与荒漠、温带荒漠、温带阔叶林等类型。
由于该大陆的主要面积位于北纬10°和南回归线之间,特别是在赤道与南回归线之间,幅度最宽,向南步步紧缩。在上述类型中,热带类型区占主要地位,这与非洲、澳大利亚相似。但南美洲以热带雨林占优势,特别是亚马孙热带雨林最为突出,而热带荒漠却很局限,这既不同于以热带稀树草原和热带荒漠为主的非洲,更不同于以热带荒漠为主的澳大利亚。另一方面,南美洲温带类型比较狭窄,甚至有所缺失。如温带阔叶林区只限于智利南部沿海,面积也很有限;在大陆东部则告阙如。再南,因大陆延伸的纬度不够高,且面积更狭窄,所以又缺乏寒温带针叶林。至于亚极地苔原,面积很小,具有高地苔原性质,不似亚、欧、北美大陆上的低地苔原。
上述各种类型,同其他各洲同类型的分布区相比,既体现着同类型的共性,也表现了自己的特性。
亚马孙热带雨林区在南美洲所占面积,仅次于奥里诺科平原-圭亚那高原和巴西高原的热带稀树草原,但对比其他大陆同类型的分布区,它的面积最广,也最连续。年降水量多在1500毫米以上。平原宽广低平,亚马孙河横贯中央,河网稠密,长1600公里以上的支流多至17条,其中有7条超过2000公里。由于左右岸流域多雨季节的具体时间各异,所以亚马孙河不仅水量巨大,而且季节变化缓和,充分体现了赤道带河流的特性。在气候和地貌的有利条件下,这里发育有世界上最为繁茂的湿润常绿林(热带雨林),植物种类非常丰富,特有树种很多。地面覆盖了厚层的风化壳,并发育了大片砖红壤,其分布之广泛亦具有世界意义。由于植物繁茂,种类丰富,群落形成时间较早,长期与其他大陆隔离,所以动物种类丰富,而且在很大程度上表现着特有性和古老性,与植物区系同样体现了新热带区的特点,在对地理环境的长期适应中,动物普遍具有树栖生活的特点。总之,亚马孙热带雨林区在各方面重点体现了南美洲的总体特征,在世界同类型区中,不仅范围最广,也是发育最充分的。
热带稀树草原区,主要分为两区,位于亚马孙热带雨林区的两侧,北为奥里诺科平原与圭亚那高原的热带稀树草原,南为巴西高原(大部分)的热带稀树草原,南北排列具有一定的对称性。
北区在地貌结构上兼有平原和高原两个不同单元,但植被和土壤都分别以热带稀树草原和红壤为主,气候和河流水文状况等方面,基本上也体现着热带夏雨冬干的特性。圭亚那高原西部发育这热带森林,但属于半落叶林,不仅分布稀疏开敞,而且在干季时部分树种落叶。在动物区系上,也一定程度地反映夏雨冬干的特点,许多昆虫、爬虫类和两栖类,干季时都作蛰伏,鸟类也大量外移。这都体现了热带稀树草原的特性。
巴西高原除南部外,亦属于热带稀树草原。它在体现本类型的共性的同时,也表现了自己的特点。这个区域在地貌上为高原,冬夏温度均略低于奥里诺科平原;降水量较多,全年达1500毫米左右,不仅比奥里诺科平原、圭亚那高原的热带稀树草原为多,也高于非洲同类型的地区。重要河流多向北或向西流注,反映着高原地表的坡向,水量具有夏涨冬枯的共同特点。但由于上游源流地区降水量较多(如巴拉那河上游年降水量可超过2000毫米),趋向下游除圣弗兰西斯科河因下游干旱外,其他河流(如土库廷河等)水量相对较大。植被类型也反映了气候特点,以稀树草原为主,群落外貌与北区很相似。土壤以红壤占优势。必须指出,在本区东北部(沿海除外)和西南的格兰查科,其中特别是东北部,虽然同热带稀树草原有联系,但因降水减少,干季增长,在雨季内的降水量或雨季出现的时间上变动较大,已转变为旱生乔木群落和多刺灌木群落(或称为热带落叶林),并发育了红褐色土。
在南美洲的各热带类型中,热带荒漠处于极次要地位,只局限于西岸一个狭长地带。但在分布范围上它却显示出自己的特点,北起南纬3°,南至南纬30°,距赤道最近,南北延伸最狭长。除降水量极度贫乏和大部分地段年平均温度超过18的共性外,沿海因经行者势力强盛的秘鲁寒流和上泛冷水,经常多雾,特别是冬季多浓湿雾,相对湿度高达80%左右;夏季凉爽,最热月的平均温度除北段外,多低于22,属于凉夏副型,不同于大部分属于温暖副型的西南非的纳米布和几乎全部属于炎热副型的撒哈拉以及澳大利亚、北美洲等西部的热带荒漠。其年温差小,大约8左右,同上述各热带荒漠相比(除纳米布的沿海外),数值也比较小。大部分地区植物非常稀少,只在沿海山脉、安第斯山脉西坡和山麓一带、河流沿岸以及盆地中的盐土地区,生长着一些多年生的耐旱有刺的灌木、旱生草本植物,以及一些营养期短促的植物。值得指出的,沿海一带特别是北段,主要依赖冬季降雾和凝露对地面湿润,短期植物通过根系吸收水分来维持生长;还有凤梨科的一种植物,则凭借叶子吸收雾露等水分。
西岸热带荒漠之南为亚热带常绿硬叶林区,它位于南纬30°~37°之间的智利中部沿海和中央纵谷地区。由于寒流影响,加以中央纵谷又具有一定的高度,高者可达800米,所以夏季凉爽,最热月的平均温度介于17~20间,全区形成单一的凉夏副型。这与欧洲和北美洲的地中海气候区(有凉夏和热夏两种副型)情况不同。虽然澳大利亚大部分以凉夏副型为主,但其最热月的平均数值亦较高,而且还有一部分是属于热夏副型的。只有非洲的开普区可以同它相比拟,都属于单一的凉夏副型。但开普区的最热月平均温度略高,一般为20~22。因此,本区作为凉夏副型,在世界各地中海气候区中最突出,年较差亦最小,一般不到10,比开普区还低1~3。再从冬季降水量所占比率来看,本区几乎全部高达50%以上,仅加利福尼亚沿海可与之相比。这里所发育的硬叶灌丛,在外貌和种属上同加利福尼亚沿海相似,以各种金合欢和肉桂占优势。
亚热带常绿林区位于巴西高原东南部的辉绿岩高原,地势较高,冬季有霜,降水季节分配亦相当均匀,基本上没有干季,因此植被类型从热带稀树草原转为亚热带常绿林。这里主要属于针叶林,相应于北美洲东南沿海的针叶林,组成成分为古老的遗留种,以南美杉属为主,俗称巴拉那松。它是南半球古老针叶树的代表,在侏罗纪时就已出现,以后分布到这里。树干高大挺直,一般高约24~40米,直径1~25米,上下粗细均匀,除树冠部分外很少分枝,为上等建筑材料。
亚热带常绿林区之南为亚热带草原,主要包括乌拉圭和阿根廷东北部的平原。这里发育着帕姆帕斯群落,以阿根廷东北平原最典型,除沿河两岸有走廊式的森林以外,基本上是无树的草原。由于温度比较高,其冬季最冷月的平均温度近18左右,因此有人把它作为亚热带草原。但它却表现着温带草原的特征,群落具有旱生结构,草类中占优势的是硬叶禾本科植物,主要为针茅属早熟禾科和三芒草属等,呈丛状分布,草丛之间常隔以光秃地面。此外,还有多种双子叶植物,特别是菊科植物在群落中的个体数目很多。它的另一个特点是豆科植物很少。东部因降水量较多,可达750毫米左右,属于高株禾本科的帕姆帕斯群落。在这种植被上,发育着亚热带草原黑土(黑钙土的一种变型)。这是温带干草原的一个重要标志。
再南便是巴塔哥尼亚温带荒漠与半荒漠,部分并向北延伸,与亚热带荒漠相接。全区降水量介于150~500毫米之间,大部分不足250毫米,发育着旱生灌木与稀疏短草相结合的类型。大部分地区主要分布着稀疏的旱生灌木,只有部分地段和西部边缘地带因降水量较多,短草原略占优势。同时由于气候干燥,河流多间歇性,部分地区具有内流性质。作为一个温带荒漠与半荒漠区,居处中纬度的大陆东岸位置,这在世界各洲之中具有独特意义。南区虽属干荒漠的范围,但温度年较差最大不超过15,这是在世界同类型的区域中所仅见的。
巴塔哥尼亚温带荒漠与半荒漠之西,为智利南部西岸的温带阔叶林区,气候上属于温带常湿的凉夏副型,相当于欧洲和北美洲的西岸。这里夏季凉爽,南纬50°以南的地段尤其显著。如位于南纬51°26′的伊凡基列斯塔斯,夏季最热月的平均温度只有8.6,比北美洲西岸纬度更高的鲁珀特港(北纬54°18′),还低5.8。从这一数值来看,它已相当于苔原区的夏季温度,充分体现了凉夏的特点。这与大陆在此变狭,特别痛秘鲁寒流有密切联系,而在欧洲和北美洲相应的沿海却为暖流所经。这里的年降水量非常丰富,一般达2000毫米,多的超过3000毫米,相当于北美洲的西岸,但多于欧洲北段。在北美洲的西岸发育着针叶林,欧洲部分主要为落叶阔叶林,这里却发育着常绿阔叶林,主要树种为常绿山毛榉等,同时还发育有落叶阔叶和针叶树种,前者如南极假山毛榉,后者如复瓦状南美杉等。
安第斯山为南北连绵的山地,它本身表现了垂直分异,但另一方面其基带和垂直结构图谱又因纬度带的不同而有所分异,当然也因坡向而异。从纬度方面的分异来看,在南纬5°以北的北段,山脉呈条状分叉,在气候与植被方面具有暖热湿润的基本特点,拥有丰富的垂直带。低坡和山麓地带发育着热带湿润常绿林。同亚马孙平原和赤道以北的哥伦比亚西岸几乎一致,构成基带。由此上至雪线(在赤道附近为4700~4800米),分异为各种垂直的生物气候带,雪线以上为冰雪带,其上有现代冰川。南纬5°~27°的中段,地貌结构上突出表现为广阔的山间高原,除北部东坡外,降水量显著减少,如玻利维亚高原全年降水量只250毫米左右,并集中在夏季。温度低,夏季各月平均温度约15左右,冬季各月平均温度约为零上几度,但绝对最低温度达-20;日差大;多强风。因此植被极为稀疏。年降水量不足250毫米的西部,地面大部光秃,只少数地方生长一些主要的常绿小叶和矮生灌木及地衣,前者当地称做“托拉”,即托拉群落,有时泛称为山地荒漠。年降水量在250毫米以上的东部,以坚硬的禾本科草类为主,如伊除针茅,常绿小叶的矮生灌木亦占有相当地位。这种旱生群落称做普那群落,一般也称为高山干草原。南段主要指智利西岸的温带阔叶林区。这里山体狭窄,高度亦逐渐减低,形态分割破碎,并广泛分布着第四纪冰川地貌。冬温夏凉,降水丰富,除北部和东坡外,年总量超过2000毫米。西坡一带广泛覆盖阔叶林,包括针阔混交林。阔叶林中的常绿阔叶林树种占有重要地位。不仅如此,高坡地带还广泛发育着高山草甸和冰雪带。在麦哲伦海峡以北,还有两个广阔地区为冰川所覆盖。这说明了本地段具有湿凉、湿润的基本特征。
以上指出了南美洲不论在类型的组成或主要类型方面,都有别于其他大陆;而每一类型区,与其他大陆对比,在体现共同性的同时,也显示了自己的特点。
二、南美洲气候-植被类型的结构格局
以上所指出的各类型分布区,彼此既有区别,又有联系。在它们的相互联系和更替中,体现了地带性和非地带性分异规律,两者既相对立,又相联系,从而构成南美洲特有的结构格局。
安第斯山以东,各类型分布区的分异和更替,基本体现了地带性规律,奥里诺科-圭亚那热带稀树草原、亚马孙热带常绿雨林、巴西高原热带稀树草原、巴西东南亚热带常绿林、帕姆帕斯亚热带草原和巴塔哥尼亚温带荒漠与半荒漠,基本上都是南北更替,多数又是东西延伸。虽然也有个别地区体现非地带性规律,但总的来看,是次要的。为什么会如此呢?这一方面由于东部地区幅员辽阔,特别是南纬20°以北的部分。另一方面,由于地面开阔,虽有高原存在,但高度不大,除局部山岭外,一般低于1000米,巴西高原的东部较高的山岭,又偏居高原东南边缘。平原部分不仅地势更低,同时如奥里诺科和亚马孙平原在构造上都是代表东西方向的拗陷,后者分隔着圭亚那与巴西高原;拉普拉塔平原又把巴西和巴塔哥尼亚高原间隔开来。因此,东部各主要类型分布区在南北分异中又向着东西方向延伸,体现了地带性规律。
虽然如此,东部地区在类型分异中,确也打上了非地带性烙印,个别的甚至还主要地体现非地带性规律。巴塔哥尼亚高原的温带荒漠与半荒漠便是一个很好的例子。它作为一个类型区南北延伸,之所以形成一个温带荒漠与半荒漠地区,主要导因于非地带性因素:处于安第斯山东坡的雨影位置,降水量少。它的东岸有气旋经过,可招致来自大西洋的气旋,但沿海为福克兰冷流所经过,水汽供应少,加以大陆宽度在此进一步紧缩,便形成一个南北延伸的温带荒漠与半荒漠了。为什么安第斯山的东坡在这里会处于背风的雨影位置,以致形成温带荒漠与半荒漠呢?这又和它位居西风带的纬度位置分不开。因此,它主要是作为一个非地带性单位,但也渗透着地带性因素。与此相反,亚马孙热带雨林作为一个地带性单位,却也打上非地带性的烙印。它同南北邻区不仅南北更替,而且向东西方向延伸,这是地带性分异规律的体现。它所以能在赤道附近发育如此之广,并且基本上又向着东西方向延伸,是与它的构造地貌状况(一个广大的、东西延伸的拗陷和平原)分不开的。它在世界上同类型的地区中,为什么降水最多,多雨面最广,植物和动物区系又体现丰富性、特有性和古老性?所有这些又都同非地带性因素有密切联系。亚马孙平原向着供应水汽来源的热带北大西洋气团开敞,这同非洲的刚果盆地恰恰相反;平原的西部背倚安第斯山,后者对气流抬升起着重要的促进作用;再者,它作为一个热带雨林区早在第三纪时就已形成。这些非地带性因素对于本区热带雨林区的充分发育,具有重要意义。这也就是说,本区作为一个地带性单位的热带雨林的充分发育,在不小的程度上也是以非地带性因素为条件的。还要指出的,这里地带性与非地带性规律又处于相互对立之中。首先,作为一个热带雨林区,它的主要部分偏居赤道之南。这显然同圭亚那高原的存在,及其在东西两部分向南突出使平原向南偏移和巴西高原的向西、北方向低斜,都是紧密联系的。其次,热带雨林区西部的开阔和东中部的变狭,也是同非地带性的地貌因素的制约分不开的。可见,亚马孙热带雨林区体现了地带性与非地带性规律的矛盾统一:两者既相对立,又相渗透。就现阶段来看,在这一对矛盾之中,地带性规律站着矛盾的主要方面。否则,为什么奥里诺科平原不会成为热带雨林区呢?
再看西部地区,这里南北纵列着一座高峻连绵的安第斯山区,形成一个非地带性的地貌大区。它的内部具有丰富的垂直带和多种多样的垂直结构图谱。在这些方面,世界各大山区很少可以同它相比拟。不仅如此,它还使以东和以西地区打上非地带性烙印。如西岸热带荒漠的接近赤道和南北绵延狭长,巴塔哥尼亚温带荒漠与半荒漠的形成,都同安第斯山的南北纵列分不开。当然这同冷流的影响也是有联系的。哥伦比亚西岸和亚马孙平原的热带雨林之所以一分为二,是因安第斯山的纵隔而造成的。另一方面,它本身也体现了地带性的结构规律,如有最丰富的垂直带:从热带雨林至高山冰雪带,这仅能出现在赤道附近。它又为什么具有多种多样的垂直结构图式呢?这同它跨有冗长纬度幅度分不开。抑有进者,它在南北方向上还可分为不同的地段,各自体现着不同的垂直分异图谱。所有这些都指出了作为非地带性大区的安第斯山,也深刻地打上了地带性的烙印。同时,这也说明了尽管非地带性因素对地带性规律可以起着偏离甚至掩盖的作用,但却不能消除地带性规律的普遍意义。当然,非地带性因素对地带性规律的体现,又是也会起着一定的烘托作用。
综上所述,不论在东部地区或西部地区,地带性规律同发地带性规律既相对立又相联系。东部地区以地带性结构规律为主,西部地区以非地带性结构规律为主。两者对立而又共处于一个大陆之中。因东部地区占有大陆的主要面积,特别是南纬20°以北的部分幅员最广,重点体现了南美洲的综合特征,因此从整个洲看,地带性结构规律居于矛盾的主要方面,但对比其他大陆,非地带性结构规律却又显得非常突出。
再从各个类型分布区的更替关系上看,不论是两两对应的地区或是串连各区所显示的变异趋向,东西部也形成对比。前一情况,如智利南部西岸的温带阔叶林区,同巴塔哥尼亚温带荒漠、半荒漠是两个相对应和对立的类型。在自然地理综合特征上,前者体现湿润性,后者体现干旱性,一山之隔,迥然各异。但两者又是联系的,即构成对立是有条件的,这就是由于安第斯山的存在,智利南部西岸降水量更见增多,而巴塔哥尼亚却饱经干旱。另一方面,两者更替又是联系的,虽然中间隔着山岭,但智利南部西岸的温带阔叶林,从西向东是通过高坡的山地混交林,越过山顶的冰雪带,至东坡高坡的岛状分布的山地混交林,再经低坡和山麓地带的禾本科灌木干草原,最后转为半荒漠与荒漠。其他两两对应的类型也存在着类似情况。如西部的亚热带常绿硬叶林同它以东的亚热带荒漠,西岸热带荒漠的南段同巴西高原热带稀树草原的西南部,西岸热带荒漠的北段同亚马孙热带常绿雨林,哥伦比亚西岸热带雨林北段同奥里诺科平原热带稀树草原,都在不同程度上显示着对比,同时也是相联系的。
更具重要意义的,把东西部各类型分别串连起来,它们各自又显示了不同的变异趋向。如东部以赤道附近的亚马孙热带雨林区为轴,分向南北,其变异的主要趋向是逐渐趋干旱,不论在气候、水系的水量及其季节变化或是土壤植被类型的变异,都是如此。自亚马孙平原热带雨林区向北转为奥里诺科平原-圭亚那高原热带稀树草原,其西北一带降水量更少,干季更长,并发育着旱生乔木群落和多刺灌木群落。亚马孙平原热带雨林之南,转为巴西高原热带稀树草原;再南,在大陆内部直接转入亚热带荒漠、温带荒漠与半荒漠,在东部外侧则经由亚热带的常绿林(针叶林)和干草原,转入温带荒漠与半荒漠。向北或向南,特别是向南,都是从全年湿润转向干湿交替,终至进入全年干旱。这种从湿润转向干旱的更替趋向,具体反映于降水量减少,干季加长,河流水量变小,及其季节变化趋于极端,植被向旱生类型更替等。西部地区如以赤道附近、纬度位置大致相应于亚马孙平原热带雨林区(其大部分偏于赤道之南)的西岸热带荒漠为轴,分向南北,主要是逐渐转向湿润。如向北通过0°~南纬3°一段狭窄的稀树草原区,转为哥伦比亚西岸的热带雨林区,向南则逐渐转为亚热带常绿硬叶林区和温带阔叶林区,不论向北或向南,在气候、水系和水文特征、土壤与植被类型等方面,都逐渐体现湿润性。这与东部各区间的更替趋向恰恰相反。这种全面而强烈的对比,是以安第斯山的纵列为条件的。
由此可见,东西部的对立,不仅表现于东西两两对应的区域,而且反映于东西部区际间更替趋向的全体上。对立的东西部却又处于全洲的统一体中。而在东西部的对立统一之中,东部占着矛盾的主要方面。因此,综合起来看,东西部的这种对立统一,并以东部为矛盾主要方面的特点,全面表达了南美洲地理环境结构格局在世界各洲之中的独特性。
(原文载《地理教学》1980年第1期,选入本《文选》时题目和内容略有改动)

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