第二章甘肃省自然概况
一、自然条件
甘肃省位于东径92°13′-108°46′,北纬32°31′-42°57′,地处我国西北内陆。西部以祁连山与青海省为邻,南部以岷山与四川省接壤,东部以子午岭与陕西省为界,北至西与宁夏、内蒙古、新疆和蒙古人民共和国毗连。全省东西长1655公里,面积约45.4万余平方公里,占全国土地面积的4.7%。境内以东、南部温湿多雨,中、北、西部干旱少雨;河流分属于长江、黄河两大水系以及部分内陆水系(据甘肃植被)。
1、地形地貌
地形地貌是自然环境的组成要素之一,对生物多样性有着不可忽视的影响和作用。甘肃省地处黄土高原、青藏高原和蒙新高原的交汇地带,分属黄河流域、长江流域及内流河流域。在构造上主要属鄂尔多斯地台、阿拉善-北山地台、祁连山褶皱系和秦岭褶皱系。本省地域狭长、地势呈西南高、东北低,地貌实为一个山地型高原。海拔在550-5808米之间。阿尔金山全脉以近似东西向伸入甘肃省西部;祁连山以西北-东南向自河西南缘向陇中延伸,西秦岭山地以数条东西的山脉盘踞在陇南地区;六盘山纵贯本省东部,成为陇东、陇西的分界线。全省除陇南部分谷地和疏勒河下游谷地地势较低外,大部分海拔都在1000米以上,山地和高原是主要的地貌形态,平原主要见于河西走廊。省境东南部重峦叠嶂,山高谷深,流水侵蚀作用强烈;中、东部为堆积深厚的黄土覆盖,属典型的黄土地貌,水土流失严重;河西走廊地势坦荡,绿洲与沙漠戈壁断续分布;北山气候干燥,风力剥蚀作用显著,为内蒙古高原的西端;西南部的祁连山脉、西倾山脉和甘南高原,地势高耸气候寒冷,高山极高山带有现代冰川地貌。根据地势高低及地形特征全省可分为六个区:
1)河西走廊高平原区: 位于甘肃西部祁连山以北,北山山地以南,东起乌鞘岭,西至甘、新边界,是东西长约一千公里,南北宽几公里至数百公里的狭长地带。大部分海拔在1000-1500米之间,地势自东向西、由南向北倾斜,由冲积、洪积平原组成。
2)陇中黄土高原丘陵区: 位于甘肃省中部和东部,陇南山地以北,东起甘陕边界,西至乌鞘岭,海拔1200-2200米,黄土堆积厚。接近南北走向的六盘山把黄土高原分为陇东黄土高原和陇西黄土高原。陇东部分地势大致由东、北、西三面向东南部缓慢倾斜。由于流水的长期侵蚀、切割,黄土高原被分割为大小不等的塬、梁、峁、崾岘和纵横深切的沟壑等地形。陇西部分是我国黄土高原最西部分,祁连山的余脉,延入本区,成为黄土包围的石质山岭,犹如突出于“黄土海”上的“岩石岛”,如老虎山、屈吴山、马啣山、华家岭等。区内地形起伏较大,水土流失严重,是我国黄土高原受流水纵横深切,沟壑遍布的典型地区。
3)北山山地:位于河西走廊北部的马鬃山、合黎山、龙首山等统称北山或走廊北山。为一系列断续的中山山地,大体呈西北-东南走势,东西长达千余公里。海拔1500-3616米。由于气候干燥,风蚀严重,山地岩石与山麓砾石裸露,形成典型的戈壁景观。
4)陇南山地: 位于本省南部,甘南高原以东,渭河以南,属秦岭山脉的西延部分。为具有红色丘陵盆地的断裂隆起,深切割的中山。区内山峦重迭,山高谷深,地形以山地和丘陵为主,整个地势西高东低,东部海拔不足2000米,西部介于1500-4000米之间,相对高度500-1000米之间。本区是黄河水系和长江水系在省内的分水地带,是渭河、洮河、白龙江、西汉水的发源地,山岭较多,河谷川坝面积小,河道交错,水文网密集,河流水量丰沛,水利资源丰富。山地多为土石山坡,坡耕地面积广,森林分布不均匀,降水多为暴雨形式,极易造成水土流失、滑坡等。
5)甘南高原区: 位于本省陇南山地及其过渡带以西,系青藏高原东部边缘的一部分。区内海拔高度3000-4000米,地势大致东低西高,分布有许多大片的平坦滩地,水草丰美,为天然牧场,地面坡度小于30,局部还有沼泽分布。阿尼玛卿山的最东端伸入甘肃省的西南角,高峰乔本格日,海拔4806米,是本区的最高峰。此外,还分布有碌曲盆地和夏河盆地等。
6)祁连山高山区: 位于河西走廊南部,甘青两省的交界处。山脉东起乌峭岭,西止当金山口。甘肃省的高山极高山几乎全部集中于本区,区内山地高程多为4000-4500米。祁连山地由七条大致平行的山岭和山间盆地组成,呈西北-东南走向。区内主要山岭有:走廊南山、冷龙岭、陶勒山、野马山、大雪山、陶勒南山、疏勒南山、赛什腾山等;主要河流有:石羊河、黑河、陶勒河、疏勒河、党河、大哈勒腾河等。山地北坡高差在2000米左右,南坡高差大都不到1000米。祁连山许多山峰终年积雪,发育着现代冰川,总面积近2000平方公里,是河西走廊农耕区的天然“高山水库”,也是内陆河的源泉。
2、气候
甘肃远离海洋,属大陆性气候。由于地形条件复杂,气候多样,由南至北具有北亚热带、暖温带、温带、寒温带等多种气候类型。除高山阴湿地区外,省内大部分地区具有气候干燥,气温年、日较差大,大陆性强,光照充足,雨热同季,水热条件由东南向西北递减等主要气候特征。此外,气候的地域差别也较大,兼有亚热带湿润气候区、暖温带湿润区和干旱气候区、温带半湿润区和半干旱气候区、干旱气候区、高寒气候区等多种气候类型区。由于甘肃多山地和高原,地势起伏大,因而山地垂直气候差异显著,形成了不同的垂直气候带。气候的不利因素较多,主要有干旱、冰雹、暴雨、霜冻、干热风、大风和风沙等灾害性天气。
全省平均年太阳辐射量约为443800-661500焦耳/平方厘米。年太阳辐射的分布自西北向东南逐渐减弱。河西走廊和甘南高原是甘肃省太阳能最丰富区,陇南地区相对较为贫乏。全省年日照时数在1700-3300小时之间,分布趋势自西北向东南逐渐减少,河西中、西部日照最为充足,河西东部次之;陇南地区年日照时数最少,通常在1800小时以下;其余各地年日照时数为1800-2800小时。
甘肃省冬季寒冷,夏季温热,春秋气温多变,年较差和日较差大。全年平均气温为0-14℃,年平均气温的分布趋势大致自东南向西北,并随着地势的增高而逐渐降低。陇南南部是本省最温暖的地区,年平均气温高达14℃以上;祁连山区和甘南高原是最冷的地区,年平均气温在4℃以下,其余各地为8-10℃。
甘肃省因深居内陆,大部分地区干旱少雨,年降水量在40-800mm之间。有72%的地方年降水量少于500mm,58%的地方年降水量在300mm以下。总的分布趋势由东南向西北递减,地区差异性大。其中,河西走廊降水量最少,年降水量在200mm以下;陇东南部、甘南南部和陇南东部降水量最多,在600mm以上;其余地区年降水量为200-600mm。
3、水文
甘肃省位于我国湿润区向西部干旱区的过渡带,地表水系复杂多样,境内河流分为内陆河、黄河、长江三大流域,共12个水系,较大河流450多条。本省自产地表水资源量299亿立方米,分布极不均匀,由东南向西北递减。平均年径流深度65.9mm,在全国居27位。人均水资源占有量1510立方米,为全国平均数的二分之一,是水资源贫乏省份之一。
二、植被概况
甘肃省地跨我国东部季风湿润区、西部干旱区、青藏高寒区的交汇地带,境内自然条件复杂,植被类型繁多。由于纬度、气候、地形、地貌等因素的差异,大部分植被自南向北呈明显的纬度地带性分布。在一些山地,如祁连山、西秦岭及甘南高原,植被还有明显的垂直地带性分异。各山地垂直带谱的特征,由其所处的地理位置和水平植被带所决定。根据甘肃省特定区域中的生境条件、所出现的植被类型分布情况及目前通用的地带性原则,将甘肃省植被区划为六大系统(据甘肃植被):
1)北亚热带森林植被区域: 本区域处于甘肃南部与四川、陕西交界的一隅,从两当、徽县的嘉陵江河谷地带的站儿岗、嘉陵、虞关,向南至康县以西的武都、文县。整个区域属南秦岭山地,山高谷深,地势从西北向东南倾斜。植物区系成份复杂,处于南北过渡类型。本范围与植被区域一致,种类丰富,据估计有3000多种,是本省植物种类最多的地区。组成的植被类型为含有常绿阔叶树种的落叶阔叶林。目前,因人类活动范围逐渐扩大,故原生植被日渐缩小,为次生植被与人工植被所代替。
2)温带森林植被区域:本区域范围,北界北秦岭北坡山麓,向西经武山县的滩歌林场,折向南沿礼县西部县界而至宕昌东,东抵陕西省界南接北亚热带森林植被区域。与温带草原植被区域,甘南草原、山地植被区域相邻。全区分为徽成盆地暖温带落叶阔叶林和西礼盆地温带落叶阔叶林两个植被区。前者植被类型以锐齿栎为主的栎类落叶阔叶林;后者植物群落的种类组成乔木以华山松、辽东栎、桦林为主。在植物区系成份上榛属、椴属的一些种属于东北成份;虎榛子是黄土高原成份;狼针茅、芨芨草、长芒针茅等属欧亚草原成份。
3)温带草原植被区域:本区域范围在北秦岭以北,营盘水至大景一线以南的陇中、陇东黄土高原地区。东以子午岭为界,与陕北黄土高原相邻,西抵青藏高原东北边缘。南部的北秦岭是森林与草原的界山;北部祁连山东延的老虎山是荒漠与草原的界山。境内有六盘山、华家岭、马啣山等山地对该区域内的水热条件产生很大的影响,因而又可分为甘肃黄土高原南部森林草原植被区、甘肃黄土高原中部典型草原植被区和甘肃黄土高原北部荒漠草原植被区。
4)温带荒漠植被区域:包括整个河西走廊平原部分和北山山地。本区内有石羊河、黑河、疏勒河三大内陆水系流贯其间。由于降水很少,三大水系水量不足,因此大地与地表都很干燥,属本省干旱区域。植被特征以超旱生、旱生的灌木、半灌木和小半灌木为主。本区可进一步区分为河西走廊东部温带荒漠植被区、河西走廊西部温带荒漠植被区和安敦盆地暖温带荒漠植被区。
5)祁连山地植被区域:指祁连山和阿尔金山在甘肃境内的部分由一系列平行山岭和山间盆地组成,大体成西北至东南走向,一般海拔在3000-4500米以上。海拔4000米以上的山地,有常年积雪,发育着现代冰川。山地气候从东向西变得干燥,植被也由森林向荒漠演变。根据植被类型与地理环境,可分东祁连山亚寒带针叶林植被区和西部祁连山-东阿尔金山山地草原、荒漠植被区.
6)甘南草原、山地植被区域:本区处于甘肃省的西南部,属青藏高原西北边缘的一部分,西部与南部和青海、四川两省接壤,区域内有阿尼玛卿山、岷山、迭山、太子山等山脉纵横其间,地势高耸,山地海拔都在4000米以上;从南至北地势逐渐升高,气温逐渐降低;年降水量均在400mm以上;东部山地为森林类型,而西部的甘南高原为高寒草甸类型。根据地理环境与类型的差异,可分为洮岷山地亚寒带针叶林植被区、甘南高原高寒草甸、草原植被区。
三、物种多样性概况
尽管对甘肃省的动物、植物的研究和考察工作早在二、三十年代就已开展,但总的来说对甘肃省生物资源的研究和调查工作还很不足,尤其是对低等动、植物和微生物等的了解还比较少。
甘肃省的高等植物种类多样,迄今新的分类群和新记录物种仍在不断描述发表和增加。目前已记录、定名的高等植物4500余种。蕨类植物经济价值很大,甘肃有34科78属292种6变种,其中药用蕨类植物82种。我省也是食用蕨菜的主要产区之一,所产蕨菜不但供应国内市场,而且还大量出口到国外。裸子植物是组成常绿或落叶针叶林的树种,甘肃省共有8科24属59种6变种。据不完全统计,甘肃共有被子植物约198科980属4000余种。甘肃被子植物区系组成以温带成份为主,但植物区系组成的过渡性十分明显,组成成份复杂多样,是中国植物区系的一大交汇中心。另外,也存在着大量的古老科、属和孑遗属、种,如水青树、连香树,珙桐、杜仲、沙冬青等。甘肃省虽然分布有众多的中国特有属、种,但相对而言,甘肃特有的属种数量较少。
目前,甘肃已知的无脊椎动物有12门,近6000种,分别占无脊椎动物已知门和物种数的约33.33 %和0.60 %,其中昆虫有28目,4000余种,分别占我国已知昆虫相应目、种的82.4%和10%。现未被人们所认识的无脊椎动物种类可能更多。甘肃省共有各种脊椎动物约872种,其中,哺乳动物169种,鸟类495种,爬行动物67种,两栖类32种,鱼类109种。甘肃省的脊椎动物各类群占全国脊椎动物总数的比例见表1-1。在甘肃的脊椎动物中被列入国家重点保护的有108种,列入《中国生物多样性保护行动计划》优先保护的种类136种,列入《中国濒危动物红皮书》的有116种。北亚热带、温带森林植被区域是我省动物资源最为丰富的地区,如大熊猫、羚牛、金丝猴等物种集中分布在该地区。另外,温带荒漠植被区域脊椎动物组成也比较独特,是我省荒漠有蹄类集中分布的地区。
表1-1甘肃省脊椎动物和高等植物物种数及与全国的比较
种类 |
中国 |
甘肃 |
种 |
科 |
属 |
种 |
占中国种数的比例(%) |
鱼类 |
719 |
12 |
66 |
109 |
15.2 |
两栖类 |
284 |
9 |
16 |
32 |
11.3 |
爬行类 |
343 |
10 |
35 |
67 |
19.5 |
鸟类 |
1260 |
54 |
223 |
495 |
39.3 |
哺乳类 |
504 |
27 |
98 |
169 |
33.5 |
苔藓植物 |
2200 |
|
|
>80 |
|
蕨类植物 |
2600 |
25 |
78 |
292 |
11.2 |
裸子植物 |
200 |
8 |
24 |
59 |
29.5 |
被子植物 |
25000 |
198 |
980 |
4000 |
16.0 |
近年来,人口的快速增长和经济的发展对资源和生态环境构成了巨大压力,致使许多动、植物严重濒危,生态系统不断恶化。目前甘肃省已有濒危植物约190种,濒危脊椎动物108种。除已保护的濒危动、植物外,大量的其它物种也受到了不同程度的破坏。
四、植物区系概况
根据初步统计,甘肃已记录、定名的高等植物约4500余种。其中种子植物206科1004属4000余种。甘肃植物区系组成以温带成分为主,温带属性是甘肃植物区系的基本特征。裸子植物中,北温带分布的松科和柏科在甘肃裸子植物中占优势。被子植物中,在甘肃种类最多的科也具有明显的温带性质,大多为温带分布科或世界分布科,如毛茛科、杨柳科、虎耳草科、十字花科、百合科、菊科、禾本科、豆科、蔷薇科、伞形科、唇形科、石竹科、忍冬科、藜科、紫草科、龙胆科等。从属的分布型来看,约有709属为世界广布或温带分布型,也反映了甘肃植物区系的温带性质。与此同时,甘肃植物区系组成的过渡性十分明显,组成成份复杂多样。如海桐花、杜英、金缕梅等热带、亚热带性质的科属种类分布的北缘可达文县、康县、武都等地;双盾木、青荚叶、鱼腥草、领春木、旌节花等东亚分布型的类群分布区的西北边缘可至陇南、天水;甘肃也是中国—喜马拉雅分布的星叶草、桃儿七、猫儿屎等分布的东北缘;地中海、西亚至中亚分布型中的一些类群,如沙拐枣、白刺、红砂、花花柴、霸王、盐爪爪等是河西荒漠区的主要建群植物。因此,甘肃是中国植物区系的一大交汇中心。此外,甘肃植物区系中还有大量古老科属和孑遗植物种类,如星叶草、独叶草、水青树、连香树、领春木、珙桐、裸果木、半日花、沙冬青、锁阳、山白树等等。这些类群的存在反映了甘肃植物区系起源的古老性。
五、主要实习地概况
1、祁连山自然保护区
祁连山地处青藏、蒙新、黄土高原的交汇地带,跨甘、青两省,长达千余公里。甘肃祁连山国家级自然保护区位于祁连山山脉北麓,南接青海,西至玉门,东邻永登连城,北与河西走廊想望。祁连山自然保护区的地形复杂多样,全区为高山和谷地地貌,海拔一般在3000—4500m之间,相对高差1000—2000m,山势西高东低,最高峰为5564m,保护区内海拔4000m以上的许多地区终年积雪,发育着现代冰川。祁连山自然保护区位于欧亚大陆的中心地带和青藏高原北缘,形成了大陆性高寒半湿润山地气候,但由于地域广阔,地貌复杂,区内气候差异很大,山地的垂直气候带明显。保护区东部降水较多,而西部降水较少。
祁连山自然保护区的地带性植被可分为东祁连山冷龙岭亚寒带针叶林植被区和西祁连山—东阿尔金山山地草原、荒漠植被区。由于海拔高,相对高差大植被的垂直带十分明显。例如,东祁连山冷龙岭亚寒带针叶林阴坡从低到高为山地荒漠草原、山地草原、以青海云杉为建群种的亚寒带针叶林、高山杜鹃灌丛和高山草甸。区内有青海云杉林、祁连圆柏林、油松林、山杨林、桦木林等森林群落。祁连山自然保护区植物资源丰富,是我国生物多样性保护的重点地区之一,保护区内有维管植物约84科399属。其中,被子植物约1020种,裸子植物10种,蕨类植物14种。
2、河西荒漠地区
河西走廊位于祁连山以北和北山山地-阿拉善高原以南,长约1000km,宽约30—100km,海拔1000—3200m。河西走廊的的年平均气温约4--10℃,年降水量大多在200 mm以下,而且自东向西明显呈递减的趋势。走廊内共有大小河流50条,多发源于祁连山,形成了三个内陆水系,即安西—敦煌盆地的疏勒河水系、酒泉—张掖盆地的黑河水系和武威盆地的石羊河水系。
由于地形地貌和气候的影响,虽降水量的减少,荒漠化程度自东向西加深。河西走廊东部气候比较湿润,荒漠植被有明显的草原化特点,植被类型较多,种类组成也相对丰富,形成了一系列草原化荒漠群落,如珍珠猪毛菜群落、柠条锦鸡儿群落等。群落伴生多种荒漠草原成分,如沙生针茅(Stipa glareosa)、短花针茅(S. breviflora)、冷蒿(Artemisia frigida)、耆状亚菊(Ajania achilloides)等。走廊西部气候干燥,形成了典型荒漠植被,植被稀疏,种类组成贫乏。在砂质戈壁上分布的地带性植被有琵琶柴、珍珠猪毛菜、泡泡刺、膜果麻黄、甘肃霸王等群落。石质低山和残丘上主要为合头草、木本猪毛菜群落。流动沙丘上主要为沙拐枣和籽蒿群落,固定、半固定沙丘等处则分布有梭梭、白刺等。走廊西端为极旱荒漠。据初步统计,河西走廊有种子植物53科,156属,约330种,其中,裸子植物有柏科和麻黄科2科。种子植物的优势科主要为藜科(约50种)、菊科(约44种)、禾本科(约33种)、豆科(约26种)、十字花科(约20种)、蒺藜科(约14种)、蔷薇科(约10种)和柽柳科(9种)。
3、兴隆山
4、崆峒山
5、子午岭
6、小陇山林区
7、白龙江、洮河林区
白龙江、洮河林区在迭部、舟曲、桌尼、临潭、夏河和武都、文县境内,地处青藏高原东端,地形沿岷山山脉自西向东逐渐倾斜,以迭山为界,分为洮河、白龙江两个水系,境内山峦重叠,地势陡峭。林区气候属北亚热带大陆湿润气候,具有高山气候特征。由于地形地势、植被等因素的影响,境内气温、降雨量差异很大。其中,迭部林区平均气温6.9℃,年降雨量750多毫米,多集中于7—9月;舟曲林区平均气温12.9℃,年降雨量450毫米;洮河林区平均气温3.1℃,年降雨量520--660毫米。由于地形复杂,区内垂直气候明显。
白龙江、洮河林区是我国西部亚高山暗针叶林的重要组成部分,植被覆盖率较高,植物种类繁多,区系成分复杂,基本上属于北亚热带向暖温带过渡类型。区内植被主要由北温带的云杉、冷杉,暖温带的杨、桦、椴、栎等以及被亚热带的针、阔叶树组成,垂直和水平分布明显。主要树种有岷江冷杉、四川冷杉、秦岭冷杉、黄果冷杉、巴山冷杉、洮河冷杉、鳞皮云杉、青扦、麦吊云杉、紫果云杉、青海云杉、铁杉、油松、柏木、落叶松、华山松和阔叶树红桦、白桦、山杨、槭树属、槐等组成。灌木以杜鹃花属、茶镳子属、小檗属、忍冬属、悬钩子属、柳属、沙棘属、绣线菊属、缰子栎等植物为主。
8、白水江自然保护区
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