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草原为什么无林

已有 4683 次阅读 2010-2-25 18:18 |个人分类:未分类|系统分类:论文交流

草原为什么无林?

盛夏季节,许多人喜欢到内蒙古大草原去旅游,那里有蓝天白云,有无边的草地,有看不尽的花花草草,但就是没有大面积的森林。有些地方虽然也栽种了一些树木,但是都生长不好,不是枯死,就是一些生长状况很差的“小老头树”。这常常引起人们的好奇:为什么草原无森林?

要说清楚这个问题,还是要从什么是草原说起。

草原定义讲科学

在我们阅读报纸、杂志的时候,经常可以看到一些与草地相近的词,如草原、草甸、草坪等。这几个词虽然都有一个“草”字,但科学意义就大不一样了。天安门广场的绿地不可以叫草原,只能叫草坪或草地;内蒙古辽阔的草地,通常都被人们叫草原。

很显然,这几个名词的科学内涵是有区别的。

首先说草原。从植被生态学角度而言,所谓草原,是指那种分布于半湿润、半干旱到干旱地区,主要由耐旱的多年生草本植物组成的天然群落,是不受地表水与地下水影响而形成的地带性天然植物群落。

这里至少包括5个意思:草原是天然植物群落;草原是地带性植被类型;草原植被在形成过程中不受地表水与地下水影响;草原分布于半湿润、半干旱到干旱地区;草原植被主要由耐旱的多年生草本植物组成。

现代汉语词典》(2007)关于“草原”一词的解释是:“半干旱地区主要生长草本植物的大片土地,间或杂有耐旱的树木。”此说有一定植被生态学味道,但似乎不够严谨。所以我们说,草原是天然的草地植被,是指在不受地下水或地表水影响下而形成的地带性草地植被。我国大兴安岭以西的内蒙古草原,青海、甘肃的荒漠草原,都是这种类型,都叫做草原。

“草甸”一词则与草原完全不同,它是指可在全国不同气候带下分布,形成于季节性地表水或地下水影响下,主要由中生植物组成的非地带性的天然植物群落。

“草甸”一词至少包括4个方面的科学内涵:草甸是天然植物群落;是非地带性植被类型;形成过程中受季节性的地表水或地下水的影响;植物以中生植物为主。

“草地”一词,则泛指由低矮草本植物为主的绿地。它不像草原、草甸属于严格意义上的植物群落学的概念,是植被中的一个类型。草地既可以是天然的草原、草甸,也可以是人工建成的草坪或者草地,因而意义较为广泛。

草坪,指的是由人工建植并管理,主要由禾本科植物组成的低矮、茂密,具有特殊功能的草地。所以,天安门广场的绿地可以称为草坪或者草地;内蒙古那辽阔的土地,可以叫草原或者草地;许多河流两侧或者沿海滩涂长草的土地,则是草甸,也可以叫草地。

从草原的科学内涵中,我们可以看出,草原、草地、草甸和森林是有严格区别的。不仅如此,我们还可以从草原的分布中看出其必然规律。

天然分布有规律

我们草原的面积为4亿hm2,占国土面积的40%以上。主要分布于内蒙古、西藏、青海、吉林、辽宁等省、区。基本可以分为三个类型:温带草原、高寒草原和热带—亚热带草地。其中,天然草原的主体是温带草原。

温带草原是指分布于温带地区的各种不同类型的草原。

我国的温带草原,主要分布在我国北方,即从东北平原越过大兴安岭,经过蒙古高原、黄土高原到新疆山地。

从全世界范围看,温带草原是欧亚大陆草原的东部延伸。在大片的温带草原内,自东北向西南,又分别形成了温带草甸草原、温带典型草原和温带荒漠草原三个类型。

温带草甸草原是温带草原中植物种类最丰富、生产力最高、景观最华丽、生态与环境最优越的一个类型。主要分布在森林向草原过渡的地区,在草原带的最东方向,如大兴安岭东麓的低山丘陵以及某些山地草原带上部。著名的呼伦贝尔草原、锡林郭勒草原以及新疆阿尔泰和伊犁等地,是草甸草原广为分布的地区。植物主要由中旱生、多年生、丛生禾草及根茎禾草和中旱生、中生杂草类组成。土壤为最肥沃的黑钙土,土壤有机质含量在4%以上,腐殖质层的厚度在100厘米以上。

温带典型草原主要分布于中国呼伦贝尔高平原西部、锡林郭勒高平原的大部分地区以及阴山北麓、大兴安岭南部、西辽河平原等地。植物主要为真旱生与广旱生多年生丛生禾草,如大针茅、冷蒿、冰草等。在某些条件下,温带典型草原由灌木如小叶锦鸡儿与小半灌木如冷蒿等组成。土壤主要为栗钙土,有机质含量在2%~4%之间,腐殖质层的厚度为50厘米左右。这是我国草原中分布最广也最具有典型性与代表性的一类草原。

温带荒漠草原分布于温带典型草原带往西的狭长区域内。在我国,东西分布于750~1140E之间、南北跨370~470N,如内蒙古中西部、宁夏北部、甘肃中部以及新疆等地。植物主要是多年生、旱生、丛生小禾草为主,如小针茅、多根葱等,并有较高数量的旱生、强旱生的小半灌木与灌木,如中间锦鸡儿等。土壤主要为棕钙土,肥力较低,有机质含量一般低于2%。这类草原是温带草原中生产力最低的一个类型。

高寒草原主要分布在我国西藏、新疆和青海、甘肃境内,约占全国草原总面积15%。植物主要是耐寒的中旱生或旱中生多年生草本植物或小半灌木。如紫花针茅等。土壤主要为高山草原土,一般具薄而松的草毡层和淡色腐殖质层,有机质含量较高,可在3%以上,土壤有效肥力较低,不过具有较高的潜在肥力。

通过比较草原分布的地区,我们可以知道,生态与环境的特点决定草原不可能生长由高大乔木组成的大面积森林,只能生长低矮的草本植物与灌木。

干旱少雨树难活

我国草原主要分布在400毫米等雨量以西的地区,即我国西北干旱区。这一地区远离海洋,深居内陆,海洋暖湿气流难以到达,降水稀少,蒸发量大,是典型的干旱、半干旱大陆性气候。年降水量通常在400毫米以下,并且从东到西逐渐减少(新疆除外)。在我国400毫米等雨量一般以温都尔庙—百灵庙—鄂托克旗—盐池一线为界,在这条界线以东,年降水量300~400毫米,干燥1.5~2,是我国温带典型草原大面积分布的地区。

在这条线与贺兰山之间,年降水量200~300毫米,干燥度2~4,是荒漠草原广为分布的地区。

在贺兰山以西则是广大的荒漠和戈壁地区,年降水量低于200毫米。新疆南部年降水量都在100毫米以下。不仅如此,这个地区的降水变率很大。

这样的气候特点,根本不能满足需水量较大的森林的要求。研究表明,我国北方地区,在自然条件下,森林只能正常生长于年降水量大于400毫米的地区。只有草本植物和灌木能够适应干旱的自然条件。

旱生植物多草本

通过上面的介绍,我们知道,在我国,天然草原的空间分布主要受降水量制约,而不是温度。世界上其他地区也是如此。目前,世界上有22%25%以上的陆地被草原覆盖,既有分布在温带地区的,又有分布在热带地区的。天然草原通常主要分布于降水量少的半干旱、干旱地区。

在这些地区,因为降水量较少,所以不可能生长以乔木为主的森林,只能生长需水量较低的草本植物,尤其是耐旱的旱生植物。

可以说,草原在地球表面的这种自然分布,是干旱的生态环境与耐旱植物相互适应、相互选择的结果。

在降水量比较少的干旱和半干旱地区,许多耐旱植物在形态、生理功能等各方面形成了其他中生植物、水生植物所不具备的特点,从而成为一类特殊的旱生植物类群。

这些旱生植物类群有哪些特点呢?

从形态上看,叶子具有十分明显的旱性结构特征:叶表面积和体积的比例减小;叶子细胞变小,细胞壁增厚;叶子气孔密度增加;叶子上常有浓密的表皮毛或白色的蜡质;叶子也常含有树脂、单宁,或其他一些胶体物质;有些旱生植物的叶子肉质化,有很发达的储水组织。

旱生植物的根也有很大变化,如有较高的根/茎比率。有些植物的主根可以扎得很深,像一种滨藜,地上的茎干虽然只有1~2高,主根却可深达4~5。牧豆树和骆驼刺的主根可深达20

有些旱生植物的叶子往往非常退化,茎上已不再发育出叶片(或有一些非常退化的鳞片叶),却在幼小的绿色枝条上进行光合作用,形成所谓同化茎。这些同化茎以后也可能脱落。还有些旱生植物的枝条,在干旱季节会及时枯死,以减少水分的蒸发,同时将体内的需水程度减至最低。诸如此类。

也正因为旱生植物所具有的这些特点,才可能在降水比较少的干旱、半干旱地区生存、发展,进而形成草原植被。

具备上述特点的主要为草本植物和灌木。

至于大多数可以成为森林的乔木植物,通常都是对水分要求较高的中生植物。如我们常见的柳树、槐树、杨树等,都是中生植物的代表。

土壤坚实难扎根

草原无林主要由气候条件决定,是耐旱的草本植物、灌木与气候环境相互选择的结果。其实,草原无林还与土壤特点有关。

典型草原地区的土壤是栗钙土,这种土壤一般在30厘米以下有一个紧实的B,所谓B层,这是土壤形成过程中形成的淀积层,典型草原土壤的淀积层,有较高的钙含量,土层结构呈块状,在土壤水分较低或者比较干旱的条件下,十分紧实,这使得许多乔木粗大的根系很难穿越土层,因而不能利用深层的土壤水分与养分。这也在一定程度上影响森林在草原地区的正常生长。

与此同时,有些草本植物与灌木的根系非常纤细,可以穿过紧实的土层,利用深层的土壤水分与养分。所以,相对而言,草本植物和灌木在草原地区的生长状况好于乔木。

为何局地偶见林

事实上,草原无林不是绝对的。从地带性规律上看,草原地区不会有大面积的森林,也不可能营造大面积的人工林;但在局部地区,也可能有森林生长。

此处的局部地区主要有两种情况:一是在隐域条件下,如局部低地、河漫滩、低阶地、封闭洼地等水分相对丰富地区;另外一种情况是沙子作为基质土壤条件下,如大面积的沙地。

在大面积沙地条件下,土壤水分状况与地带性土壤不同,可以为森林正常生长提供比较好的水分条件。这是因为在大面积沙地,地表有沙覆盖,形成一个很好隔离层,切断土壤毛细管作用,减少水分蒸发,使土壤能保持较高含水量;另外,沙地土壤凋萎系数较低,在相同水分含量情况下,土壤有效水含量较高;沙地地形的变化,沙地水分的再分配,使沙地低处水分充足。这些条件为需水量较大的森林生长提供了保证。

所以,在内蒙古锡林郭勒草原,虽然没有大面积的天然林,但是在浑善达克沙地,能看到森林,在一些低地,也可以营造小面积的人工林。

草原造林不可取

尽管在草原局部地区也可能有森林生长,但草原无林是一个客观规律。这是由草原生态环境特点以及主要由乔木组成的森林特点决定的,是不依人们的主观意志为转移的自然规律。所以,要在地带性为草原的地区营造大面积森林,是不可能的,甚至要付出沉重的经济或生态代价的。

在内蒙古草原地区,多年来造林不见林,或者只见年年不长高的“小老头树”,就是这个道理。

我们认识草原无林的客观规律,并按照这一个客观规律办事,就能事半功倍。

本文发表于<百科知识》2009.6

 



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