绿洲景观若干理论问题的探讨,本文主要内容关键词为:绿洲论文,景观论文,理论论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
提要本文应用近年来日益活跃的景观生态学研究成果,对绿洲的概念、基本特征、分布、景观类型、景观命名等理论问题进行了探讨。
关键词绿洲景观概念分布分类系统
绿洲是干旱地区的一种特殊的景观类型,亦是该区域的精华所在。因其所处环境特殊,在目前世界范围的人口、资源、环境危机背景下,表现出集二种矛盾于一身的特性。一方面,它是受上述问题困扰最为严重的地区之一;另一方面,由于其境内丰富的后备国土资源,它又是人类解决未来粮食问题的希望之所。正是由于这一点,才大大激发了人们对绿洲研究的关注和热情,引发了绿洲研究的热潮。
世界绿洲的地带性分布在地球表面有两处:一是分布于热带和南北纬30°附近高压控制区下的热带荒漠区的绿洲;另一条是处于北纬温带荒漠区的绿洲。由于二者所处气候带不同,故其绿洲特性亦有差异。本文拟就温带荒漠区内的我国绿洲景观一些理论问题进行探讨,旨在丰富我国景观生态学的研究内容,同时推动绿洲学研究的深入开展。
1绿洲的概念
绿洲的概念是研究绿洲首先必须回答的问题。在《辞海》中它被定义为“荒漠中通过人工灌溉农牧业发展的地方”;W.G.Moore的《地理学辞典》中指“荒漠中泉水常流、土壤肥沃的地方”;而在《中文大辞典》中则被看成是“草木繁茂,色呈绿色之洲”,又指“沙漠中有水草处”。这些概念均可看作是传统的绿洲定义,由于其或偏重于自然成份,或偏于人类活动,在现代绿洲研究中其偏狭性越来越明显,故许多学者在此基础上,对绿洲的定义都做了进一步的探讨。高华君从经济学角度定义为“荒漠中有水源,适于植物生长和人类居住或暂住,可供人类进行农牧业和工业生产等社会经济活动的地区”〔(1)〕;刘秀娟从结构和能流、物流角度指出“绿洲是干旱环境下一定时段内,生物过程频繁、生产量高于周围环境的镶嵌系统”〔(2)〕;Walter认为:“绿洲是荒漠中长有稠密植被的地方。在这里低盐浓度的水或者借助于平常的泉水或者借助于自流井而到达地表。在这里生长着喜湿植物,它是现代居民稠密区,而天然植被已被农作物或杂草所代替”〔(3)〕。很显然,此定义更侧重于植被。韩德麟的定义是:“绿洲是干旱区人类对特殊自然环境—荒漠进行长期开发经营、以人工灌溉为依托并以农牧业开发为主体的地理区域。它是干旱区所独有的人工生态景观”〔(4)〕。这些新观点从多角度出发,比之传统定义其视野均有所扩大和深入,实用性亦有所增强。但因研究者的出发点不同,仍呈现出“多分天下”的局面,至今尚未形成一个为大家所普遍接受并可以被不同专业背景研究者所应用的定义。作为科学概念,在内涵上应力求简洁明了,能体现所刻划事物的最本质、最一般的特征;在外延上,要求其覆盖全面,但又不至于出现“泛化”现象。因此,就绿洲的定义而言,目前仍有再订正的必要。
绿洲既然是干旱地区的景观类型之一,那么对其定义的再探讨亦当从景观角度出发,这样就可以避勉因出发点不同,而对同一事物出现一物多名的局面。近年来日益活跃的景观生态学,是更宏观的生态学与地理学的结合。它以景观为研究对象,研究尺度介于区域和生态系统之间〔(5)〕。因此,它可视为解决这一问题的理想工具。鉴于此,本文以该学科理论为指导,以上述诸家定义为基础,对绿洲概念探讨性地定义如下:
绿洲是在干旱气候条件下形成的,在荒漠背景基质上以天然径流为依托的,具有较高的第一性生产力的、以中生或旱中生植物为主体植被类型的中、小尺度非地带性景观。
按此定义,目前绿洲外延中争议较大的问题“工矿城市及固定、半固定沙漠是否作为绿洲”〔(6、7)〕便可迎刃而解。就工矿城市而言,因为几乎没有什么第一性生产力且时间稳定性差;而固定、半固定沙漠的植被类型以旱生植物为主且为地带性景观,故均不应当作为绿洲处理。
2绿洲的基本特征
2.1径流依赖性
众所周知,在干旱的荒漠地区天然降水一方面极少;另一方面,超过10~15MM的有效降水更少,加之蒸发强烈,故降水对绿洲的生存和发展几乎没有什么实际意义。而绿洲之所以在这样的背景下能生生不息,其根本原因就在于依靠自然力量,借助天然径流将大量的山区降水集中于小面积绿洲上使用,从而克服了水分短缺对生存发展的限制作用。此特征可称之为绿洲原理,亦是判定某地是否绿洲的一个重要依据。
2.2植被隐域性
因绿洲依赖径流而存在,所以其植物的水分生态类型均为中生或旱中生植物类群。植被发育受制于地貌、土壤、地质、局部气候、水分、盐分等生态因子。植被类型主要是农业植被、草甸植被、荒漠河岸林等隐域性植被。
2.3高对比性
绿洲的荒漠基质,在干旱气候条件下生物作用微弱,而绿洲景观却因得益于径流养育,其生物作用一点也不亚于我国东部湿润地区的农业景观与隐域植被景观,从而使二者呈现出截然不同但又相互依存的外貌特征。这种高对比性,亦是我们判别绿洲的一个参考依据。
2.4演替双向性
绿洲与荒漠是同一地域内截然不同的生态景观,但二者互为依存。绿洲寓于荒漠,异于荒漠,二者依一定的条件可以相互转化,即发生“绿洲化”或“荒漠化”变化。新疆石河子垦区地处古尔班通古特沙漠西南缘,是本世纪50年代初靠广大军垦战士的双手,在以梭梭、琵琶柴为主的固定、半固定沙漠上开垦出来的绿洲。通过几十年的发展,如今已成为新疆重要的棉花、甜菜基地,亦是沙漠变绿洲的一个典型范例。但这仅是问题的一个方面,另外绿洲在一定的条件下亦可沦为荒漠。新疆塔里木盆地许多在汉代曾盛极一时的绿洲,如楼兰、尼雅等如今均被荒沙掩埋。时至今日,沙漠化趋势仍是影响绿洲生存发展的首要环境问题。
2.5发展具有阶段性
绿洲与沙漠、戈壁一样,首先是干旱气候的产物。在我国,它的形成时间与西北地区干旱气候的形成息息相关。有关研究指出,我国西北干旱气候的形成始于早白垩纪到早第三纪,其发展则得益于喜马拉雅造山运动及青藏高原的逐步隆升,而晚更新世初期青藏高原及其周围地区的整体性急剧抬升,才最终奠定了今日的地貌、气候格局及绿洲的分布格局〔(8)〕。上述过程,使绿洲景观得以发展完善。在其形成后到人类早期利用阶段,绿洲的环境变迁受制于诸如河道变迁、气候波动等自然因素。随着人类大举涉足绿洲,才使绿洲面貌发生了根本性的变化。目前我国西北干旱区内所发现的最早人类活动遗迹,主要是一些细石器文化遗址,生活于该时代的先民们一般仅从事狩猎和畜牧业,使用的工具主要是一些石刀、石矛、石箭头、尖状器、刮削器、石核等。由于生产工具落后,该阶段人类处于依赖天然绿洲、利用天然绿洲资源状态。随着人类进步,人类逐渐迈进了改造绿洲阶段。该时期内,人类的活动范围虽然仍限于自然绿洲范围内并依赖天然水源,但人类已能利用由简单到渐趋复杂的水利工程措施,建立起完全人工的农业绿洲,从而使人类生存对天然绿洲的依赖性大为降低,但该时期的人工绿洲依然受自然因素支配,塔里木盆地内许多汉代繁荣绿洲的衰亡很大程度上是由于河流改道和气候变化的结果。在此基础上,人类通过自身的努力使该类绿洲不断扩大并稳定,时至今日,该类由自然绿洲发展、壮大而来的人工绿洲,依然是我国干旱区绿洲景观的主体部分。自工业化后,特别是建国后至今,绿洲发展进入了一个新的时期。人类依靠科技进步,不但可以兴修大型水利工程,甚至可以跨流域对水资源进行再分配。因而在扩大绿洲的过程中,不再局限于对自然绿洲的改造,人类甚至可以在亘古荒漠上建立起高效和谐的人工绿洲,从而使绿洲发展迈进了一个新的、多元化发展时期。
3我国绿洲景观的分布
高华君认为,我国绿洲分布范围包括苏尼特左旗—温都尔庙—百灵庙—鄂托克旗—盐池一线以西、昆仑山—阿尔金山—祁连山—乌鞘岭诸山北麓至国界的广大地区,另外包括柴达木盆地在内。其中不包括天山(伊犁谷地除外)、阿尔泰山以及新疆西部山地〔(1)〕。对此笔者基本赞同,但对伊犁谷地及贺兰山与苏尼特左旗—百灵庙—盐池一线之间的归属问题尚有不同意见。判断一地是否绿洲,笔者认为有三点必须考虑:一是干旱气候;二是有无荒漠作背景基质;三是径流依赖性,三者缺一不可。目前气候的干旱程度常用干燥度指数κ=0.16Σt/r(t为日均温≥10℃的积温,r为同期降水量)来表示,当κ≥4时方为干旱气候〔(9)〕,而上述二地的κ值均小于4,故不成为干旱气候,仅为半干旱气候;再从降水情况看,二地中降水量为200~300MM,在农业上均属旱作农业区,即依靠天然降水便可能勉强从事农业生产〔(10)〕,只是旱作的产量极不稳定而已。现二地的灌溉农业起因于人类对高而稳定的农业产出的追求。再次从土壤来看,二地的地带性土壤均为灰钙土和棕钙土〔(11,12)〕,植被上为荒漠草原。而没有漠境土壤(或极少)〔(11,12)〕,农业植被与周围背景基质的反差亦不大。限于这几点理由。笔者认为,这二地均不能作为绿洲景观分布区。我国绿洲的分布范围其东界为贺兰山—乌鞘岭以西,其西界为新疆西部山地以东。
4我国绿洲景观分类研究
4.1绿洲景观类型研究述评
在对绿洲的长时期研究中,不同学者分别从不同的角度对其类型划分问题进行了卓有成效的研究,其主要系统见下表。
表1 绿洲分类体系
Tab.l Classification of oases
序号 分类依据文献类型
1 人类活动影响程度 [4][7]自然绿洲、半人工绿洲、人工绿洲
2 绿洲形成时间 [4][15]
古绿洲、旧(老)绿洲、新绿洲
3 主导经济类型 [1][7]
待开发或天然绿洲、农业绿洲、工业绿洲及其复合类型
4 绿洲水源情况 [16] 外流型绿洲、内流型绿洲
5 绿洲功能及建设方向[4]
农村绿洲、城镇绿洲、工矿绿洲、天然绿洲
[4][13] 河谷绿洲、冲积扇绿洲、冲积平原绿洲、湖滨三角洲绿洲、
6 绿洲形成的地质地貌条件[4][15] 大河沿岸绿洲、干三角洲绿洲
由于绿洲概念的差异,亦直接影响到了对其类型的划分。分类系统3与系统5,虽然依据的词汇在表达上有差别,但其实质均是以经济为依据的。众所周知,经济学属社会科学范畴,其研究侧重于研究实体的社会属性,而绿洲作为一种景观类型,其本质应是其自然性。正因为这一差别,导致这二个系统均出现了所谓“工矿绿洲”类型。系统2所划的绿洲仅为人工绿洲,而完全无视天然绿洲的存在,也不能解决人工绿洲的起源问题,所以不全面。而系统4则过于概括,对某一具体绿洲研究而言,针对性和实用性均不强。文献7中的绿洲分类系统,考虑的因素虽比较齐全,结果也较成熟,但因其在同一级分类中有时采用了二个标准做尺度,这一点不符合概念分类的逻辑学原理。逻辑学原理要求,在每一次概念分类中只能采用同一个标准。
有的研究者指出,景观是由地貌过程和干扰状况所形成,景观的结构形态及发展史在很大程度上是由地貌类型和地貌过程来决定;而景观中的植被反映出干扰、气候和土壤等因素的影响,因此景观分类应依据地貌学、植物学特征以及人类影响的强度来进行〔(17)〕。由此观之,分类系统1和6都只抓住了事物本质的一个方面。为此笔者尝试在上述原则下建立一个新的绿洲景观分类体系。
4.2绿洲景观类型
4.2.1气候带——全球尺度划分 研究绿洲不能仅着眼于一时一地,而应从全球范围来考虑。如前所述,绿洲是与荒漠相伴生的干旱区景观类型,就全球荒漠分布来说,从气候带上可划分为二类,即热带荒漠和温带荒漠。前者成因于热带高压气团的下沉作用;而后者则主要为季节性气团变化与远离海洋所致,夏季受制于副热带高压,冬季则受控于西伯利亚冷高压。分布于这二个荒漠区内的绿洲,因此在植被组成、土壤类型等方面亦表现不同,基于此点,可把全球绿洲景观相应地分为二个大类:温带绿洲和热带绿洲。下面将以处于温带绿洲内的我国绿洲为例,进行以下几级景观分类。
4.2.2干扰——人类活动的影响程度 在自然界,有三种干扰因素对景观的维持起决定作用:自然干扰、人类活动、植被的内源演替或种群动态变化〔(18)〕。对绿洲景观而言,起决定作用的是自然干扰与人类活动,而现今尤以人类活动的作用最突出。依人类干预的程度,可把绿洲景观划分为:天然绿洲、人工绿洲和潜在绿洲。
天然绿洲是指符合上述绿洲定义、基本上处于天然状态下的绿洲。随人类活动范围和强度的扩大,该类绿洲已越来越少。这类绿洲赖以生存的水份供应以天然河道水、浅层出露的地下水和浅层地下水为主。目前该类绿洲均被用作平原草场,同时亦是人工绿洲改造、扩展的主要对象。
人工绿洲则是在人类活动的干扰下,改变了天然绿洲或荒漠生态系统的结构与功能,以农业植被为优势的景观类型。与荒漠和天然绿洲相比,人工绿洲景观有以下特点〔(19)〕:一是人工渠道代替了河流。随农业开发扩大,引水枢纽工程越来越多,形成了干、支、斗、农渠道网,使河道水量减少或完全断流。二是人工水库代替天然湖泊,使河水不能到达原归宿地,从而引起下游湖泊面积缩小或完全干涸。三是人为成土过程代替了自然成土过程,使土壤的理化性状发生了根本变化。四是人工植被代替了天然植被。
潜在绿洲是指那些现非绿洲的荒漠生态系统,主要包括沙漠、戈壁和盐漠。随科学技术的进步以及社会发展的需求,人类的活动范围已日趋扩大,同时人类借助技术、经济手段,完全可以在荒漠生态系统之上建立起不同于荒漠的绿洲景观。前述的石河子绿洲即属一例。但应指出的是,潜在绿洲的规模受制于水资源的供应情况,同时人类在其稳定性维持上要付出更大的劳动,因此它不可能无限制地扩大。
4.2.3植被—绿洲景观分异的直观标志天然绿洲的植被类型主要有:水泛地草甸、盐化草甸、低地沼泽化草甸和荒漠河岸林植被四类。水泛地草甸主要分布于低山谷地及河漫滩,依靠河水周期性泛滥淹没及漫滩而成为水泛地,主要优势植物有:大拂子茅、假苇拂子芽、芦苇、布顿大麦、小糖草、黄花苜蓿等。盐化草甸由丛生禾草、根茎禾草、豆科杂类草和多汁盐柴类植物组成,这些植物均为耐盐的中生植物,主要种类有:芦苇、芨芨草、多种甘草、疏叶骆驼刺、花花柴、大叶白麻、多种柽柳、盐豆木、黑果枸杞、胡杨等。该类植被无论是面积还是多样性均是天然绿洲内的主要类型。也是今后扩展人工绿洲的主要对象。沼泽化草甸地处扇缘潜水溢出带、平原洼地、大河进入湖泊入口处,地表有常年浅积水和地下水露出地表。主要植物有:芦苇、拂子茅、苔草、荆三梭、水麦冬、灯心草、马蔺等。荒漠河岸林植被的代表类型是吐加依林。该类植被以乔木树种胡杨和灰杨为主,伴生以柽柳灌木和多种草本植物,在荒漠中沿河流呈走廊式分布。由其构成的天然绿洲仅分布于温带的亚洲荒漠中。另外尚有河岸榆树林、沙枣林等类型。
人工绿洲主要包括农区的耕地、林地、人工草地及改良草地、城镇、村庄等。景观基质为耕地,植被类型以农业植被为主,主要种类有:小麦、玉米、棉花、甜菜、苜蓿等,另外尚有一定数量的农田防护林和各种园地(果园、桑园、葡萄园等)。潜在绿洲植被则主要是各类荒漠植被类型。
4.2.4地貌—绿洲景观形成、发育、分异的基础 由于天然绿洲的植被类型在一定程度上反映了其形成的地貌条件。故地貌这一级系统主要用之于人工绿洲及潜在绿洲,其类型划分完全相同于前述的分类系统6。
图1 绿洲景观分类体系
Fig.1 Classific system of oasis landscape in China
4.3绿洲景观的命名
对于景观的命名,李哈滨建议及地貌类型、模地上的主要建群种以及植被类型来命名〔(17)〕,绿洲做为景观类型之一,该规则同样适用。由于绿洲景观内部差异较大,故在具体应用上述原则时应区别对待。
上述原则完全适合于天然绿洲的命名,例如河岸胡杨林绿洲、芦苇盐化草甸绿洲、骆驼刺盐化草甸绿洲等等。而对于人工绿洲而言,一则是农业植被,普适性强,二是农业植被内部景观要素分化又不很明确,故对其命名仅以地貌为主。例如冲积扇绿洲、大河三角洲绿洲等等。对于潜在绿洲的命名稍有困难,具体应根据干旱区后备国土资源中荒地资源的分布状况具体确定。如梭梭荒漠潜在绿洲、琵琶柴荒漠潜在绿洲等。
APPROACH TO SOME THEORETICAL PROBLEMS ON OASIS LANDSCAPE
Jia Baoquan
(Xinjiang Institute of Geography,Chinese Academy of Sciences,Urumqi,China)
Abstract
Oasis is one kind of the landscapes in small or medium scale.It has a relatively high primary productive forces,is formed under dry climate and is accompained by desert.It relies on surface runoff,develops in two orientations and different stages,and has the azonal vegetation.In China,oases distribute from Helan Mountain and Usaoling Mountain westward including Junggar Basin,Tarim Basin,Caidam Basin,Hexi corridor and Alashan Plateau.Finally,an oasis classification system is presented according to the following four different hierarchy criterions:Firstly,oasis landscapes can be divided into temperate Zone oases and tropical or subtropical oases.Secondly,it can be divided into natural oases,artificial oases and rotential oases according to the human disturbance.Because the vegetation is the most remarkable surface indicator,it can be taken as the third criterion.Natural oases here include four types:desert-riverbank forest oases,swamp meadow oases,saline meadow oases and flood meadow oases.Artificial oases and potential oases have agricultural vegetation and desert vegetation seperately.Fourth,oasis landscape can be divided according to their landforms.Because landforms is revealed by the natural vegetation in some degrees in natural oases,the artificial oases and potential oases can be distinguished easily.The results are consisted of six types:valley oases,dried delta oases,alluvial fan oases,alluvial plain oases,lakeside delta oases and riverbank oases.
Key words:oasis landscape,distribution in China,classification system concept.