我国西南纵向岭谷区环境与发展问题初步研究，本文主要内容关键词为：纵向论文,我国论文,环境论文,岭谷区论文，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。
西南纵向岭谷区(Longitudinal Range-Gorge Region:LRGR) 位于我国西南，包括与青藏高原隆升直接相关联的横断山区及毗邻的南北走向的山系河谷区(图1)，是元江—红河、澜沧江—湄公河、怒江—萨尔温江和伊洛瓦底江4条国际大河的上游，与缅甸、老挝、越南相连，与泰国、柬埔寨和印度相近，是我国西南与东南亚极为重要的生态廊道。其生态变化直接影响到国内外超过2.0×10[6]km[2]及2亿多人的可持续发展，并对我国构建跨境生态安全和重要资源安全保障体系、推进西部沿边区域合作、实施向南开放战略及环境外交等有重大影响。
图1 西南纵向岭谷区
Fig.1 Longitudinal Range-Gorge Region of South-west China
由于青藏高原抬升所导致的地形因素作用，纵向岭谷区地理要素表现出南北方向沿河谷“通道”作用和东西方向高山峡谷的“阻隔”作用。地貌、气候、水文、土壤、植被等自然地理要素的“通道-阻隔”作用互为因果。分析该区“通道-阻隔”作用形成的原因与生态效应是提出该区研究科学问题的前提。纵向岭谷区生态-经济综合地域系统研究是探讨区域地带性和非地带性规律的基础，为研究该区生态系统变化及西南跨境生态安全研究提供框架。
1 纵向岭谷区“通道-阻隔”作用的形成及生态效应
1.1 纵向岭谷区“通道-阻隔”作用的形成
纵向岭谷区“通道-阻隔”作用是众多因素共同作用的结果。因局地自然地理环境的差异，其形成原因及生态环境效应差异亦十分明显。“通道-阻隔”作用的形成主要因素包括大气环流、青藏高原对季风的阻挡、人为作用的影响等因素[1]。
(1)大气环流：青藏高原隆起所产生的热力和动力作用，导致大气环流在横断山区形成高原季风[2]。作用于纵向岭谷区的环流，无论是冬季的西风环流还是夏季的暖湿气流，在高原或山地的下沉河谷均会产生增温和减湿作用。因青藏高原隆起所产生的热力和动力作用在纵向岭谷区形成的西风环流和暖湿气流大致呈南北走向，与南北走向山脉相对应，形成南北向的通道和东西向的屏障，产生大尺度的“通道-阻隔”作用。
(2)南北走向山脉对季风的阻挡作用：纵向岭谷区南北走向山脉对气流运行有明显阻挡作用[1]。南北向河谷水汽通道区环境优越，成为第四纪冰期中生物的“避难所”，保留了大量古老物种。河谷地区成为物种迁移的走廊，促进物种的交往和混合。地势高差悬殊的南北向高山峡谷对东西之间生物的阻隔作用明显，这种地形与暖湿气流配合形成的独特局地小生境，在一定程度上有利于当地物种的分化和变异。澜沧江和怒江上游的峡谷段因地处腹地，周围群山环抱，地形十分闭塞，湿润气流难以到达，从而形成典型的干旱河谷景观。因此，在南北走向山脉对季风阻挡作用下，纵向岭谷区水分和温度组合呈现南北向通道和东西向阻隔作用，植被类型分布也与这种格局相吻合[1]。
(3)人为作用的影响：南北向河谷区居民相对集中，导致区内多民族形成沿河谷搌布、在山间盆地聚居的“大分散、小聚居”的人居环境格局。人为活动使得本区内大河干流水电站梯级开发、交通建设和土地利用等人类活动也具有“通道-阻隔”布局的特点，并对生态系统指示物种的分布、生态系统多样性、生态系统稳定性及受损生态系统产生“通道-阻隔”作用。
1.2 纵向岭谷区“通道-阻隔”作用生态效应
纵向岭谷区特殊自然过程的交互影响表现出“通道-阻隔”的综合作用和关联效应。明显的“通道-阻隔”作用，构成各种生物纵向迁徙的走廊和横向交汇的屏障，对生态系统和物种多样性的形成演化有重要影响：生态系统类型和生物类群在局部范围产生了巨大的形态和空间分异，呈现出种类丰富多样、珍稀濒危物种多、新老特有兼备、替代现象明显的特点；是全球重要的生物分布和分化中心。在自然演变和人类活动双重交互作用下，导致了本区生态系统和物种多样性的急剧变化。本区“通道-阻隔”作用的生态环境效应表现在植被三维的地带性分布规律、干旱河谷发育和生态类型复杂多样等方面。
(1)植被分布的三维地带性规律：因地势和纬度因素的共同作用，纵向岭谷区植被南北向分异规律明显。南部热带地区海拔500m以下及南部和西南在海拔800～900m以下的地区植被类型以热带雨林和季雨林为主；亚热带地区亚热带常绿阔叶林广布；滇西北及西藏东南部植被主要为寒温带针叶林和亚高山草甸。
在纬度和海拔大致相同的地区，受纵向岭谷区南北走向山系的影响，东西向自然地理特征也存在一定差异。等温线在纵向岭谷区西部较为偏北，而东部则较为偏南，尤其哀牢山东西坡气温差别很明显[3]。在纬度和海拔相当的条件下，西坡的年平均气温、最冷月平均气温和≥10℃积温均高于东坡。这种东西向差异在植被分布上也明显反映出来，同样的群落类型，其分布的海拔上限在西部高于东部。纵向山系、大河所构成的高山峡谷地域分异成为亚洲大陆生物物种南来北往的主要通道。
由于受到纵向岭谷区深切河谷的作用，自然地域特征的垂直地带性十分明显，表现在深切河谷的两侧出现等温线密集分布和岛状的高温中心，如元江附近的红河谷地表现十分明显。高耸的山地同样成为密集的等温线和岛状的低温中心，因而使得纵向岭谷区自然条件垂直差异错综复杂，植被的分布存在正向和负向两种并存的垂直带谱。
(2)干旱河谷发育，生态脆弱：纵向岭谷区许多深切谷地的下部普遍出现四周被相对湿润环境所包围的较干旱河谷灌丛景观，其中以怒江、澜沧江峡谷段的干旱河谷最为典型[4]。干旱河谷普遍生长有独特优势的植被类型——耐寒灌丛及稀树灌木草丛，它们分别由旱中生小叶落叶具有刺灌木或肉质具刺灌木及耐寒草本(禾草为主)植物组成，通常具有生长稀疏、覆盖度低等特点。在这些植被类型发育下的土壤，具有土体偏干、淋溶较弱，有碳酸钙残留，呈碱性反映等旱成土特征[5]。
因受到寒冷与干旱的作用，纵向岭谷区干旱河谷生态系统比较脆弱。自然植被中乔木层发育不好，形成以灌木或高草为主的单层优势，地表层发育较差，从而影响截流地表径流的性能。旱季中植被大多处于休眠状态，发育受到限制，使生物产量不高。因地表凋落物少，且较高的温度加速分解，因此土壤腐殖质层发育差，保水性较弱。深切峡谷中除阶地、台地外，山坡一般较陡峭，物质移动速度快。干旱河谷一般使居民相对集中，过度放牧和樵柴等不合理人为活动对干旱河谷生态系统产生负面作用。干旱河谷只须少许干扰，山坡的稳定性即遭破坏，长期形成的土壤表层极易遭受破坏[5]。
(3)生态系统类型多样，格局复杂：复杂的自然地理环境使纵向岭谷区拥有独特而复杂的自然生态系统，从热带雨林到高山冻原，从干旱的稀树灌木草丛到湿润的森林以及湖泊水生植被均有分布。明显的三维地带性地域分异，使山地与深切河谷出现高寒型的草甸、草原与荒漠等生态系统，并在内流洼地形成内陆湖泊与沼泽等湿地生态类型。如此丰富而多样的生态类型一方面反映了纵向岭谷区独特的自然地域分异规律，及由此形成的自然环境多样性；另一方面也为不同生物区系的交汇与融合提供了特定的有利场所，从而使这里成为许多物种的分化中心，衍生出许多独特类型，或成为某些古老物种的天然庇护所[3]。
2 纵向岭谷区发展中的重要科学问题
该地区的重大建设项目，如梯级电站建设、公路建设、矿产开发等，都沿河谷方向布设。随着人类社会经济建设的发展纵向岭谷区的生态廊道逐步转变为人类活动和交流的通道，因此原本自然属性的“通道-阻隔”作用及其生态效应亦逐步作用到社会经济建设的行为上，这样跨境生态安全的问题就逐渐凸现出来。该区及毗邻地区已进行一系列深入细致研究，如青藏高原隆起与环境变化[4]、岩石圈结构演化与动力学[6]、高原形成演化与发展[7]、高原近代气候变化与环境变迁[8]、生态系统及优化利用模式[9]、干旱河谷成因与农业发展关系[5，10]、云南植被状况[3，11]、土地利用[12～17]、云南省自然区划[18]及水资源[19～21]等。而跨境生态安全涉及的生态安全与区域生态、生态多样性与恢复生态、生态工程等是目前需要研究的新课题。特别是随着“澜沧江—湄公河次区域经济合作”的快速发展和交通设施的迅速改善，本区和中南半岛为主体的东南亚主大陆(TheMainland Southeast Asia,MSEA) 的跨境资源环境问题面临日益严峻的挑战，受到国际广泛关注。陆疆沿边地区生态系统的变化和跨境影响、跨境生态安全等问题的研究日益迫切。因此，纵向岭谷区生态系统变化及西南跨境生态安全研究具有理论价值和实践需要，其重要科学问题主要包括：
2.1 纵向岭谷区生态系统的变化趋势及主驱动力
随着青藏高原隆起所形成的纵向岭谷特殊地貌格局对该区水分、热量分布产生了重大的影响，其“地-气-水-生”系统的交互作用过程，产生了复杂的水-气循环过程和多尺度关联的“通道-阻隔”作用、扩散影响及生态效应，在生态系统的形成和演化中起主导作用。作为生态建设、生态系统多样性保护、跨境生态安全研究的基础，纵向岭谷特殊环境下“通道-阻隔”作用及其生态效应研究包含主要科学问题有：纵向岭谷区特殊环境过程与区域生态系统多样性格局的多尺度耦合：“通道-阻隔”作用及其关联效应；区域生态系统多样性格局及功能对物种多样性的维持机制；在重大工程扰动等多种人类活动驱动下，区域生态系统多样性的变化规律、安全阈值及综合评价指标体系。
2.2 纵向岭谷区重大工程建设的生态效应
当前和未来系列重大工程建设，是本区生态系统变化的重要扰动机制，其驱动引发的生态系统退化与重大工程自身的安全和效益维持密切相关。纵向岭谷区重大工程建设的生态效应研究包含的重要科学问题有：区域重大工程建设与生态系统变化的交互影响机制；重大工程建设生态效应的评价体系和预测模型；重大工程扰动引发的主要跨境生态问题及影响；跨境生态系统中的指示种类对变化环境的响应；受损生态系统的替代保护模式。
2.3 纵向岭谷区的跨境生态安全及调控
跨境生态安全的综合研究是本区的突出特色，包括进行沿边境地区适度开发与保护协调的深入研究；结合多个重大国际合作的需求，分析区域生态系统变化的跨境影响并进行评价；创建跨境生态安全综合调控体系；实践上为维护我国陆疆跨境生态系统的多样性、促进重大国际区域合作、减少跨境生态冲突等可提供科学依据。纵向岭谷区的跨境生态安全及调控主要包含的科学问题有：沿边适度开发与跨境生态安全的协同关系；生态系统变化的跨境影响和评价；跨境生态安全的综合调控体系；纵向岭谷区生态系统多样性变化和跨境生态安全的理论。
3 环境与发展研究的基础：生态-经济综合区划
地理学综合研究是地球表层的地理环境的各要素的一种有机结合，本质上反映地理系统的整体性[22]。上述纵向岭谷区的跨境生态安全所要解决的重要科学问题涉及到自然生态与人类活动两个方面，要解决这些重要的科学问题必须对该地区的资源环境、生态系统、社会经济有全面深入的认识。生态-经济综合区划是认识资源环境、生态系统、社会经济发展状况的一个基本框架，为研究纵向岭谷区的跨境生态安全提供了科学基础。
3.1 生态-经济综合区划的原则和方法
纵向岭谷区生态-经济综合区划除了应用传统综合自然区划的原则和方法以外，还采用和地表自然-社会-经济复合系统分异规律相适应的原则与方法。纵向岭谷区社会经济的发展明显受制于自然条件，自然条件优越的地区呈现良好的社会经济发展状态，而其北部深山峡谷区则社会经济发展较差。自然条件分异的首要规律是水平地带性，其次是垂直地带性。因此，生态-经济综合地域系统的高级单位以生物气候原理为基础[23]。高级单位面积大，社会经济发展状况复杂，以自然的水平地带性和垂直地带性为主进行划分。纵向岭谷区复杂的自然地理条件综合作用下发育水平地带性的山地河谷，其北部又发育明显的垂直地带性。因此，在深入探讨研究区水平带谱的基础上，比较各山地河谷的垂直自然带谱是生态-经济综合区划的重要内容。基本单位涉及到较小的范围，自然要素的差异不明显，因而以经济社会发展要素划分。
3.2 生态-经济综合区划指标
Ⅰ级区划分采用温度条件、水分状况和地形条件[24，25]。以日均温≥10℃期间积温和同期的天数为主要指标，最冷月平均温度和最暖月平均温度为辅助指标[26～28]，将纵向岭谷区划分为热带、亚热带和寒温带。以年干燥度为主要指标，年降水量为辅助指标，进行Ⅱ级区的划分，纵向岭谷区可划分为湿润、半湿润、半干旱和干旱等地域类型。采用地形因素进行Ⅲ级区划分时，考虑到纵向岭谷区高山峡谷地貌特点，以地形绝对高度为主要指标，相对高度为辅助指标。
地貌的差异会导致生态系统类型的进一步分异，不同的地貌类型因其环境因子不同，使得生态系统结构和物种组成、生态服务功能及生态敏感性和脆弱性等存在一定差异，人类社会经济活动主要表现在这个层次上。进行Ⅳ级区划分时，从经济发展程度、经济结构、社会发展程度和人口发展程度四个方面综合考虑。首先计算各指标区内发展相对程度，其次确定各指标划分标准(表1)。纵向岭谷区经济发展程度与经济结构、社会发展程度和人口发展程度之间具有良好的一致性，即经济发展程度较高的地区一般经济结构、社会发展程度和人口发展程度较好。在确定Ⅳ级区社会经济发展特征时，首先考虑经济发展程度，其次考虑经济结构、社会发展程度和人口发展程度。虽然生态-经济综合区划是在综合自然区划的基础上发展起来的，但它与综合自然区划不同，生态-经济综合区划既考虑了生态环境特征，也考虑了人类活动的影响，它是特征区划与功能区划的相互统一。
表1 纵向岭谷区社会经济特征区划分标准
Tab.1 Index for social-economic Zones of Longitudinal Range-Gorge Region
类型指标分级及基本特征
经济发展 指标分级（人均GDP（元/人）） ＞80004000～80003000～40002000～3000＜2000
程度 相对高
较高 中等 较低 低
经济结构 一二产业比重（％）＜0.5 0.5～0.6 0.6～0.7 0.7～0.75＞0.75
产业结构 相对高
较高 中等 较低 低
社会发展 城镇化指数＞0.4 0.2～0.4 0.1～0.2 0.05～0.1＜0.05
程度 相对高
较高 中等 较低 低
人口发展 人口密度（人/Km[2]） ＞200 100～200
50～100
10～50 ＜10
程度 相对高
较高 中等 较低 低
3.3 生态-经济区域划分方案
纵向岭谷区生态-经济综合系统的拟定采用比较各要素分布特征的地理相关法，着重考虑气候、生物、土壤、社会、经济等的相互关系及其对生态系统的影响，采用的等级单位见表2和图2。
表2 纵向岭谷区生态经济综合地域系统
Tab.2 Integrated ecological-economy zones of Longitudinal Range-Gorge Region
温度带
自然地带 自然地区 经济小区
Ⅰ热带
ⅠA滇南、滇西南低中ⅠA1西双版纳中山盆谷区 ⅠA1a景勐较低发展小区
山盆谷地带 ⅠA1b江城较低发展小区
ⅠA1c金绿低发展小区
ⅠA1d勐海较低发展小区
ⅠA1e孟连较低发展小区
ⅠA1f西盟较低发展小区
ⅠA2德宏孟定中山宽谷区 ⅠA2a瑞丽高发展小区
ⅠA2b潞陇盈较低发展小区
ⅠB滇东南中山河谷地ⅠB1河口中山低谷区 ⅠB1a河口较高发展小区
带 ⅠB1b麻马较低发展小区
ⅠB1c富宁较低发展小区
Ⅱ亚热带 ⅡA滇西南中山山原地ⅡA1思茅中山山原盆谷区 ⅡA1a思普中等发展小区
带 ⅡA1b墨石较低发展小区
ⅡA1c绿春低发展小区
ⅡA1d景镇较低发展小区
ⅡA1e景东较低发展小区
ⅡA2临沧中山山原区 ⅡA2a沧澜低发展小区
ⅡA2b耿马较低发展小区
ⅡA2c永德低发展小区
ⅡA2d临云凤昌较高发展小区
ⅡA2e施甸较高发展小区
ⅡA3梁河龙陵中山山原区 ⅡA3a梁龙较低发展小区
ⅡB滇东南岩溶高原山ⅡB1蒙自元江高原盆地峡谷区 ⅡB1a个旧较高发展小区
原地带 ⅡB1b建石中等发展小区
ⅡB1c元江中等发展小区
ⅡB1d蒙自中等发展小区
ⅡB1e屏文砚较低发展小区
ⅡB2文山岩溶山原区 ⅡB2a文山较高发展小区
ⅡB2b麻栗城较高发展小区
ⅡB2c富广西文低发展小区
ⅡC滇西横断山脉地带ⅡC1保山凤庆中山盆地宽谷区 ⅡC1a保永中等发展小区
ⅡC1b漾巍南昌较高发展小区
ⅡC2腾冲中山盆谷区 ⅡC2a腾冲较低发展小区
ⅡC3云龙兰坪高中山原区 ⅡC3a洱源中等发展小区
ⅡC3b云剑兰巍较低发展小区
ⅡC3c丽江中等发展小区
ⅡC4怒江高山峡谷区 ⅡC4a泸水较低发展小区
ⅡC4b福贡低发展小区
ⅡC4c贡山较低发展小区
ⅡC5察隅河流域山区 ⅡC5a察隅中等发展小区
ⅡD滇东高原地带ⅡD1楚雄红岩高原区 ⅡD1a安晋高发展小区
ⅡD1b楚禄易峨较高发展小区
ⅡD1c武永大祥南较高发展小区
ⅡD1d双柏较高发展小区
ⅡD2丘北广南岩溶山原区 ⅡD2a丘砚文低发展小区
ⅡD3金沙江河谷区ⅡD3a攀会盐较高发展小区
ⅡD3b永华宾中等发展小区
ⅡD3b盐宁低发展小区
ⅡD3d元永中等发展小区
ⅡD4大理丽江盆地中高山区ⅡD4a中甸丽江中等发展小区
ⅡD4b鹤洱较低发展小区
ⅡD4c木盐宁低发展小区
Ⅲ高原温带
ⅢA横断山区山地针 ⅢA1金沙江河谷区ⅢA1a中甸中等发展小区
叶林地带
ⅢA1b巴乡得稻较低发展小区
ⅢA2澜沧江河谷区ⅢA2a左芒盐壁德较低发展小区
注：图中文字符号说明见表2
图2 纵向岭谷区生态-经济综合区划
Fig.2 Integrated ecological-economy zones of Longitudinal Range-Gorge Region
4 结语
维护生态系统多样性是21世纪发展的首要问题，认识生态系统的脆弱性和恢复能力、探索协调人类发展的需求与自然耐受限度的途径是实现区域持续发展的前提。特殊的自然地理条件和人为活动影响使纵向岭谷区生态-经济地域系统特征明显。纵向岭谷区“通道-阻隔”作用的形成是大气环流、山脉走向和人为因素共同作用的结果。特殊的自然过程使该区成为全球生态系统多样性最为丰富的地区之一，植被的南北向、东西向和垂直地带性分异规律明显；干旱河谷发育，生态系统脆弱；自然生态系统独特而多样，区系分布格局复杂，生态-经济综合地域系统的划分反映了这些特点。
因自然和人为双重因素的共同作用，其生态系统和物种多样性发生急剧变化。特别是由于我国西部大开发战略的实施及“澜沧江-湄公河次区域经济合作”与“中国-东盟自由贸易区建设”等活动的开展，本区生态系统安全受到极大威胁。本区跨境资源环境问题受到国际普遍关注，陆疆延边地区生态系统变化和跨境影响、跨境生态安全等问题的研究日益迫切，而跨境生态安全涉及的生态安全与区域生态、生态多样性与恢复生态、生态工程等是该区目前需要研究的新课题。
由自然形成的纵向岭谷的“通道-阻隔”效应形成了该区生态系统的格局，这一生态系统格局在某种程度上决定了社会经济活动，但更重要的是受到社会经济活动的影响，同时这一地区又涉及到我国境内外的物质、能量交流与社会经济的连通。因此，纵向岭谷区的跨境生态安全问题尤其突出，所要解决的重要科学问题包括趋势与驱动力、工程建设与生态效应、安全与调控。这些问题都涉及到自然生态与人类活动两个方向，要解决这些重要的科学问题必须对该地区的资源环境、生态系统、社会经济有全面深入的认识。生态-经济综合区划在宏观自然生态系统地域分异的基础上对社会经济进行了刻画，是认识资源环境、生态系统、社会经济发展状况的一个基本框架，为认识、研究纵向岭谷区的跨境生态安全提供了科学基础。为自然环境的保护与整治、实现长期生态持续利用和长久跨境生态安全提供必要和有效的科学依据。