行山脊,最高海拔1761米,一般不超过1500米,相对高度不超过200米。山间有38公里宽的谷地。边缘为广大的洪积砾石戈壁,多为裸地。这一带只在山间谷地内有植被覆盖,而且为稀蔬的荒漠植被。帕米尔高原和昆仑山立于塔里木盆地西南、南缘,帕米尔高原以克孜勒苏谷地与天山分界;昆仑山以车尔成河谷与阿尔金山分开。这一山地平均宽150公里,平均海拔高度6000米;不少山峰高度超出海拔7000米,如公格尔山7719米,幕士山7546米。中央结晶带由片麻岩、片岩、大理岩、石英岩构成,夹有各时代花岗岩。结晶带以北由古生代千枚岩、板岩夹基性火成岩和结晶石灰岩组成;以南由下古生代的板岩、沙岩,上古生代的红层与石英岩组成。而在北坡下部的低山、丘陵上通常覆有厚薄不等的风成黄土层。公格尔与慕士山有山谷冰川,在北坡下降到海拔3900-4700米,南坡为5000—5200米。在高山带以下,3200—3700米,出现宽广谷地,发育着草原植被。海拔3000米以下已成干旱山地,为荒漠植被覆盖。昆仑山的西南为喀喇昆仑山,延长400公里,平均海拔6000米。主峰乔戈里峰海拔8611米,仅低于珠穆朗玛峰。这一山地由变质花岗岩、片麻岩、结晶石灰岩、片岩组成。山地南坡接受印度洋湿气流,所以高山冰川异常发达,雪线高度海拔4700-5900米,冰川下达海拔3050米。高原整个为冰雪覆盖。山的北坡较干旱,岩石裸露,植被稀疏,海拔3700一3900米以下有局部的草原植被。阿尔金山般海拔3500-4000米,高峰有达5000米以上者。山地主要由寒武纪片麻岩、花岗岩、火山岩和大理岩组成。气候干旱,现代雪线高达5000米左右。古冰川侵蚀的悬谷可下达4000米左右。海拔4000-5000米为岩屑坡,极少植物生长。海拔4000米以下干沟稠密,山坡残积物发展,发育有草原植被。越过昆仑山和阿尔金山,进人藏北高原。高原海拔4400—4600米,主要是山峰浑圆坡度平缓的山地和宽坦的盆地。阿尔金山以南有一个大的阿雅格库木洪积湖积盆地。其中洼地海拔3500米。盆地中央有一带低山,海拔3700一4000米。洼地全为第四纪沉积砾石,粉沙土和泥质土所覆盖。盆地北为祁漫山,海拔5000米以下,以花岗岩、灰岩为主。这一高原高寒而干旱,发育着大面积的高寒荒漠植被。三、气候新疆的气候首先决定于它所处的纬度地带和在大陆中的位置,又因其内部剧烈起伏的高山和盆地而发生分异,并受到周围地势的影响。从纬度地带来说,新疆按照热量状况,处于温带:南疆为暖温带,北疆为(冷)温带,而以天山为其天然分带界。从海陆关系来说,新疆处于欧亚大陆的腹地,很少受到海洋湿气流的泽,气候的大陆度和干燥度极强,基本上属于干旱荒漠地带。仅其北部稍温凉湿润,为草原地带的南缘。然而,从气流的范围来说,北疆可说是国内唯一受到大西洋气流影响的地区。但大面积的北疆东部和南疆却是在亚洲中部千旱的大陆气流一一西伯利亚-蒙古反气旋的控制之下。毫无疑问,在新疆南部巨大隆起的青藏高原及其东部一系列山地,对新疆的荒漠化发16
生强烈的作用。它们首先是阻隔了东方和南方的太平洋和印度洋海洋气流的湿润作用。就这个意义来说,整个新疆,尤其是南疆,可说是青藏高原的“雨影区”。所产生的其他影响,还待进一步深入研究。新疆本身复杂的地势对气候的影响程度也是惊人的。在南北疆山地与平原的相对高差均可达到5000一6000公尺,甚至更多,由此造成巨大的垂直气候带分化。加以山脉对盆地的环绕与阻隔,更形成一系列地形上的气候分水岭和许多特殊的局地气候。如天山东西两端,极端干旱炎热的吐鲁番盆地和温暖湿润的伊犁谷地恰成鲜明的对比。因此,新疆基本上属于温带荒漠气候,但又分异为南北疆不同的气候亚带,各有相差悬殊的盆地气候和一系列山地气候(直至冰雪带),以及特殊的局地气候。它们基本上决定着新疆植被和土壤的水平地带性、山地垂直带性和地区性变异。以下简述新疆各气候要素的特征"。新疆的气候是强度大陆性的,它的主要特点是:气温变化剧烈,气温的年较差、日较差、年际变化都很大,无霜冻期年际变化明显,春温多变,秋温下降迅速,年降水稀少而地理分布不均匀,年际变化也很剧烈。新疆的气温北疆低而南疆高,山地低而平原高,平原内周围又比中心低(图7)。平原地区的年平均温度都是正值:北疆5°—9℃,南疆10°11℃。最热月(7月)平均温度:北疆20°—25℃,南疆25°30℃(33℃)(图8)。然而冬季严寒,一月平均温度北疆为—15°—-20℃,南疆为—7°—-15℃(图9)。天气经常晴朗,全年日照时间2600—3600小时,平均日照百分率达6080%,最高达70一90%。对植物生长发育起很重要作用的一些气候指标—一各种温度等级的积温和温度极值如表1所示。从表1可见新疆平原地区≥0℃、≥5℃、≥10℃各种活动积温均较高。南疆≥10℃的积温达到3500°一4500℃(5500℃),各种温度日数也较北疆长半个月至一个月。南疆的负积温为-400°——1000℃,仅80—100天,因此各种喜温及长营养期植物均能在这里生长,在有水份供应的条件下,2一3月间植物就开始萌生,4月生长茂盛,甚至有些种类开始进入花期,它们的营养期可持续到10一11月。然而在北疆由于温度较低,植物生长发育期较短,一般3月中下旬开始萌生,4月开始发芽生长,10月即完全转入冬态。从表中还可以看出温度绝对最高值和最低值,以及振幅都极大,这对植物生长是不利的。特别是冬季低温,即使在南疆热量这样丰富的地方,也足以限制亚热带绿色植物的生长。温度的日变化也非常剧烈,北疆年平均日较差大于11℃,最大超过22℃,南疆更大。据中国科学院治沙队于和田河沿岸观测(1958年)指出,五月白昼最高气温40℃,而夜间降低到0℃以下,甚至一4℃。至于地面温度日较差就更大了,其平均日振幅一般比气温平均日振幅大10℃以上,现有记录表明绝对最高温度达54℃。因此,新疆平原地区的野生植物有显著的抗热性,而栽培植物则容易遭到灼伤。山地的温度条件与平原地区迥异,随地势升高而递减,由炎热的荒漠气候变为低温的山地草原、森林以至高山寒冷的气候,海拔3500米以上常有冰川和长年积雪,终年处于冰冻条件下(表2)。同时随着纬度不同,不同山地的温度也有差异,纬度愈低,山地的温度较高,从表3的不完整资料也可看出这种规律性的变化,这种变化明显地反映在这些山地1)根据新疆综合考察队气候组的资料。·17
表1新疆平原地区几种气温指标*温 区度地北驱南疆指标积3,000°4,000℃4,5005,000℃(5800℃)温日数210—250天250—290天≥0℃初日3月中旬1月下旬,2.月中、下旬终日11月中、下旬11月下旬,12月下旬积2,800-3,800℃4,000°4,800℃温日数180—220天230-—260天≥ 5℃初日3月下旬2月中旬,3月上旬终日11月中、下旬10月下包,11月中包积温2,5003,500℃3,500-4,500℃(5,500℃)日150-180天200—220天数≥10℃3月中、下旬初日4月上旬终日10月下旬10月中、下旬-900°---2,000℃-400°--1,000℃积温75-120天日数100—150天≤0%℃初日11月中、下旬10月下旬,11月上句终日2月下旬,3月上旬3月下旬-15°--30℃多年平均-30°--40℃绝对最低20°--35℃极值-35°—-50℃30°40℃40°45℃多年平均绝对最高值40°47.6℃极35°43.4℃*根据新疆维吾尔自治区气象局:“新疆气象资料”,1959年。不同的植被垂直结构上。再者,在山地,冬季有明显的逆温现象,天山北坡表现得特别明显,表现为表2中的一月温度的变化。在热量充足的生长季节,水份及水热状况的结合对于植被的生长发育和分布具有重要意义。新疆是我国最干旱的地区,除塔城、伊犁地区全年降水总量在250毫米上下外,北疆为100—250毫米,南疆为5-80毫米。表2天山北坡不同高度的温度(1958年)7月平均温度(℃)年平均温度(℃)1月平均温度(℃)海拨高度(M)6.7~ 17.123.4445.0石河子5.622.3902.7-15.0乌鲁木齐1.914.32,160.0-11.1小渠子5.5-15.63,480.0天山站*根据中国科学院冰川队观测资料。降水的地区分布是不均勾的,其分布趋势是北疆多而南疆少,山地多而盆地少,盆地又由周围向中心减少(图10)。如哈巴河、塔城、伊宁年降水量在250—300毫米左右,新源和昭苏达500毫米以上,都是新疆多雨的中心。天山北麓的西段因受准噶尔西部山地阻挡的影响,处于雨影地区,降水很少,不及200毫米;中段(奎屯一奇台间)在200280毫·18
表3不同纬度地带山地的温度年平均日平均温度日平均温度日平均温度≤0℃平均温度绝对位置理≥10℃地>0℃山脉地名最低温度积温海拔日数积温积温℃日数1月7月全年东经名称北纬(M)-2,978.09.9173.0125.0|1,951.0192.0阿尔29.6|17.92.333.047°1289°471,177.0富蕴山2.3-1,136.0161.0.01,341.0小架子1,932.0-11.315.3199.01133487062160.02.:(北坡)天山+0.25249.02,967.0164.02,532.0阿合奇10.4/18.52,300.05.9r47411778(南坡)-4.2168.0807.08.013.6221.01,613.061.02.17800*3.700.0赛图拉36°20昆仑4.110.016.2|227.02,195.0105.01,492.0152.0塔什库山374775°154.000.02.71.尔干根据新疆维吾尔自治区气象局气象资料。米;奇台及其以东降水又少,不及200毫米;准噶尔盆地中部是北疆的最少雨区,年降水量仅100毫米左右。南疆的降水量一般少于100毫米,但它的西部与北部较多,西北部山地为最多雨区。年降水在南疆的分布是极不均匀的,如乌恰(海拔2137米)为141.6毫米,阿合奇(海拔2300米)213.7毫米,喀什及天山南麓一带为50一80毫米,昆仑山及阿尔金山北麓为10-40毫米,且末、若羌及塔克拉玛干沙漠中部年降水量仅10毫米左右或不及10毫米,是全国最少雨量中心。然而向东至嘎顺戈壁和北山西部,因地势升高或稍受东南季风的余泽,降水又稍增,如星星映降水量为72.9毫米。山地降水比较丰富,阿尔泰山及天山是新疆的多雨中心。降水量随海拔的升高而递增,同时也从北向南,从西向东逐渐减少,如阿尔泰山西北部的哈拉玛依站1958年1一9月间降水量达541.6毫米,向东南至富蕴(海拔1177米)年降水量322.6毫米,青河为259.3毫米。天山北坡的小渠子(海拔2160米)为624.5毫米,巴里坤为180.2毫米;天山南坡的阿合奇(海拔2300米)为213.7毫米,巴音布鲁克为361.8毫米,七角井为51.8毫米。至于昆仑山脉虽然地势非常高峻,但降水稀少,且从西向东减少,如塔什库尔干(海拔4000米)76.7毫米,赛图拉(海拔3700米)31.0毫米,向东更少。在这里荒漠植被能上升到高山带,如海拔5000米以上的藏北高原亦以荒漠和垫状植被占优势。此外,降水的年际变化也很明显,并多暴雨,特别是在南疆地区,如多雨的1958年,库车和吐鲁番的降水量分别为195和48毫米,是多年平均降水量的2—2.5倍,为1955年少雨年份的4—9倍。同年五月库车最大降水56.3毫米,24小时(7月16-17日)最大降水33.9毫米;吐鲁番8月最大降水42.1毫米,24小时(10月13—14日)最大降水为36.0毫米。这样强烈集中的降水,其结果酿成洪水泛滥,强烈冲刷和造成泥流。积雪时间长和深度大是新疆气候的另特征。北疆降雪占年降水量20—45%,南疆占20%左右,高山区除去7一8月,都在降雪期中。阿尔泰山及塔城、伊犁是最多降雪地区,阿勒泰降雪140-150天(10月中旬到4月或5月下旬),积雪深度50—60厘米,最深达89.0厘米,是我国积雪最大地区;塔城和伊犁降雪110—-120天以上,积雪深40—50厘米。天山北麓积雪也达20—一30厘米,唯西部雨影区及沙漠中心积雪较少,一般不过10厘米。深厚的积雪保护着植物越冬,春季融雪湿润了土层,促进植物的复苏。南疆降雪显著减少,不超过20天,除西北山地达10厘米以上外,一般只5厘米左右,且末、旺鲁番、赛图拉最小,只2厘米,没有稳定积雪。新疆是多风地区。年平均风速1.0一5.0米/秒,一般在2.5米/秒左右,并多八级以上19
大风,春季最多,夏季次之,秋冬空气比较稳定。由北向南有下列几个最大风口:哈巴河、老风口、克拉玛依、阿拉山口、达板城和七角井,大风日数50一155天。东疆及铁干里克、若羌一带也多大风,25一30天。春夏之际还常有旱风,频繁和强劲的大风常形成风沙,不仅影响植物的生存,还给天然和栽培植被直接带来损害。在分析影响新疆植被的气候因素时,还要考虑各地区的植物气候类型。各地区的气候水热条件综合的季节节律直接影响着植物群落的发育节律,从而表现出一定的植物气候类型的特点。新疆的植物气候类型,按Gausen-Walter的表现方法,主要有:塔城-伊型型、喀什型、东准噶尔型、塔里木型和天山-阿尔泰型。前面三种与哈萨克斯坦-中亚植物气候型相似,以后两种近于蒙古型,最后一种则属于湿润类型。MM25251MO15040402020MSMM-461515-303015年平均温度年平均温度7.8℃5.3°℃c1全年降水整全年降水量291.8MM337.2MM超對最低温度超對最低温度-37.2℃-40.0℃iywxxxNARAN伊宁塔城图11塔城一伊型气候型(塔城,伊宁)塔城-伊犁型很接近哈萨克斯坦类型(图11)。降水四季"分配较均匀,惟冬季降水多而秋雨少。冬雪、春雨使春夏之交土壤含水量较高,加之气温不太高,春季短生植物和多年生短生植物大量发育而形成层片。夏雨虽不少,但气温高,降水有效性降低,干旱和半干旱期主要发生在这个时期,植物生长发育停滞,呈夏枯现象;秋雨虽较少,但气温下降,植物又能继续生长并积累有机物质,但不如春季高。因此,植物有机物质积累过程表现出两个谷峰,即春季的高于秋季。在这种气候下,发育着短生植物的荒漠植被类型。准噶尔型与哈萨克斯坦类型相比,已有明显的变异,表现为春夏雨多,冬有积雪,秋雨少的特点(图12)。冬春降水有利于短生植物、多年生短生植物的生长发育;但由于春季气温较低,发育程度较差;夏季雨量虽不少,但气温也高,干旱和半干旱期也出现在这个时期,只适宜于一年生植物和多年生植物的生长。因此,植物有机物质的积累过程虽然也有两个谷峰,但春季的要比夏秋之交的低得多。在这种气候下,发育着大面积的小半乔木荒漠和小半灌木荒漠。喀什型表示南疆西北部的植物气候特点。它与上述类型相似(图13)。但年降水量少1)四季的划分,以新疆气象局所确定的原则为依据。20