第一章 自然环境
贺兰山是宁夏回族自治区和内蒙古自治区的界山,位于东经105°15'—107°10’与北纬37 °20'—39 ° 40’之间,地处内蒙古阿拉善高原与宁夏银川平原结合部,北接乌兰布和沙漠,南抵卫宁平原,东临黄河,西靠腾格里沙漠。北起内蒙古乌海市巴音敖包,南迄宁夏中卫市马夫峡子,山呈偃月形,山体总体为北东西南走向,主脉全长250余千米,东西宽16—45千米,面积7100余平方千米,平均海拔2000—3000米,主峰敖包疙瘩位于主分水岭西侧,海拔3556.1米。山体两边地貌和气候差异明显,东边是阡陌纵横,绿树成荫的银川平原,西边是内蒙古阿拉善盟坦荡的戈壁荒滩和浩瀚无垠的腾格里大沙漠。贺兰山以其巍峨高大,重叠绵亘的宽阔身躯阻截着腾格里沙漠的东侵,削弱了南下的西伯利亚寒流,成为银川平原的天然屏障。贺兰山是我国季风气候和非季风气候,荒漠与半荒漠草原,外流水域与内陆水域的分水岭,又是纯牧区与半农半牧区的分界线,是我国一条十分重要的地理分界线。1988年,贺兰山被国务院划定并公布为国家级自然保护区。
迷人的贺兰山景色
第一节 地质水文
一、地质
贺兰山属于中国华北地台的一部分,20亿年前即形成了古老结晶变质岩组成的基底。20亿年以后,贺兰山地区一直处于活动状态,并延续至今。在最近的20亿年历史中,贺兰山地区大致经历了四个地质发展阶段。
中元古代到古生代的奥陶纪(20亿年—4.6亿年前),贺兰山地区强烈下陷形成一条南北狭长的裂谷带,裂谷两岸强烈上升,裂谷内堆积了一万余米厚的海相碎屑岩和碳酸岩。
奥陶纪晚期开始到石炭纪早期,在漫长的一亿三千万年时期内,贺兰山裂谷上升成陆,海水撤出,缺失这段时期的沉积物。
石炭纪中期到白垩纪(3.3亿年—0.65亿年前),贺兰山地区再度沉降接受沉积。在最初的6000万年里,海洋与大陆交替出现,沉积了石炭纪—二叠纪含煤构造,从晚二叠纪开始,贺兰山凹陷带完全变成一条内陆断陷湖泊,并持续到中生代末白垩纪,堆积了近一万米厚的陆相碎屑岩和含煤构造。贺兰山是经过多次褶皱作用才完全隆起成山的,早在三叠纪末就开始褶皱,使大部分地区转入褶皱山的行列,此时贺兰山早期形态形成,白垩纪末又再次发生褶皱运动,这才完全褶皱隆起。
6500万年以来的新生代,在喜马拉雅运动的影响下,贺兰山前缘发生大断裂,贺兰山发生阶梯状断块上升,成为分割中国北方东西两部分的一条分界山脉。强烈上升伴随着频繁的地震活动,成为贺兰山最近地质时期的一大地质特征。新第三纪时黄河出现,它平行于贺兰山,从其东麓由南向北穿行而过,第四纪以来黄河两岸发育了堆积阶地。
贺兰山为地垒式山地。山地东西两麓均有巨大的山前隐伏断裂,其地质基础是由一系列南北走向的复式或单式褶皱及压性断裂带构成的径向构造体系。与南部的牛首山褶断带、清水河至六盘山褶断带、罗山至云雾山隆起带等构成“祁吕贺”山字形的脊部,构造行迹是一系列背向斜断层。
贺兰山山前洪积扇及可移动的岩画石
贺兰山东地貌形态上呈东仰西倾,形成东坡有众多古老岩层出露的断崖,岩石壁立,远比西坡陡峭险峻。由于自然地理特征的区别,贺兰山通常分为三段:大武口沟以北为北段,大武口沟至三关口为中段,三关口以南为南段。由于内外引力作用的差异,使贺兰山北、中、南三段在地貌形态上有很大差别。北段东坡山体最宽处21千米,海拔不足2000米,主要由花岗岩组成,有少量沉积岩,物理分化强烈,形成球状风化地貌,北部接近乌兰布和沙漠。
贺兰山中段是山脉的主体部分,海拔3000米左右,最高峰砂锅洲即在此段中部偏南部。这里山体雄伟,地势陡峭,峰峦起伏,峭岩危耸,沟谷下切很深。海拔2000米上下有一段相对平缓的山坡,出现小型山沟洼地或山间台地。中段东坡南狭北宽,以苏峪口为界,向南宽度不足14千米,山势较为和缓。向北则山体较宽,一般大于14千米,到汝箕沟一带可达20余千米。这里古生界末期以后中生代的地层发育,含有优质煤炭资源。
贺兰山东麓关隘谷道分布图
贺兰山绵亘250千米,沿山有许多大大小小东西走向的山间缺口和沟谷。据《秦边记》记载,“口巨者三十九有七,小者复一十有奇”;《嘉靖宁夏新志》记载,“溪经也驰入者五十余处”;清《定远营记》载,贺兰山有“七十二之要隘”。贺兰山东坡沟谷极为发育,多数自西向东延伸,呈梳篦状分布,在三关口和苦水沟之间有沟道21条,具有代表性的自南往北有三关口、榆树沟、甘沟、大口子沟、滚钟口、黄旗口、水吉口、镇北口、拜寺口、苏峪口、贺兰口、插旗口、大水沟、汝箕沟、归德沟、石灰井沟、大武口、苦水沟等。沟道一般在中、上部,下切较深,呈“V”字形,沟道下部则较宽阔,砾石遍布谷底。
二、气候
贺兰山地处广阔的内陆干旱草原和荒漠区,东南温湿的海洋性气流到此已成强弩之末,极少能成云致雨,但自西北而来的干冷气流却活动频繁。因此,贺兰山地区具有典型的大陆性气候特征。全年干燥少雨,寒暑变化强烈,日照强,无霜期短。因其海拔高,故具有山地气候的特点。
表1-1-1贺兰山区四季平均气温的日变化单位:℃
(续表)
贺兰山南北段基带年平均温度差别不大,但从基带向高山则温度表现出明显的递减,由下部的海拔1400米的年平均气温8.5 ℃降 至2900米 的-0.8℃。平均每升高到100米,温度下降0.62℃。气温的年、日变化较大。山麓平均年较差32℃左右,日较差9℃左右;高山地带年较差26℃左右,日较差8℃左右。
贺兰山的清泉
贺兰山日照充足,热量资源比较丰富,年平均日照3000小时以上,历年平均气温稳定≥10℃的天数,在海拔1900米处为38.2天,积温478℃;在海拔1112米的银川为172天,积温3298.1℃,平均无霜期122天—170天。
贺兰山降水具有明显的垂直分布特点,平均每上升109米,降水量增加13.2毫米,降水量的年际变化很大,山体上部丰雨年降水量可达600毫米,欠雨年则不足200毫米。降水的年内分布也极不均匀,全年降水量的60%—80%,集中在6月—8月份,但随海拔升高,年内降水分布趋于均匀。山地中段海拔2000米以上林区,6月—8月降水量占全年总量的60%—70%;2000米以下到山麓地带则占全年总量的70%—75%。
表1-1-2贺兰山区月平均气温、极端最高、极端最低气温变化表单位℃
贺兰山历年2000米以上的中山区平均蒸发量为900毫米—1000毫米,浅山及洪积扇区为1000毫米—1200毫米,北段的低山区为1200毫米—1400毫米。由于年蒸发量与年降水量的差值巨大,因而空气很干燥,从中段高山向南北段的低山和东部坡麓,干燥度由2.0增加到8.0。
表1-1-3贺兰山高山、亚高山草甸土土壤剖面化学性质
贺兰山东坡多风且风速较大,山体上部尤为显著。主风向在山体上部为偏西风,中下部为偏北风。随着海拔升高,大风日数增多,由平均54天增至15.8天。刮7级以上大风的日数每年有24天左右。
三、水文
贺兰山东坡水的径流量为7120万立方米,年径流系数为0.12—0.15,径流深度平均值仅22.4毫米,地表水资源在区内的分布也不均匀。在7120万立方米的地表径流中,长流水占40.5%,为2550万立方米,其平均径流深度10.8毫米。
在乱石堆积、植被郁闭的沟谷中,长流水处于地表以下0.5米—1.0米,呈潜流状态,往往以侵蚀下降泉和接触泉的形式出露地表形成溪流。中段上游地区,山地高寒,降水多而蒸发相对低,又有基岩裂隙水补给,长流水丰富。植被稀疏的汝箕沟、大武口沟一带,地表径流深度大于中段,但长流水的径流深度却小于中段,仅为中段的0.69和0.38。
贺兰山暴雨通常发生在7月—8月份,暴雨期常常出现洪水,大面积发洪水的情况较少,局部地区或沟道发生较多,具有峰高量小,历时短,涨落急剧的特点。
贺兰山东坡大多数沟道,特别是在中段水质较好,pH值7.5左右,矿化度不高,为轻度软水或适度硬水,适宜饮用。
四、土壤
贺兰山随海拔高度的变化,其热量条件发生明显的规律性更替,所发育的土壤也各不相同,自下而上有以下主要土壤类别:
粗骨土,是一种以石块为主、土石混合的非地带性土壤,分布于低山区中段的陡坡和北段各坡面上。
贺兰口沟的芦苇沼泽
山地灰钙土,是荒漠草原气候带的一类地带性土壤。分布于贺兰山海拔1400米—1900米的浅山和山麓地带,多见于阴坡、半阴坡,坡度为30°—40°,母岩多为砂岩、片岩和石灰岩,平缓处多为坡积物。其土壤质地为砂质壤,含水量少,有密实的钙积层。
山地灰褐土,为森林土壤,主要分布在中段山地海拔1900米—3100米的阴坡与半阴坡,阳坡也有小面积分布,坡度为30°左右。山地灰褐土包括山地淋溶灰褐土和山地普通灰褐土两个亚类,山地淋溶灰褐土分布在海拔2400米—3100米的高度范围,土体较湿润,地层有1厘米—2厘米的苔藓层,表土有机质层厚20厘米左右,有机质含量8.3, pH值7.2,可溶性盐含量0.032%。山地普通灰褐土分布于海拔1900米—2600米,主体干燥,地面有1厘米左右枯枝落叶层,表土层有机质层厚20厘米,有机质含量平均为77.4%。土层具黏化现象,并有明显钙斑沉积,全剖面含盐量0.023%—0.045%, pH值为8—8.4,有石灰反应。
山地草甸土是贺兰山高山灌丛、草甸植被下发育的土壤,分布于海拔3000米—3100米,即贺兰山主峰一带。由于地形较为平缓,温度低,降水量多,土壤相对湿度大。表土层10厘米—20厘米中,根系密布盘结而具韧性。有机质层厚度30厘米左右,颜色深暗,结构良好。往下便是棕色土层,厚度大于30厘米,有一定盐类淋溶。
第二节 动植物 自然景观
一、植被
由于贺兰山所处的特殊自然地理位置,长期以来已孕育而成的丰富的动植物种类,包括茂密的山地森林植被和特有的生物类群等因素,使其成为这一自然地带中富有代表性的自然结合体和比较完整的自然生态系统。
表1-1-4贺兰山野生维管植物大类群统计
在垂直方向上,由于贺兰山高耸挺拔,山势异常陡峻,坡面短狭,相对高差大,随着环境条件变化,植物区系成分发生明显的变化。据考察,贺兰山共有维管植物87科357属788种。以禾本科、菊科、豆科、藜科、蔷薇科植物为主,反映以北温带植物区系为主,环境干旱,气温较高,土壤瘠薄,植物以蒙古草原成分为主,针茅类、亚菊类、刺叶柄棘豆、蒿类、锦鸡儿类分布普遍。其中1500米下至洪积平原,亚洲中部荒漠成分和古地中海成分多有渗入,形成以松叶猪毛菜为优势的荒漠草原;1500米以上,华北成分和东北成分参与,出现灰榆、单瓣黄刺玫、白莲蒿等,形成疏林草原。1900米—2400米,随湿度增加,华北成分占主导地位,并有东亚成分参与,油松、灰榆、紫丁香、虎榛子等为主,形成温性针叶林和灌丛。2400米以上,青藏高原成分占优势,并有北极高山成分参加,形成以青海云杉林和高山灌丛与高寒苹甸为主的景观。贺兰山主要有以下几种植被类型:
常绿针叶林植被类型,主要分布在海拔1900米—3100米范围内,是由青海云杉、油松为建群种形成的纯林或混交林。针、阔混交植被类型主要分布在海拔1900米—2800米的山地范围内,阴坡和半阴坡多分布青海云杉、山杨林和油松,环境温凉湿润,土层深厚,林木茂密;阳坡和半阳坡则以杜松、灰榆疏林为常见,气候温和,比较干燥,土层浅薄,林木稀疏低矮。落叶阔叶林植被类型以典型的夏绿阔叶林的生活型组成,树种为山杨林、灰榆林,群落季相变化明显。落叶阔叶灌丛植被类型,以夏绿阔叶灌木为建群层片的植被型,它们的共同特点是具有明显的季相变化;中生性的灌丛有毛蕊杯腺柳灌丛,小叶金露梅灌丛、虎榛子灌丛、贺兰山丁香灌丛、蒙古扁桃灌丛、狭叶锦鸡儿、荒漠锦鸡儿灌丛。疏林草原植被类型分布于海拔1900米阴坡和2100米阳坡以下干旱的低山区,疏林草原和草原的共同特征是都具有一个由多年生旱生丛生禾草,有时为旱生小半灌木或二者共同为优势成分构成的草木、小半灌木层,单独构成一植被垂直带,起着独特的景观作用,群落组成有灰榆、蒙古扁桃、灌木亚菊、短花针茅等。灌丛草原植被类型分布于海拔1450米—1600米的浅山地带和洪积扇前缘地带。由旱生、中旱生灌木层片和旱生草木及小半灌木层片组成。以蒙古扁桃为建群种的旱生灌木组分布于贺兰口浅山地带;以酸枣为主要建群种的旱中灌木组分布于贺兰口沟谷及洪积扇前缘地带。
二、野生动物
据贺兰山综合考察结果显示,宁夏贺兰山东麓野生动物在地理区划上属于蒙新区西部荒漠亚区的东端,除与东部草原亚区相邻外,还与青藏区、华北区相距不远,因而动物区系成分混杂,既有高山森林动物,又有荒漠草原动物。贺兰山东麓共有野生脊椎动物179种,其中鸟类115种5个亚种,分属10目30科;兽类51种,分属10目14科;爬行类8种,分属2目4科;两栖类3种,分属1目2科;鱼类1种,分属于2科。在179种野生动物中,有经济动物104种,分属于两栖类中3种,爬行类中8种,鸟类中63种,兽类30种。宁夏贺兰山国家级自然保护区内鸟类新纪录有黑鹳、雀鹰、金雕、鹊鹞、游隼、耳鹗等38种。保护区的野生动物中属于国家规定的重点保护动物有16种,其中一级保护的3种,二级保护的13种,有黑鹳、猞猁、马鹿、马麝、岩羊、蓝马鸡等。
三、自然景观
贺兰山岩画遗址公园坐落于中国西北地区的重要地理界线——贺兰山山脉东麓北段,临近贺兰山最高峰敖包疙瘩,景区周边巍峨壮观、峰峦重叠、崖谷险峻。这里是季风气候和非季风气候的分界岭,独特的地理气候环境造就了西北干旱地区少有的温带山地森林生态系统和低湿多雨中心,不仅孕育了丰富多样动植物物种资源,形成了“四季泉溪”“贺兰飞瀑”“双峰映潭”等秀美自然景观,大自然的鬼斧神工,还造就了“猴头山”“母鸡峰”“卧驼岭”“古猿观天”“金山睡佛”等天然造像和独特景观。因山势海拔较高,每年秋冬春季节,经常出现晴空万里之中山顶却是白雪皑皑,这就是闻名遐迩的宁夏古八景之一——“贺兰晴雪”奇观。贺兰山岩画遗址公园被贺兰山国家森林公园环抱,与世界著名葡萄酒产地法国波尔多、勃艮第等同属北纬38°的“贺兰山东麓葡萄酒产区”相依,重峦叠嶂、苍松翠柏、鸟语花香、岩羊跃崖、怪石嶙峋、四季山泉、葡廊绵延等构成了景区独特的生态环境和物候景观。