盛夏季節(jié),許多人喜歡到內(nèi)蒙古大草原去旅游,那里有藍天白云,有無邊的草地,有看不盡的花花草草,就是沒有大面積的森林。有些地方雖然也栽種了一些樹木,多數(shù)長得不太好,不是枯死,就是一些生長狀況很差的“小老頭樹”。這常常引起人們的好奇:為什么草原無森林?
要說清楚這個問題,還要從什么是草原說起。
草原定義講科學(xué)
在我們閱讀報紙、雜志的時候,經(jīng)常可以看到一些與草地相近的詞,如草原、草甸、草坪等。這幾個詞雖然都有一個“草”字,科學(xué)意義卻不一樣。天安門廣場的綠地不可以叫草原,只能叫草坪或草地;內(nèi)蒙古遼闊的草地,通常都被人們叫草原。
很顯然,這幾個名詞的科學(xué)內(nèi)涵是有區(qū)別的。
首先說草原。從植被生態(tài)學(xué)角度而言,所謂草原,是指那種分布于半濕潤、半干旱到干旱地區(qū),主要由耐旱的多年生草本植物組成的天然群落,是不受地表水與地下水影響而形成的地帶性天然植物群落。
這里至少包括5個意思:草原是天然植物群落,草原是地帶性植被類型,草原植被在形成過程中不受地表水與地下水影響,草原分布于半濕潤、半干旱到干旱地區(qū),草原植被主要由耐旱的多年生草本植物組成。
《現(xiàn)代漢語詞典》(2007)關(guān)于“草原”一詞的解釋是:“干旱地區(qū)主要生長草本植物的大片土地,間或雜有耐旱的樹木?!贝苏f有一定植被生態(tài)學(xué)味道,但似乎不夠嚴(yán)謹(jǐn)。
我國大興安嶺以西的內(nèi)蒙古草原,青海、甘肅的荒漠草原,都是這種類型,都被叫做草原。
“草甸”一詞則與草原完全不同,它是指可在全國不同氣候帶下分布,形成于季節(jié)性地表水或地下水影響下,主要由中生植物組成的非地帶性的天然植物群落。
“草甸”一詞至少包括4個方面的科學(xué)內(nèi)涵:草甸是天然植物群落,是非地帶性植被類型,形成過程中受季節(jié)性的地表水或地下水的影響,植物以中生植物(在中等濕度地方生長的植物)為主。
“草地”一詞,則泛指由低矮草本植物為主的綠地。它不像草原、草甸屬于嚴(yán)格意義上的植物群落學(xué)的概念,是植被中的一個類型。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,意義較為廣泛。
草坪,指的是由人工建植并管理,主要由禾本科植物組成的低矮、茂密,具有特殊功能的草地。所以,天安門廣場的綠地可以被稱為草坪或者草地;內(nèi)蒙古遼闊的土地,可以被叫做草原或者草地;許多河流兩側(cè)或者沿海灘涂長草的土地,則是草甸,也可以叫草地。
從草原的科學(xué)內(nèi)涵中,我們可以看出,草原、草地、草甸和森林是有嚴(yán)格區(qū)別的。不僅如此,我們還可以從草原的分布中看出其必然規(guī)律。
天然分布有規(guī)律
我們草原的面積為4億平方公頃,占國土面積的40%以上。主要分布于內(nèi)蒙古、西藏、青海、吉林、遼寧等省、區(qū)?;究梢苑譃槿N類型:溫帶草原、高寒草原和熱帶一亞熱帶草地。其中,天然草原的主體是溫帶草原。
溫帶草原是指分布于溫帶地區(qū)的各種不同類型的草原。
我國的溫帶草原,主要分布在北方,即從東北平原越過大興安嶺,經(jīng)過蒙古高原、黃土高原到新疆山地。
從全世界范圍看,溫帶草原是歐亞大陸草原的東部延伸。在大片的溫帶草原內(nèi),自東北向西南,又分別形成了溫帶草甸草原、溫帶典型草原和溫帶荒漠草原三個類型。
溫帶草甸草原是溫帶草原中植物種類最豐富、生產(chǎn)力最高、景觀最華麗、生態(tài)與環(huán)境最優(yōu)越的一個類型。主要分布在森林向草原過渡的地區(qū),在草原帶的最東方向,如大興安嶺東麓的低山丘陵以及某些山地草原帶上部。著名的呼倫貝爾草原、錫林郭勒草原以及新疆阿爾泰和伊犁等地,是草甸草原廣為分布的地區(qū)。植物主要由中旱生(屬于旱生植物)、多年生、叢生禾草及根莖禾草和中早生、中生雜草類組成。土壤為最肥沃的黑鈣土,土壤有機質(zhì)含量在4%以上,腐殖質(zhì)層的厚度在100厘米以上。
溫帶典型草原主要分布于我國呼倫貝爾高平原西部、錫林郭勒平原的大部分地區(qū)以及陰山北麓、大興安嶺南部、西遼河平原等地。植物主要為真旱生與廣旱生多年生叢生禾草,如大針茅、冷蒿、冰草等。在某些條件下,溫帶典型草原由灌木如小葉錦雞兒與小半灌木如冷蒿等組成。土壤主要為栗鈣土,有機質(zhì)含量在2%~4%之間,腐殖質(zhì)層的厚度為50厘米左右。這是我國草原中分布最廣也最具有典型性與代表性的一類草原。
溫帶荒漠草原分布于溫帶典型草原帶往西的狹長區(qū)域內(nèi)。在我國,東西分布于75°~114°E之間、南北跨37°~47°N,如內(nèi)蒙古中西部、寧夏北部、甘肅中部以及新疆等地。植物主要是多年生、旱生、叢生小禾草,如小針茅、多根蔥等,并有較高數(shù)量的旱生、強早生的小半灌木與灌木,如中間錦雞兒等。土壤主要為棕鈣土,肥力較低,有機質(zhì)含量一般低于2%。這類草原是溫帶草原中生產(chǎn)力最低的一個類型。
高寒草原主要分布在我國西藏、新疆和青海、甘肅境內(nèi),約占全國草原總面積15%。植物主要是耐寒的中旱生或旱中生(屬于中生植物)多年生草本植物或小半灌木,如紫花針茅等。土壤主要為高山草原土,一般具薄而松的草氈層和淡色腐殖質(zhì)層,有機質(zhì)含量較高??稍?%以上,土壤有效肥力較低,不過具有較高的潛在肥力。
通過比較草原分布的地區(qū),我們可以知道,生態(tài)與環(huán)境的特點決定草原不可能生長由高大喬木組成的大面積森林,只能生長低矮的草本植物與灌木。
干旱少雨樹難活
在我國,草原主要分布在400毫米等雨量以西的地區(qū),即西北干旱區(qū)。這一地區(qū)遠離海洋,深居內(nèi)陸,海洋暖濕氣流難以到達,降水稀少,蒸發(fā)量大,是典型的干旱、半干旱大陸性氣候。年降水量通常在400毫米以下,并且從東到西逐漸減少(新疆除外)。我國的400毫米等雨量一般以溫都爾廟—百靈廟—鄂托克旗—鹽池—線為界,在這條界線以東,年降水量300~400毫米,干燥度1.5~2,是我國溫帶典型草原大面積分布的地區(qū)。
在這條線與賀蘭山之間,年降水量200~300毫米,干燥度2~4,是荒漠草原廣為分布的地區(qū)。
在賀蘭山以西則是廣大的荒漠和戈壁地區(qū),年降水量低于200毫米。新疆南部年降水量都在100毫米以下。不僅如此,這個地區(qū)的降水變率很大。
這樣的氣候特點,根本不能滿足需水量較大的森林的要求。研究表明,我國北方地區(qū),在自然條件下,森林只能正常生長于年降水量大干400毫米的地區(qū)。只有草本植物和灌木才能夠適應(yīng)如此干旱的自然條件。
旱生植物多草本
通過上面的介紹,我們知道,在我國,天然草原的空間分布主要受降水量制約,而不是溫度。世界上其他地區(qū)也是如此。目前,世界上有22%~25%以上的陸地被草原覆蓋,既有分布在溫帶地區(qū)的,又有分布在熱帶地區(qū)的。天然草原通常主要分布于降水量少的半干旱、干旱地區(qū)。
在這些地區(qū),因為降水量較少,所以不可能生長以喬木為主的森林,只能生長需水量較低的草本植物,尤其是耐旱的旱生植物。
可以說,草原在地球表面的這種自然分布,是干旱的生態(tài)環(huán)境與耐旱植物相互適應(yīng)、相互選擇的結(jié)果。
在降水量比較少的干旱和半干旱地區(qū),許多耐旱植物在形態(tài)、生理功能等各方面形成了其他中生植物,水生植物所不具備的特點,從而成為一類特殊的旱生植物類群。
這些旱生植物類群有哪些特點呢?
從形態(tài)上看,葉子具有十分明顯的旱性結(jié)構(gòu)特征:葉表面積和體積的比例減??;細胞變小,細胞壁增厚;氣孔密度增加;葉子上常有濃密的表皮毛或白色的蠟質(zhì);葉子也常含有樹脂、單寧,或其他一些膠體物質(zhì);有些旱生植物的葉子肉質(zhì)化,有很發(fā)達的儲水組織。
旱生植物的根也有很大變化,如有較高的根/莖比率。有些植物的主根可以扎得很深,像一種濱藜,地上的莖干雖然只有1~2米高,主根卻可深達4~5米。牧豆樹和駱駝刺的主根可深達20米。
有些旱生植物的葉子往往非常退化,莖上已不再發(fā)育出葉片(或有一些非常退化的鱗片葉),卻在幼小的綠色枝條上進行光合作用,形成所謂同化莖。這些同化莖以后也可能脫落。還有些旱生植物的枝條,在干旱季節(jié)會及時枯死,以減少水分的蒸發(fā),同時將體內(nèi)的需水程度減至最低。諸如此類。
也正因為旱生植物所具有的這些特點,才可能在降水比較少的干旱、半干旱地區(qū)生存、發(fā)展,進而形成草原植被。
具備上述特點的植物主要為草本植物和灌木。
至于大多數(shù)可以成為森林的喬木,通常都是對水分要求較高的中生植物。如我們常見的柳樹、槐樹、楊樹等,都是中生植物的代表。
草原無林和儡見林
草原無林主要由氣候條件決定,是耐旱的草本植物、灌木與氣候環(huán)境相互選擇的結(jié)果。其實,草原無林還與土壤特點有關(guān)。
典型草原地區(qū)的土壤是栗鈣土,這種土壤一般在30厘米以下有一個緊實的B層。所謂B層,這是土壤形成過程中的淀積層,典型草原土壤的淀積層,有較高的鈣含量,土層結(jié)構(gòu)呈塊狀,在土壤水分較低或者比較干旱的條件下,十分緊實,這使得許多喬木粗大的根系很難穿越土層,因而不能利用深層的土壤水分與養(yǎng)分。這也在一定程度上影響森林在草原地區(qū)的正常生長。
不過,草本植物與灌木就不同了。它們的根系非常纖細,可以穿過緊實的土層,利用深層的土壤水分與養(yǎng)分。所以,相對而言,草本植物和灌木在草原地區(qū)的生長狀況好于喬木。
事實上,草原無林不是絕對的。從地帶性規(guī)律上看,草原地區(qū)不會有大面積的森林,也不可能營造大面積的人工林;但在局部地區(qū),也可能有森林生長。
此處的局部地區(qū)主要有兩種情況:一是在諸如局部低地、河漫灘、低階地、封閉洼地等水分相對豐富地區(qū);另外一種情況是沙子作為基質(zhì)土壤條件下,如大面積的沙地。
在大面積沙地條件下,土壤水分狀況與地帶性土壤不同,可以為森林正常生長提供比較好的水分條件。這是因為在大面積沙地,地表有沙覆蓋,形成一個很好的隔離層,切斷土壤毛細管作用,減少水分蒸發(fā),使土壤能保持較高含水量,另外,沙地土壤凋萎系數(shù)較低,在相同水分含量情況下,土壤有效水含量較高;沙地地形的變化,沙地水分的再分配,使沙地低處水分充足。這些條件為需水量較大的森林生長提供了保證。
所以,在內(nèi)蒙古錫林郭勒草原,雖然沒有大面積的天然林,但是在渾善達克沙地,能看到森林,在一些低地,也可以營造小面積的人工林。
草原造林不可取
盡管在草原局部地區(qū)也可能有森林生長,但草原無林是一個客觀規(guī)律。這是由草原生態(tài)環(huán)境特點以及主要由喬木組成的森林特點決定的,是不依人們的主觀意志為轉(zhuǎn)移的自然規(guī)律。所以,要在草原地區(qū)營造大面積森林,是不可能的,甚至要付出沉重的經(jīng)濟或生態(tài)代價的。
在內(nèi)蒙古草原地區(qū),多年來造林不見林,或者只見年年不長高的“小老頭樹”,就是這個道理。
我們認(rèn)識草原無林的客觀規(guī)律,并按照這一個客觀規(guī)律辦事,就能事半功倍。
責(zé)任編輯 趙菲