三、地理环境结构的非纬向地带性和垂直地带性

地球表面的自然带,总的说来是沿纬线方向东西伸展而按经线方向南北更替的,但它们的界线常与纬线有很大偏差,甚至大陆上许多自然带不能横贯东西而具有明显的大陆东岸、内陆和西岸的差别。这是由于受到地壳变动、海陆分布、地表起伏、大陆轮廊、洋流以及大气环流的某些特性等非纬向地带性因素的影响,尤其地表的巨大起伏,首先使纬向地带性受到破坏,同时也导致垂直地带性的产生。

(一)地理环境结构的非纬向地带性 地理环境中任何与纬向地带性的偏差现象,在广义上都可看作是非纬向地带性的表现。例如:

1.全球陆地除高纬的冰原带、苔原带和亚寒带针叶林带是全球性自然带外,其他许多地带都是不连续的,有些地带仅仅形成于大陆边缘地区(如大陆西岸或东岸),有些地带则仅仅形成于大陆内部地区。所有大陆,尤其是温带和亚热带大陆的地理景观,都具有明显的东岸、内陆和西岸的差别。

由于北半球大陆北部东西延伸很远,气温状况大体一致,故冰原带和苔原带纬向延伸十分清晰。但因大陆两岸洋流分布有差异,如亚欧大陆西岸受北大西洋暖流影响,东岸则受寒流影响,而且大陆度强,致使苔原带的南北宽度不一,表现为西窄东宽。由于南半球没有相应纬度的陆地,因而不出现纬向地带性的亚寒带。北半球陆地亚寒带则很广,但由于地势和洋流的作用,亚欧大陆的亚寒带是西窄东宽,北美大陆的亚寒带是西宽东窄。欧洲地势平坦,北大西洋暖流加强了海洋对陆地气候的影响,加以没有高大山体阻挡海洋湿润气流东进,因此欧洲亚寒带自然带的南界纬度较高;但到亚洲东部,因大陆度增强和寒流作用,故亚寒带自然带的南界较欧洲偏南。

在温带自然带内,由于所在大陆的大气环流特征不同,距海远近不同,东、中、西部的大陆度不同,因而大陆东、中、西部的差异特别明显。以亚欧大陆为例,东部为温带季风夏绿林地带,中部为温带草原与荒漠地带,西部为温带海洋性气候,发育了温带阔叶林植被。

在亚热带的自然地带,东、中、西部也有明显的差异。大陆西部,夏季受副热带高压东侧控制,干燥无雨,表现为夏干冬湿的亚热带地中海式常绿硬叶林地带;大陆中部为亚热带干燥气候,表现为亚热带荒漠和半荒漠;大陆东侧夏季因受副热带高压西侧控制,气流从暖流海面吸收了大量水汽,给大陆东岸带来丰富的降水,发育了东岸亚热带湿润气候常绿林地带,但亚洲东侧则在季风环流作用下,形成了亚热带季风气候和常绿照叶林植被。

2. 世界上季风气候和季风景观的形成和分布,是地理环境结构中一种独特的非纬向地带性的表现。一般认为,东亚、东南亚和南亚是典型的季风区,非洲西部、澳大利亚北部和北美大陆的东南部也有季风现象。海陆热力差异是导致非纬向地带性的季风形成的首要原因,如东亚季风体现海陆热力差异最显著,南亚和东南亚的季风,还迭加有行星风系的作用。亚洲东部的构造地形多为东北-西南向,因此东部山脉限制了东亚夏季风向内陆的伸入,使中国东部的季风区,北窄南宽。由于季风环流的存在,还改变了纬向地带性在东亚的表现,并中断了亚热带荒漠的东伸。

3. 荒漠、半荒漠地带的形成和分布,也以非纬向地带性占优势。世界干燥区的分布,主要分别集中在10°—50°N和15°—50°S。近赤道的干燥区主要见于南美秘鲁沿岸、巴西东北部,东非肯尼亚、埃塞俄比亚、索马里等地。而世界上最广的干燥地区则分布于北非西岸、撒哈拉、阿拉伯半岛、伊朗、中亚一带,东西长达13000km。虽然世界荒漠可从温度考虑,划分出温带、亚热带和热带的荒漠和半荒漠,但因它们在地区分布上多联成一片,因而很难把它们分开。在北半球,温带荒漠的形成与陆地面积广大和远离海洋有关。北非的荒漠与副热带高压带的控制密切相关。南半球的荒漠则与地势、副热带高压以及寒流、上升冷水等作用相关。从北非撒哈拉经阿拉伯半岛直到塔尔沙漠,都处于高空副热带高压控制之下,山间高原与盆地也有助于荒漠、半荒漠的形成。塔尔沙漠以东,因季风作用,热带干燥气候的分布逐渐中断,东部因地势抬升,干燥气候区也不能形成。南美洲巴塔哥尼亚温带东岸的半荒漠也具有明显的非纬向地带性。

4. 各洲陆地自然带结构图式的差异性,都反映有该洲地理环境非纬向地带性因素的影响。例如北美洲和南美洲的地理环境,由于西部具有高大连绵、宽度很大的科迪勒拉山系,所以这里的非纬向地带性结构比较突出,如落基山脉以西的整个西部地区,气候、植被、土壤等各个不同的类型区,都呈南北方向伸展,并具有垂直变化;在北美中部平原的西部,因位居内陆,西有落基山屏障,地理环境也表现为东西更替、南北延伸的经向地带性结构;南美洲西部纵贯南北的安第斯山,不仅本身在气候、土壤、植被等方面都表现了独特性,具有多种多样的垂直结构,而且对东、西部地区在体现经向地带性结构上,也起了重要作用,使大陆西岸各要素的不同类型区,都按着南北方向延伸;巴西高原东岸狭长地带也是一个突出的非纬向地带性结构的例子,它在气候、土壤、植被等方面,与同纬度的巴西高原不同,而与亚马孙平原相似,这基本上是受非纬向地带性因素的影响,即由于这里正位居信风带的东岸和背靠高原边缘崖壁的沿海斜坡,故具有热带常绿雨林的特点。南非高原和马达加斯加岛的地理环境也具有明显的经向地带性结构。我国在秦岭淮河以北,自东向西,降水量逐渐减少,植被、土壤随之发生有规律的递变,植被依次为森林、森林草原、草原、半荒漠和荒漠,经向地带性规律也比较明显。又如在亚寒带针叶林带的北亚大区,由于大地形特征的不同,可以划分出各具特点的西西伯利亚平原、东西伯利亚高原和苏联远东山地等三个自然地理副区,西西伯利亚平原是世界上典型的具有纬向自然带结构的地理区;东西伯利亚高原是纬向地带性和非纬向地带性现象错综复杂的地理区;苏联远东山地则是一个滨海的季风性山地区。

(二)地理环境结构的垂直地带性

垂直地带性也有称为高度地带性的,山地达到一定高度就表现出垂直地带性。地理环境各组成要素及由它们组成的自然综合体随山地高度发生有规律的变化,这种规律称为垂直地带性规律。垂直地带形成的根本原因,决定于构造过程和山地地形,但其直接原因是由于山地高度不同而引起热量、水分及其对比关系的变化。从其形成的根本原因来看,垂直地带性应该是非纬向地带性的局部表现,但从其直接原因来看,它又与纬向地带性规律有明显的相似之点。因而它既受纬向地带性因素的影响,又受非纬向地带性因素的影响;它既不完全与纬向地带性规律相同,也不完全与非纬向地带性规律相同。它是一种独立的地理规律,它的具体性质,如地带的内容、数量、顺序,决定于该山地所处的地带和非地带单位的位置,所以垂直地带性应该是第二级规律,它的性质决定于纬向地带性与非纬向地带性这两种规律的影响。

垂直地带性结构在各个不同纬向自然带中的具体表现有所不同,纬度和高度的因素不论在任何时候任何地方都要表现出来。随着纬向自然带的改变,垂直自然带结构也随之改变,这种改变的规律是:一定山体的由下而上的垂直变化规律与山体所在位置由南向北(在北半球)的水平方向的变化规律是基本一致的,也就是说,垂直自然带的顺序和地带分异的多寡,决定于山体位于哪一个水平纬向自然带内。例如南美洲赤道带的安第斯山的垂直带结构是:(1)山麓至640m左右,年均温为28—24℃,降水量十分充沛,自然植被为赤道雨林,农作物有橡胶、香蕉和可可;(2)640m至1830—2000m,年均温为24—18℃,自然植被为热带—亚热带常绿林,盛产咖啡、茶、棉花、玉米等,为著名的咖啡带;(3)1830—2000m至3000—3500m,年均温18—12℃,自然植被主要为温带阔叶落叶林,农作物有小麦、大麦、苹果和番薯等,为温带谷物带;(4)3000—3500m至4000m,为由阔叶林逐渐递变为亚寒带的针叶林带,多为原始森林带;(5)4000—4450m,主要为高山草地和高山苔原;(6)海拔4450m高度为雪线,以上为永久积雪带。

又如位于东非高原的乞力马扎罗山(3°5′S.、37°15′E.)海拔5895m,是非洲最高峰,具有明显的垂直变化:(1)海拔2000m以下发育了热带稀树草原景观;(2)在2000—2600m(西北坡)和3000m左右(东南坡),发育了森林景观,下部为热带森林,上部为温带森林;(3)3400m以下长有竹林,以上到4700m则长有石楠和湿高地灌木;(4)4700m以上为雪被。一般讲非洲热带山地最大降水带如乞力马扎罗山的迎风坡为海拔1500—3000m。