俯以察地——第五章 自然地理环境的整体性与地域分异(2)

5.2 自然地理环境的地域分异
地表最为显著的特征之一,便是空间上存在不均一性,就自然地理环境而言,温度有冷热之分,降水有多寡之别,地势有高下起伏,形成的景观亦丰富多彩——森林、草原、荒漠、沼泽、湖泊……
这种差异并非杂乱无章,而是具有一定规律。地球表层的差异性表现为大小不等、内部具有一定相似性的一系列地域单元,并由此产生各地域单元自然条件的差异,这就是地域分异。这样的差异并非是随机的,而是具有一定的规律,表现出一定的有序性和普遍性,这就是地域分异规律。
地域分异规律及其相互关系
地域分异规律在不同尺度上具有不同表现,整体上表现为纬度地带性规律、干湿度地带性规律、垂直分异规律和地方性分异规律。
首先,太阳辐射在地表的空间分布上表现出有规律的差异,这成为制约自然环境差异性的基本因素。由于地球的球体形状,一般而言太阳辐射带来的热量由低纬向高纬递减,引起其他自然地理要素和环境整体特征大体上沿纬线延伸,并随着纬度而变化。这种呈纬向带状分布的差异,就是纬度地带性分异。
俄国地理学家道库恰耶夫被认为是地带性学说的创始人,他在1899年发表的论文《关于自然地带的学说》中指出:“由于地球离太阳所处的一定位置和地球自转并呈球形,使地球的气候、植物和动物分布按一定的严格顺序由北向南有规律的排列,从而使地表分化为各个地理带……这些地带或多或少与纬圈平行。”
然而,只有纬度地带性规律并不能完全解释地球表层的分异性,由于海陆组成物质的差异引起能量收支状况的改变,导致纬度地带性规律发生很大的变形或扭曲,致使地球表面某些纬度地带并不呈现连续的带状分布,而往往发生中断或尖灭。因此,地表尚存其他方面的地域分异规律。
在热量背景相同或者相似的各纬度区域内部(或者说同一纬度带内部),降水量往往从沿海到内陆逐渐减少,从而形成不同的自然环境。例如,中纬度沿海地区多为森林,随着向内陆的深入,逐渐向森林草原、草原、荒漠草原和荒漠过渡。这种由于水分条件不同而导致的其他自然地理要素和环境整体特征的差异,被称为干湿度地带性分异。
有时候,我们也把干湿度地带性分异称为“经度地带性”,实际上这是不够准确的,原因在于实际的干湿度分界并不与经线平行,更替也只是大致沿着东西方向,反而与海陆轮廓有某种联系,因此这里更推荐使用“干湿度地带性”这样的术语。
纬度地带性和干湿度地带性分异规律表现为水平方向的递变,因此有时也统称为水平地带分异规律。
在一定高度的山区,随着高度上升,温度和降水都会发生变化,从山麓到山顶,自然环境及其组成要素会出现逐渐变化更迭的现象,这就是垂直分异。出现垂直分异的山区,处在一定的纬度和干湿度地带上,必然受纬度地带性分异规律和干湿度地带性分异规律的双重制约。在垂直分异规律的支配下,具有一定高度的山体,由下而上出现随等高线延伸的不同带状自然环境,称为垂直自然带。

山麓所在的水平地带是垂直带谱的起点,称为基带,基带类型既决定了整个带谱的性质,也决定了一个完整带谱可能出现的结构。
如果基带表现为海洋性的纬度地带,那么垂直带谱也将具有海洋性质,各类森林在带谱中占优势。相反,如果基带呈现荒漠或者半荒漠,垂直带谱中的森林带需要在一定海拔高度才会呈现,其原因在于降水随海拔的升高先增加后降低,例如天山的基带大多为草原甚至荒漠,但在一定海拔高度上出现针叶林带。森林在垂直带谱中的上限称为林线。
垂直带谱中是否出现冰雪带,取决于山地海拔高度是否突破了当地雪线高度,倘若山地不够高,顶带则为与其高度及生态环境相对应的其他自然带所代替。
山地的垂直带在数千米的高度内完成了水平地带几千千米才能完成的更替,但垂直带的发育遵循自身的规律,并不是纬度地带或是干湿度地带的缩影,山地地貌的复杂性导致气候特征也呈现复杂的变化,这使垂直带中会出现与纬度地带不同的特征。同一山地的不同地段和坡向,也会造成垂直带谱中同一垂直带的分布高度产生差异。
由于局地的地形、构造、岩性、小气候等存在差异,也会产生在较小尺度上的地域分异,呈现出与所处地带完全不同的景观或者自然地理环境特征,称为地方性分异。例如,在近海岸区、湖区、灌区、城市等区域,都在一定范围内产生了地方性气候,形成了较为特殊的自然地理环境。岩性和土质的差别也是小尺度地域分异的重要原因。由于基岩风化壳直接影响土壤的发育,在相同的地貌部位,岩性的差别可以形成不同的小环境,生长不同的植物种类。例如,华北的石灰岩山坡,土壤呈碱性,多生长柏树;花岗岩风化的山坡,土壤呈酸性,多生长油松。
总的说来,热量带或者说纬度地带形成了全球性的地域分异,使海洋和陆地分化为若干自然带和地带,纬度地带性是全陆地或者全海洋的,而干湿度地带性、垂直分异、以及地方性分异都是在纬度地带的基础上形成的,特别是垂直分异和地方性分异,它们都离不开更大尺度的地域分异规律,因此我们认为地带性规律应当专指纬度地带性,干湿度地带性、垂直分异以及地方性分异是非地带性的表现。
地带性和非地带性总是相互制约和相互干扰,使得地表呈现出复杂的地域分异。地域分异的表现形式多样,相互关系复杂,共同作用于地表,形成水平地域结构、垂直结构以及水平地带与垂直带向结合的多维空间。景观反映出地带性特征为主的地域称为显域性地域,而反映非地带性特征为主的地域,如沼泽、低地、冲积平原等,称为隐域性地域。
不只自然地理环境存在地域分异,所谓人文地理环境以及它们综合形成的整个地理环境同样存在地域分异,只是人文地理环境的地域分异仍然以自然地理环境的分异为基础,最终构成整体的地域分异。这样来看,地理环境的区域差异及其分异性规律是地球表层的重要特征之一,分异性也应当成为地理学的基本原理之一。
世界陆地自然带与自然区域
地球陆地表面由于热量和水分的差异,形成了若干南北更替、东西延伸的复杂自然综合体,称为陆地自然带,从炎热多雨的赤道到冰雪覆盖的极地,从湿润的沿海到干燥的内陆,形成各种各样的自然环境。
每一个自然带都有一定的热量和水分的组合以及有代表性的植被和土壤类型,形成特殊的景观。植被是陆地自然带典型且最富有表现力的特征,因此每个自然带都以植被类型来命名。

森林自然带一般分布于湿润和半湿润地区,是生产量最大的陆地自然带。根据纬度地带性分异规律,地球自赤道到极地可划分为热带雨林带、亚热带常绿阔叶林带、温带落叶阔叶林带、亚寒带针叶林带等类型。特别地,寒带热量不足,在湿润气候条件下形成苔原带。
草原自然带一般分布于半湿润、半干旱的内陆地区,这里降水量较少,在400mm左右,热带能够接近800mm,且集中于夏季(雨季),自然带植物以草本植物为主。因纬度和热量条件不同,大致可分为热带草原带和温带草原带。
荒漠自然带一般分布于干旱地区,因纬度和热量条件不同,可分为热带荒漠带和温带荒漠带。荒漠自然带降水稀少,一般小于200mm,有的甚至终年不见降水,气温变化剧烈,日较差很大。严酷的自然环境限制了许多植物的生存,多生长旱生小乔木、灌木、仙人掌类植物,种类贫乏,结构简单。由于食物不足,消费者的种类和数量很少。对于干旱环境,各类生物具有很强的适应性。荒漠生产力极低,结构简单,属于十分脆弱的生态系统。
全球陆地可以分为七大洲,由于亚洲和欧洲处于同一大陆,因此实际上全球陆地是六块大陆——亚欧大陆、非洲大陆、北美大陆、南美大陆、澳大利亚大陆和南极大陆,再加上四大洋,海陆分异就成为了全球最大尺度的非地带性分异。各大洲内部又因各种因素可以划分出若干自然区域,下面简要介绍如下。
亚欧大陆是世界上面积最广,经纬度跨度最大的大陆,具有最为复杂的自然带结构,包括亚洲和欧洲两部分。亚洲可以分为东亚、东南亚、北亚、南亚、西亚和中亚六部分,欧洲可以分为西欧、北欧、南欧、中欧和东欧五部分。
非洲整体上位于南北半球的低纬度地区,自然地理环境具有明显的对称性,可以分为阿斯特拉山区、撒哈拉沙漠区、苏丹区、几内亚高原与刚果盆地区、东非裂谷高原区、南非高原区、开普山区和马达加斯加岛区。
北美洲全部位于北半球,大部分处于中高纬度,自然区域可以分为极地岛屿区、东部地区、西部科迪勒拉山地区、中美洲与加勒比海区。
南美洲自然地理环境比较简单,以热带为主,中高纬度区域陆地面积小,主要可以分为西部区和东部区两块。
大洋洲除了澳大利亚大陆外还包括其周围和太平洋中的众多岛屿,再加上新几内亚。整体上可以分为澳大利亚区、新西兰区、新几内亚岛区和太平洋诸岛区。
南极大陆基本上位于南极圈以内,单独为一个自然区域。
自然地理环境既有统一的一面,即整体性,也有差异的一面,即地域分异。全球陆地自然区域的分异,同样有矛盾的同一性和斗争性的表现,是对立统一的结果。地带性与非地带性是自然地理环境分异形成的主要矛盾,而在地带性分异中,气候是主要方面,非地带性分异中,地形、土壤等是主要方面。认识自然环境的差异性,掌握地域分异规律,具有重要的实践意义。
自然地理学(physical geography)是地理学的基础学科,是地理学综合研究的基石。陆地表层系统是地球表层最复杂、最重要、受人类活动影响最大的子系统,其中的自然地理环境是我们人类生存的基底,它运行的规律造就了我们多样的世界。自然地理学及其分支学科的发展需要面向全球环境变化和人类需求,探索应用新技术新方法,开展多要素多过程集成研究,发展并完善地理模型,模拟和预测环境变化与可持续发展,服务于国家重大需求和政府决策。
了解了这些内容之后,当你再次远眺群山、踏足溪水、观察生命之时,你是否能感觉到这个世界的脉动?

参考资料:
傅伯杰.新时代自然地理学发展的思考.地理科学进展,2018,37(1):1-7.
刘德生,蒋长瑜,贾旺尧,等.世界自然地理(第二版).北京:高等教育出版社,1986.
潘玉君,武友德.地理科学导论(第三版).北京:科学出版社,2021.
伍光和,王乃昂,胡双熙,等.自然地理学(第四版).北京:高等教育出版社,2008.
本章封面头图:天山(来源:朱翔等,2019)