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三、廣闊的內(nèi)陸流域
西北地區(qū)的河流，除額爾齊斯河屬于北冰洋水系(面積約5萬(wàn)平方千米)外，均屬于內(nèi)陸流域。大多數(shù)河流發(fā)源于周?chē)纳降兀蚺璧貎?nèi)部匯集，構(gòu)成向心水系。
西北地區(qū)的河流湖泊具有明顯的干旱區(qū)水文特點(diǎn)：
1.河流分為徑流形成區(qū)和徑流散失區(qū)，二者的分界線(xiàn)一般在山口附近。山區(qū)降水多，匯流迅速，用水量少，河流從發(fā)源地到山口，水量逐漸增加，因而山口以上為徑流形成區(qū)。河流出山口，進(jìn)入洪積扇往往成為散流。即使有固定河床，洪水期常形成為泛流。在灌區(qū)引水條件下，河水多被引入灌區(qū)，散入農(nóng)田。山口以下平原區(qū)降水稀少，不易形成較大的徑流補(bǔ)給河流，因此干旱區(qū)的河流出山口后，徑流量一般都是逐漸減少，最后消失于荒漠中。
2.河流數(shù)量多、流程短、水量小。山區(qū)降水略多，坡度大，匯流迅速，匯集地表徑流成為大小河流，但出山口后徑流散失，很難形成大河，因而表現(xiàn)為中小河流多，但流程短，流量小。山口以上的集水面積只有幾百平方千米，河流長(zhǎng)度只有幾十到幾百千米。
西北地區(qū)的河網(wǎng)分布極不均勻，山區(qū)和平原有很大的差異。山地比平原降水多，有較多的冰雪融水，是形成徑流的地區(qū)，河流的密度較大。低山地帶賴(lài)暴雨補(bǔ)給的短小山洪溝，使地面切割破碎。山前傾斜平原上的古老綠洲地區(qū)，人工河渠把許多條河汊聯(lián)系起來(lái)，河網(wǎng)密度很高。一般河流出山口以后，便不再有支流匯入，水量較小的河流，由于流經(jīng)戈壁礫石層，經(jīng)過(guò)大量滲漏、蒸發(fā)或灌溉引水，河床很快干涸成為盲谷。
廣大平原地區(qū)，河網(wǎng)非常稀疏，只有少數(shù)水量特別豐富的大河在夏季洪水期間能夠穿過(guò)沙漠地區(qū)，例如阿拉善高平原的弱水、疏勒河，準(zhǔn)噶爾盆地中的瑪納斯河、奎屯河、烏倫古河、塔里木盆地中的塔里木河、葉爾羌河、和田河、克里雅河、孔雀河、車(chē)爾臣河等。平原地區(qū)除了這些大河流經(jīng)的狹窄地帶外，基本上都是無(wú)河道地區(qū)。平原地區(qū)的河流經(jīng)常改道，因而這些河流尾閭湖泊的位置也不固定。
3.西北地區(qū)在山麓沖積-洪積扇的下部常有泉流河(卡拉蘇)發(fā)育。在各個(gè)盆地邊緣，山地與平原之間大多有寬度不同、水量不等的卡拉蘇溢出帶?？ɡK分布最多的地區(qū)是在大河流沖積扇的下部。這種水流實(shí)際上是河水滲漏到地下以后，在適當(dāng)?shù)牡孛菜牡刭|(zhì)條件下再度出現(xiàn)的一部分。天山北麓瑪納斯地區(qū)的泉流最豐富，形成大泉溝、老龍河等泉流河。和田河、克里雅河下游深切的河槽中，由于得到泉流的補(bǔ)給而增加了流量，伸入到塔克拉瑪干內(nèi)部的一些耕地、牧場(chǎng)，主要是依賴(lài)這種泉流的水源供水。
4.隨著農(nóng)墾事業(yè)的發(fā)展，人工開(kāi)鑿的灌溉河渠在平原地區(qū)的河網(wǎng)組成中所占的比重日益增大。例如，喀什地區(qū)老綠洲的大小渠道總長(zhǎng)度在3萬(wàn)千米以上，平均每平方千米約有2千米長(zhǎng)的渠道。河西走廊、天山山麓和昆侖山麓都有比較發(fā)達(dá)的灌溉系統(tǒng)。農(nóng)田灌溉面積的擴(kuò)大，灌溉用水量的增加，影響到河流水文狀況的改變。塔里木河水系的渭干河、克孜勒河、葉爾羌河等河流，由于河水大量被引入灌區(qū)，這些河流現(xiàn)在已不再或很少注入塔里木河。
5.西北地區(qū)的另一重要水文特征是具有眾多的內(nèi)陸湖泊。河川徑流和地下水在盆地中低洼處(大多與構(gòu)造拗陷有關(guān))集水成湖。這些湖泊由于沒(méi)有出口，蒸發(fā)強(qiáng)盛，多數(shù)呈咸水湖或鹽湖。如準(zhǔn)噶爾盆地的烏倫古湖(布倫托海)、瑪納斯湖、艾比湖，塔里木盆地的羅布泊、臺(tái)特馬湖，吐魯番盆地的艾丁湖，阿拉善高平原的居延海、吉蘭泰鹽池、雅布賴(lài)鹽池等。這些湖泊大多是現(xiàn)代積鹽中心，湖泊周?chē)纬纱笃饴愕柠}灘，或出現(xiàn)各類(lèi)鹽沼澤、鹽生草甸和鹽漠植被。只有焉耆盆地的博斯騰湖有孔雀河排泄，為淡水湖泊，湖濱蘆葦沼澤廣布。
這些湖泊的水量、水位，受第四紀(jì)氣候變化的影響有過(guò)較大的變化。第四紀(jì)山地冰川融水豐沛時(shí)期形成的古湖泊，其范圍比現(xiàn)代湖泊的面積廣大得多。艾比湖、瑪納斯湖、羅布泊等湖泊，都可見(jiàn)到高聳的古湖岸和分布遼闊的湖泊沉積。例如，艾比湖古湖岸高出現(xiàn)在湖面85米。湖泊位置的遷移也是平原湖積物分布廣的原因?，敿{斯湖在近數(shù)十年前廢棄了其西面的艾蘭諾爾，而瀦水成東面的新瑪納斯湖。在50年代，面積達(dá)550平方千米，但近年來(lái)由于上游引水，湖面已干縮，向沼澤草甸過(guò)渡。
四、荒漠性的植被與土壤
(一)荒漠植被
極端干旱的氣候和貧瘠多鹽的土壤，限制了植物的生長(zhǎng)、發(fā)育和傳布，造成植物種類(lèi)貧乏，植被結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。西北地區(qū)全部高等植物約有3900種，只占全國(guó)種數(shù)的14%，其中大部分只分布在山地上，平地僅占1/5左右，常見(jiàn)的不過(guò)數(shù)百種而已。
西北地區(qū)由于地處中亞、西伯利亞、蒙古、西藏和華北的交匯，為各個(gè)植物區(qū)系成分的接觸、混合和遷徙創(chuàng)造了有利條件。因此，本地區(qū)植物區(qū)系中的地理成分復(fù)雜。構(gòu)成本地植物區(qū)系基礎(chǔ)的為本地的亞洲中部成分，還有中亞，古地中海、南哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾成分，它們占有相當(dāng)大的比重，此外還有北溫帶、溫帶亞洲、喜馬拉雅、北方和極地成分。
西北地區(qū)荒漠植被基本上是由旱生的、葉退化的小喬木、灌木和半灌木構(gòu)成的。它們以各種不同的生理、生態(tài)機(jī)制適應(yīng)干荒漠嚴(yán)酷的生境條件，大部分植物的葉面縮小或退化，而以綠色的嫩枝代行光合作用。葉或嫩枝具有保護(hù)組織(角質(zhì)層、蠟層、茸毛等)和肉質(zhì)，組織液中的高鹽分以維持高滲透壓，廣布的根系，在極端干熱期的休眠或落葉(枝)等，都是為了保護(hù)植物水分的收支平衡，適應(yīng)干旱的環(huán)境而具有的特征。然而，由于荒漠植物只能勉強(qiáng)維持這種平衡，用于同化作用的水分極為有限，因此荒漠植物的生物物質(zhì)的生產(chǎn)與積累過(guò)程甚為緩慢，產(chǎn)量很低。相反，荒漠中生長(zhǎng)在某些積水低地或有外來(lái)水分供應(yīng)的地區(qū)，植物生長(zhǎng)茂密，往往表現(xiàn)出很高的生物生產(chǎn)量。
西北地區(qū)的荒漠性低山，缺乏水分的平原地區(qū)，植被都很稀疏，植物種類(lèi)簡(jiǎn)單，植株矮小而且覆蓋度很小。
旱生的灌木與小灌木荒漠是西北地區(qū)的地帶性植被。典型的灌木荒漠分布在山前洪積扇及由小礫石組成的沖積扇上部，大多由葉退化的灌木組成，種類(lèi)貧乏，主要有麻黃、木霸王、泡泡刺、沙拐棗等。植株高0.4—1米，蓋度大多在10%以下。水分條件稍好的地區(qū)，灌木高度可達(dá)1—1.5米，蓋度可達(dá)20%。鹽化荒漠土上是由白刺屬為建群種組成的鹽化灌木荒漠。沙地是由沙拐棗、沙蓬為建群種的沙生灌木群落。沙拐棗的水平根系長(zhǎng)達(dá)10米，靠吸收沙層中的凝結(jié)水維持生命。阿拉善高平原為由沙冬青、綿刺、檸條等組成的草原化灌木荒漠。
半灌木荒漠主要分布于礫質(zhì)戈壁及荒漠性低山，主要由假木賊(Anabasis brevifolia)、豬毛菜(Salsola spp.)、合頭草、戈壁藜(Iljinia regelii)、小蓬(Nanophyton erinaceum)、紅砂(琵琶柴)組成。這些植物生態(tài)相近，生活型相同，群落分布的鑲嵌現(xiàn)象十分明顯，當(dāng)?shù)厝罕姺Q(chēng)之為“鹽柴”。蓋度一般在5—30%，植株高度小于50厘米，可做為冬、春或秋季牧場(chǎng)。在地下水位較高的濱湖、河流沿岸及扇緣地帶，為由鹽穗木(Halostachys belangeriana)、鹽爪爪、堿蓬等組成的多汁鹽柴類(lèi)半灌木荒漠。
小喬木荒漠由藜科的梭梭、白梭梭(Haloxylon persicum)組成，植株一般高2—4米，最高的可達(dá)5—7米。葉完全退化，由當(dāng)年生綠色嫩枝行光合作用。白梭梭根系發(fā)達(dá)，多生長(zhǎng)在半固定、固定的沙丘上。其分布范圍主要在準(zhǔn)噶爾盆地，向東不超過(guò)東經(jīng)90°。
在西北荒漠地區(qū)，常見(jiàn)的多年生草類(lèi)有三芒草、針茅、駱駝刺(Alhagi pseudoalhogi)等。雨后有短命植物(沙苔草、早熟禾等)或夏秋一年生植物(豬毛菜、鹽節(jié)草、鹽生草等)出現(xiàn)。西北地區(qū)喬木樹(shù)種甚為貧乏。除在綠洲灌溉條件下栽培有青楊、小葉楊、鉆天楊、旱柳等幾種楊柳科植物外，天生的樹(shù)種主要有沙棗(Elaeagnus oxycarpa)、榆樹(shù)和胡楊(Populus diversifolia)等。胡楊分布較廣，在河流兩岸及沖積平原上常形成林叢，樹(shù)高7—15米左右。胸徑20—30厘米，主干通直，為良好的建筑材料。胡楊林對(duì)當(dāng)?shù)胤里L(fēng)固沙起很大作用。
(二)荒漠土壤
西北地區(qū)荒漠土壤的形成過(guò)程不同于我國(guó)其他地區(qū)，其生物過(guò)程顯著削弱。西北地區(qū)的植被極為稀疏，每年以殘落物形式進(jìn)入土壤表層的數(shù)量有限;同時(shí)，在干熱氣候條件下，土壤有機(jī)質(zhì)迅速礦質(zhì)化。所以，土壤有機(jī)質(zhì)含量很低，大多在0.5%或0.3%以下，高的也很少超過(guò)1%。相反，母質(zhì)特性在土壤形成過(guò)程中具有明顯的作用，物質(zhì)的移動(dòng)和積累過(guò)程在很大程度上取決于不同的成土母質(zhì)類(lèi)型及其風(fēng)化特點(diǎn)。此外，與成土年齡也有密切的關(guān)系。一般認(rèn)為，荒漠土壤形成過(guò)程常常直接表現(xiàn)為水熱條件對(duì)成土母質(zhì)的作用，而生物因素并不是經(jīng)常起主導(dǎo)作用，這特別表現(xiàn)在粗骨性母質(zhì)和細(xì)土母質(zhì)的差別上。
西北地區(qū)特殊的氣候條件對(duì)風(fēng)化過(guò)程和土壤形成的影響主要表現(xiàn)為：①原生礦物分解很弱，多呈不同程度的破碎狀態(tài)。粘質(zhì)形成物很少，風(fēng)化時(shí)所形成的細(xì)土物質(zhì)一般以粗粉沙和細(xì)沙占優(yōu)勢(shì);②風(fēng)化殼及在其上發(fā)育的土壤剖面厚度不超過(guò)1米，甚至小于30厘米;風(fēng)化和成土作用的產(chǎn)物缺乏足夠水分搬運(yùn)而就地累積，致使碳酸鹽(主要是石灰)、石膏和易溶性鹽類(lèi)在風(fēng)化殼和土壤層大量存在，甚至形成很厚的結(jié)殼和硬盤(pán)。
荒漠土壤通常具有以下特殊的土層：1)孔狀結(jié)皮和結(jié)皮以下的片狀層;2)粘化和鐵質(zhì)化的紅棕色緊實(shí)層;3)石膏層?？谞罱Y(jié)皮和結(jié)皮以下片狀層的形成，只有在荒漠地區(qū)的高平地條件下才能出現(xiàn)，它與荒漠土壤的碳酸鹽性，弱腐殖化程度以及土壤表層的特殊水熱狀況有關(guān)。這種結(jié)皮的形成是在表層短暫的濕潤(rùn)以后，隨即迅速變干，并析出CO2，同時(shí)由于表層的高溫促使Na、Ca的重碳酸鹽轉(zhuǎn)為碳酸鹽，從而膠結(jié)形成了孔壁。
西北荒漠區(qū)的土壤類(lèi)型復(fù)雜而多樣，屬于地帶性土類(lèi)的有灰漠土、灰棕漠土和棕漠土?；易啬梁妥啬练謩e代表溫帶和暖溫帶的荒漠土壤形成物?；夷潦菧貛Щ哪吘壍倪^(guò)渡性土類(lèi)，反映荒漠土壤略較濕潤(rùn)的形成特點(diǎn)。此外，還有草甸土、鹽土、風(fēng)沙土、龜裂土等非地帶性土壤。
灰漠土主要分布在準(zhǔn)噶爾盆地的南部和烏倫古河南岸第三紀(jì)剝蝕高原，河西走廊中段和阿拉善高原的東部，母質(zhì)多為黃土狀物質(zhì)，植被以琵琶柴、瑣瑣、假木賊、珍珠和蒿屬等為主組成的荒漠植被類(lèi)型，降水量可達(dá)100—200毫米。灰漠土剖面分化較明顯，地表有多角形裂紋。表層為灰棕色大孔狀結(jié)皮和片狀，鱗片狀結(jié)構(gòu)層，其下為微帶紅棕色或淺褐棕色的緊實(shí)層，常具有堿化特征;一般在40—60厘米以下積累較多易溶性鹽分和石膏。土壤表層有機(jī)質(zhì)含量<1%，C/N比值在6—12之間，易溶性鹽分多在0.5%以上，甚至高達(dá)2.0%。
灰棕漠土在西北荒漠區(qū)占有很大的面積，廣泛分布于阿拉善高原、河西走廊西段、準(zhǔn)噶爾盆地的西部和東部礫質(zhì)戈壁，這類(lèi)土壤是溫帶極端干旱氣候條件下和粗骨性母質(zhì)上發(fā)育的，土壤剖面結(jié)構(gòu)與灰漠土近似，只是母質(zhì)較粗，片狀、鱗片狀結(jié)構(gòu)層不很發(fā)育、石膏和易溶性鹽聚積層出現(xiàn)部位較高。在土壤理化性質(zhì)方面表現(xiàn)為腐殖質(zhì)積累過(guò)程很弱，土壤有機(jī)質(zhì)的含量多不超過(guò)0.5%，C/N比值很窄(4—6)，碳酸鹽最大含量在表層或亞表層，向下急劇減少，鐵的氧化物在表層或亞表層有所增高，證明具較明顯的鐵質(zhì)化。
棕漠土是在暖溫帶半灌木和灌木荒漠下發(fā)育的土壤，主要分布在塔里木盆地、東疆山間盆地和剝蝕殘丘以及河西走廊的最西端。母質(zhì)多為礫質(zhì)、植被蓋度很低。土壤的剖面厚度一般不超過(guò)50厘米，但層次分化比較明顯。表層為弱度發(fā)育的孔狀結(jié)皮，在結(jié)皮之下為紅棕色或玫瑰紅色的鐵質(zhì)染色層，下為呈各種形態(tài)而含量不等的石膏聚積層。有機(jī)質(zhì)含量在0.1—0.3%之間，C/N比為3—6，石膏含量較高，在聚積層中最高含量可達(dá)25—30%;剖面下部具有殘余鹽化特征，含鹽量最低也在0.5左右。在有鹽盤(pán)存在的情況下，含鹽量高達(dá)30—40%，甚至50%以上，這些特點(diǎn)的形成與極端干旱的氣候條件和成土年齡比較古老有關(guān)。
龜裂土和風(fēng)沙土在西北荒漠區(qū)分布很廣，它們的生成與母質(zhì)的性質(zhì)有直接的關(guān)聯(lián)。前者發(fā)育于粘質(zhì)母質(zhì)，后者發(fā)育于砂質(zhì)母質(zhì)，其共同特點(diǎn)是剖面分異微弱，明顯表現(xiàn)出母質(zhì)的性狀，土壤有機(jī)質(zhì)含量很低，石膏和易溶性分累積較少。
草甸土、沼澤土在荒漠區(qū)的沖積平原分布較廣。這些土壤的形成受地下水浸潤(rùn)的影響，土壤水分含量較高，富含碳酸鈣，具有不同程度的鹽漬化。
鹽土廣泛分布于平原地下徑流排泄作用弱的地段。典型鹽土剖面一般沒(méi)有生草層，地表都有鹽結(jié)皮或堅(jiān)硬的鹽結(jié)殼，其下為較疏松的鹽與土的混合層，再下為鹽斑層，常有潛育化特征。塔里木盆地、吐魯番、哈密盆地，有些鹽土在剖面30—50厘米上下還出現(xiàn)鹽盤(pán)層。鹽土的鹽分積累普遍都具表聚性的特點(diǎn)，剖面上部(0—30厘米)含鹽量多在2.0%以上，最高可達(dá)50—60%，向下鹽分逐漸減少，但至底層鹽分含量大多仍在0.5%左右。鹽分組成以氯化物，硫酸鹽為主。
長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)利用對(duì)土壤形成也產(chǎn)生顯著的影響。在長(zhǎng)期灌溉的條件下，可形成特殊的“農(nóng)業(yè)灌溉層”，其厚度可達(dá)1米。與灌溉淤積層相適應(yīng)，古老灌溉土壤具有如下的特點(diǎn)： 1)腐殖質(zhì)的積累表現(xiàn)為沿剖面均勻分布，表層的有機(jī)質(zhì)含量約在0.7—1%左右，灌溉淤積層的下部通常也可達(dá)0.5—0.7%;2)碳酸鈣的含量相當(dāng)高，多在10—20%之間，但沒(méi)有石膏積累的現(xiàn)象(石膏含量少于0.1—O.2%);3)剖面中所表現(xiàn)的脫鹽過(guò)程非常明顯;4)土層構(gòu)造相當(dāng)均一，機(jī)械組成也很一致。所有這些特點(diǎn)都使得在灌溉淤積層的范圍內(nèi)沒(méi)有明顯的剖面分化現(xiàn)象，這是和土層的逐漸加厚相聯(lián)系的。
(三)山地植被土壤的垂直分布
西北地區(qū)的高大山系，如天山、阿爾泰山等，山坡上分布著一系列隨高度變化而有規(guī)律地分布的土壤-植被帶。它們使干旱荒漠地區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了茂盛的森林灌叢、綠色的草原、草甸和絢麗多采的高山植被，極大地豐富了西北地區(qū)植被-土壤的多樣性和植物組成的復(fù)雜性。
山地土壤-植被的垂直帶主要包括山地荒漠帶，山地草原帶，山地森林(天山以云杉為主、阿爾泰山以落葉松為主)或山地森林草原帶，亞高山灌叢草原帶，高山草甸與墊狀植被帶。由于山地處于不同的水平地帶以及山文特征的差異，各個(gè)山地的景觀垂直結(jié)構(gòu)不完全相同。它們的一般規(guī)律為：
1)各山地植被垂直帶結(jié)構(gòu)的基帶與水平植被地帶的植被屬同一類(lèi)型，如荒漠草原地帶山地的基帶為荒漠草原，荒漠地帶山地的基帶始于荒漠。
2)依水平地帶由北向南，各山地植被垂直帶的海拔高度界限相應(yīng)升高;中生性的植被垂直帶(如森林-草甸垂直帶)逐漸收縮，發(fā)生草原化，以致完全消失;旱生的山地荒漠和草原垂直帶卻逐漸向上擴(kuò)展，最后占據(jù)了整個(gè)帶譜。
3)在新疆范圍內(nèi)，垂直帶結(jié)構(gòu)變化復(fù)雜，由阿爾泰山的4個(gè)垂直帶到北天山的6—7個(gè)帶。再向南，因氣候過(guò)分干旱而簡(jiǎn)化，由南天山的5個(gè)帶，至東昆侖山、阿爾金山成為3個(gè)帶。
4)新疆境內(nèi)隨著大陸性由西向東增強(qiáng)，垂直帶結(jié)構(gòu)中的各帶界限也相應(yīng)升高，中生性植被帶變窄，旱生植被帶擴(kuò)展，帶數(shù)遞減。
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