太白山核心自然景观及其成景作用研究

郭力宇,王 珍,李 怡

(西安科技大学 测绘科学与技术学院，陕西 西安 710054)

1 引言

太白山位于秦岭西段，涉及陕西省太白县、眉县、周至县3个行政区，横跨暖温带和亚热带气候带，连接我国湿润平原和青藏高原地理单元，是长江、黄河两大水系的分水岭[1](图1)。太白山是秦岭西部海拔高度最高的山脉，其主峰拔仙台海拔高度为3767.2 m，在形成过程中，经历独特的内应力和外应力作用，形成了多样的自然景观，在我国的地理单元上具有重要的指示作用，加之独特的人文宗教的传承，是社会关注和研究的热点[2～5]。太白山在长期的研究中，多以单一景观类型进行探讨，其成景作用几乎未有涉及。为了对太白山自然景观进行系统的研究和认识，本文重点对太白山的核心自然景观类型特征进行分析，并对其成景作用因素进行探索，以提升对太白山自然景观的认识和保护利用。

由于特殊地理位置及区域地质条件，太白山赋存的景观类型丰富，特色突出，分布广泛，规模宏大，结合太白山自然特征，综合考虑太白山各类景观的形态特征和内在成因联系，经实地考察，将太白山核心景观划分为冰川遗迹景观、山地景观、植被景观和气象景观四大类。

图1 太白山位置

2 冰川遗迹景观

冰川遗迹景观是极地或高山雪线以上地区，由于大量降雪，在重力和巨大压力下形成的巨大冰体在运动过程中所遗留的特殊地貌景观[6]。太白山冰川遗迹景观主要分布于海拔3000 m以上地区，包括冰蚀遗迹景观和冰蹟遗迹景观[7](图2)，是第四纪冰雪对太白山地表作用的结果，是研究第四纪气候演化的主要依据和信息。

图2 太白山冰川景观分布

2.1 冰蚀遗迹景观

冰蚀遗迹景观是冰川在运移过程中不断对地表侵蚀、刨蚀所遗留的地貌景观。太白山冰蚀遗迹景观主要有冰斗、冰川槽谷、角峰和刃脊4类遗迹景观。

2.1.1 冰斗遗迹景观

冰斗遗迹出露海拔高度大约在3350～3550 m之间，形态呈圈椅状，由于常年降雨而成高山湖泊，分布于太白山拔仙台南北两侧，并以大爷海、二爷海、三爷海冰斗湖遗迹最为著名。

大爷海冰斗湖，位于拔仙台西北侧，海拔高度3610 m左右，湖面宽度达28～30 m、长度达45～50 m，东南西三面为陡壁所围，北面缺口处有高约10 m的岩坎，南侧后壁陡峭，坡度达40°～50°，上陡下缓，崩石堆积，冰期消融后积水成湖，形成大爷海湖泊，现已是太白山的一颗明珠。

二爷海冰斗湖，位于太白山拔仙台西南，海拔3550 m，湖面宽度12～15 m、长度18～20 m，三面斗壁合围，朝东南方敞开，崩石广布，斗前缘的岩坎呈微起伏状，宽度达数十米，岩砍高度0.5～15 m，岩坎上保存有冰斗冰川流动时形成的沟槽和岩脊，斗底洼地积水成湖，形成二爷海湖泊。

三爷海冰斗，位于二爷海下方100 m，海拔3450 m，平面呈梨形状，宽度8～10 m、长度10～15 m，冰斗前缘的岩坎相对高度约10 m左右，中间由于流水作用被切成小槽，右侧岩坎长而高，左侧岩坎短而低,后壁高达140 m，并有三级小的岩阶。

2.1.2 冰川槽谷遗迹景观

冰川运动过程中，由于强度削蚀作用，对冰川经过的坡面上或将以前的V形沟谷侵蚀，侵蚀面光滑，侵蚀沟谷断面形态呈U形的槽谷，或称U形谷[8]。太白山发育有形态较为完整的冰川槽谷共5个，均以拔仙台为中心，在其四周呈辐射状分布。即大爷海槽谷、三官殿槽谷、二爷海—三清池槽谷、佛爷池槽谷和红水河槽谷。

大爷海槽谷，位于拔仙台西北侧，海拔3500～3040 m，宽度约110～200 m。横剖面呈U形，谷坡为50°左右，上陡下缓。纵剖面坎坷不平，坡度为10°～15°，并存在呈阶梯式排列的三级冰坎，槽谷中可见少量冰川堆积物。

三官殿槽谷，位于拔仙台西侧，与大爷海槽谷为邻，总长1200 m，宽度约110～200 m，受东西向断裂控制，形成南侧宽浅上槽谷和北侧嵌套下槽谷，在海拔3400 m处，上槽谷以陡坎与下槽谷相连。

佛爷池槽谷，位于跑马梁西南侧，呈簸箕状，海拔3430～3610 m，总长约1100 m，呈宽浅槽谷，纵剖面陡峭，其后缘为一相对高度数十米的岩坎，岩坎上有冰流磨面，谷坡谷底有大量寒冻风化碎屑物。

二爷海-三清池槽谷，位于拔仙台的南侧，是冰川地貌发育最为典型的部位，海拔3570～3040 m，总长约达2610 m，宽度为300～400 m。由于该谷地北段受NNW走向断层控制，南段受NNE走向断层控制，从而造成二爷海槽谷发生肘状转变，使槽谷呈上段尖窄下段宽浅的半牛角状。此槽谷最大特点是纵剖面是由二爷海、三爷海、玉皇池等冰蚀湖及其间的陡坎形成的阶梯状，冰斗湖的前缘均存有岩坎，表明冰期时此处冰川不仅有底部滑动作用，同时伸张流动和块体运动强烈。

红水河槽谷，位于太白山文公庙的南坡，海拔3550～3350 m，长约420 m，深达120 m，槽谷形态短直深窄，与三官殿槽谷两者沟头相对，基本在一条直线上，这是由近东西向的断裂影响而成。源头无明显冰斗衔接，向东延展不远即转变成为V形谷。

2.1.3 角峰和刃脊遗迹景观

角峰是山峰由于冰劈作用，冰斗斗壁后退发展成的棱角状陡峭山峰，随着冰斗进一步扩大，两个冰斗或冰川谷地间的岭脊不断变窄最后形成陡峭刀刃状刃脊。太白山角峰和刃脊以拔仙台为中心，分布于海拔3500 m以上，其中拔仙台角峰及其东南延伸的刃脊较为典型。由于风化以及雪蚀作用、重力作用的综合改造，有的角峰呈残破状，如东跑马梁、文公庙与大爷海槽谷之间的角峰，佛爷池源头的小角峰，有的刃脊呈浑圆状，如三爷海至玉皇池之间的左侧刃脊。

2.2 冰碛遗迹景观

冰川在搬运过程中，从高海拔向低海拔移动，接近冰川溶融的零度温度带，冰川消融，被冰川携带的大小混杂，成分各异的砾石，泥沙在冰川两侧和末端停积下来，形成冰蹟遗迹景观。冰川两侧停积的冰川称为侧碛垄，末端停积的冰川称为终碛垄。太白山保存较好的冰碛遗迹景观分别是大爷海终碛、三清池终碛、玉皇池退碛和二爷海—三清池槽谷左侧侧碛堤遗迹景观。

大爷海终碛垄，位于大爷海槽谷末端，分布海拔高度约3000 m，堆积高度10～15 m，为一残存鞍状垄岗，前缘坡度较陡，迎冰坡较缓，由花岗岩漂砾、冰碛、砂砾组成。左侧保存较好，右侧为重力崩塌的岩块覆盖。

三清池终碛，分布海拔高度3000 m左右，位于二爷海-三清池槽谷的末端，相对高度70～80 m，总长度约310～350 m，为一弧形垄岗，向南凸出。主要成分为太白花岗岩冰碛、砂砾组成，终碛垄右侧被流水切割，形成V形峡谷，冰川消退后，终碛垄堵水形成三清池。

玉皇池退碛垄，分布海拔高度3350 m，属于太白冰期后期阶段性的气候转暖，冰川大规模退缩，冰舌后退溶融堆积而成。与三清池终碛垄同位于一条槽谷中，高出三清池终碛垄约300 m，漂砾成分主要为片麻花岗岩、闪长花岗岩和斜长花岗岩。

侧碛堤，位于二爷海-三清池槽谷左侧，呈阶地形式分布，高出底碛数十米，长达百米，由漂砾、粗砂、亚砂土及其他棱角状大小砾石组成，主要成分为花岗岩，前缘与三清池终碛垄相接，呈长岗状分布。

2.3 冰缘遗迹景观

冰缘遗迹是由寒冻风化和冻融作用形成的地表形态，泛指无冰川覆盖的气候严寒地区。太白山冰缘遗迹分布于海拔高度3000 m上下的地带，主要有石海、石河、石流坡、石环、多边形构造土等遗迹，尤以石河、石海遗迹景观最为典型[9，10]。

石河遗迹，是在寒冻崩解的冰劈作用下，山体不断裂解形成的棱角状石块堆积于河沟的景观。太白山石河遗迹主要分布于拔仙台、跑马梁、鳌山南北两侧的沟系之中，分布海拔高度一般在3000 m以上，北侧可延伸到海拔高度2800 m左右，主要组成为花岗质棱角状、次棱角状砾石，块度一般10～25 cm。

石海遗迹，由基岩经寒冻崩解成面状堆积的景观现象。太白山石海遗迹主要分布于跑马梁南北两侧的山坡上，分布海拔高度一般为3200～3500 m，坡面坡度较陡，一般在30°～65°之间，砾石块度15～55 cm，具有倒石堆堆积特征。

3 山地景观

太白山是由花岗岩构成的断块山地，具有古、高、陡、险的地貌特点，并且山地环境垂直分异明显[11,12]。综合研究区构造特点，山体形态和属性特征，太白山具有明显的低山、中山、高山三种地貌景观类型。

3.1 低山景观

低山景观分布于海拔高度800～1500 m之间，以过桃川、刘家崖断层与中山区为界，切割深度小于500 m，为浅切割山地，发育阔叶林植被景观，基岩岩石主要为片麻状花岗岩和角闪片麻岩，沟系堆积物较多、主要为次圆状砾石，粒度15～35 cm，其上覆盖有少量黄土层，起伏平缓，山头浑圆，坡度多在15°～30°之间，水流流失侵蚀较为强烈，并发育有多级阶地的套谷地貌景观。

3.2 中山景观

中山景观分布于海拔高度1500～3000 m之间，在太白山北坡从刘家崖到放羊寺一带，在南坡主要从黄柏塬到三清池一带，发育针叶林植被景观，主要由混合花岗岩和一些结晶片岩组成，水侵蚀作用强烈，沟谷砾石堆积较少；沟谷形态为V字型，地形坡度较陡，一般在28°～37°，切割深度400～600 m，发育成岩柱、孤峰、瀑布，显示深切割地貌景观特征。

3.3 高山景观

分布于海拔高度3000 m以上，包括拔仙台、少太白、老君岭、黑嘴、鳌山等山脉，主要为冰川遗迹景观分布区。该区域峡谷纵横，峰岭突兀，北侧极为陡峭，多深切峡谷、障谷，沟谷形态为U字型。同时，发育跑马梁古夷平面遗迹景观，顶面地势平坦，是第四纪的风化作用的结果。

4 植被景观

太白山地处我国南北气候分界线上，素有“亚洲天然植物园”的美称[13]。太白山随着海拔的升高，影响植物生长的气温、降水、太阳辐射强度、CO2含量、土壤等生态因子也随之发生垂直梯度变化，植被景观垂直分布特征明显。根据植被的生态环境、群落组成和结构等特点，太白山自下而上划分出阔叶林植被景观、针叶林植被景观、草甸植被景观三大类型。

4.1 阔叶林植被景观

阔叶林植被景观分布于太白山的根部，形成基带植被景观，主要由栎木林植被景观和桦木林植被景观组成。

栎木林植被景观分布于海拔800～2300 m之间，林地土壤为山地棕壤和山地褐色土，土层较厚，湿度条件好，有机质丰富。主要树种以栓皮栎、锐齿栎、辽东栎林为主，夹有华山松、油松、杨、漆、榆等针阔叶树种。其中，海拔1000～1300 m之间主要是栓皮栎林，海拔1300～1800 m之间主要是锐齿栎林，海拔1800～2300 m之间主要是辽东栎林。

桦木林景观分布于海拔2300～2800 m之间，林地土壤为山地暗棕壤，土层较薄，有些地方基岩裸露。桦木林唯独在太白山呈带分布，而且边缘清晰。其中，海拔2300～2600 m之间以红桦林为主，海拔2500～3000 m之间以牛皮桦林为主，混有冷杉、杨、华山松等树种。

4.2 针叶林景观

针叶林景观分布于海拔2800～3400 m之间，林地土壤为山地灰化暗棕壤，土体多石砾，土层较薄。其中，海拔2800～3100 m之间主要是冷杉林，海拔3100～3400 m之间主要为落叶松林，混含毛红桦，红桦等。林下植被常见有杜鹃多种、蔷薇科、百合科及草藓植物。

4.3 草甸景观

高山灌丛草甸景观分布于太白山海拔3400 m以上，土壤为高山草甸土，由于这里地势高，气候寒冷，石砾遍布，自然环境恶劣，植株生长低矮，茎秆匍匐地面或形成垫状，优势灌木有爬柳、密枝杜鹃、高山绣线菊、金腊梅、翠木白等。优势草本层主要以莎草科、禾木科、菊科、龙胆科等为主。

5 气象景观

气象景观是地球外围大气层中经常出现的大气物理现象和物理过程的总称，包括冷、热、干、湿、云、雨、雪、霜、雾、雷、电、虹、霞、光等。太白山由于海拔高、山体宏大，气象景观十分壮观，主要有云海、旭日夕阳、积雪和宝光等景观[14]。

5.1 云海景观

气象景观中，最著名的是云海景观，太白山数百里，山大峰高，谷深林密，每逢季节交替，南方的湿暖气流和北方的干冷空气在太白山一带汇聚交集，这一独特气候条件造就太白山中尤其春秋两季云海奇观频繁出现。拔仙台云海最为典型，置身拔仙台即可抬头放眼天空中的高云，又可置身于中云之中，还可俯视脚下低云，一日之内，三种不同云海景观，一览无余。

5.2 旭日夕阳景观

日出日落时，太阳高度角小，太阳光线穿过的大气层相对厚，可见光中的蓝紫光大都被空气分子散射而损失，而红橙光则大放光彩，使旭日和夕阳格外壮观。太白山海拔3000 m以上的高峰上，视野开阔，拔仙台、文公庙、板寺新村、斗母峰、鳌山等地是早看日出晚看日落景观的最佳之地。

5.3 积雪景观

杜甫诗曰“犹瞻太白雪，喜遇武功天”，太白积雪六月天是“关中八景之一”。海拔3350 m以上的亚寒带，9月开始降雪，直到次年5月，在海拔3600 m以上，有时至7月份在山梁还有大片残雪，太白山雪期长，积雪厚，银光四射，百里可见，尤以拔仙台附近积雪景观最为壮观。

5.4 宝光景观

宝光景观是阳光被云雾中的水滴折射分解成单色光再经水滴衍射形成围绕影像的彩色光环，通常在太阳高度角较大的午后出现，人们背向太阳，在太阳相对方向有浓密云层的任何山峰均可形成七彩光圈。太白宝光景观出现次数多，影像时间长，光影清晰。拔仙佛光、仙海晚照和白宝光为宝光景观的极佳代表。

6 成景作用

太白山景观的形成是多因素相互共同作用的结果，经野外实地考察分析，认为太白山核心自然景观的形成是其内在的主导因素和外在的诱发因素共同影响和作用的结果。其主导因素包括岩石物质、新构造运动等因素，诱发因素主要涉及气候要素和冰川作用因素。

6.1 岩石物质要素

太白山主要由变质岩、沉积岩及岩浆岩三大类岩石组成(图3)。变质岩为中元古界宽坪群，岩性为摄影片岩、角闪片岩，夹有大理岩，分布于太白山北部桃川河、石头河一带；沉积岩为中泥盆系古道岭组灰岩砂岩地层、王泥盆系九里坪组砂岩、粉砂岩等碎屑岩，分布于太白山的南侧湑水河一带；岩浆岩包括加里东期基性沿脉、华力西期中性岩株及印支期太白岩体[15]，其中太白岩体为太白山山体的主要组成，岩性为花岗岩，沿拔仙台—跑马梁—鳌山山脊展布，是太白山山体的核心和主要组成物质，是太白山自然景观的骨架。

图3 太白山地质体分布

6.2 新构造运动要素

新构造运动是新时代以来的构造运动，主要以升降垂直运动方式为主。太白山的隆升与全球新构造运动密切相关，进入第四纪以来，在太平洋板块、欧亚板块、印支板块三大板块之间不断发生着相互俯冲、挤压的运动，使青藏高原、祁连山、秦岭不断提升隆起，形成秦岭山脉中海拔最高的太白山山体[16～18]。在太白山的北端是渭河地堑构造，沉积有古近纪、新近纪、第四纪碎屑岩、泥岩、黄土等河床、洪积、风积不同环境的地层，深度可达千余米，形成太白山近5000余m的差异性隆起。正是新构造运动的抬升，形成太白山的壮观山势及高海拔地貌景观，为其自然景观的形成提供基础和条件。

6.3 气候要素

太白山地处北亚热带与暖温带的过渡地区，属于季风气候区。夏季，东南暖湿气流在沿山坡面向北爬升运动，发生绝热冷却，在海拔1500～2500 m范围内气流温度降低，气流中的水汽冷凝，形成云海气候景观；冬季，西北冷空气气流沿山坡向南爬升运动，同样因海拔增高，气流气温降低，出现冷凝现象，在1300～2000 m范围形成雾凇景观。

太白山属我国东南地区最高峰，相对高差达3000 m，山体上下年均温相差13 ℃，水热状况自下而上的规律性递变使得太白山体由低到高形成暖温、中温、寒温和亚寒4个热量带，受气候变化影响，形成明显的植被分带景观。

由于大气绝热冷却作用，太白山中山区年降雨量高于低山区和高山区100～200 mm，其年降雨量达800～1000 mm，使中山区相对降水充沛、流水侵蚀强烈，形成多侵蚀地貌、山体切割强烈的景观。

6.4 第四纪冰川作用因素

第四纪冰川作用对塑造太白山冰川地貌遗迹起着决定性作用。根据冰碛物特征及分布情况，太白山在第四纪期间先后经历两次冰川作用，即晚更新世早期和晚期冰川作用[19]。晚更新世早期冰川作用，是太白山地区较早也是规模最大的一次冰期，当时二爷海槽谷内的冰舌宽800～900 m,冰舌下伸到2900 m,在雪线附近形成宽0.8～1 km的冰斗。同时,在其它几条槽谷中也伸出了宽短的冰舌；晚更新世晚期冰川作用，也称太白山末次冰期，是太白山冰川地貌进一步发育的重要阶段，在早期冰川作用所形成梁状地貌形态基础之上，末次冰川作用进一步侵蚀形成典型的冰斗、槽谷景观，其后间冰期雪线上升，冰舌迅速退宿并在玉皇池堆积形成冰蹟景观。

7 结论

(1)太白山核心自然景观主要为冰川景观、山地景观、植被景观和气象景观。太白山冰川景观分布于海拔3000 m以上，有冰蚀景观和冰蹟景观，冰蚀景观包括冰斗、角锋、刃脊、槽谷等类型；冰蹟景观包括终蹟、侧蹟、石海等景观。山地景观有低山景观、中山景观、高山景观，低山景观坡度较缓、中山景观切割深、高山景观主要为冰川景观分布区。植被景观与山地景观相互对应，包括阔叶林景观、混交林景观、针叶林景观、草甸植被景观。气象景观主要包括云海、雾凇、日出、宝光等。

(2)太白山核心自然景观的形成主要受控于因子太白山岩石物质、新构造运动、气候条件和第四纪冰川作用等四大因素。印支期太白花岗岩体是构成太白山的主要岩石类型，坚硬的花岗岩抗风化，形成壮观的山体形态；以垂向抬升运动为发生的新构造运动，使太白山形成相对高海拔，山体高差达3000 m，为自然景观分带提供条件；由于高海拔的地貌现象，气温、降雨等气候条件出现垂向分带，从而形成植被景观分带；晚更新世早期和晚期冰川作用塑造太白山多样的冰蚀和冰蹟景观。太白山的核心自然景观为秦岭构造演化、气候变迁、生态环境保护等领域提供了基础和依据，具有重要的科研价值及观赏性。

(3)太白山自然景观雄奇秀丽，更有历史悠久的人文景观，不少人文墨客在太白山留下脍炙人口的佳句，太白山也是我国著名的道教名山，宗教文化丰富。太白山可以充分利用典型独特的地貌地质资源、丰富多样的动植物等自然资源，有机整合优势人文资源，在科学、合理的规划引导下，挖掘旅游开发潜能，对当地旅游经济发展和脱贫攻坚具有十分重要的意义。