第1章松嫩草地与松嫩研究站区位
松嫩平原（the Songnen Plain）是由松花江、嫩江冲积形成的，也因此得名。松嫩平原位于东北平原的北部，是我国东北平原的三个组成部分（其他为三江平原与辽河平原）之一。特殊的地理环境特征，以及优良的自然资源禀赋，使得松嫩平原成为我国及东北亚地区的重要地理环境单元；同时，松嫩平原也成为支撑本地区及相邻区域的社会经济发展与生态环境建设的天然保障基础。
1.1松嫩平原
松嫩平原地处于我国温带的东北地区，具有特定的地貌、地形、水文、土壤、气候及植被等自然地理特征；其行政分布范围地跨吉林与黑龙江两省，也包括内蒙古东部的一部分。由于位居东北地区腹地，松嫩平原在这一地区，乃至我国的社会经济发展中具有重要的作用。
1.1.1自然地理特征
松嫩平原位于我国东北地区的中心地带，是由大、小兴安岭与长白山脉及松辽分水岭之间合围的松辽盆地中部区域。该平原西以突泉的哈拉沁——扎赉特旗的巴达尔胡、阿尔本格勒——龙江的景星、朱家坎——甘南太平湖一线与大兴安岭相接，东部及东北部以科洛河——七星泡——小兴安岭——南北河西——铁力——巴彦龙泉镇与小兴安岭为界，东南与龙凤山——五常安家——阿城亚沟——滨西以东与东部山地为界，南达松辽分水岭（张盛学，1998）（图1-1）。从区域形状上看，该平原是由周围的山体合围呈现的大致“马蹄形”或“菱形”区域。松嫩平原的地理位置是在北纬43°20′～49°30′，东经121°30′～128°10′。南北长约690km，东西宽约480km；总面积约21.5万km2，平均海拔140～160m。
1.地貌与地形
松嫩平原区域可分为3个地貌单元：东部隆起区、西部台地区（又称山前冲积、洪积台地或高平原或漫岗），以及冲积平原区（裘善文，2008）。山前台地分布于东、北、西三面，海拔在180～300m，地面波状起伏，岗甸相间，形态复杂，现代侵蚀严重，多冲沟，水土流失明显。冲积平原海拔在110～180m，地形平坦开阔，但微地形复杂，沟谷稀少，排水不畅，多盐碱湖泡、沼泽凹地，且风积地貌发育，沙丘、沙岗分布广泛。
尽管松嫩平原的周围为山地，该平原的一部分为山前台地，但在地貌划分上仍属平原区。该平原的山前台地依其特点和分布可分为：①大兴安岭东坡侵蚀剥蚀台地，这些台地位于平原西部大兴安岭丘陵的山前地带，主要呈由东北向西南的条带状分布，东西较狭窄，台面较为平坦，目前整个台地仍处于新构造运动的上升区，来自大兴安岭山区的河流在这些台地上形成切割作用；②小兴安岭及东部山地西侧山前冲积洪积台地，这部分位于松嫩平原东部，即沿小兴安岭及东部山地西侧的山前地带，现处于新构造运动的上升区，由于河流的切割作用，台面呈现波状起伏，并有垄岗状、丘陵状、波状和平坦倾斜状等地貌形态（裘善文，2008）。
该地区由台地向平原内部是松嫩冲积平原，其范围是大兴安岭以东，小兴安岭及东部山地山前洪积台地西侧，松辽分水岭以北，这是松嫩平原的主体部分。在构造上中部平原属于松嫩断陷的中央凹陷区，整个平原都被第四系更新统黄土状亚黏土所覆盖。松嫩冲积平原的大地形平坦，地貌相对简单，主要由河漫滩和一级阶地组成，地表物质以亚黏土为主（张盛学，1998）。松嫩冲积平原的特点是：①河漫滩宽广，主要分布在松花江及嫩江两侧，沿江、河成带状分布，宽窄不一，在2～10km，一般是自上游至下游逐渐展宽；②一级阶地广大，在嫩江、讷谟尔河、乌裕尔河右岸都是断续条带状分布，*宽处可达150km；③沼泽湿地广布，湖泊（泡）众多，该平原的沼泽湿地面积大，在嫩江与松花江流域有大片分布，而多数湖泊（泡）主要是分布在松嫩平原的西部地区（张盛学，1998）。
松嫩平原的地形特点是：地形倾向于西南，在嫩江与松花江汇流处的地势*低。嫩江和松花江河谷的平均海拔为140～150m。它们的下游及其西南部，常有条带状的沙丘和积水洼地相间分布。发源于小兴安岭的乌裕尔河、双阳河和发源于大兴安岭的呼尔达河、霍林河等均为没有外流的无尾河。在广阔的松嫩平原上，分布有许多高差不大的小丘和洼地。相对于三江平原与辽河平原，松嫩平原的海拔处于中等程度，在120～200m；辽河平原的海拔*高，可达400m，而三江平原的海拔基本上是在50m以下。
总体上东北平原的地势相对和缓，但微地形十分复杂，其中三江平原湖泊沼泽较多，辽河平原分布着一些河曲与沙洲，但松嫩平原有较多的漫岗。从地理景观上看，松嫩平原西南部具有“坨甸相间分布”特征。其中的“坨”即是漫岗地，实际上是条带形的固定沙丘链，而“甸”是漫岗地或坨之间的低地（吉林省西部沙化土地景观生态建设课题组，1990）（图1-2）。在松嫩平原西南部，分布有几十条长短不一的固定沙丘链，长的有上百公里，短的有数公里。这些沙丘链的走向大体沿着西北向东南行进，基本上是与主要的风力作用方向一致。
2.气候与水文
1）气候
松嫩平原的气候，因海陆热力性质的差异，主要受到太平洋、北冰洋与西伯利亚气团的影响，形成了温带大陆性季风气候。本区域的气候特征基本是：气候变化明显，冷热四季分明；雨热同季，夏季温暖，降雨量大，冬季寒冷，降水量（降雪）小。相对于我国北方其他地区，松嫩平原具有优良的气候资源条件。
整个松嫩平原区域，由于存在纬度与经度的变化，导致从南至北产生一定的温度梯度，而从东到西也形成明显的降水梯度。一方面对于温度变化，年平均气温由南到北为降低趋势，有5℃的降幅；另一方面对于降水变化，从东至西年降雨量呈现减小的趋势，在东部有600mm多，而西部则低于350mm。近几十年，随着全球气候变化，这一地区也出现了气候暖湿发展趋向，同时，温度与降水的变异增大。
从气候条件上看，这一区域既能够对农业生产，也能够为草地畜牧业生产提供丰沛的水热资源。对于农业生产而言，首先这一区域的光照资源十分丰富，不仅有较长的日照时间，全年日照时数为2600～2900h，还有充足的光合有效辐射，为2200～2600MJ/m2；其次是热量条件适宜，区域的年平均气温为0～5℃，每年大于10℃，积温2200～3000℃；同时，也有较充足的降水。这些气候资源保证了玉米（Zea mays）、大豆（Glycine max）、高粱（Sorghum vulgare）、水稻（Oryza sativa）等农作物的正常生长发育。所以，松嫩平原十分适宜开展大面积农作物种植，这里也是我国粮食作物的重要生产基地。对于草地植被生长与家畜生产来说，松嫩平原是我国温带*好的地区，也被作为我国的重点牧区之一。在畜牧气候区划分区上，这一区域属于半湿润、半干旱中温带草甸草原和草甸草场，是牛、绵羊、马气候区（中国牧区畜牧气候区划科研协作组，1988）。可见，松嫩平原独*的地理环境为区域动植物生产，乃至人类生活都提供了较好的气候资源基础。
2）水文
松嫩平原属于内陆冲积平原，与我国华北平原、长江中下游平原相比，其面积不大，但地质构造不同，所处的地理位置也不一样，进而造成了其独*的水文条件，水资源与水文变化也不同于其他平原。尤其是，这一区域的地质构造和地貌条件提供了一个良好的地表水汇集场所和地下径流汇集的储水构造盆地，对河流、湖泡的地表水与地下水形成和赋存创造极了为有利的基础条件。
由于本区域有嫩江、西流松花江、松花江干流及其支流等众多水域，还有大小不一的湖泊、泡沼遍布，因此，水资源总量还相当丰富。据水利部松辽水利委员会统计，从1956至2016年的多年平均年水资源总量为：嫩江347.8亿m3、西流松花江184.2亿m3、松花江（三岔河口以下）408.3亿m3。本区域三个主要河流是嫩江与西流松花江、松花江干流，此外还有拉林河、呼兰河、洮儿河、乌裕尔河与霍林河等。其中，嫩江的流域面积*大，为29.7×104km2；其次为西流松花江，流域面积7.37×104km2。湖泊、泡沼在松嫩平原也有星罗棋布的广泛分布。本区域共有较大的湖泡（面积大于6.6hm2）7397个，这些湖泡集中分布于齐齐哈尔、白城与松原地区（刘兴土，2001）（表1-1）。可见，本区域的地表水资源较为丰富，但其时空分布变异较大。尽管大部分地表水都可以通过主要河流流出平原，但在许多地段，地表水经常排泄不畅，由此造成在泡沼或低地的季节性积水。表1-1松嫩平原湖泊集中分布区（刘兴土，2001）地区数量（个）面积（km2）占湖泊总面积（%）齐齐哈尔市3639.511杜尔伯特蒙古族自治县1281579.3639肇源县84391.1110泰来县101106.383镇赉县568413.4510大安市44287.827前郭尔罗斯蒙古族自治县27315.838通榆县347150.284乾安县74139.183总计14093422.9285
松嫩平原水文条件的另一个特征是具有十分丰富的地下水，而且地下水位较高。本区域是一个包含多个含水层的盆地，各含水层都具有各自相对独立的水流系统。主要地下水层有：浅层地下水系统、中、深层压水系统。其中浅层地下水的水位埋深仅有1～10m。然而，在很多地段的浅层地下水的矿化度较高，特别是HCO-3浓度较高，说明这些地下水的碱性较强。
3.土壤
由冲积作用而形成松嫩平原的过程中，土壤也逐渐发育形成。土壤是成土母质在一定水热条件和生物的作用下，经过一系列物理、化学和生物的作用而形成，但这个漫长过程可能需要数万乃至百万年的时间。由于这一区域的气候、基质等自然条件相对良好，植被逐渐发育。有关粒度与孢粉组合的分析显示，这一区域的代表性土壤——黑土，历经４个古土壤形成期，即从8500～1100a B.P.，其中全新世中期的温湿气候更有利于植被和土壤的发育，植被以森林草原和森林草甸草原为主，为腐殖质的形成奠定了物质基础（林年丰等，1999；张新荣和焦洁钰，2020）。
松嫩平原的主要土壤类型包括：黑土、黑钙土、暗棕壤、草甸土、沼泽土、盐土、碱土、风沙土和栗钙土等。这些土壤类型的分布面积也有较大差异，其中，以草甸土、黑钙土与黑土占据比例较高，分别为区域面积的24.25%、20.4%、19.03%（刘兴土，2001）（表1-2）。从土壤分布情况看，黑土与草甸土主要分布于黑龙江省部分，而黑钙土、盐土、碱土与风沙土大部分位于吉林省部分。在松嫩草地的集中分布区域的土壤多为黑钙土，为187.22万hm2，碱土与风沙土分别高达37.29万hm2与80.94万hm2。表1-2松嫩平原各地市的主要土壤类型面积统计（刘兴土，2001）（单位：万hm2）地区暗棕壤白浆土黑土黑钙土草甸土沼泽土泥炭土盐土碱土风沙土齐齐哈尔市23.24114.64109.32185.2817.543.153.2830.04大庆市20.7414.750.223.970.045.07绥化市38.004.54105.0993.27130.379.400.296.120.49哈尔滨市部分市县74.1230.7285.378.8556.492.510.96黑河市部分市县101.300.0133.8819.6220.600.02长春市12.3811.8767.1629.8845.281.360.510.381.174.41松原市、白城市9.24187.2282.026.780.584.8237.2980.94四平市部分市县10.3410.0213.7110.56（13.00）0.130.08（1.50）合计259.3857.16429.09459.84546.8158.542.4418.4442.27121.96黑土的有机质含量*高，也是东北及我国*为肥沃的土壤。由于其质地、结构、
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