第1章 松花江流域概况
1.1 自然概况
1.1.1 地理位置
松花江流域地处我国东北地区,位于东经119°52'~132°31'、北纬41°42'~51°38'。流域总面积55.68万km2,占整个东北地区面积的44.6%,约占全国总面积的5.8%。行政区划涉及黑龙江省、吉林省、内蒙古自治区东部的四盟(市)及辽宁省的一部分。
1.1.2 地形地貌
松花江流域地貌基本特征为西、北、东三面环山,中部形成宽阔的松嫩平原,东部为三江平原;山地与平原之间为丘陵过渡地带。
松花江流域的西北部为大兴安岭,海拔为700~2000m,属寒冷的剥蚀侵蚀和断块褶皱中低山丘陵地貌,侵蚀剧烈,沟谷发育,植被茂密。北部为小兴安岭,海拔为1000~2000m,地势一般较缓和,因寒冻风化强烈,常有基岩裸露,山间盆地、宽谷较发育。东、南部为张广才岭、长白山等中低山地,海拔一般为200~1500m,北端地势比较陡峻,切割较剧烈,山谷相间分布,植被良好;南端山势较缓,河流发育,林木茂盛。西部为松辽分水岭,是第四纪堆积物组成的宽缓岗丘,地面高程为200~300m。松嫩平原又可分为新构造隆起带形成的高平原和核心构造沉降带形成的广大低平原,高平原高程为180~230m,地面呈岗阜状、微波状起伏,坳沟和浅谷发育;低平原高程为90~180m,堆积巨厚的第三系、第四系河湖相沉积物,地面平坦,盐渍化发育。三江平原地势低平,高程为40~90m,多分布沼泽湿地。
松花江流域中部松嫩平原人口相对稠密,城市比较集中,是本流域工农业发达地区。流域内山区占46.2%,丘陵占29.1%,平原占23.9%,其他占0.8%。
1.1.3 气候气象
松花江流域地处温带大陆性季风气候区,冬季寒冷漫长,夏季温热多雨,春季干燥多风,秋季历时短。年内温差较大,多年平均气温1~5℃,由南向北递减。7月气温最高,南北差别不大,一般为20~25℃。1月气温最低,南北差别较大,南部为-9~-17℃,北部为-17~-24℃。
流域降水主要受季风环流及地形等因素影响,多年平均降水量为300~1000mm,时空分布不均匀。东部山区为700~1000mm,其中长白山山地年降水量可达1000mm以上,为湿润地区;三江平原500~600mm;松嫩平原西部仅300~400mm,为半干旱地区。降水年内分配很不均匀,多集中在7月、8月,约占全年降水的50%以上,且多以暴雨形式出现,6—9月降水占全年降水的70%~85%,为夏汛洪水期;枯水期多发生在11月至翌年3月,仅占全年降水量的10%~20%。降水年际变化亦较大,降水年际变化的Cv值为0.15~0.3,且有连续数年多雨与少雨的交替现象。全年日照时数南北差异不大,但东西有差异,东部一般为2200~2400h,西部为2600~3300h。无霜期北部比较短,一般为110~150d,南部为150~180d。大于10℃的积温北部为2400~3000℃,南部为2800~3600℃。全区蒸发量(E601型蒸发器)为500~1200mm,由西南向东北呈递减状态。河流封冻期一般在11月,解冻期一般在3月中旬至4月下旬,河流封冻时间北部及高寒地区为130~180d,南部为85~130d,冰厚一般为0.5~1.0m,最厚可达1.5m。冻土深度北部为1.7~3.0m,南部为0.9~2.0m。
1.1.4 河流水系
松花江有南北两源,北源嫩江,发源于大兴安岭伊勒呼里山,河道全长1370km,流域面积29.7万km2;南源第二松花江,发源于长白山脉主峰白头山,河道长度958km,流域面积7.34万km2;嫩江、第二松花江在吉林省扶余县的三岔河附近汇合后称松花江干流,松花江干流长939km,流域面积18.64万km2。流域面积大于1万km2的主要支流有16条,即汇入嫩江的甘河、讷谟尔河、诺敏河、雅鲁河、绰尔河、乌裕尔河、洮儿河、霍林河;汇入第二松花江的辉发河、饮马河;汇入松花江干流的拉林河、呼兰河、蚂蚁河、牡丹江、倭肯河和汤旺河等。
根据嫩江流域的地貌和河谷特征,可将嫩江干流分为上游、中游、下游三段,即从河源到嫩江县为上游段,长661km,其中河源区河道长172.2km,河源区为大兴安岭山地,河谷狭窄、河流坡降大,水流湍急,水面宽100~200m,洪水时比降3‰~4‰,河床由卵石及砂砾组成。从嫩江县向下到内蒙古的莫力达瓦达斡尔族自治旗为中游段,长122km,平均坡降0.32‰~0.28‰,是山区到平原区的过渡地带,两岸多低山、丘陵,地势比上游平坦,两岸不对称,特别是左岸,河谷很宽。由莫力达瓦达斡尔旗到松原为下游段,长587km,为广阔的平原,河道蜿蜒曲折,沙滩、沙洲、江汊多,河道多呈网状,两岸滩地延展很宽,最宽处超过10km,最大水深5.5~7.4m。
根据第二松花江地貌特征,大致分为河源段、上游江段、丘陵区江段和下游江段4段。从源头到二道江与头道江会合的两江口,为河源段,河道长255.7km,位于长白山山地,植被良好,河谷狭窄,江道弯曲,河底为石质,有岩坎、暗礁和深潭。从两江口到丰满电站坝址,为松花江的上游江段,长208.1km,江段坡降为0.4‰~1.6‰,河谷呈V形,已建有梯级水电站白山、红石和丰满电站。由丰满电站坝址到沐石河口,为松花江的丘陵区江段,长190.7km,两岸丘陵海拔300~500m,是主要农业区。由沐石河口到松花江河口,是下游江段,江道长170.9km,江道较宽,沿岸多沙丘,河道中汊河、串沟和江心洲岛较多,江心岛上丛生柳条杂草。
根据松花江干流的地形及河道特性,可分为上、中、下三段,即由三岔河至哈尔滨市为上段,上段全长240km,河道流经松嫩平原的草原、湿地,坡降较缓,为0.022‰~0.060‰。哈尔滨市至佳木斯市是松花江干流中段,河道长432km,穿行于断崖、低丘和草地之间,江道比降较平缓,多为0.055‰~0.044‰,自通河县下行约70km,有“三姓”浅滩区,江道中多岛屿和沙洲,并有暗礁,且有多处岩石突露水面。由佳木斯至同江是松花江干流下段,全长267km,穿行于三江平原地区,两岸为冲积平原,地势低平,杂草丛生,河道和滩地比较开阔,水道歧流纵横,滩地宽5~10km,江道中浅滩很多。
1.1.5 植被与土壤
松花江流域的植被,从地带性植被和植物分区来说,可以分为:①寒温带大兴安岭山地兴安落叶松林,属大兴安岭植物分布区;②温带东部山地红松阔叶混交林,属长白植物分布区;③温带中部东北大平原草甸草原和草原,为交叉过渡地区。受东亚季风的影响,植被从东向西有森林→森林草原→草甸草原→草原的分布,表现出经度性分布特征。
由于受地形、地貌、土壤、气候等诸多因素的影响,松花江流域的天然植被分布呈现地带性规律:大兴安岭北部为以兴安落叶松林为代表的寒温带针叶林,小兴安岭、张广才岭、老爷岭、完达山及东部长白山地为以红松针阔混交林为代表的温带针阔混交林,南北产生明显的纬度地带分异规律;在中温带区域内,从东部湿润地区往西部半干旱地区依次出现湿润的针阔混交林带、森林草原带、半湿润半干旱的草甸草原和半干旱的草原地带,自东向西呈现明显的经度地带分异规律;受海拔及气候条件的影响,长白山地区自下而上依次形成次生落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林、矮曲林(岳桦林)、高山苔原等5个植物垂直带。
松花江流域山地森林植被茂密,森林生态系统完整,生物多样性丰富,是我国重要的林业、中药材基地和物种基因库,但目前除留有小面积的原始森林外,主要以天然次生林和人工林为主(森林生态系统);山前台地平原区为东部森林向西部草原、湿地植被的过渡带,原生的榆树草原植被已被农田生态系统和以杨树为主的各类防护林所替代,目前是我国重要的商品粮生产基地(农田生态系统);西部平原的地带性植被为羊草草原(草地生态系统),以生长多年生根茎禾草和丛生禾草占优势,湿地分布有以芦苇沼泽为代表的湿地植被(湿地生态系统);此外,在三江平原地区,沼泽湿地广布,以湿生或沼生莎草料植物或禾本科植物组成为主,现已被大量开发为水田。流域内成土条件复杂,土壤类型繁多,分布着寒棕壤(棕色针叶林土)、暗棕壤、黑土、黑钙土、栗钙土等地带性土壤,以及草甸土、沼泽土、白浆土、盐碱土、泥炭土、风沙土、石质土、火山灰土、新积土和水稻土等隐域性土壤。