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原创 | 牛背梁国家级自然保护区 马宇

秦岭，西起甘肃，东至河南，全长约1600多公里，被誉为华夏文明的龙脉。为黄河支流渭河与长江支流嘉陵江、汉水的分水岭，由于秦岭南北的温度、气候、地形呈现出的差异性变化，而使其成为中国地理上最重要的南北分界线。秦岭是中国中部横亘着一条东西走向的山脉，它就像一堵“挡风墙”，阻止冬季冷空气南下，拦截夏季东南季风北上。

众所周知，秦岭是我国南北方的重要分界线之一，秦岭作为分水岭，两侧的环境也会出现差异。当你站在秦岭分水岭上眺望南北时，你会发现南坡就像被剃了寸发一样全是草甸，北坡树木则郁郁葱葱，这就是“南草北木”！有些地方还将其形象地称为“阴阳脸”。在牛背梁自然保护区顶部区域，沿着山脊线就看到一种奇特的自然现象——南草北木。山脊线的南侧生长着厚实松软的高山草甸，北侧则是杜鹃林、冷杉林等，其分界鲜明，一目了然。这种现象是如何形成的呢?

影响植物生长和分布的主要因子包括降水、温度、土壤、营养、光照等环境因素，本文尝试以各种因素的异同来分析南草北木现象的成因。

首先是降水，牛背梁山脊线沿着秦岭主脊分布，属于中国南北地理分界线和气候分界线，山脊线北边属于暖温带，南边属于亚热带，处于年降水量800mm分界线上，重要的是，山脊线两侧的植被从距离上近在咫尺，降水量几乎完全一样，因此降水因素可以排除。

其次是温度，山脊线通常处于海拔高度2000米以上，这里的温度通常比西安市市区要低10摄氏度以上，因此只适合生长耐寒植物，山脊线两侧的头花杜鹃、秦岭冷杉、高山草甸群落都符合这个要求，因为空气流动的原因，在夜间山脊线两侧的温度往往差异很小，不足以决定植被差异，而在晴好天气的白天，南北两侧温度有一定差异。但如果仅仅是温度上的差异，较为温暖的南坡似乎应该生长高大乔木，而不是草甸了，类似于热带雨林中的植物不都是很高大吗？因此仅凭这个因素解释不通“南草北木”的成因。

第三是土壤，秦岭高海拔区域往往土壤比较瘠薄，瘠薄的土层下紧挨着岩石层，这样的土壤储水量能力自然较弱。山脊线两侧的土壤有一定区别，南坡土壤因为常年生长高山草甸，根系主要在表层，土层中各种腐殖质明显，土层较松软；北坡因生长灌丛植物，多年生木本植物，林下分布枯枝落叶层明显，根系主要在深层，故下面的土层较硬。这个区别当然也不能解释“南草北木”成因，有点像鸡生蛋与蛋生鸡的关系。

第四是营养，山脊线两侧的植被面临的营养基础没有根本的区别，氮磷钾等元素的来源除了腐殖质，还有岩石层的成分析出，因两侧近在咫尺，营养条件均衡，也不能成为主因。

第五是光照，秦岭高山区域的光照条件是非常好的，在少有其他物种竞争的情况下，自然太阳光在盛夏的正午十分，几乎可以垂直照射到所有角落。山脊线两侧的光照条件在夏季几乎完全一样，而在春、秋、冬三季因为日照偏角的关系，南坡（俗称阳坡）光照条件会明显优于北坡（俗称阴坡）。这是南草北木形成的主因吗？可是为何优越的光照条件不能生长树木而只能生长草本呢？同样是位于南坡，距离山脊顶部有一段距离后，分不同海拔高度也会生长类似于北坡的杜鹃林、箭竹林、红桦林、油松林、其他阔叶林等，看来优越的光照并不会绝对导致草甸形成，还会有其他因素。

分析山脊线南北两侧的差异，还有一点不容忽视。在3、4月春暖花开之际，常常是南坡已经欣欣向荣，北坡却还是一片肃杀，很多地方还被冰雪覆盖。冰雪完全消融有时候要持续到6月，或者一场倒春寒的降雪也会让高海拔区域的北坡重回冬季，“太白积雪六月天”就是例证。这种现象很容易解释，南坡因为光照充足，白天温度高，积雪融化快；北坡光照弱，白天温度也低，积雪融化慢。由此可看出，南北坡的蒸发量有巨大差异，在降水量基本相等时，蒸发量的巨大差异会是一个显著的变量。

那么为什么同样的蒸发量，南坡的山腰生长树林，山顶则是草甸呢？如果说是蒸腾量大导致了南坡山顶的植被缺水，山腰的土层中水分从哪里来？这个问题也很好解释，庞大的秦岭山体就像是一个巨大的海绵体，每一次降水都会被各种植被群落和土层所吸收，并逐渐释放出来，释放的方式之一就是通过土层、岩层的缝隙结构逐渐向下传递，或者通过植物根系吸收并发生蒸腾作用和土壤虹吸作用向上传递。秦岭山的岩层结构决定了水分流动以向下流动和蒸发作用为主，虹吸作用不可能把海拔1500米的水分搬运到海拔2000以上。这样一来，当两次降水过程之间间隔较长，因蒸发作用而发生水分不足时，山顶的植物往往首先面临缺水，而山腰的植物因为上方植被和山体的水分涵养作用，还不至于影响生长，受影响的程度则要看距离山顶的距离，也就是它的上方，能够为它传递水分的“水库”体积大小了。

分析到这里，南草北木的成因已经呼之欲出了。位于山脊线北侧山顶的植被生长环境，日照时间短，因蒸发量小，储水量相对较多，可以保证足够的水分来支持高山灌丛及冷杉林的生长；位于山脊线南侧山顶的生长环境，日照时间长，因蒸发量大，储水量相对较少，只能保证高山草甸群落的生长。而不论山脊线南北，因高海拔等原因，受风力条件限制，都只能生长低矮和耐寒植被类型。

通过查询资料，类似的现象在秦岭其他地区，以及中国北方其他地区如新疆天山、东北大兴安岭也常会出现，但必须是在地形特征上有明显的南坡北坡差别，紧靠山脊线两侧。而在长江以南区域很少出现，原因是降水充沛，南北坡面都很少会发生缺水现象。由此进一步印证了本文分析。

由此得出分析结论：南草北木现象的发生，主要发生在降水量较少的北方地区，南北坡地形明显差异是必要条件。在此基础上，山脊线两侧的南北坡因光照原因导致的温差、蒸发量差异是分别生长灌木林和草甸群落的主要原因。