武陵源自然景觀    資源特征和成因分析    劉金山 

   一、前言    何謂“武陵源”？當今眾說紛紜：一指武陵山脈所伸展的地域；二指湘西土家族苗族自治州所管轄的地區；三指張家界、索溪峪和天子山三個風景區。作者認為第三種說法比較能被人們所接受，故本文中的“武陵源”系指風景名勝張家界、索溪峪和天子山這三個風景區的合稱。    旅游資源不僅具有礦產資源類似的屬性，而且在某些方面比礦產資源更具有易開發性、永久性和好的經濟效益性，因而引起各國普遍重視。旅游業被譽為“無煙工業”，當今被稱為“旅游時代”。旅游資源包括兩種：自然景觀資源和人文景觀資源。旅游區內的歷史古跡、文化遺址、革命紀念地、各種建筑、摩崖雕刻、碑刻、書畫題記、民族風情、工藝特產等等，都屬于人文景觀資源，本文不作論述，本文只闡述與地學有關的武陵源自然景觀資源。    自然景觀資源與地學至為密切，而必須經過地學的專門研究才能更好地認識它和開發它。武陵源自然景觀的形式和特征都是形象的實體，都是視覺所及的。武陵源是以奇特的自然風景取勝的。因此，自然景觀資源是武陵源旅游資源中的主體，所以用科學方法來研究武陵源的自然景觀，對于認清旅游區的自然物景要素、成景控制作用、成因自然機理等等旅游地學要點是很重要的，只有這樣，人們才能正確的認識它、科學的評價它、很好的利用它和保護它。因此，本文對開發武陵源旅游區的自然景觀資源具有重要的實際意義，對豐富旅游地學內容也具有一定的理論意義。但由于筆者水平有限，難免錯漏，有待閱者指正。    二、自然景觀資源的分布概況    武陵源旅游區位于我國湖南省西北部的大庸、慈利和桑植三縣交界處。西南部的張家界景區屬于大庸縣所管，東部的索溪峪景區屬于慈利縣所管，北部的天子山景區屬于桑植縣所轄。總面積約400平方公里，其中張家界景區約130平方公里，索溪峪約160平方公里，天子山約110平方公里。武陵源地理方位：北緯29。16’～29。27’；東徑110。23 N110。39’。海拔標高一般500 N1000米，最低海拔300米，最高海拔1334米，相對高差1034米。    據不完全統計，整個武陵源旅游區內，分布有幾千座奇峰，幾千尊巧石，幾十個泉水，幾十個瀑布，十多條小溪，還有五座天橋奇觀。區內木本植物種類有93科，1000多種。屬國家保護的珍稀植物有幾十種。觀賞動物有上百種。武陵源是一片充滿科學奧秘的次原始森林。區內砂巖峰林地貌景觀區分布面積占總面積的3/4，巖溶地貌景觀只占總面積的1/4。絕大部分景觀點都分布在海拔800一1000米的標高位置上。    在大地構造上，武陵源處于揚子準地臺南東邊緣地帶，地殼比較穩定，是沉積巖的發育地區，巖石類型比較齊全，沉積巖中的三大巖類（砂巖、頁巖、碳酸鹽巖）都有發現。在古地理上多為濱海或淺海地帶。    在地理上，武陵源位于武陵山脈腹部，處于我國大陸地貌第二級地貌階梯與第三級地貌階梯的過渡地帶。它北臨鄂西山地，東望洞庭湖濱，西接云貴高原，南眺雪峰山脈。屬于中山——低山地貌。    在氣候分區上，武陵源分布于中亞熱帶北部氣候區內。因而氣候溫和，雨量充沛，云霧變幻，四季如畫。全年平均溫度12 - 16.58℃，極端最高溫度40.7℃，極端最低溫度- 15℃。年降雨量1417-1518毫米，年蒸發量為970-1400毫米。蒸發量小于降雨量，氣候特別宜人。    因此，武陵源在地質、地理、氣候諸方面，都具有優越的得天獨厚的成景條件。    三、自然景觀分類及其特征    根據自然景觀資源的形成條件及其功能，可將武陵源自然景觀分成四大類：    1．地貌景觀類。主要指山水景觀，它包括可供觀賞的奇峰、巧石、溪流、河谷、湖泊、泉水、瀑布、峽谷、洞穴等等。它的特點是由巖石和水組合成的具有典型美的客觀主體，在風景區內占主要地位，分布面積大，它決定著風景區的基調，它控制著旅游區的價值。人們能夠概括出“雄、奇、險、秀、幽、曠”等形象特征來，因此，它是觀賞者的主要對象。它的形成主要與地殼變動、地貌演化等自然力的制約有關，具有穩固性和恒定性。例如這里大片的砂巖峰林、巖溶溶峰、溶洞、峽谷和流泉飛瀑景觀，都屬于這一類。    巖性是影響內外力塑造地貌景觀的物質基礎。從巖性角度出發，武陵源地貌景觀可再細分為以下三小類：    (1)砂巖峰林景觀分布于張家界、天子山和索溪峪西部。構景巖石為古生代泥盆系云臺觀組長石石英砂巖，夾有石英粉砂巖和砂質頁巖。垂直節理裂隙十分發育，常常形成雄偉挺拔的柱峰，如金鞭巖、南天柱、四十八大將軍巖等。由于巖性的差異風化，還形成若干巧石，如屈子行吟、夫妻巖、云海金龜、金鳳展翅……，個個形象生動，栩栩如生。    (2)碳酸鹽巖溶景觀主要分布于索溪峪東部，在張家界北部和天子山南部也有少量分布。地表石山裸露，構成石林、溶峰、巖溶潭、巖溶峽谷；地下可形成各種神奇的洞穴、地下河、落水洞和巖溶瀑布等。如袁家界的溶峰、南門洞天、黃龍洞、觀音洞、猴兒洞瀑布等綺麗的風景。    (3)泥沙礫石河灘景觀主要是指那些溪流河谷中的河床地貌景觀，它的構景物質主要是由泥沙礫石以及水流等組合的。其特點是地勢平坦，視野開闊，風景明麗。河床蜿蜒曲折，流水悠悠揚揚，一會兒迂回形成深潭，一會兒于歡快中托出芳洲；水大時淹沒沙灘，流水浩蕩而去；水小時河床見底，溶口激流，或形成水瀑．或形成細流深深潛入礫石巖罅里，穿行于巨礫之間，淙淙作響，如撥琵琶。金鞭溪、琵琶溪、花溪、索溪等溪谷中的自然風景便是這一類。    2．生物景觀類 系指能供人們觀賞的動物和植物。它們的特點是具有活鮮鮮的生氣，即具有生命的客體。它們還具有各種形態，有變化和遷移性，有鮮明的色彩，并且色彩隨著季節而變換，能給人以“清新、明快、活鮮、奇特”的美感。它們的形成主要與土壤氣候和人為因素有關。例如這里可供觀賞的動物有：錦雞、嘎嘎雞、三翡翠、八哥、畫眉、鳳眉鳥、相思鳥、角雉、金絲猴、水獺、靈貓、貉、麝、穿山甲、娃娃魚等。植物景觀有：銀杏、紅豆杉、黃山松、雪松、華山松、水杉、玉蘭、木蓮、野茉莉、珙桐、山茶、滿山紅、杜鵑花、銀鵲樹、楸木等等。    3．氣象景觀類 系指日出、日落、晚霞、曉霞、云海、迷霧、冰凌、雪景等可供人們觀賞的由氣象因素形成的自然景觀。它的特點是無一定形狀，變化性大，色彩絢麗，隨著一年四季氣候而變化。觀賞者能夠產生“壯觀、宏大、或素雅、或莊嚴、或迷蒙”等感覺，從而獲得精神上的美的享受。例如黃石寨上日出奇觀、西天門的冰柱和雪景、天橋上觀云海、腰子寨上的迷霧、劈山救母處的霞光都十分奇特，時時勾人心魄。人們在黃石寨上觀日出，能夠通過這壯觀的自然現象，振奮精神，正確的認識人生。這就是氣象景觀受益于人類。    4．科學考察類 指風景區的景物和實物客體能夠供自然科學工作者進行科學考察和研究，或能為青少年提供科學普及知識的園地。它包括地學、水文、氣象、植物、動物和考古等方面的學科。這里，林業部和地質部已分別劃為“國家森林公園”和“國家地質公園”。例如，點將臺和回音谷等地巖層中的沉積砂紋及跳魚潭邊巖石面上的波痕，已成為地學家研究古海洋環境和海陸變遷的證據；具有“活化石”之稱的水杉、珙桐、銀杏等珍稀孑遺植物，為林學和植物學家研究生物演化、生態平衡、生態環境等提供了大量的標本，全國青少年地學夏令營也來這里考察。因此，武陵源不僅風景優美，而且充滿了科學奧秘；它既是旅游者游覽的樂園，又是科學家研究的迷宮。    四、自然景觀的成因分析    1．構景的巖石成因    構成武陵源峰林地貌景觀的巖石主要是石英砂巖，厚約500米，表面呈紫紅色的灰白色，質地比較純凈。組成巖石的礦物主要是石英，有少量長石，石英顆粒均勻，圓度和球度都較好，含有一定量的重礦物，如鋯石、金紅石、電氣石、鈦鐵礦，板鈦礦等。氧化礦物有赤鐵礦和褐鐵礦，粘土礦物有水云母、蒙脫石的高嶺石。巖層中的交錯層理和層面流水波痕都很發育。化石有溝鱗魚、弓石燕和蠕蟲類。據巖石化學分析。其中S102含量約占84 - 98%。因此認為武陵源的石英砂巖是在近岸氧化系統、水動力較大、水深度較小的濱海沙灘環境中沉積而成的。    構成武陵源巖溶景觀的巖石是二疊紀和三疊紀的石灰巖和白云巖，它們分布于袁家界和索溪峪的喻家咀、河口等地。據研究，這種石灰巖和白云巖也是在濱海或淺海環境中沉積形成的。    2．成景的構造運動和構造節理作用    泥盆紀石英砂巖沉積形成以后，到了石炭紀大地緩慢上升，變海為陸，沉積作用發生間斷，缺失石炭紀地層。到二疊紀，大地又緩慢下降。沉積了二疊紀石灰巖。二疊紀末，大地再次上升。到三疊紀，此地又淪為滄海，沉積了巨厚的石灰巖和白云巖。三疊紀末發生了印支運動，地殼上升。侏羅紀這里為大陸環境，沉積了陸相地層。侏羅紀末，發生了第一次燕山運動，大地再度上升。到了白堊紀，內陸湖泊眾多，此地為內陸盆地邊緣地帶。白堊紀末，發生了第二次燕山運動，使大地迅速上升，造成山脈。第二次燕山運動對武陵源地貌景觀形成具有更大的意義，影響極為深遠。武陵源奇峰就是在這次構造運動中誕生的，距今已有700萬年了。    在新生代第三紀，此地在喜瑪拉雅運動的影響下，武陵奇峰繼續抬高。特別是第四紀以來發生的新構造運動，使原來的平原變為丘陵，丘陵變為高山。至今這里的地殼仍在上升著。新構造運動，對于武陵奇峰的形成起著主要的內力地質作用。    燕山運動是一次巨大的造山運動，湘西北褶皺構造就是這次運動的產物，同時巖層還產生一系列各組方向的構造節理裂隙。據野外觀察，構造節理裂隙有三種方向：一種是10°～30°方向；另一種是315°～350°方向；還有一種是80°～110°方向。前兩種是最主要的，而且常常互相交叉成“x”型，將巖層切割成整齊的方形或菱形，構成“棋盤格式構造”。這種節理裂隙面平直如刀切，沿縱橫兩維空間延伸很遠，裂隙面很陡，一般70°—80°，近于直立。    據地質力學分析，主要兩組剪節理的交線平行于中間主應力軸，其相交的銳角等分線一般與主應力軸一致。根據這一原理，判斷武陵源巖層的受力最大主應力方向是360°和180°，即大地南北方向產生巨大的擠壓。    這種由構造運動而產生的節理裂隙，對武陵源奇峰的形成起著決定性作用。這是大自然對武陵源自然景觀造型所揮動的第一筆。    3．成景的風化剝蝕和流水侵蝕作用    由于武陵源處于多雨的南方，因此風化剝蝕和流水侵蝕作用十分強烈。構景的石英砂巖質地堅硬，結構致密，化學穩定性好，巖層頂部不易風化和侵蝕，雨水和冰雪主要是沿著巖層的陡立的節理裂隙往下侵蝕的。加上巖層基本上保持原始水平狀態，重疊穩固性好，不易倒塌，使之能形成高聳入云的挺拔的巖峰石柱。所以“棋盤格式構造”的節理裂隙為風化剝蝕和流水侵蝕創造了有利條件，導致最后形成“積木山”和“峰林”地貌景觀。    流水侵蝕作用在這里特別明顯。在雨季，每當暴雨驟下，山洪暴發，滔滔洪水咆哮而下，所經之地，蕩滌無遺，對巖層產生巨大沖刷，流水侵蝕往往沿著巖層裂隙方向進行，如金鞭溪、琵琶溪、花溪、沙刀溝和索溪等溪流溝谷都是流水沿著巖層裂隙方向侵蝕的結果。流水侵蝕一方面是沿著裂隙面向下切割，使巨厚的巖層迅速解體，分割成一座座孤立而陡峭的巖峰石柱；另一方面沿著早先開拓的沖溝沖槽向下和向源頭侵蝕，不斷加大溝谷的深度和長度。    極發育的節理裂隙對巖石產生重力崩塌作用也很明顯。這種重力崩塌改造山峰的速度是驚人的，可以在一瞬間把巨大的石塊從峰頂崗嶺滾落于河谷洼地。人們常常在每一石峰腳下看到一堆堆巨大的碎石塊，這便是重力崩塌的佐證。    在袁家界和索溪峪東部的石灰巖分布地帶，由于巖石具有可溶性，雨水多沿構造裂隙溶蝕而形成石灰巖溶峰和溶洞，所以那里巖溶地質作用強烈，地表和地下巖溶都很發育。    因此，風化剝蝕和流水侵蝕以及溶蝕等外力地質作用是大自然為塑造武陵源自然景觀而揮就的第二筆。    4．成景的生物作用    對于自然景觀的形成來說，生物作用大致有兩個方面：一方面是破壞和改造，另一方面是保護和裝扮。生物破壞和改造，主要指植物和動物對巖石的破壞和改造。我們常見在山峰石柱之巔，或在懸崖峭壁之上，往往青松挺拔，灌木叢生。這些青松和灌木的根系，深深地扎進巖石裂隙之中，根與細菌配合下，產生有機酸不斷分解著巖石，吸取巖石中的某些成分，如鉀、磷等微量元素。隨著植物生長，巨厚的巖層慢慢地被破壞和分解。植物的根就像斧子一樣劈開巖層，使巖層崩解，從一種形態變成另一種形態。另外，生物對于改造環境，改造土壤，調節陸地水分循環和小氣候，增加區域性降水，以及改造空氣中的濕度和溫度，這對形成云潮霧海的自然景觀起著巨大的作用。據有人統計，在林區的空氣濕度比無林區高10～．20%，林區年降水量要比同等地理條件的無林區高15～20%。    生物的保護和裝扮，主要是指森林能夠保持水土，涵養水源，凈化空氣，消除噪聲，吸塵滅菌，美化環境，裝扮山川景物，以及維護和促進生態環境的良性循環，增進游人的身心健康。在保護水土流失方面，據觀測，每畝林地比無林地最少能多蓄水20立方米，5萬畝森林所含蓄的水量就相當一座總量為100萬立方米的小型水庫。使雨季能涵蓄大量來水，暴雨不易成災；旱季又能補充雨水，無雨不易干涸。綠色植物還有著極強的吸收二氧化碳的能力，是制造氧氣的天然大工廠。植物的葉子利用太陽光能進行光合作用時，每吸收44克二氧化碳就放出32克氧氣。據測定，每公頃森林每天可以吸收1000公斤二氧化碳，放出730公斤氧氣。樹木還有同化和吸收有毒物質的本領。如柑桔能吸收二氧化硫，柳杉能吸收二氧化碳，女貞和刺槐能吸收氯化氫，木槿、合歡能吸收氯氣。森林還可以吸塵，據測定，每公頃青岡林可吸滯68噸灰塵。森林還能分泌“植物殺菌素”，殺死空氣中的細菌，凈化空氣；殺死過濾水里的細菌，凈化水質。森林還能減輕噪音對人的干擾，因為樹林對聲波具有散射作用，并在聲波通過時枝葉擺動使聲波減弱以至消失。生物裝點景物方面就更加顯眼了，如那蒼翠的群山，綠色的林帶，懸崖下盤旋的山鷹，絕壁上攀越的猴群，本身就構成了一幅幅生動的自然美景。所以，森林的景象，綠化了的環境，總是給人一種優美、恬靜而又色調柔和的感覺。這是生物對形成自然美景的作用，這就是大自然的巧手對武陵源所揮就的第三筆——著色之筆。    五、自然景觀資源的開發和保護    1．開發現狀    武陵源的交通十分方便，南離大庸城30公里，大庸城東南側有枝柳鐵路與全國各地相通，城西側建立有國際二級飛機場，即將通航。區內還有旅游公路可通向湘鄂川黔各省。風景區內賓館、飯店、服務部約有100多個，一年四季可供游人食宿。大庸市賓館還設有中國旅行社和華僑旅行社，可為國內外游客辦理各項旅行事宜。    武陵源自開放以來，國內外游客絡繹不絕，一年比一年增加，例如張家界景區，1979年接待游客10000人次，1980年30000人次，1983年48000人次．1984年250000人次，1985年450000人次，1986年近100萬人次。平均每個游客可為旅游區增加旅游收入7.46元。隨著武陵源旅游資源的初步開發與利用，湘西封閉落后型的經濟開始解體，開放先進型的經濟在逐步擴大。    特別是當前開發武陵源旅游資源，不僅能廣泛傳播科學文化知識，促進少數民族文化教育事業的發展，而且還有利于活躍和繁榮邊區經濟，有利于改變武陵山區的貧窮落后面貌，有利于加強精神和物質文明建設，還可為民族地區發展第三產業開辟廣闊的天地。    目前張家界景區開發的主要游覽線有五條：(1)黃石寨游覽線；(2)金鞭溪游覽線；(3)腰子寨游覽線；(4)畬刀溝——袁家界游覽線；(5)琵琶溪游覽線。索溪峪景區開發的主要游覽線也有五條：(1)索溪游覽線；(2)天臺游覽線；(3)神堂灣——自生橋——十里畫廊游覽線；(4)百瀑溪游覽線；(5)黃龍洞游覽線。天子山景區開發的主要游覽線有六條：(1)黃龍泉游覽線；(2)鳳棲山游覽線；(3)老屋場游覽線；(4)茶盤塔游覽線；(5)石家檐游覽線；(6)昆侖峰游覽線。    2．自然景觀資源的開發建議和保護措施    今后如何科學開發、綜合利用武陵源的自然景觀資源以及科學保護這種資源，乃是人們應該特別重視的問題。經過研究，作者認為今后應從這幾個方面著手。    (1)首先要加強旅游資源普查工作，把開發武陵源旅游事業的長遠規劃建立在可靠的科學基礎上。    (2)加強和加快景區的建設。一方面要加強景區內賓館和服務部門的建設，另一方面應恢復古老建筑。賓館和服務部門的建筑外部應具有古老化、民族化特色，內部可以西洋化、現代化；而古建筑的恢復，內外都應是古式的、民族式的、中國式的，不能摻假求洋。旅游區的開發與建設一定要合乎自然規律，否則，也就違背了美學規律，人文景觀美就會與自然景觀美格格不入，那么盡管人們花了很大的代價，做了大量的工作，那只是一種破壞，或者是畫蛇添足，因為這種不符合科學和美學的開發與建設工作，破壞了自然景觀的“天生麗質”，使自然美與人為美不能融為一體。    (3)加強景區之間的有機連接。張家界、天子山和索溪峪之間應用旅游公路串通起來，它們之間應是緊密的、有機的，人工建設和交通要與各景點巧妙的聯系起來，要根據地質地貌條件，因地制宜，順其自然。這樣，既裝飾了環境，又方便了游人。    (4)在景區內有計劃地建立科學公園和博物館，既提高了旅游的科學性，也擴大了旅游服務范圍。如黃龍洞可在地學工作者的指導下建成地下洞穴博物館。    (5)黃石寨、腰子寨和天臺等制高點可設固定型望遠鏡和彩色探照燈發射塔，以便人們觀遠景和夜景。    (6)可開辟天門山頂平臺——黃石寨的直升飛機空中游覽線。黃石寨——腰子寨——袁家界可設空中索道。    (7)黃石寨、天子山頂應設氣象觀測站，隨時為游人欣賞云潮霧海和日出奇觀安排良機。    (8)加強武陵源旅游縱橫聯系，開辟多層次的多渠道的全方位的旅游線路，實行綜合和立體旅游。武陵源景區要同周圍的天門山景區、猛洞河景區、雙龍洞景區、鳳凰古城、桃花源、南岳、洞庭湖、桂林、三峽等景區聯系，充分發揮火車、汽車、游船、飛機的作用。同時，還要大力發展武陵源的土特名產、工藝珍品、民族藝術，使中外游人盡情地享受了大自然的美景之后，還能欣賞到土家族和苗族的濃郁的民間藝術和風土人情。    (9)要加強旅游資源的保護和科學研究工作。對旅游資源的保護就是對美的保護。要組織地學、林學、美學和建筑學等專家在景區內開展怎樣保護好旅游資源的研究工作，這是造福于子孫萬代的長遠的事業。特別是要研究自然景觀的穩定性、抗風化剝蝕性和景區建筑形式、自然保護、森林保護、生態平衡以及旅游資源開發、利用和改造等等。要按美的原則開發和利用旅游資源。總的來說，完整、協調、統一、鮮明這個在現實生活中被公認的美的原則也是旅游資源開發的美學原則。    六、結論    本文從旅游地學與美學角度闡述了武陵源自然景觀資源的分布、分類及其特征、構景因素、成景作用及其成因。還從實際出發向多學科領域探討了武陵源旅游資源的開發、綜合利用、資源保護等一系列問題。經過上述討論得出如下結論：    1．武陵源是分布在中亞熱帶北部氣候區內的一個大型的旅游區系，總面積約400平方公里；在大陸地貌上處于第二級地貌階梯與第三級地貌階梯的過渡地帶；在地質上是位于地臺邊緣的沉積巖極發育的地區，地殼比較穩定，地史上為濱海或淺海地帶；海拔標高一般500 - 1000米，屬中低山地貌。因此，在地質、地理、氣候諸方面，武陵源都具有優越的得天獨厚的成景條件。    2．按自然景觀的形成條件及功能，武陵源自然景觀可分四大類：    (1)地貌景觀類：（地貌景觀類按巖性特征又可細分三小類：①砂巖峰林景觀類，②碳酸鹽巖溶景觀類，③泥沙礫石河灘景觀類）    (2)生物景觀類，(3)氣象景觀類，(4)科學考察類。各類都具有不同的特點。    3．構景的巖石主要是泥盆紀云臺觀組石英砂巖，其次是二疊紀、三疊紀的石灰巖和白云巖。石英砂巖抗風化力很強，易形成砂巖峰林景觀；石灰巖和白云巖具有可溶蝕性，常形成巖溶景觀。    4．燕山構造運動和晚近時期的新構造運動是形成自然景觀的主要的內力地質作用，特別是由構造運動所產生的節理裂隙對形成景觀具有十分重要的控景作用。    5．成景的外力地質作用主要是流水侵蝕作用和重力崩塌作用，對巖溶景觀的成景作用主要是水的溶蝕作用。生物保護和改造作用也很重要，生物本身就能構成自然景觀。    6．提出要加強旅游資源的保護，要加強各景區間的有機連接，開辟空中游覽線。還提出要開展旅游縱橫聯系，開辟多層次的全方位的多渠道的旅游線路，實行復合和立體的旅游。    武陵源是我國第一流的自然風光旅游特區，也是我國第一個地質公園，它的旅游地學意義不容忽視。    （作者單位湖南省地質礦產局，本文為作者在1987年4月第三屆鄂、豫、湘、皖、贛五省地質研究成果交流會議上所宣讀的論文）