第三章 琉球群岛的地理环境与空间特征
第一节 琉球群岛的自然地理环境
一 地理位置与岛屿构成单元
琉球群岛呈弧状分布在我国台湾岛东北与日本九州岛西南,北与日本的大隅诸岛和九州岛隔海相望,西南与我国台湾岛相望,东邻太平洋,西邻中国东海。绝对地理位置在北纬24度2分44.9秒至北纬29度58分0.7秒,东经122度56分1.4秒至东经131度19分56.1秒。琉球群岛由五个岛群构成。在地理分布上由北向南分别是吐噶喇列岛、奄美诸岛、冲绳诸岛(包括庆良间诸岛)、大东诸岛和先岛诸岛(包括宫古列岛和八重山列岛)。琉球群岛陆地总面积3611.08平方公里。据统计,琉球群岛共有224个面积超过0.01平方公里的岛礁。其中,有人岛屿59个,无人岛屿68个,无名岛礁98个。
二 地质构造与地貌特征
在地质构造上,北太平洋西部与东海交界处有一条被称为“琉球弧”的海底山脉,这条海底山脉的东侧是菲律宾板块下沉形成的琉球海沟,平均水深超过5000米,最深处达7881米;西侧是沿日本九州岛西南一直延伸至我国台湾岛东北部的冲绳海槽,长约1000公里,宽约100公里,平均水深超过1000米,最深处达2717米。冲绳海槽是东海大陆架与琉球群岛之间的一个特殊地理单元,其地质学及地理学特征鲜明,构成了东海大陆架自然延伸的界线。我国钓鱼岛分布在东海大陆架边缘,隔冲绳海槽与琉球群岛相望(见图3-1)。
图3-1 琉球群岛的地理位置与岛屿构成
琉球群岛位于北太平洋西部与东海交界处的一条海底山脉的脊背之上。根据岛屿成因的不同可以分为大陆岛、火山岛和珊瑚岛。其中,冲绳岛、奄美大岛、德之岛、西表岛、石垣岛、与那国岛等一些较大的岛屿为大陆岛,这些岛屿在古地质年代中从未被海水淹没过。这些岛屿的古地层由“岛尻层”泥岩(mudstone)构成。“岛尻层”泥岩是一种由颗粒直径在0.06毫米以下的泥巴及黏土固化而成的沉积岩(sedimentary rock),其成分与构造和页岩相似,但层理或页理不明显,且不易破碎。在琉球群岛广泛分布的“岛尻层”泥岩形成于新生代新近纪中新世(距今2300万年至530万年)至上新世(距今530万年至260万年),与中国大陆东海岸堆积的泥沙固化而成的沉积岩相近。吐噶喇列岛全部是新生代新近纪中新世至新生代第四纪全新世海底火山喷发形成的火山岛。其中,口之岛、中之岛、诹访之濑岛的火山均为活火山。卧蛇岛、平岛、小卧蛇岛、恶石岛为新生代第四纪更新世后期形成的火山岛。吐噶喇列岛最南端的横当岛和上根岛的火山活动年代为新生代第四纪更新世后期至全新世。宝岛、小宝岛、小岛为新生代新近纪中新世的火山喷发形成的火山岛。
其他岛屿为新生代第四纪(距今约260万年前)珊瑚礁隆起形成的珊瑚岛。这些珊瑚岛基础岩盘也是“岛尻层”泥岩。但是,该地层除了在宫古岛的东北部有少量露出外,在其他岛屿上均分布在海平面以下。表明这些岛屿在远古时期曾经与亚洲大陆陆地相连,后来由于海平面上升被海水淹没,之后由于珊瑚礁隆起,形成的琉球石灰岩露出海面,形成了岛屿。
琉球群岛各岛屿的地貌类型受岛屿类型、形成的地质年代、地壳运动和海平面变动等影响,地形复杂多样,山地、丘陵、阶地、低地均很发达,各种地形所占比例为22%、32%、35%、11%。以中生界和古生界以及新生代新近纪地层组成的山地、丘陵构成了琉球群岛的骨骼,阶地和低地由第四纪的珊瑚石灰岩构成。
其中,冲绳岛、奄美大岛、德之岛、西表岛、石垣岛、与那国岛等大陆岛的地形变化多样。地势起伏剧烈,山体部分地势高峻,山麓部分地势平缓,海岸部分有珊瑚礁附着。口之岛、中之岛等新期火山岛地势高峻,地形起伏剧烈,受海水侵蚀作用的影响,沿岸山体多次大规模崩塌,海岸多呈现为断崖绝壁。这两类岛屿在当地被称为“高岛”。而奄美诸岛的喜界岛、冲永良部岛、与论岛和先岛诸岛的宫古岛、伊良部岛、多良间岛、新城岛、池间岛、大神岛等珊瑚岛的地形变化相对较小。这些岛屿地势低矮,地形平坦。此外,像吐噶喇列岛的宝岛、小宝岛、小岛等旧期火山岛,受侵蚀作用的影响显著,一般海拔高度较低、陆地面积较小。这两类岛屿在当地被称为“低岛”。
三 珊瑚礁
琉球群岛附近海域具备珊瑚礁发育的良好条件。最低水温是决定珊瑚礁地理分布的最主要原因。造礁珊瑚生长的海水最低温度要求在摄氏16度以上。但是,摄氏16度等水温线的海域在冬季时海水温度可能会低于摄氏16度,珊瑚会被冻死,所以,年平均水温在摄氏20度以上的海域适合珊瑚的生长。在冬季的北太平洋和东海,摄氏20度等水温线分布在吐噶喇海峡附近(见图3-2)。因此,吐噶喇海峡为北半球珊瑚礁分布的北限。虽然在吐噶喇海峡以北的屋久岛也有珊瑚礁附着,但是,连续性较好的珊瑚礁分布还是在吐噶喇海峡以南的琉球群岛。
图3-2 琉球群岛附近海域冬季海水温度分布
珊瑚礁因形成的地质年代不同,演化为三种不同类型。在珊瑚礁形成的初期,新生代第四纪全新世形成珊瑚礁堆积物覆盖于岛体基础岩盘四周,形成裙野,成为典型的裙礁。新生代第四纪更新世后期形成的珊瑚礁随着岛体基础岩盘的下沉逐渐演化为堡礁,新生代第四纪更新世早期形成的珊瑚礁随着岛体基础岩盘完全被海水淹没逐渐演化为环礁。吐噶喇列岛的大多数岛屿和奄美诸岛的喜界岛、冲永良部岛,由于火山地质年代较新,目前仍在持续隆起。岛上没有大面积的沙滩,海岸多呈现为断崖绝壁。这些岛屿都属于裙礁型珊瑚岛。而冲绳诸岛和先岛诸岛的大部分岛屿珊瑚礁形成的地质年代更早,所以与论岛演化为典型的堡礁型珊瑚岛。岛屿四周被珊瑚礁环绕,环礁内侧海水深度只有2-3米。由于岛体基础岩盘形成的地质年代较早,岛体下沉显著,整个岛屿地势低矮,是典型的低岛。琉球群岛的珊瑚礁大多为裙礁和堡礁,没有环礁的分布。
四 气候与植被
受流经近海的黑潮影响,琉球群岛的气候类型为亚热带海洋性气候。但是,受海洋性气候的影响,从平均气温和降水来看,西南部的部分岛屿表现出热带雨林气候的特征。琉球群岛气候的基本特征是温和湿润。春季受东南季风的影响,梅雨连绵;夏季受太平洋西北亚热带高气压控制,高温少雨;秋季受太平洋西北亚热带低气压控制,豪雨不断;冬季受西北季风的影响,降水较少。从年平均气温来看,冲绳岛为22.3摄氏度,宫古岛为23.1摄氏度,石垣岛为23.7摄氏度。最炎热的月份在7月,月平均气温28.2摄氏度,最寒冷的月份为1月,月平均气温16.0摄氏度,年温差为12.2摄氏度,温差变化较小。冬季气温低于10摄氏度的情况很少,从未出现过降雪。年平均降水量在2000-2400毫米。降水量较多的季节在5月的梅雨季节和8-9月份的台风季节。琉球群岛是台风的常袭之地。
琉球群岛的植被类型受亚热带海洋性气候、黑潮,以及地形、地质、土壤、降水等地理环境的影响,表现出多样性的特征。琉球群岛植物的固有种类很多,与吐噶喇列岛以北的日本列岛的植物类型有着明显的差异。琉球群岛约有1600种植物物种。植被类型以桑科、禾本科、露兜树科、龙舌兰科、蚌壳蕨科、棕榈科、桫椤科、苏铁科、莲叶桐科、山榄科、豆科、菊科、紫金牛科、马兜铃科、兰科等亚热带常绿阔叶植被为主。代表性植物包括细叶榕、琉球矢竹、冲绳柳叶栎、蚊母树、虎尾兰、浓香露兜树、蒲葵、槟榔、桫椤、苏铁、莲叶桐、山榄、毛叶合欢、天人菊、紫金牛、细辛、甘蔗、香蕉、杧果、菠萝、番木瓜、布冧、西番莲等。在西南部的先岛诸岛,也可以看到一些热带植物,如红树、水椰、八代天麻、冲绳柳栎、西表榧树、西表蓟、八重山溲疏等。
五 水文与土壤
因岛屿面积小,与海岸的距离短,且石灰岩阶地分布广泛,降水被石灰岩吸收等原因,琉球群岛很难形成较大的河流。琉球群岛最长的河流是流经冲绳岛中部读谷村和嘉手纳町长约14.5公里的比谢河。流域面积最大的河流是西表岛的浦内河,流域面积约54.2平方公里。此外,流经冲绳岛北部的福地河,长约12.3公里,流域面积约36平方公里。在福地河上游建设的福地水库,汇集了冲绳岛北部其他河流的水,为冲绳岛中南部地区提供生活用水。除了这些河流以外,琉球群岛石灰岩阶地的地下水发育良好。地下水曾经是琉球群岛生活用水的重要水源,但是,随着城市供水管线的普及,地下水的利用越来越少。
琉球群岛的土壤类型主要包括:分布在冲绳岛北部被称为“国头真地”的黄色赤红壤和分布在冲绳岛南部被称为“岛尻真地”、由琉球石灰岩风化形成的红壤以及在琉球群岛广泛分布、以新第三纪泥岩为材料的灰褐色风化土壤。黄色赤红壤属于酸性土壤,比较贫瘠。红壤属于弱碱性土壤,透水性良好,腐殖质含量低,比较贫瘠。新第三纪泥岩风化形成的土壤含有丰富的矿物质成分,并且具有很强的吸附力和保水力,是比较肥沃的土壤,在琉球群岛的甘蔗、蔬菜、花卉等种植中被广泛利用。
六 自然资源
地处亚热带的琉球群岛森林资源十分丰富,集中分布在冲绳岛北部和八重山地域的西表岛,森林资源储量为875万立方米,其中天然林占85%。被广大海域包围的琉球群岛水产资源丰富,其中,海藻、对虾、菱鳍乌贼、金枪鱼等水产资源最具特色。琉球群岛的金属矿产资源匮乏,但天然气储量丰富。日本地质调查所在1960-1969年的10年间对琉球群岛南部地区进行了天然气储量调查,查明了琉球群岛南部地区的天然气田状况以及储藏量等,表明该地拥有丰富的天然气资源。
地处亚热带海洋性气候的琉球群岛珊瑚礁发育良好,栖息着很多亚热带地区特有的物种。独特的南国风光和丰富多彩的人文资源成为琉球群岛独具特色的旅游资源。其中,西表石垣海洋公园、冲绳岛西海岸海洋公园以及冲绳岛南部地区的冲绳战役遗址国家公园都是著名的旅游胜地。此外,首里城迹、玉陵、识名园、齐场御岳、园比屋武御岳石门、座喜味城遗址、中城城遗址、胜连城遗址、今归仁城遗址等已成为世界遗产的琉球王国的历史遗迹,代表琉球文化的红型染物、琉球、首里花织、读谷山花织、芭蕉布和壶屋烧陶器、漆器、琉球玻璃等琉球工艺品,琉球舞蹈、三线音乐、太鼓等琉球艺术以及在琉球群岛各地随处可见的狮子像、石敢当、龟甲墓、屏风等民俗景观表现出琉球群岛与中国文化的历史渊源,都成为琉球群岛独具特色的旅游资源。