早古生代時(距今5.7億年前~4.4億年前),雷州半島與海南島地區(qū)是一個沉降帶。加里東造山運(yùn)動使雷瓊地區(qū)上升成陸,形成以東北方向?yàn)橹鞯囊幌盗袛嗔疡薨檸?,使早古生代沉積的地層發(fā)生了質(zhì)變。到晚古生代(距今4.4億年前~2.3億年前),海南島陸塊相對穩(wěn)定。但印支運(yùn)動又促使巖漿活動強(qiáng)烈,形成海南島廣泛分布的花崗巖體,構(gòu)成了山地,也筑成了海南島的基礎(chǔ)。后來的燕山運(yùn)動和喜馬拉雅運(yùn)動又使這個花崗巖穹窿發(fā)生強(qiáng)烈的斷裂,形成幾條大的東西向斷裂帶,使斷裂以南大約三分之二的區(qū)域抬升,稱為海南構(gòu)造隆起,且1億多年以來一直在上升;斷裂以北發(fā)生下陷,稱為雷瓊凹陷。然而,在第四紀(jì)以前(250萬年前),海南島和雷州半島還連在一起,在地質(zhì)構(gòu)造上屬華夏地塊的延伸部分。到了大約更新世(距今250萬年前~1.5萬年前)中期,由于火山活動,雷州半島和海南島之間發(fā)生了斷陷,變成了瓊州海峽,才使海南島與大陸分開。以后海平面多次升降又使海南島與大陸多次分離和相連,到第四紀(jì)冰期結(jié)束,海平面大幅度上升,才形成瓊州海峽和海南島的形態(tài)。
地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動引起的海南構(gòu)造隆起是海南島中部不斷抬升,逐漸形成了海南島的地貌特征;山地位于中央,丘陵、臺地、平原依次環(huán)繞四周。海南島平均海拔120米。500米以上的山地占全島的25%,100米以上的平原、臺地占三分之二。
也有學(xué)者認(rèn)為,海南島是2400萬年前開始從中國北部灣分離旋轉(zhuǎn)漂移出去的,海南島從原始位置逆時針旋轉(zhuǎn)了約150度達(dá)到當(dāng)前位置,仍在左旋向東南漂移中。
海南島地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)在空間分布上,以各種不同的方向、形跡和性質(zhì)的構(gòu)造組合,形成東西向構(gòu)造、南北向構(gòu)造、北東向構(gòu)造、北西向構(gòu)造等主要構(gòu)造體系,成為陸地的主要構(gòu)造格局,控制著島陸沉積建造、巖漿活動、成礦作用及晚近時期的山川地勢的展布。
海南島縱深地質(zhì)構(gòu)造表現(xiàn)為地幔隆起背景上的凹陷區(qū),幔凹中心在瓊中至樂東一帶,幔凹深度為30多公里。由于島內(nèi)地殼結(jié)構(gòu)和深部構(gòu)造的差異,在地質(zhì)構(gòu)造、沉積建造和巖漿活動等方面,都呈現(xiàn)出許多不同的特征。
海南巖石有火成巖(巖漿巖)、水成巖(沉積巖)、變質(zhì)巖3大類,遍布全省各地。
海南島四周低平,中間高聳,呈穹隆山地形,以五指山、鸚哥嶺為隆起核心,向外圍逐級下降,由山地、丘陵、臺地、平原構(gòu)成環(huán)形層狀地貌,梯級結(jié)構(gòu)明顯。
海南島地貌以山地和丘陵為主,占全島面積的38.7%。山地主要分布在島中部偏南地區(qū),山地中散布著丘陵性盆地。丘陵主要分布在島內(nèi)陸和西北、西南部等地區(qū)。在山地丘陵周圍,廣泛分布著寬窄不一的臺地和階地,占全島總面積的49.5%。環(huán)島多為濱海平原,占全島總面積的11.2%。海岸主要為火山玄武巖臺地的海蝕堆積海岸、由溺谷演變而成的小港灣或堆積地貌海岸、沙堤圍繞的海積階地海岸。海岸生態(tài)以熱帶紅樹林海岸和珊瑚礁海岸為特點(diǎn)。
山地
海南島的山地位于島中部偏南,北界為光雅、儋州、仁興、屯昌、烏坡、龍?zhí)粒辖鐬殚L茅、田獨(dú)、保亭、光坡,東界至東升、軍田、興隆,西界達(dá)昌江、大田、尖峰等,面積8639平方公里,占全島面積的25.1%。中部山地在海拔500米以上,是海南地貌的骨架,以中山(800米以上)為主,面積6067.6平方公里,占山地的7成強(qiáng);低山(500~800米)只有2571.4平方公里,占近3成。山體主要由花崗巖組成,山形高峻而圓渾。山脈大體分為3列,均東北—西南走向:東列為五指山山脈,主要山峰有自馬嶺、五指山、吊羅山、七指嶺、馬咀嶺等;中列為黎母嶺山脈,主要山峰有黎母嶺、鸚哥嶺、猴獼嶺、尖峰嶺等;西列為雅加大嶺山脈,主要山峰有雅加大嶺、霸王嶺和仙婆嶺等。
丘陵盆地
海南環(huán)山丘陵帶面積不大,僅占海南島面積的13.1%。丘陵地中也有較高的齊頂面或和緩的山頂面,常見的為450米、350米、250米三級。丘陵之間的盆地,如白沙盆地、屯昌盆地、樂東盆地和瓊海石壁盆地等,光、熱、水、土及各種生態(tài)條件優(yōu)越,是農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)林木生長的良好環(huán)境。海拔350米以下的低丘、谷地、盆地內(nèi),有充足雨量和河水的滋潤,土質(zhì)很好,又具備防風(fēng)條件,非常適宜于發(fā)展天然橡膠和熱帶經(jīng)濟(jì)作物,因而環(huán)山丘陵帶成為海南橡膠熱作分布帶,也是中國最大的橡膠熱作基地。
臺地階地
海南島的臺地在各類地貌中所占比例最大,約占全島總面積的三分之一。寬廣的臺地主要分布在瓊北地區(qū),可分為海拔20米和40~50米2級,逐漸向海傾斜。
臺地地貌類型多樣化,有玄武巖臺地、花崗巖臺地、紅巖臺地、變質(zhì)巖臺地,其中玄武巖臺地面積最大,達(dá)4159平方公里,占臺地總面積近四成。在玄武巖臺地上,分布著典型的火山熔巖地貌,是由于地質(zhì)史上新生代晚第三紀(jì)至第四紀(jì)的新構(gòu)造運(yùn)動時期,雷瓊地區(qū)火山活動頻繁,并多次沿?cái)嗔褞Оl(fā)生大規(guī)模的巖漿噴發(fā)熔巖流動,形成海南島北部遍布著成群的古火山錐及大面積覆蓋的玄武巖。火山錐有101個,噴火口有110多個,最典型的是瓊山西部的石山、永興一帶數(shù)十座火山口和遍地流巖。玄武巖臺地是火山噴發(fā)的熔巖在地表流動、層疊而成的低平臺地,俗稱“石地”,如瓊山羊山地區(qū)、儋州木棠、定安龍?zhí)恋鹊囟加写笃@種地貌,土壤厚度小,但土質(zhì)肥沃。熔巖地貌還形成熔巖隧道,如瓊山石山地區(qū)已發(fā)現(xiàn)“仙人洞”、“臥龍洞”等隧道11條,一般寬10多米,高2~4米,最長的1200多米,總長度達(dá)3574米,成為當(dāng)?shù)氐淖匀黄嬗^。還有不少臺地是由海蝕作用所成,如樂東黎族自治縣九所東北的石門嶺下花崗巖石蛋地貌中,保留著明顯的海蝕地形,如菌狀石、石柱、石詹、石鍋、蜂巢狀海穴群、額狀崖等。
沿海平原
海南島沿海平原帶是海南島地貌環(huán)帶結(jié)構(gòu)的最外一環(huán),面積7800多平方公里,由海岸平原、潟湖平原、三角洲平原3種地貌組成。
海岸平原,由多條沙堤和于涸低洼潟湖沼澤相間組成,地勢起伏,高處是沙堤,土質(zhì)沙性,生長耐旱植物;低處是灰黑色沼澤地,土質(zhì)較粘。如樂東鶯歌海一帶,西岸形成南北走向沙堤群,南岸卻形成東西走向沙堤,使鶯歌海沙堤群由2組不同走向的沙堤合成,呈三角形岬角突入海中,沙堤內(nèi)成為一潟湖洼地。
潟湖平原,在海岸沙堤后方,以東海岸的文昌、瓊海、萬寧等沿海最典型。海南最大的潟湖萬寧小海,是海灣被一大沙堤隔開而形成的,但尚未干涸成洼地,故成典型的大潟湖。其他潟湖區(qū)多被風(fēng)沙堆積填干而成為平原,其表層為沙土層,往下為粘土層、黑色潟湖粘土層,以及部分泥炭土。
三角洲平原,在江河出口處由泥沙堆積而成,但海南島山林茂密,河流含沙量不大,絕大多數(shù)江河出口沉積物堆疊不厚,如昌化江、萬泉河、陵水河等河口都僅停留在三角洲的雛形或河口平原狀態(tài),典型的三角洲只有位于??谑械哪隙山谌侵蓿€有儋州西北瀕臨北部灣的北門河三角洲。
南渡江三角洲是海南最大的三角洲,是由南渡江口的古溺谷灣,經(jīng)千萬年淤積含有貝類的細(xì)沙泥等海相、河相沉積物而成。
海岸
海南省海岸線總長1927.6公里,其中海南島海岸線長約1618公里, (新數(shù)據(jù)為1823)海岸線系數(shù)為0.0477。
海南島熱帶海岸地貌主要有砂堤堆積、海灘巖、紅樹林海岸、珊瑚礁海岸、港灣地貌5類。
紅色砂堤堆積,海南地處熱帶,海岸沙灘和砂堤中的鐵質(zhì)氧化充分,使砂堤成為赤紅色堆積(年代屬晚更新世)。如陵水新村淌湖和黎安港之間的紅色砂堤,由鳳凰山腳延伸下來,披覆在白色沙灘上,并膠結(jié)成堅(jiān)硬的紅砂巖。樂東九所到昌江昌化一帶海岸和文昌的海岸都有這種紅色砂堤地貌。在正對著東北季風(fēng)的瓊東北海岸,從文昌木蘭頭到抱虎港的砂堤上,海岸風(fēng)沙堆積日益加高,發(fā)育出風(fēng)成砂丘巖層,砂堤長達(dá)30多公里,最高點(diǎn)昌灑湖塘坡達(dá)58米多,其高大壯觀為全國所罕見。
沙灘上的海灘巖,在海灘上從灘面到海面,由于陽光強(qiáng)烈照射,水中鈣質(zhì)飽和析出,把砂子膠結(jié)成一層堅(jiān)硬的粗砂巖和礫巖,厚度一般在2米以下。這種鈣質(zhì)膠結(jié)砂層即海灘巖,巖層向海傾斜,被風(fēng)浪打碎后形成巖石堆或巨大礁塊,是鮑魚棲息的好地方。若海岸被沖蝕后退,海灘巖層能保存在離岸的淺水中,例如樂東縣鶯歌海岸外兩三百米處的礁石。
熱帶紅樹林海岸,紅樹林海岸是特殊的熱帶生物海岸地貌,分布于港灣內(nèi)靜風(fēng)環(huán)境的泥灘上,風(fēng)浪大的沙灘不能生長紅樹林。較發(fā)育的紅樹林海岸主要分布在瓊山東寨港,文昌鋪前港和清瀾港內(nèi)部、馮家港南北,臨高新盈港內(nèi),儋州新英港內(nèi)和澄邁馬裊港等處。此外,在海口、瓊海、三亞、陵水等市縣也有小片分布。海南紅樹林種類多,樹型高,生長快,數(shù)量和面積皆為全國之冠,被譽(yù)為“海上森林”、“海岸衛(wèi)士”。
環(huán)島珊瑚礁海岸,珊瑚礁是熱帶淺水造礁珊瑚蟲群體骨骼和其他石灰質(zhì)生物遺體長期堆積而成,也屬典型的熱帶生物海岸地貌。珊瑚一般生長在海水透明、無泥、有浪的淺水域,能在海岸上連成一片礁盤(平臺)地形,實(shí)際上是一個巨大的石灰質(zhì)生物群體,在長期不斷的生長過程中,形成特殊的珊瑚礁海岸類型,厚度不過10米左右,下面即是沙泥層或基巖,屬全新世海侵相。珊瑚岸礁有保護(hù)海岸不受波浪侵蝕的作用,又是魚類水產(chǎn)品集中生長的地點(diǎn),故礁區(qū)生產(chǎn)力比河口區(qū)大,平均可達(dá)4000克/平方米·年。海南島淺水造礁珊瑚種類多達(dá)110多種,環(huán)島海岸環(huán)境極適宜其生長,因而珊瑚礁特別發(fā)育,生長帶可達(dá)2000米寬,位居全國第一。
沙質(zhì)海岸,主要分布于沙壩潟湖和三角洲平原沿岸。在抱虎角~大花角岸段,沙質(zhì)海岸占絕大部分,約250公里岸段為沙質(zhì)潟湖海岸,集中分布在抱虎角至銅鼓咀、博鰲至大花角兩個岸段。在大花角~梅山岸段,除巖石海岸外,其余基本上為沙質(zhì)海岸,總長近300公里。梅山~昌化江口岸段,沙質(zhì)海岸以沙堤為主,總長近 200公里,幾乎連續(xù)分布于整個岸段。昌化江口~抱虎角岸段,沙質(zhì)海岸線總長約340公里,其中昌化江口~洋浦岸段長約100公里,儋州光村附近長約20公里,臨高角附近長約25公里,澄邁縣馬村至文昌縣抱虎角岸段長約170公里,其余零星岸段沙質(zhì)海岸長約25公里。
海灣
海南島四面環(huán)海,海岸線曲折綿長(達(dá)1584.6公里)(新數(shù)據(jù)為1823公里),分布大小天然港灣78個(有大小港灣68個之說),較大的港灣有北部的秀英港(又稱??诟郏⒑?谛赂邸|水港、鋪前港、馬村港,海南灣、??跒?、澄邁灣、后水灣、白沙門等;南部的榆林港、三亞港、鐵爐港、新村港、黎安港,三亞灣、崖州灣、琊龍灣、海棠灣、陵水灣、南灣、香水灣等,東部的清瀾港、博鰲港、烏場港、潭門港,石梅灣、日月灣、南燕灣、大花角等;西部的八所港、洋浦港、白馬井港、感城港、嶺頭港,洋浦灣、北黎灣、棋子灣等,港灣資源豐富,環(huán)境條件優(yōu)越。其中??诟邸⑷齺喐?、洋浦港、八所港和清瀾港為海南五大港口。
土壤分布
海南島土壤的水平地帶性不明顯,地帶性土壤為磚紅壤。因海南島地勢中高周低,無論成土條件,或是土壤分布,均以中南部山地為中心向四周遞變。土壤分布受地形影響極為明顯,全島土壤分布成若干個同心圓,圍繞中部山地依次分布:最外環(huán)圈是圍繞全島近代濱海階地分布的濱海沙土,其海拔高度僅在1米以內(nèi);次外環(huán)圈為地帶性土壤——磚紅壤,主要分布在階地、臺地和海拔在350米(或400米)以下的丘陵。由于島北部沿海有較寬的階地、臺地和丘陵,因而,島北部土壤分布的環(huán)帶較寬。島南部因山地位于正中而偏南,甚至直逼海岸,土壤的環(huán)帶較窄。島中南部山地為黃壤,其海拔在400米以上。
植被分布
海南的水熱條件優(yōu)越,植被的組成種類豐富多樣,屬熱帶及熱帶島嶼植被類型。據(jù)調(diào)查,海南島的植物有259個科,1300多屬,4200種,喬木800多種,其中熱帶種類占83%。1995年全省森林面積達(dá)163.7萬公頃,其中天然林83.9萬公頃,人工林約82.7萬公頃,森林覆蓋率已達(dá)48.7%。
自然植被
海南的自然植被有熱帶季雨林、熱帶雨林、常綠闊葉林、紅樹林、針葉林、灌叢和草原等類型。
(一)熱帶季雨林
熱帶季雨林分布于周期性干、濕季交替的地區(qū),旱季時或多或少是落葉的,而在濕季是常綠的,海南的熱帶季雨林又分為常綠季雨林和落葉季雨林兩種類型。 ?
常綠季雨林,在原生林中近似于熱帶雨林,但種類外貌又比雨林遜色,主要分布于海拔750米以下的低山、丘陵和臺地地區(qū),尤以東南部丘陵低山為典型。主要珍貴木材有:青皮、荔枝、蝴蝶樹、鶯歌木、油楠、黃桐等。
落葉季雨林,主要分布于海南的西部和南部海拔500米以下的丘陵、臺地上,群落比較低矮。常見的植被有厚皮樹、麻櫟、白格、陸國、平脈稠等。
(二)熱帶雨林
海南島的熱帶雨林實(shí)際上是溝谷雨林和山地雨林。溝谷雨林分布于海拔900米以下的山谷地區(qū),如尖峰嶺、吊羅山和卡法嶺等山地,主要樹種有:雞毛松、蝴蝶樹、母生、綠楠、海南楊桐等。山地雨林,多分布于海拔750~1200米之間,在尖峰嶺、獼猴嶺、馬域嶺和吊羅山等地,面積較大,且多為原生性森林,主要樹種有:陸均松、稠木、坡壘、子京、花梨、油丹等。溝谷雨林和山地雨林是海南島的重要水源林,同時又是熱帶的珍貴用材林和藥材生產(chǎn)基地。
(三)常綠闊葉林
常綠闊葉林分布于海南島的山地上,是一種山地垂直分布的類型,一般分布于海拔1000米以上的山地,可分為山地常綠闊葉林和山頂矮林。前者的樹種有:陸均松、海南楊桐、海南五針?biāo)?、栲、黃背櫟;后者的樹種有:櫟子稠、五裂木、厚皮香、栲、冬青、海南杜鵑等。山地常綠闊葉林和山頂矮林也是海南島重要的水源林之一。
(四)紅樹林
海南的紅樹林分為海灘紅樹林和海岸半紅樹林兩種類型。海灘紅樹林分布于淤泥深厚且較閉塞的海灣或河口,高潮線以下的地帶,分布面積較大的是瓊山東寨港,文昌鋪前港、清瀾港,儋州新英港和陵水新村港等地。樹種有文紅樹、木欖、紅海蘭、海桑及木果楝。海岸半紅樹林分布于高潮線以上的海岸地帶,常與紅樹林相連呈條帶狀分布,面積很小。主要樹種有:黃槿、海棠果、海芒果、水椰、草海桐、水莞花等。
(五)針葉林
海南島的針葉林純林,面積不大,只見于丘陵和臺地上的南亞松和東部濱海臺地沙土上的竹柏林,現(xiàn)狀植被中僅有霸王嶺和瓊中縣的松濤等地,保留有天然純林,樹種以海南松為主。在海南的自然植被中,還有灌叢、刺灌叢和草原等類型。
人工植被
人工植被是人為經(jīng)濟(jì)活動對土地利用的產(chǎn)物。海南島是我國熱帶經(jīng)濟(jì)作物發(fā)展的主要基地,栽培作物種類豐富,栽培群落多樣,并以熱帶性為主。主要樹種有木麻黃、桉樹,組成沿海防護(hù)林,1995年全省防護(hù)林約299萬公頃,主要經(jīng)濟(jì)林有橡膠、香茅、胡椒、芒果、香蕉等。1995年全省熱帶作物種植面積達(dá)442萬公頃,占土地總面積的125%,其中橡膠種植面積有368萬公頃。農(nóng)作物主要有:水稻、番薯、木薯、花生和甘蔗等。1995年全省水稻播種面積為394萬公頃,占土地總面積的11.1%。 ?
森林分布
在海南島,森林資源分布于中部、西南部和東南部山區(qū),即集中于尖峰嶺、霸王嶺、吊羅山和瓊中縣的五指山、鸚哥嶺、黎母山、什寒山、白馬嶺、嘉積嶺,白沙縣的南溪嶺、南高嶺、斧頭嶺,樂東縣的佳陽嶺、抱由嶺、卡法嶺,保亭縣的好梧嶺、生毛嶺、四方嶺、南林嶺,三亞市的抱龍嶺、雅亮嶺,東方縣的馬鞍嶺、獼猴嶺,昌江縣的保梅嶺,萬寧市的牛土嶺、銅鐵嶺、六連嶺、東嶺、尖嶺,瓊海市的會山,儋州市的鹿母灣,屯昌縣的黃竹嶺以及澄邁縣的仁興等山區(qū)。
海南島最重要的熱帶森林區(qū)有5個:①五指山熱帶原始森林區(qū);②霸王嶺;③尖峰嶺林區(qū);④吊羅山林區(qū);⑤黎母山林區(qū)。這些林區(qū),森林資源豐富,珍貴樹種多。五大林區(qū)均為水源林和水土保持林,對調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、防御臺風(fēng)等起著重要作用。此外,海南島的人工林主要分布于環(huán)島沿海地帶和農(nóng)墾局的各個國營農(nóng)場。
海南島屬熱帶季風(fēng)海洋性氣候。基本特征為:四季不分明,夏無酷熱,冬無嚴(yán)寒,氣溫年較差小,年平均氣溫高;干季、雨季明顯,冬春干旱,夏秋多雨,多熱帶氣旋;光、熱、水資源豐富,風(fēng)、旱、寒等氣候?yàn)?zāi)害頻繁。年平均氣溫22.5-25.60C,年日照時數(shù)1780-2600小時,太陽總輻射量4500-5800兆焦耳/平方米,年降水量1500-2500毫米(西部沿海約1000毫米)。
日照
海南島位于北回歸線以南,終年太陽高度角大。夏至前后有兩次太陽位于天頂,正午時,太陽高度角在84°45′~86°45′;即使在冬至日,正午時,太陽高度角也在46°05′~48°05′。各地夏至與冬至的晝長相差很小,因而,太陽輻射能相當(dāng)豐富,日照充足,年太陽輻射總量為4600~5800兆焦耳/平方米,年日照時數(shù)在1793~2590小時.為熱帶氣候的形成奠定了基礎(chǔ)。海南島位于東亞季風(fēng)區(qū),受季風(fēng)影響較為明顯。東風(fēng)帶系統(tǒng)和西風(fēng)帶系統(tǒng)對其均有影響。
氣溫
海南各地的年平均氣溫為22.5~25.6℃,以中部的瓊中最低,南部的三亞最高。等溫線向南彎曲呈弧線分布,從中部山區(qū)向四周沿海遞增,23℃等溫線在中部山區(qū)閉合。由于海洋的調(diào)節(jié),海南氣溫年變差普遍較小,多數(shù)地區(qū)為8~10℃,三亞最?。?.6℃)。普遍比中國大陸地區(qū)低5~10℃。
降水
海南各地的年平均雨量為923~2459毫米。等雨量線呈環(huán)狀分布,中、東部多,西部少;山區(qū)丘陵多,沿海平原少;多雨中心位于萬寧西側(cè)至瓊中一帶,少雨區(qū)位于東方市沿海。多雨中心的瓊中縣,年平均雨量為2458.5毫米,年最多雨量為3759.0毫米(1978年),年最少雨量為1398.1毫米(1959年)。少雨區(qū)的東方縣,年平均雨量為922.7毫米,年最多雨量為1528.8毫米(1980年),年最少雨量為275.4毫米(1969年)。瓊中與東方直線距離不足150公里,雨量相差竟如此懸殊。
海南島降水的季節(jié)分配很不均勻,有明顯的多雨季和少雨季。每年5~10月是多雨季,總降雨量1500毫米左右,占全年降雨量的70%~90%,雨源主要有鋒面雨、熱雷雨和臺風(fēng)雨;每年11月至翌年4月為少雨季,僅占全年降雨量的10%~30%,少雨季干旱常常發(fā)生。