第一节自然环境
一、地理位置
凉州区位于甘肃省西部，河西走廊东段，东经102°38′、北纬37°55′。辖境包括南部祁连山地，北部走廊平原，东部腾格里沙漠，东西长122公里，南北宽90公里，总面积5080.97平方公里。凉州区深居内陆，气候干旱，降水稀少，蒸发强烈，但日照时间长，热量丰富。
走廊地区地势平坦，土壤肥沃，又有祁连山区冰雪融水灌溉之利。这优越的自然条件，使凉州形成了河西走廊东段最大的一块沃野绿洲，成为自古以来农业发达的地区。
二、地形地貌
1、平原
走廊平原位于祁连山与红崖山之间，呈西北——东南向延伸，其北部属民勤，南部属凉州区。走廊平原按其成因和形态可分为：
（1）山前洪积——冲积平原是黄羊、杂木、金塔、西营诸河的冲积扇联合而成的倾斜平原，东西伸展约80公里，南北宽15～20公里，冲积扇的顶部海拔可达1850米，前缘泉水溢出带只有1500米上下。地面坡度上部为16～20%，下部13%。地面上部为1～2.6米厚的亚砂土覆盖，下部为砂砾层。由于河道变迁，冲积扇上的表土被冲走，现遗留下20多条砾石河床和干沟。青林——丰乐——洪祥——太平滩一带，大片的砂砾石层裸露，成为典型的荒漠戈壁。黄土覆盖的扇面大都被开垦为台阶式的耕地，面积约1357.69平方公里。
（2）冲积细土平原位于洪积扇前缘泉水溢出带以北，海拔1520米以下的地区。这里地势平坦，地面向北倾斜坡度不过3‰，泉水汇集形成北沙河、南沙河、海藏河、白塔河、大沙河、石羊河等，河谷宽而浅，一般宽200～300米，深3～5米，曲流发育，在一些地区留下牛轭湖或沼泽地。细土平原上覆3～5米亚砂土和亚粘土，经过长期耕耘，土壤肥沃，水源充足，是农业的稳产高产区，面积约651.35平方公里。
2、山脉
凉州地势西南高，东北低，西南是祁连山东段冷龙岭的前山地带，海拔在2000～3200米上下；东北部是河西走廊平原的东段，海拔在1500～2000米之间；东部是腾格里沙漠，海拔在1500米上下。
（1）祁连山区
祁连山东段的冷龙岭主要分布在天祝县境内，山岭高大雄伟，有许多山峰海拔超过4000米，山上有终年积雪和冰川分布，是凉州河流的发源地。冷龙岭以北属凉州区境，山势降为中山、低山、丘陵和盆地。面积2349.87平方公里。
（2）中高山区
包括冬青顶、莲花山、九条岭及黄羊河与杂木河之间的山地，属祁连山区二级夷平面，海拔2700～3200米，西高东低。夷平面被后期流水分割为不相连的山梁，但顶部仍保留着夷平面的特征，即冬青岭夷平面。夷平面周围山坡陡峭，部分山顶有森林和灌丛分布。面积1310.29平方公里。
（3）低山丘陵区
包括张义堡、南营石关及长岭山一带的垄岗低山和丘陵，属祁连山三级夷平面。海拔2000～2600米，顶部比较平缓并向北倾斜，上覆砂砾层和黄土状亚砂土，夷平面被后期流水分割为沟谷、长梁和丘陵，地面多为草原植被。面积988.46平方公里。
（4）山间河谷与盆地山区
河流在中高山区河谷狭窄，水流湍急；在中低山区河谷变宽，两岸阶地发育，较宽的地段形成了张义堡和四沟嘴等山间盆地。河谷中Ⅰ级阶地高出河面4～10米；Ⅱ级阶地高出河面20～30米；Ⅲ级阶地高出河面50～60米，个别河段高达90米。张义堡盆地呈东北——西南向，长12公里，宽1～3公里。河流两岸阶地平坦，土地肥沃，宜于农耕，面积51.12平方公里。
（5）主要山峰
境内海拔2000米以上的山峰很多，主要的有以下几座。
冬青顶是境内最高山峰，海拔3262.9米，位于城正南32公里，顶上建有武威电视转播台。
莲花山又名西山，在城西15公里的松树乡以南，海拔2765.6米。山峰层峦合抱，叠起如莲花，故名莲花山。山下有石，青色白纹，纹如兽形，故名兽纹石。
天梯山位于城东南约40公里的张义镇灯山村，处在群山环抱之中，海拔为2300米。山上有以“大佛寺”著称的石窟群。其山陡峻，道路曲折如梯，故名天梯山。
第五山即今金山乡和永昌县交界的大口子山北的高峰，海拔2996米。因张掖太守第五访居此而得名。后为隐士张忠所居，凿石为釜，容六斗四升，又名石佛崖，为武威石窟寺之一。
3、沙漠
沙漠区位于凉州区东部，以红水河为界，分为东沙窝和腾格里沙漠两部分。东沙窝位于石羊河、白塔河以东，红水河以西，九墩以南，区内多呈新月形沙丘和沙链，比高2～5米。这里过去并非沙漠，是由于人们长期采樵、过度放牧形成的。红水河东岸属腾格里沙漠西南部，亦称八十里和四十里大沙，海拔在1500～1600米，靠近红水河沿岸多呈新月形沙丘和沙链，沙丘迎风坡朝向西北，坡度5°～20°，背风坡坡度28°～34°，比高1～5米。沙漠内部多呈固定沙丘，比高可达20米。东北部的邓马营湖已干涸成为盐碱地和沼泽地。面积约1843.69平方公里，占全区总面积的29.73%。
三、地质
凉州区在大地构造上位于祁连褶皱系中的走廊过渡带，其南部为走廊过渡带的毛藏古凸起和莲花山古凸起，北部走廊平原属走廊过渡带的凉州新凹陷。
凉州区的地质经历了漫长而又复杂的变化。大约在6亿年以前，凉州一带为祁连海的一部分。在距今约6～4.4亿年的早古生代的寒武、奥陶纪时，祁连海槽的中间隆起成为祁连古陆，海槽被分为南北两部分，凉州区位于北祁连海槽。这时海槽中沉积了浅海类复理石碎屑岩、中性火山岩、碳酸盐岩建造。在距今约4.4～4亿年的志留纪时，发生了强烈的祁连（即加里东）运动，使早古生代及以前的地层发生了大规模的褶皱和扭压性断裂，同时伴有以酸性为主的岩浆活动。岩浆沿着构造薄弱地带大量上升渗出，形成了区内大面积的花岗岩体。如银洞沟、白石房、莲花山等斜长花岗体。祁连运动使祁连海槽隆起，并形成一系列北西走向的褶皱和冲断层。
到了距今约4～3.5亿年的晚古生代泥盆纪时，祁连运动形成的山岭不断遭受侵蚀，山前凹陷地带又快速沉降，形成了巨厚的雪山群山麓相磨拉石堆积（即老君山砾岩）。到距今约3.5～2.8亿年的石炭纪又发生了多次海侵，海水时进时退，形成了海陆交互的沉积。市境的南部这时为海湾地带，形成了海陆交互的含煤建造。在2.8～2.3亿年的二叠纪，早期气候湿润，北祁连的许多内陆盆地又形成了含煤碎屑岩建造。到了二叠纪晚期，气候变为干燥炎热，形成了红色碎屑岩为主的沉积。
大约在距今2.3～0.7亿年时的中生代，祁连山区仍为内陆盆地。在距今2.3亿年的三叠纪早期气候干旱，盆地沉积了山麓河湖相紫红色粗碎屑岩；三叠纪晚期，气候比较湿润，形成了河湖相的砂岩，泥岩为主的含煤建造。在距今1.95亿年的侏罗纪早期，气候干燥，晚期又变湿润，因此在印支运动中形成的许多山间盆地中，先后沉积了砂砾岩及煤系地层。进入距今1.4～0.7亿年的白垩纪，气候变得炎热干燥，山间盆地内又沉积了山麓河湖相的红色碎屑岩。白垩纪末期，燕山运动进入高潮，地壳发生强烈运动，使早白垩纪及以前的地层普遍发生了褶皱，上升成山。燕山运动使凉州及整个河西走廊沿南、北两山山前大断裂带下沉，形成了走廊凹陷，南北两侧山地上升，山地的物质被流水带入走廊盆地之中，形成了河湖相的沉积。
大约距今0.7～0.3亿年的新生代第三纪时，发生了喜马拉雅运动，南部山地大幅度上升，凉州区盆地相对下沉。由于气候干燥炎热，普遍沉积了砖红色、桔红色厚层砾岩、砂砾岩及黄灰色砂质泥岩。进入第四纪以来，南部山地在新构造运动作用下，发生断块上升，形成了三级夷平面及河谷阶地。由于气候变化，高山地区发生了四～五期冰期和间冰期。冰川、洪水携带大量泥沙、砾石进入走廊平原，形成了山前冲积、洪积平原。冰期之后，气候变干，形成了黄土堆积和风沙地貌。平原的低洼地区形成了湖泊和绿洲。
四、土壤
凉州区土壤分布南北差异很大，南部山区地势高差变化大，土壤和植被都具有明显的垂直地带性变化规律，北部平原土壤分布除受自然灾害条件制约外，对人类活动也有重大影响。
1、山区土壤
（1）高山灌丛草甸土分布在海拔3000～3500米之间，有机质含量10～15%，全氮0.3～0.6%，全磷0.15～0.20%，全钾3.0～3.5%，碳酸盐反映表层弱，向下增强，PH值7.9～8.7。
（2）山地灰褐土分布在海拔2600～3000米之间，与亚高山草甸土和山地黑钙土交错分布。有机质含量5～14%，全氮0.2～0.5%，全磷0.12～0.20%，全钾2.5～2.8%，PH值72～8.4。
（3）栗钙土分布在海拔2300～2600米之间，有机质含量2～5％，全氮0.12～0.25％，全磷0.10～0.25%，全钾2.5～3.6%，通层碳酸盐反应强烈，pH值8.3～8.6。山地的阴坡由下向上又可分为淡栗钙土、山地栗钙土、山地暗栗钙土。
（4）灰钙土分布在海拔2000～2300米之间，山区与走廊平原之间的过渡地带，是丘陵、阶地区的黄土母质上和干旱草原条件下形成的土壤，土层厚，但肥力低，有机质含量1～2%，全氮0.08％，pH值8.2～9.9。这里多被垦为闯田，因降水的变化，产量很不稳定。
2、平原土壤
走廊平原按其地带性应属灰漠土分布区，但由于地形、母质、地下水等条件不同，还有草甸土、风沙土、盐碱土的分布。另外上述土壤在人类活动长期影响下，被改造成种类繁多的绿洲灌耕土。
（1）灰漠土是走廊平原分布面积最广的土类。现在已绝大部分改造为绿洲灌耕土，只有腾格里沙漠西部边缘尚有分布。土壤中有机质含量只有0.2～0.5％，全氮0.03％，全磷0.145%，全钾2.13%，pH值8.2～9.2。
（2）草甸土零星分布在泉水出露带的低洼地及河漫滩。有机质含量1～2％，全氮0.05～0.08％，全磷0.134％，全钾2.96％。近年来由于地下水位下降，这种土也绝大部分改造为绿洲灌耕土。
（3）盐土零星分布在平原的低洼地区。这里地下水埋深1～3米，矿化度3～10克／升，土壤中水溶性总盐度大于1.5～2.0％，氯化物为主的土壤含盐总量大于1.5％。近年来由于地下水下降，已被改造为绿洲灌耕土。
（4）风沙土分布在腾格里西缘及东沙窝一带。有机质含量少，只有0.1～0.2％，全氮0.003～0.0008%，全磷0.02～0.03％，全钾1.6～1.8％。
（5）绿洲灌耕土分布在洪积——冲积平原和细土平原的绿洲地区，成土母质为亚砂土和亚粘土。灌耕土由于所处地理条件和耕耘情况不同，又分为13个土属，69个土种。其中主要土属有：
菜园土分布于城郊蔬菜地区，面积较小，约4000亩左右，耕层有机质1.96％，全氮0.097%，有效磷34.8ppm，熟化程度高，是全区最肥沃的高产稳产土壤类型。
黄立土是全市熟化程度较高、面积较大、生产性较好的土壤类型，耕层以下土体结构为直垂节理，蚯蚓活动旺盛，通透性良好，耕层有机质平均1.44％，全氮0.08％，有效磷13ppm。全区约5000亩左右。
黄平土是全区分布地区最广、面积最多的土壤类型，约60万亩左右。在耕层以下土体内有层片状或鳞片状（泉水地区）或板块结构，属不良结构类型，但在长期灌溉、施肥、耕作培养下，蚯蚓活动频繁，粪穴孔洞较多，改善了通透性，熟化程度也较好。其耕层有机质为1.46％，全氮0.076％，有效磷14.6ppm，属全市较高产或中产土壤类型。
潮土约3万亩左右，分布在井泉水地区北部边缘各乡镇，地下水一般在2米以下，土体中水分运行有明显的干湿交替过程，地下水沿毛管上升，可达地表，故有夜潮现象。土壤水分状况良好，土壤较肥，耕层有机质为1.58％，全氮0.084％，有效磷11ppm，是较高产土壤类型。
盐化潮土约1.6万亩左右，分布在低洼河滩边沿和河流两岸。地下水一般在80～150厘米之间，因地下水位较高，可溶性盐分上升地表，有程度不同的盐渍化，对作物苗期有抑制或盐害。耕层有机质为1.66％，属中肥力土壤类型。
僵板土、砂土、漏砂土、黄岗土、盐碱土、胶泥土等低产土壤类型，约14万亩左右。
