青藏高原自然環境探秘
人與自然
作者：鄭度
作者簡介：
鄭度，中國科學院院士，著名地理學家，我國自然地理學的學科帶頭人之一。長期從事自然地理的綜合研究，特別是有關高原與山地的地理研究工作，對青藏高原的自然環境及其地域分異研究在理論與方法上均有創新，是首批國家重點基礎研究發展規劃項目“青藏高原形成演化及其環境、資源效應”首席科學家。
青藏高原西起帕米爾高原，東抵橫斷山區，北邊是昆侖山、阿爾金山和祁連山，南邊是喀喇昆侖山和喜馬拉雅山。青藏高原麵積約240×104km2，占我國國土的1/4。青藏高原是全球海拔最高的一個獨特地域單元，它的隆起是近數百萬年來地球史上最重大的事件之一。青藏高原作為獨特的自然地域單元，其自然環境和生態係統在全球占有特殊席位，並且與全球環境變化息息相關，區域響應明顯。因此，青藏高原是我國地學、生物學、資源與環境科學有特色的優勢研究領域，對解決岩石圈地球動力學和全球環境變化有重要意義，對高原區域可持續發展也有廣闊的應用前景。
自19世紀下半葉起，一些外國探險家和科學家在青藏高原進行過各種考察和調查，涉及測繪、地質、地理、氣候、植物、動物以及風土民情和習俗等。30年代我國科學家劉慎諤、徐近之、孫健初等曾分別前往高原西北部、南部和東北部，對植物、地理和地質進行考察和調查，發表了有關論文和報告。這一階段的考察對於科學地認識高原的自然界有積極意義，但由於比較零散、局限，高原大部分地區仍處於科學空白狀態。
自50年代以來，國家對青藏高原環境和資源的調查考察極為重視，要求查明並評價高原的自然條件和自然資源，探討自然災害及其防治，以適應高原建設的需要。中央和地方，科研和生產部門在青海和西藏建立機構，從事觀測、試驗與研究工作，並多次組織對青藏高原的各種科學考察和調查。其中規模較大的綜合考察有：50年代至60年代對西藏東部和中部、青海與甘肅的祁連山、柴達木盆地、昆侖山、珠穆朗瑪峰地區、橫斷山區以及西藏中南部的考察；60年代中期對希夏邦馬峰和珠穆朗瑪峰地區進行的登山科學考察。
自19661967年參加中國科學院西藏科學考察隊對珠穆朗瑪峰地區的綜合考察工作以來，我就與青藏高原結下了不解之緣。1972年底在珠穆朗瑪峰地區科學考察學術交流的基礎上，製訂了中國科學院青藏高原綜合科學考察規劃，組建了青藏高原綜合科學考察隊，開始對高原進行全麵係統的考察研究。作為中科院青藏隊的一員，我先後參加了對西藏自治區、橫斷山區、喀喇昆侖山-昆侖山區的綜合科學考察。當時青藏高原的可達性較差，加上考察裝備有限，野外陷車和風餐露宿習以為常。自然地理組內不同學科的科考隊員多在一起開展野外工作，回到駐地又彼此協助整理標本和樣品，從而得以學習不同專業的知識並討論共同關心的科學問題。
一、自然環境的基本特征
幅員廣袤、地勢高亢的青藏高原，是全球海拔最高的巨型地貌構造單元。有人稱它為地球的“第三極”，主要是指它高峻的海拔及與之相聯係的寒冷氣候。由於青藏高原所處中、低緯的地理位置，使它具有完全不同於南、北極地區的溫度和水分條件組合，形成了獨特的高原山地自然景觀。在我國形成了青藏高原區、西北幹旱區與東部季風區三大自然區並列的格局，在主要的自然特征方麵表現出十分顯著的差異。
地勢高亢、曆史年輕
青藏高原主體海拔超過4.000m，且有許多超過雪線、海拔6，0008，000m的山峰，如雪山林立的喜馬拉雅山中段。在我國西高東低的地勢總輪廓中，青藏高原作為最高一級地勢階梯，是東亞和南亞許多大河的發源地，長江與黃河由此向東逐級下降，最後經由我國東部低地及淺海大陸架沒入太平洋海盆。在高原邊緣普遍存在著地勢抬升、河流深切的地形，發育著眾多的峽穀；而高原寒旱化趨勢增強、湖泊消退、水係變遷，內部夷平、外部陡切以及土壤剖麵分化簡單、礦物風化程度淺等則顯示出高原自然地理過程的年輕性。
太陽輻射強、氣溫低
空氣稀薄、大氣幹潔的青藏高原，太陽總輻射強，比同緯低海拔地區高50%100%不等，但高海拔所導致的相對低溫和寒冷是突出的。在冷季，高原麵上最冷月平均氣溫低達-10-15℃，與我國溫帶地區大體相當；暖季，青藏高原成為全國最涼的地區，7月平均氣溫竟與南嶺以南的1月平均氣溫相當，比同緯低地降低1520℃。與同緯低地相比，高原上氣溫日較差大一倍左右，氣溫年較差也不小，因而與熱帶高山的溫度特點迥然有別。
冰雪與寒凍風化作用普遍
青藏高原是世界上中低緯度地區最大的冰川作用中心，現代冰川麵積達4.9×104km2，占全國的4/5；第四紀古冰川地貌遺跡也廣布於極高山區周圍。多年凍土連續分布於高原中北部，厚達80120m，成為全球中低緯巨大的凍土島。高原上地表和近地麵空氣白晝強烈增溫、夜間冷卻迅速，冰緣融凍及寒凍風化作用普遍，是高原地形與土壤形成過程的重要因素。
獨特的動植物生態適應
青藏高原的隆起既保留了若幹古老的生物種類，又產生了許多新的動植物種屬。迄今所知青藏高原區共有陸棲脊椎動物1047種，其中哺乳綱206種、鳥綱678種；植物區係組成豐富複雜，高等植物種數超過12000種。蕨類植物、裸子植物和被子植物的屬數、種數均占全國40%以上。生物種類數量也有明顯的區域變化。如位於高原東南部的橫斷山區高等植物種類在5000種以上，而在羌塘高原腹地高等植物僅400餘種，到寒旱的昆侖山腹地所采到的也隻有100種左右。因強烈隆起，高原內部寒旱化增強，形成高原特有的動植物成分，具有特殊的生態生物學適應特征，如植株矮小，呈座墊狀或蓮座狀，植物體密被絨毛，根莖發達，行營養繁殖和胎生繁殖等。如雪蓮花、墊狀點地梅、綠絨蒿、小嵩草等。
高原腹地動物種類貧乏，以高地型成分為主。藏羚是高原上唯一的特化屬，和藏野驢一樣具有迅跑、耐渴和耐粗食等優點，能在惡劣的寒旱環境中繁衍生息；野犛牛則憑著粗短的氣管、發達的心肺和遍體生長的密毛來適應高寒缺氧的高山環境。它們是國家級重點保護的野生動物，成為高原天然動物園的重要成員。因植物生長期短，冬眠越冬時期較長，繁殖季節短促，小型鼠類隻繁殖一次。在開闊景觀中，小型鳥類多利用鼠類洞穴棲居。
自然環境的脆弱性
受自然條件的限製，青藏高原上人口稀少。在曆史時期內，高原自然的發展演變過程中，人為因素的作用和影響遠較我國低海拔地區微弱，青藏高原是我國開發程度較低的區域，自然資源的利用仍處於初期階段。但是在近代由於經濟開發、交通改善，人類活動對自然環境的影響逐漸增強。如雅魯藏布江中遊穀地，墾殖曆史較長，農田基本建設較好，耕地大多有水利設施，是農業較發達、經濟較繁榮的地區。但過度放牧造成高原草場退化，形成‘黑土灘’，而由於燃料缺乏，居民大量砍伐灌木充作薪柴，造成水土流失和風蝕現象。在高原東南部森林區域內由於不合理的開發利用和經營管理，導致森林的破壞、幹旱河穀灌叢帶的擴大，引起自然環境的進一步惡化，應當予以密切的關注。
二、是否存在統一的高原大冰蓋
青藏高原是地球上中低緯度地區最大的現代冰川分布區，在第四紀冰期時冰川範圍較今天大得多。關於青藏高原第四紀冰川作用的性質、類型與規模，尤其對是否存在統一的高原大冰蓋的問題，引起了人們關注，彼此意見有分歧。我國學者過去30多年的考察和研究認為，高原不存在統一的大冰蓋。但德國學者庫勒等又重新提出統一大冰蓋的觀點。
通過對青藏高原第四紀冰川遺跡的綜合研究發現：青藏高原大地貌和氣候組合在高原外圍與高原內部存在巨大差異，對第四紀冰川發育和古雪線分布具有決定性影響。高原腹地的羌塘高原氣候幹旱，僅在海拔6000m左右的山地周圍發育了規模不大的寬尾冰川和山麓冰川，古冰川末端一般在海拔5200m以上。即使在海拔4500m以上地區，第四紀古冰川仍然以高山為中心，多為山穀冰川及冰鬥冰川，局部有大型冰帽。在青藏高原東南部一些古冰川規模可以比現代冰川大5倍以上，但未構成統一大冰蓋。在高原麵上有保留形態完好的火山錐和熔岩台地，有廣泛分布距今41.5萬年前形成的含水草等有機質的古湖泊沉積以及凍脹作用形成的古冰楔，從另一個側麵說明不存在覆蓋整個青藏高原的大冰蓋。
三、垂直自然帶譜的結構類型
青藏高原上山體所在的自然地域單元通常決定著垂直帶譜的基帶。它們能反映所處帶譜的溫度、水分條件組合，既可與毗鄰自然區域的垂直自然帶譜相比較，又能體現高原自然地帶的特點。
按照垂直自然帶譜的基帶、類型組合、優勢垂直帶以及溫度水分條件等特點，可將青藏高原各山係的垂直自然帶劃分為大陸性和季風性兩類性質迥異的帶譜係統，其下可按溫度水分狀況及帶譜特征進一步劃分為不同的結構類型組。
青藏高原主體上廣泛分布的高山草甸、高山草原和高山荒漠具有高原水平地帶性意義。因而可冠以“高寒”兩字命名，以示其結構類型組具有的特色。未冠以“高寒”的結構類型組則分別以山地森林帶、山地草原帶和山地荒漠帶為基帶。其下按照水分狀況來劃分相應的結構類型組。如以山地草原為基帶的劃歸半幹旱結構類型組，而半濕潤結構類型組則由不同的山地森林分帶為基帶。按照垂直自然帶譜的基帶、類型組合、優勢垂直帶以及溫度水分條件等特點，可將青藏高原各山係的垂直自然帶劃分為大陸性和季風性兩類性質迥異的帶譜係統，其下可按溫度水分狀況及帶譜特征進一步劃分為不同的結構類型組。
大陸性垂直帶譜係統廣布於青藏高原腹地、西部和北部。它以高山草原、高山荒漠，山地草原和山地荒漠各分帶為基帶，主要植被則以旱生及超旱生植物占優勢。物理過程強烈，發育著高山草原土（寒凍鈣土及寒鈣土）、高山寒漠土（寒漠土）、山地栗鈣土、山地棕漠土和山地灰漠土等，呈中性至堿性反應。