1) the Second Chinese National Arctic Research Expedition
中国第二次北极科学考察
1.
Characterization of soluble species and their sources in aerosols collected on the route of the Second Chinese National Arctic Research Expedition;
中国第二次北极科学考察沿线气溶胶可溶性离子分布特征和来源
2) CHINARE
中国南、北极科学考察(CHINARE)
3) Arctic Research Expedition
北极科学考察
1.
Soluble Species in Aerosols Collected on the Route of the First Chinese National Arctic Research Expedition;
中国首次北极科学考察沿线气溶胶可溶性成分的分析
4) Chinese arctic expedition
中国北极科考
5) the Scientific Mission to North-Western China
中瑞西北科学考察团
1.
The Study of the Scientific Mission to North-Western China;
中瑞西北科学考察团研究
补充资料:登山科学考察
在登山活动中,人们采集科学标本,观察自然环境,对人体进行测试以及实验研究的总称。
近代登山运动是从欧洲阿尔卑斯山开始的,登山科学考察也从此开始。1921年英国第1次组织登山队攀登珠穆朗玛峰是近代攀登高峰和科学考察相结合的开端。以后,地球上14座8000米以上高峰逐一为人类所征服,无一不是和科学考察相结合的。近年来,随着登山运动员对世界各大山脉高峰的频繁登攀,一些专门的科学考察队,也不断深入到高山地区活动。如1960~1961年,一支国际医学生理考察队,就在珠峰南坡5791米的高度上建立了实验室,用 4个月时间进行了高海拔地区人体长期居留的生理研究。此外,象高山研究站这样永久性的实验室,也分别在南、北美洲4000多米的高度上陆续建立。
中国近代登山运动从开始起,就与科学考察活动密切结合。1957年,中华全国总工会邀请北京大学等单位组成贡嘎山登山队,对贡嘎山区的气象、冰川、地质、地貌、高山生理等进行了考察。科学工作者登上了6000米的高度,重点观察了贡嘎山现代冰川及其演化历史。此次活动中,北京农业大学气象工作者丁行友不幸遇雪崩牺牲。1958年 4月,中国登山队应地质部门的要求,派遣了5名登山运动员协助634地质勘探队去祁连山脉的镜铁山勘测,在镜铁山主峰道龙上瑞(5100米)及其边缘找到了矿藏,是登山与地质勘探直接结合的范例。1959年秋,为了让祁连山丰富的冰雪资源给山下广阔的农田提供水源,中国科学院所属祁连山冰雪资源考察队,由国家体委派登山教练员随同进山,协助科学考察。其中,在登山教练员率领下的第 7分队,担负祁连山系路途最远、攀登难度最大的疏勒山的冰雪资源考察任务,为这次考察工作做出了贡献。
从1959年到1964年间,中国登山队先后配合科学考察部门在念青唐古拉山考察了冰川、地貌;对慕士塔格山区的冰川分布、类型、面积、储量估算、发育特点、古冰碛分布和发育史等进行了考察;对天山地区作了勘测;测绘了新疆西部海拔6000米以上的山区;在攀登公格尔九别峰时,对运动员的心血管机能与运动能力以及高山冻伤防治等进行了研究;对希夏邦马峰地区的地质、古生物、地貌、第四纪地质、现代冰川、测量、高山生物、高山生理、高山气象等作了较全面的科学考察。在攀登公格尔九别峰的活动中,陈洪基医生不幸滑坠牺牲。
从50年代末至70年代中期,中国曾对世界第 1高峰──珠穆朗玛峰前后进行 3次科学考察,取得了丰硕成果。第 1次对珠穆朗玛峰的登山科学考察,在国家体委组织下,由中国科学院及有关科研单位、大学共46人组成考察队,完成了珠峰东、北、西 3面约7000平方公里内的地质、气象等7个学科的考察。1960年5月25日,登山队员、地质工作者王富洲等 3人首次从北坡登上珠峰,采回了珍贵的峰顶岩石标本,对这些岩石标本经铀-铅同位素年龄测定为414~515百万年,证明珠峰峰顶石灰岩的地质年代为奥陶纪。1962年,出版了《珠穆朗玛峰地区科学考察报告》。在此次活动中,地球物理工作者邵子庆、水文工作者汪矶因严重高山病不幸去世。第 2次对珠峰及其邻近地区的登山科学考察,中心课题为"珠穆朗玛峰和喜马拉雅山脉抬升及其对自然界和人类生活的影响",前后历时3年(1966~1968),参加人数达300余人次。对珠峰地区大约 5万余平方公里范围内的地质、地球物理、高山生理等属13个学科的65个专业的内容进行了科学考察。1974~1976年,先后出版了《珠穆朗玛峰地区科学考察报告》 7种(第四纪地质、生物与高山生理、自然地理、气象与太阳辐射、古生物、现代冰川与地貌、地质)。还出版了《珠峰地区科学考察图片集》(中、英两种文字印刷)。1974~1975年,由70多名男女科学工作者组成考察队对珠峰进行了第 3次科学考察,对以珠峰为中心的 300多平方公里范围内的地质测绘等4个学科进行了考察。当中国 9名运动员于1975年5月27日胜利登上珠峰峰顶,竖起了测量觇标时,守候在珠峰北坡10个控制点上的测绘工作者立即同时对珠峰觇标进行了平面和高程的交绘观测。经过严密的计算,求得珠峰高程为 8848.13米的精确数值。登山队员、地质工作者邬宗岳、王洪宝及登顶队员罗泽等首次系统采集了珠峰北面海拔 7029~8840米的45 个不同高度的岩石标本(计70余块)。1978~1980年,先后出版了《珠穆朗玛峰科学考察报告》 3种(地质、气象与环境、高山生理)。有关主要论著《珠穆朗玛峰的本底污染》、《珠穆朗玛峰高山生理科学考察》、《高山缺氧时人体若干生理机能变化的研究及其应用》均获1978年全国科学大会颁发的成果奖。
1974~1975年,应有关部门和单位的要求,中国国家体委派出登山教练员小组(5人),在中巴公路所跨越的巴托拉冰川地区(新疆与克什米尔交界附近),协助工程技术和科研人员,进行现场勘测,探索该冰川的稳定性和变化特点,为制定桥梁修复方案做出了贡献。1977年,中国登山队攀登托木尔峰(7435.3米),登山科学考察队对托峰及其周围地区进行了水文、动植物、微生物等9个学科的综合考察,并准确地测绘了托峰的高程。
中国登山运动20多年来的历次登山与科学考察互相配合,取得了显著成绩。通过对珠穆朗玛峰、希夏邦马峰和托木尔峰大规模、多学科的登山科学考察,使中国对高山科学某些领域的研究接近或达到了世界先进水平。
高山气象与环境 高山气象考察研究的对象是山地气象特征、大气物理特征以及山地对大气运动的影响,是研究地形对于大气环流作用的重要部分。其成果可应用于登山天气预报、考虑地形影响的数值天气预报等方面。考察内容包括地面、高空气象、太阳辐射和臭氧观测、云图拍摄及环境状态,近年来,又增加了高山气象遥测,山地平飘气球探测以及大气气溶胶采样等。
西藏高原的气象变化,不但对中国大部,而且对亚洲和非洲东部都有重要的影响。而珠峰地区的气象变化,又在整个西藏高原的气象变化中有相当的代表性。1959~1980年中国登山运动员和科学工作者先后 6次在珠峰北坡7000米以下的高山进行了气象考察,取得了近22个月的地面和高空气象资料以及平飘气球探测资料、气象遥测资料。在历次考察中,共拍摄山地地形云近1000张。在高山气象考察研究中,根据国内外珠峰及邻近山地探险成败的经验教训,总结了珠峰及邻近山地从南北坡攀登的气象条件的异同,提出了短期预报的方法。
气象考察与气象保证是紧密配合、相互促进的。1959~1977年在珠峰、希峰、托峰的气象考察,为登顶成功做出了贡献。而在气象保证中的天气预报实践,又促进了考察中的新发现。1960~1966年为保证攀登珠峰和希峰的高空风预报中,发现了南支西风急流在移过珠峰及青藏高原南缘时, 急流中心高度一般都降低 1~2公里;1975年的登山天气预报中,有时观测到珠峰峰顶附近的高空风速急剧变化。据此分析,发现了峰顶高度附近中小尺度系统的迅速演变与上述高空风速的急剧变化紧密相关。逐次深入的高山气象考察,又为这些新的发现进行了科学论证。如在4~6月,珠峰及邻近山地对大气强烈的加热作用,是西风急流中心高度在珠峰北侧上空降低的重要原因;山地背风波动是产生对流层中层和低层中小尺度系统及转子系统的重要条件。
山地环境学科考察是山地大气物理学的组成部分。1975年再次攀登珠峰的过程中,大气物理考察人员、登山队员和当地军民配合,取得了从珠峰北坡4950米到顶峰的冰雪样品,以及喜马拉雅山脉北侧拉萨、日喀则、 定日等地和喜马拉雅山脉南侧聂拉木、樟木等地冰雪、毛发等样品,为研究大气污染规律提供了重要的天然背景值资料,同时为研究重水(H2 O18)垂直分布规律,解决有重要意义的能源问题提供了第一手资料。
高山测绘 高山测绘是指在某些难以携带测绘仪器到达的、绝对高程和相对高程都很大的特高山区,往往需要在登山运动员协助下才能完成的测绘工作(图1)。世界高峰大都集中在亚洲大陆中部的青藏高原和帕米尔高原的边缘地带。精确测定这些山峰的平面位置和高程,测绘出这些地区的地形图,是登山运动与测绘工作相结合的成果。长期重复观测这些山峰的精确位置和高程,还为研究地壳运动提供重要的数据。测量这类高峰的平面位置常利用"多点交会定位法"。为了提高精度,交会观测站不仅要设点多,而且要分布均匀,形成的交会角尽量接近90°。此外,为了提高照准精度,避免可能由于照准在山峰前沿上产生的误差,最好由登山运动员,在峰顶上竖立起轻便、坚固的觇标。山峰的高程测量远比平面位置的测量复杂得多。中国采用的是正常高系统。在一般地区,利用几何水准测量的结果加上 2项小的改正就能得出正常高。但在高差很大的山区利用几何水准测量是很困难的,因此往往改用三角高程测量,求出山峰与最近一个水准点之间的高差。通常利用最近的水准点作为施测山峰高程的起始点。将该点的正常高加上从高程异常图上插出的这点的高程异常,即得到这点概略的大地高,作为高程起始值。利用三角高程测量将此高程传递到各交会测站上,然后再传到待测定的山峰峰顶,得出峰顶的大地高。观测时还需知道该地区的大气温度垂直梯度,为此要在测区内定时施放探空气球,测出不同高度的温度值。为了将峰顶的大地高转化为正常高,还需利用天文水准测出高程起始点与峰顶之间的高程异常差。为了与世界上多数国家所采用的高程系统一致,最后又将峰顶高程化为正常高系统,这就要利用周围重力值尽可能精确地插出峰顶的重力值。还要根据对峰顶以下物质密度作的假设,计算出峰顶铅垂线至大地水准之间的平均重力值。
中国高山测绘的主要成果有:1964年测得希夏邦马峰的高程为8012米;1966~1968年第 1次测定珠穆朗玛峰的高程,并对珠峰地区进行了地面立体摄影测量,编制出1:50000比例尺地形图;1975年由登顶队员在峰顶竖立测量觇标后,精确测得珠峰的高程为8848.13米; 1977年对位于新疆的托木尔峰进行了高程测量,并由登顶队员在峰顶竖立测量觇标,测得该峰的高程为7435.3米。
高山地质和地球物理 中国地质、地球物理研究工作者,在中国登山队队员的协助下,在珠峰北坡首次发现了早古生代地层,建立了较完整的地层剖面系统。从珠峰顶,通过北峰、长征岭、前进沟、绒布寺、秋哈拉沟,直到查雅山口、曲布等地,进行了较系统的地质剖面实地测量,并从珠峰峰顶直到海拔4700米的高度系统地采集了600多块岩石标本,进一步研究了这些地区的地质构造、各类岩石之间的关系和它们的时代,为深入研究珠峰北坡地质学有关理论打下了良好的基础。至今不少外国学者把珠峰顶灰岩划为二迭纪。中国在考察中,由北面的查雅山、秋哈拉沟向南到距珠峰最近的前进沟,于同一层位的灰岩中,多次发现大量早奥陶纪生物化石,其中有腕足类、三叶虫及海百合茎等。根据地质构造分析、地层对比,发现化石的地层和珠峰峰顶为同一层位。这一发现否定了珠峰峰顶为二迭纪(距今约2亿多年)的错误说法,而肯定了珠峰峰顶为早奥陶纪(距今4~5亿多年)的正确论断。鉴定和描述了珠峰地区二十几个门类大量的古生物标本,首次发现了习见舌羊齿植物化石,对于喜马拉雅山形成和发展史的研究,以及对于地质理论,均有重大意义(图2)。
在地质上过去有一种说法,认为喜马拉雅山脉的中央存在一个所谓的喜马拉雅结晶轴,它象一堵墙似的把南方和北方两个地质发育史完全不同的沉积盆地分隔开来。在这次地质考察过程中于曲布二迭纪地层内,发现舌羊齿化石。这种过去认为只有南方大陆或冈瓦纳大陆特有的植物在珠峰北部被发现,就否定了多年流传的上述错误说法,证明南亚次大陆在地质发展史上与喜马拉雅是有联系的。这一发现也为地质理论上的板块构造学说,提供了一个直接的依据。
在地球物理方面,中国地质、地球研究工作者首次获得了世界最高峰地区的重力、地磁的测量数据;发现喜马拉雅山的均衡异常为+120毫伽,而相邻的印度恒河平原和雅鲁藏布江却趋于零值,说明尚未达到均衡,喜马拉雅山尚在上升。据重力资料,计算出珠峰一带地壳厚度为55公里,而北面的雅鲁藏布江一带增大到70公里。综合地质及地球物理资料的成果,分析了喜马拉雅山的地质动力学格局,提出了青藏高原"板块构造模型"。
考察中,还首次发现了三迭纪的鱼龙化石,在希夏邦马峰海拔5900米处采到了上新世的高山栎化石,为研究喜马拉雅山脉的上升提供了重要的依据。
高山冰川 中国近代对高山现代冰川的研究是与登山运动的开展分不开的。早在1956年中苏联合登山队攀登慕士塔格山时,中国运动员就参加了对慕峰 5条主要冰川的考察,拍摄了冰川照片,刻了标记。1957年贡嘎山登山队中的地貌工作者对该区冰川进行了考察研究。《贡嘎山现代冰川的初步观察》是中国正式发表的研究现代冰川的第一篇论文(图3)。
冰川有"固体水库"之称。冰川的积累与消融对河流的补给有密切关系。为研究解决河西走廊的干旱问题,1958年对祁连山地区的现代冰川分布、储量、发育和利用问题进行了考察,得到了重要的调查资料。70年代以来,又陆续深入调查研究,据1979年统计,有冰川1969平方公里,储水量达 811亿立方米。
1959年科学院冰雪考察队组织了在新疆天山山脉一次大规模的各主要冰川资源考察,西起中苏边境的汗腾格里峰,东至哈密北部的哈尔里克山。他们还在天山大部分位置较低的冰川区进行了航空侦察和摄影。以后又不断地进行了多次考察。现已初步查明冰川面积达9548平方公里,估计储水量约 3600亿立方米。 这里是中国冰川分布的主要山系之一。此后,对念青唐古拉山、慕士塔格山、希夏邦马峰、珠穆朗玛峰等地区的冰川类型、面积、储量估计、冰川流动速度、冰川构造和物理性质、冰川发育特点和冰川发育史,都作了一系列的考察。
1974~1975年,中国科学院兰州冰川冻土研究所组织中巴公路中段的巴托拉冰川考察时,曾由登山队派出教练员小组协助,取得了大量科学资料,完成了预测巴托拉冰川数十年进退趋势、河道变迁、洪水流量等工作,提出了对公路、桥梁有效的修复方案。
70年代以来,较大的一次冰川考察是在1977年登托木尔峰期间。托峰及其周围地区降水充沛,有现代冰川 500多条,冰川面积达 2700多平方公里,占天山山脉冰川面积的29%以上,是中国最大的现代冰川区之一;此次考察还对托峰地区的古冰川遗迹进行了考察与分析。这些对托峰地区冰期划分和历次冰川的性质与规模的研究,具有重要科学价值。在这次科学考察中,水文工作者在台兰冰川末端的台兰河上设立了水文观测站,为研究冰川对河流的补给、冰川水文特点及其变化规律提供了依据。
高山生理 研究高山(原)环境中生命活动规律的科学,泛称高山生理学。在高山上,低氧、低压、寒冷、干燥和强紫外线照射等环境因素,对机体的生长、发育、生殖等生理过程的影响,以及个体和种系对环境的适应,构成了高山生理研究的内容。
人在高山环境下往往会发生不适反应。早在《汉书·西域传》中,就有出使西域的使者途经喀喇昆仑山口时,出现了头痛、呕吐的记述。
中华人民共和国成立前,高山生理研究是一项空白,50年代初,高原地区的医务人员在研究高山病的同时,开始测定高山地区人体的一些生理常值。60年代以来,专业高山生理研究人员与医务人员协作,在呼吸、心血管、血液、营养生理以及病理生理等领域,进行了大量工作。
1959~1964年,中国登山队的医生在登珠峰、希峰和慕士塔格山过程中,测定了运动员由海平面登达5000~7000米时的血压、脉搏、呼吸、体温、皮肤温度、血细胞计数、心脏听诊等;并作了登山前后的心电、脑电、心肺X线检查。
1965~1966年,中国科学院西藏考察队,在珠峰作了5000米及1600米两个高度上的心电图、呼吸功能和基础代谢率的比较测定,肺泡气的采集最高高度为7000米。还在高原及低地世居民族间作了比较,推断后者经过适应性训练和体育锻炼,可与高原世居者一样胜任5000~8000米高度上的活动。
1974年,在上海生理研究所和国家登山队主持下,用低压舱在 3天内缓慢减压至7500米模拟高度,对运动员侯选者进行了呼吸、心血管和脑功能的测定,观察到某些生理指标的变化与低氧适应能力有密切关系;对登山队员的急性低氧耐受能力,作出了预测。预测结果与次年登山现场的验证相符。
1975年珠峰科学考察队高山生理组和中国登山队医务组,对登山队员在平原(50米)及3700米、5000米和6500米等高海拔地区,直接描记了心电图;对登达7070米、8200米、8680米和顶峰(8848米)的部分队员作了遥测记录,并进行了返回北京 3个月期间的追踪观察。世界上 8200 米以上的登山心电图是这次首次记录成功的。所获得的 9名登顶队员在上下山过程中心电图变化特征的资料尤为珍贵。通过这次对不同海拔高度上登山队员的心泵功能和二氧化碳通气反应性的测定,肺动脉压力间接推测以及脑电图描记等项目的追踪观察,探索到对低氧适应能力和攀登能力进行预测的一些值得重视的线索;还对特高海拔高度攀登时的医务监督及登山后的休整,提供了有价值的资料。对高原世居者与低地世居者生理功能比较的结果显示,在某一高度范围内,训练条件相同时,高原世居者表现出明显优越的适应能力。
以登山科学考察方式进行人类高山生理研究,具有5个突出的特点:①海拔高。 在人类最高的永久居住点(5300米左右)以上的高度,几乎只有登山运动员经常往来。因此,这种高度不会为一般高山医学研究者所侧重,但它却是研究生理过程的有利条件。同时,它对科研人员的素质和技术训练,都提出了特殊的要求。②应用性强。主要围绕着对亚急性适应规律的了解和应用进行研究。例如,对高山适应能力和攀登能力预测的研究,其应用价值显而易见。③是某些理论研究的重要手段之一。高海拔严重低氧下所出现的生理变化,往往是某些生理过程"转折点"的表现。例如,在呼吸生理学上,气体在肺部的交换是"物理弥散"还是"分泌"机制,这一重大理论课题的研究就是在高山上进行的。④需要轻便、耐寒、精密但操作简便的仪器和遥测装置。例如,没有符合上述条件的心电遥测仪, 就不可能在 25公里外的登山基地营成功记录由8848米顶峰发射的心电图信号。⑤现场考察与实验室研究相结合。在整体、器官、细胞和分子生物学水平上,进行高山适应机理的研究。
高山医学 中国史书记载,东晋名僧法显偕慧景等3人去印度取经途中,在翻越小雪山时,慧景口吐白沫倒在雪地上死了。现在看来,口吐白沫正是高山肺水肿的症状。这是世界登山史上有文字记载的最早的高山病死难者。
藏医曾涉及高山医学的研究这个领域。50年代初,随着川藏、青藏两条高山公路的修建以及西藏、青海、新疆经济建设与国防建设的开展,大批进入高原高山的医务人员在防治高山病的同时,做了大量的科研工作,其高度一般为海拔4000~5000米的地区。
登山运动的发展,为5000米以上直至8000多米的特高海拔地区的高山医学的考察提供了机会,并通过 3种途径对此进行了初步研究。①结合登山活动的现场,在5000米以上的营地进行诊断、急救、治疗的实践(医务人员所到达的最高点为7500米)。②在模拟的气压舱低压缺氧条件下的实验,受试者不用氧到达最高高度,计9500米(2人)、9000米(22人)。研究人员在用氧条件下随同到达上述高度,观察记录了人至极度缺氧的发展过程及探讨用氧的起始高度和效应。③在登山后追踪观察缺氧对人体的后遗影响,如追踪较长的心脏大血管X线摄片测量随访了一年,脑电图随访了两年半。
高山医学研究内容涉及心脏血管、血液、神经等系统及高山用氧、高山冻伤、高山病药物防治等专题。
在高海拔地区进行的高山医学研究,是在不同的高度上,得以观察记录到人的适应过程以及不适应者由轻度、中度、重度至极度缺氧致死时药物防治高山病的发展变化过程。这种实地考察丰富了人们对于极度缺氧时病理过程的认识。
高山动物 在中国登山队员的协助下,中国动物研究工作者,先后对珠穆朗玛峰等处的高山动物进行了科学考察。高山地区空气稀薄,风力很强,年平均气温刚过0℃,无真正夏季。 植被属高寒类型,生长矮小、稀疏或完全裸露。动物栖息的条件是严酷的。栖息在高山地区的动物,有两个类型,一个是留居的类型,另一个是季节性栖居类型。
高寒地区陆栖脊椎动物中,两栖类只有分布于雅鲁藏布江中游的高山蛙,其分布高限可达海拔4700米左右,为世界上所罕见之高海拔特殊蛙类。爬行类典型的高山种类,如喜山鼠蜥和喜山滑蜥,主要分布在喜马拉雅山及附近地区。还有温泉蛇是西藏高原特有品种,也是中国垂直分布最高的一种蛇,在海拔4200米左右。
在高山动物中,鸟类是较丰富的,在高寒地区代表性科中有多种岩鹨、高山旋木雀和白脸。属于广布科的一些种类有藏雪鸡、高山雪鸡(图4)、高原山鹑、黑颈鹤、西藏毛腿沙鸡、多种雪雀、褐背地鸦、雪鸽、多种红尾鸲、林岭雀和高山岭雀等。在珠峰高山带的藏雪鸡和褐岩鹨,夏季(7月)可分布至海拔6000米左右,褐岩鹨还筑巢在冰碛石堆中,幼鸟发育良好。红嘴山鸦拜访过早期珠峰探险队8100米的高山营地。有人观察到斑头雁的迁徙群飞越珠峰。胡兀鹫盘旋高度也可超越珠峰顶。登山队员们还曾看到岩鸽自南向北飞越了8300米的山脊。在青藏高原,分布高、数量又多的雪雀、褐背地鸦和渡鸦等,都是高山地区的留居者或常客。由于高山隐蔽条件差,气候严酷,雪雀、褐背地鸦养成了特有的穴居习性,被传为奇闻的所谓"鸟兽同穴",就是它们与兽类中穴居的高原鼠兔共处。
对兽类来说,高寒地区生态条件优越的地区为草甸草原和高山森林草原带。这种地带的鼠兔科种类占亚洲所产本科动物20种的一半。林跳鼠、白唇鹿、马麝和松田鼠等,在这种地带也有分布。在此地带及附近,高原兔亚种分化明显,被认为是这一种类的起源地或分化中心。广泛分布于高山地带的动物种类还有雪豹、藏狐、马熊、藏原羚、岩羊、盘羊、喜马拉雅旱獭、藏仓鼠和藏野驴等。旱獭分布可达5130米,高原兔在5300米处仍可见到。岩羊可登到5800米的高度。在海拔6000多米处曾见到棕熊的活动。雪豹可上升到雪线附近,成为野羊等的天敌,是极为耐寒的种类。
在登山科学考察中,对中国青藏高原等高山地区的动物分类、区系组成有了进一步认识。属于国内新纪录的,鸟类有大拟啄木鸟、黑枕缘啄木鸟、黄颈啄木鸟、 斑背尾燕、条纹噪鹛(均分布在4000米高度以下),兽类有塔尔羊等。
高山植物 在攀登贡嘎山、珠峰、希峰、托峰过程中,中国植物研究工作者,在中国登山队员的协助下,采集了大量植物标本,为高山植物研究开辟了一个新的领域。高山植物一般是在针叶林带以上,大多为多年生短根茎草木、小半灌木、半灌木、灌木和适应高山寒旱气候特有的垫状植物。它们各自处于不同水、热条件,因而组成了高山灌丛、高山草甸、高山寒荒漠带的垂直带谱。这些植物颜色艳丽,生长奇特,有的在永久冻土、积雪中开花生长,每逢盛夏季节,它们在不同垂直地带上反映出奇特的生态景观。
中国高山植物的种类是十分丰富的,就各地高山植物的区系组成来看,主要由毛茛科、景天科、虎耳草科、蔷薇科、龙胆科、菊科、禾本科、十字花科、报春花科、玄参科、莎草科组成。这些植物主要为中国-喜马拉雅分布的属种,其次为中亚高山成分和一些北极高山成分。高山植物的主要类型有:①草甸、灌木类型;②高山荒漠类型;③高寒垫状类型;④高山流石滩类型;⑤雪植物。
通过登山科学考察,发现珠峰北坡海拔8000米以上还有苔藓植物,同时发现了舌羊齿、高山栎的树叶化石。这对于研究喜马拉雅山的形成和发展,有很高的学术价值。中国高山植物中的杜鹃、报春、茶花、绿绒蒿等,是珍贵的观赏植物。能作中草药的高山植物多达数百种,如贝母、雪莲、冬虫夏草、龙胆、大黄、黄连等。(见彩图)
近代登山运动是从欧洲阿尔卑斯山开始的,登山科学考察也从此开始。1921年英国第1次组织登山队攀登珠穆朗玛峰是近代攀登高峰和科学考察相结合的开端。以后,地球上14座8000米以上高峰逐一为人类所征服,无一不是和科学考察相结合的。近年来,随着登山运动员对世界各大山脉高峰的频繁登攀,一些专门的科学考察队,也不断深入到高山地区活动。如1960~1961年,一支国际医学生理考察队,就在珠峰南坡5791米的高度上建立了实验室,用 4个月时间进行了高海拔地区人体长期居留的生理研究。此外,象高山研究站这样永久性的实验室,也分别在南、北美洲4000多米的高度上陆续建立。
中国近代登山运动从开始起,就与科学考察活动密切结合。1957年,中华全国总工会邀请北京大学等单位组成贡嘎山登山队,对贡嘎山区的气象、冰川、地质、地貌、高山生理等进行了考察。科学工作者登上了6000米的高度,重点观察了贡嘎山现代冰川及其演化历史。此次活动中,北京农业大学气象工作者丁行友不幸遇雪崩牺牲。1958年 4月,中国登山队应地质部门的要求,派遣了5名登山运动员协助634地质勘探队去祁连山脉的镜铁山勘测,在镜铁山主峰道龙上瑞(5100米)及其边缘找到了矿藏,是登山与地质勘探直接结合的范例。1959年秋,为了让祁连山丰富的冰雪资源给山下广阔的农田提供水源,中国科学院所属祁连山冰雪资源考察队,由国家体委派登山教练员随同进山,协助科学考察。其中,在登山教练员率领下的第 7分队,担负祁连山系路途最远、攀登难度最大的疏勒山的冰雪资源考察任务,为这次考察工作做出了贡献。
从1959年到1964年间,中国登山队先后配合科学考察部门在念青唐古拉山考察了冰川、地貌;对慕士塔格山区的冰川分布、类型、面积、储量估算、发育特点、古冰碛分布和发育史等进行了考察;对天山地区作了勘测;测绘了新疆西部海拔6000米以上的山区;在攀登公格尔九别峰时,对运动员的心血管机能与运动能力以及高山冻伤防治等进行了研究;对希夏邦马峰地区的地质、古生物、地貌、第四纪地质、现代冰川、测量、高山生物、高山生理、高山气象等作了较全面的科学考察。在攀登公格尔九别峰的活动中,陈洪基医生不幸滑坠牺牲。
从50年代末至70年代中期,中国曾对世界第 1高峰──珠穆朗玛峰前后进行 3次科学考察,取得了丰硕成果。第 1次对珠穆朗玛峰的登山科学考察,在国家体委组织下,由中国科学院及有关科研单位、大学共46人组成考察队,完成了珠峰东、北、西 3面约7000平方公里内的地质、气象等7个学科的考察。1960年5月25日,登山队员、地质工作者王富洲等 3人首次从北坡登上珠峰,采回了珍贵的峰顶岩石标本,对这些岩石标本经铀-铅同位素年龄测定为414~515百万年,证明珠峰峰顶石灰岩的地质年代为奥陶纪。1962年,出版了《珠穆朗玛峰地区科学考察报告》。在此次活动中,地球物理工作者邵子庆、水文工作者汪矶因严重高山病不幸去世。第 2次对珠峰及其邻近地区的登山科学考察,中心课题为"珠穆朗玛峰和喜马拉雅山脉抬升及其对自然界和人类生活的影响",前后历时3年(1966~1968),参加人数达300余人次。对珠峰地区大约 5万余平方公里范围内的地质、地球物理、高山生理等属13个学科的65个专业的内容进行了科学考察。1974~1976年,先后出版了《珠穆朗玛峰地区科学考察报告》 7种(第四纪地质、生物与高山生理、自然地理、气象与太阳辐射、古生物、现代冰川与地貌、地质)。还出版了《珠峰地区科学考察图片集》(中、英两种文字印刷)。1974~1975年,由70多名男女科学工作者组成考察队对珠峰进行了第 3次科学考察,对以珠峰为中心的 300多平方公里范围内的地质测绘等4个学科进行了考察。当中国 9名运动员于1975年5月27日胜利登上珠峰峰顶,竖起了测量觇标时,守候在珠峰北坡10个控制点上的测绘工作者立即同时对珠峰觇标进行了平面和高程的交绘观测。经过严密的计算,求得珠峰高程为 8848.13米的精确数值。登山队员、地质工作者邬宗岳、王洪宝及登顶队员罗泽等首次系统采集了珠峰北面海拔 7029~8840米的45 个不同高度的岩石标本(计70余块)。1978~1980年,先后出版了《珠穆朗玛峰科学考察报告》 3种(地质、气象与环境、高山生理)。有关主要论著《珠穆朗玛峰的本底污染》、《珠穆朗玛峰高山生理科学考察》、《高山缺氧时人体若干生理机能变化的研究及其应用》均获1978年全国科学大会颁发的成果奖。
1974~1975年,应有关部门和单位的要求,中国国家体委派出登山教练员小组(5人),在中巴公路所跨越的巴托拉冰川地区(新疆与克什米尔交界附近),协助工程技术和科研人员,进行现场勘测,探索该冰川的稳定性和变化特点,为制定桥梁修复方案做出了贡献。1977年,中国登山队攀登托木尔峰(7435.3米),登山科学考察队对托峰及其周围地区进行了水文、动植物、微生物等9个学科的综合考察,并准确地测绘了托峰的高程。
中国登山运动20多年来的历次登山与科学考察互相配合,取得了显著成绩。通过对珠穆朗玛峰、希夏邦马峰和托木尔峰大规模、多学科的登山科学考察,使中国对高山科学某些领域的研究接近或达到了世界先进水平。
高山气象与环境 高山气象考察研究的对象是山地气象特征、大气物理特征以及山地对大气运动的影响,是研究地形对于大气环流作用的重要部分。其成果可应用于登山天气预报、考虑地形影响的数值天气预报等方面。考察内容包括地面、高空气象、太阳辐射和臭氧观测、云图拍摄及环境状态,近年来,又增加了高山气象遥测,山地平飘气球探测以及大气气溶胶采样等。
西藏高原的气象变化,不但对中国大部,而且对亚洲和非洲东部都有重要的影响。而珠峰地区的气象变化,又在整个西藏高原的气象变化中有相当的代表性。1959~1980年中国登山运动员和科学工作者先后 6次在珠峰北坡7000米以下的高山进行了气象考察,取得了近22个月的地面和高空气象资料以及平飘气球探测资料、气象遥测资料。在历次考察中,共拍摄山地地形云近1000张。在高山气象考察研究中,根据国内外珠峰及邻近山地探险成败的经验教训,总结了珠峰及邻近山地从南北坡攀登的气象条件的异同,提出了短期预报的方法。
气象考察与气象保证是紧密配合、相互促进的。1959~1977年在珠峰、希峰、托峰的气象考察,为登顶成功做出了贡献。而在气象保证中的天气预报实践,又促进了考察中的新发现。1960~1966年为保证攀登珠峰和希峰的高空风预报中,发现了南支西风急流在移过珠峰及青藏高原南缘时, 急流中心高度一般都降低 1~2公里;1975年的登山天气预报中,有时观测到珠峰峰顶附近的高空风速急剧变化。据此分析,发现了峰顶高度附近中小尺度系统的迅速演变与上述高空风速的急剧变化紧密相关。逐次深入的高山气象考察,又为这些新的发现进行了科学论证。如在4~6月,珠峰及邻近山地对大气强烈的加热作用,是西风急流中心高度在珠峰北侧上空降低的重要原因;山地背风波动是产生对流层中层和低层中小尺度系统及转子系统的重要条件。
山地环境学科考察是山地大气物理学的组成部分。1975年再次攀登珠峰的过程中,大气物理考察人员、登山队员和当地军民配合,取得了从珠峰北坡4950米到顶峰的冰雪样品,以及喜马拉雅山脉北侧拉萨、日喀则、 定日等地和喜马拉雅山脉南侧聂拉木、樟木等地冰雪、毛发等样品,为研究大气污染规律提供了重要的天然背景值资料,同时为研究重水(H2 O18)垂直分布规律,解决有重要意义的能源问题提供了第一手资料。
高山测绘 高山测绘是指在某些难以携带测绘仪器到达的、绝对高程和相对高程都很大的特高山区,往往需要在登山运动员协助下才能完成的测绘工作(图1)。世界高峰大都集中在亚洲大陆中部的青藏高原和帕米尔高原的边缘地带。精确测定这些山峰的平面位置和高程,测绘出这些地区的地形图,是登山运动与测绘工作相结合的成果。长期重复观测这些山峰的精确位置和高程,还为研究地壳运动提供重要的数据。测量这类高峰的平面位置常利用"多点交会定位法"。为了提高精度,交会观测站不仅要设点多,而且要分布均匀,形成的交会角尽量接近90°。此外,为了提高照准精度,避免可能由于照准在山峰前沿上产生的误差,最好由登山运动员,在峰顶上竖立起轻便、坚固的觇标。山峰的高程测量远比平面位置的测量复杂得多。中国采用的是正常高系统。在一般地区,利用几何水准测量的结果加上 2项小的改正就能得出正常高。但在高差很大的山区利用几何水准测量是很困难的,因此往往改用三角高程测量,求出山峰与最近一个水准点之间的高差。通常利用最近的水准点作为施测山峰高程的起始点。将该点的正常高加上从高程异常图上插出的这点的高程异常,即得到这点概略的大地高,作为高程起始值。利用三角高程测量将此高程传递到各交会测站上,然后再传到待测定的山峰峰顶,得出峰顶的大地高。观测时还需知道该地区的大气温度垂直梯度,为此要在测区内定时施放探空气球,测出不同高度的温度值。为了将峰顶的大地高转化为正常高,还需利用天文水准测出高程起始点与峰顶之间的高程异常差。为了与世界上多数国家所采用的高程系统一致,最后又将峰顶高程化为正常高系统,这就要利用周围重力值尽可能精确地插出峰顶的重力值。还要根据对峰顶以下物质密度作的假设,计算出峰顶铅垂线至大地水准之间的平均重力值。
中国高山测绘的主要成果有:1964年测得希夏邦马峰的高程为8012米;1966~1968年第 1次测定珠穆朗玛峰的高程,并对珠峰地区进行了地面立体摄影测量,编制出1:50000比例尺地形图;1975年由登顶队员在峰顶竖立测量觇标后,精确测得珠峰的高程为8848.13米; 1977年对位于新疆的托木尔峰进行了高程测量,并由登顶队员在峰顶竖立测量觇标,测得该峰的高程为7435.3米。
高山地质和地球物理 中国地质、地球物理研究工作者,在中国登山队队员的协助下,在珠峰北坡首次发现了早古生代地层,建立了较完整的地层剖面系统。从珠峰顶,通过北峰、长征岭、前进沟、绒布寺、秋哈拉沟,直到查雅山口、曲布等地,进行了较系统的地质剖面实地测量,并从珠峰峰顶直到海拔4700米的高度系统地采集了600多块岩石标本,进一步研究了这些地区的地质构造、各类岩石之间的关系和它们的时代,为深入研究珠峰北坡地质学有关理论打下了良好的基础。至今不少外国学者把珠峰顶灰岩划为二迭纪。中国在考察中,由北面的查雅山、秋哈拉沟向南到距珠峰最近的前进沟,于同一层位的灰岩中,多次发现大量早奥陶纪生物化石,其中有腕足类、三叶虫及海百合茎等。根据地质构造分析、地层对比,发现化石的地层和珠峰峰顶为同一层位。这一发现否定了珠峰峰顶为二迭纪(距今约2亿多年)的错误说法,而肯定了珠峰峰顶为早奥陶纪(距今4~5亿多年)的正确论断。鉴定和描述了珠峰地区二十几个门类大量的古生物标本,首次发现了习见舌羊齿植物化石,对于喜马拉雅山形成和发展史的研究,以及对于地质理论,均有重大意义(图2)。
在地质上过去有一种说法,认为喜马拉雅山脉的中央存在一个所谓的喜马拉雅结晶轴,它象一堵墙似的把南方和北方两个地质发育史完全不同的沉积盆地分隔开来。在这次地质考察过程中于曲布二迭纪地层内,发现舌羊齿化石。这种过去认为只有南方大陆或冈瓦纳大陆特有的植物在珠峰北部被发现,就否定了多年流传的上述错误说法,证明南亚次大陆在地质发展史上与喜马拉雅是有联系的。这一发现也为地质理论上的板块构造学说,提供了一个直接的依据。
在地球物理方面,中国地质、地球研究工作者首次获得了世界最高峰地区的重力、地磁的测量数据;发现喜马拉雅山的均衡异常为+120毫伽,而相邻的印度恒河平原和雅鲁藏布江却趋于零值,说明尚未达到均衡,喜马拉雅山尚在上升。据重力资料,计算出珠峰一带地壳厚度为55公里,而北面的雅鲁藏布江一带增大到70公里。综合地质及地球物理资料的成果,分析了喜马拉雅山的地质动力学格局,提出了青藏高原"板块构造模型"。
考察中,还首次发现了三迭纪的鱼龙化石,在希夏邦马峰海拔5900米处采到了上新世的高山栎化石,为研究喜马拉雅山脉的上升提供了重要的依据。
高山冰川 中国近代对高山现代冰川的研究是与登山运动的开展分不开的。早在1956年中苏联合登山队攀登慕士塔格山时,中国运动员就参加了对慕峰 5条主要冰川的考察,拍摄了冰川照片,刻了标记。1957年贡嘎山登山队中的地貌工作者对该区冰川进行了考察研究。《贡嘎山现代冰川的初步观察》是中国正式发表的研究现代冰川的第一篇论文(图3)。
冰川有"固体水库"之称。冰川的积累与消融对河流的补给有密切关系。为研究解决河西走廊的干旱问题,1958年对祁连山地区的现代冰川分布、储量、发育和利用问题进行了考察,得到了重要的调查资料。70年代以来,又陆续深入调查研究,据1979年统计,有冰川1969平方公里,储水量达 811亿立方米。
1959年科学院冰雪考察队组织了在新疆天山山脉一次大规模的各主要冰川资源考察,西起中苏边境的汗腾格里峰,东至哈密北部的哈尔里克山。他们还在天山大部分位置较低的冰川区进行了航空侦察和摄影。以后又不断地进行了多次考察。现已初步查明冰川面积达9548平方公里,估计储水量约 3600亿立方米。 这里是中国冰川分布的主要山系之一。此后,对念青唐古拉山、慕士塔格山、希夏邦马峰、珠穆朗玛峰等地区的冰川类型、面积、储量估计、冰川流动速度、冰川构造和物理性质、冰川发育特点和冰川发育史,都作了一系列的考察。
1974~1975年,中国科学院兰州冰川冻土研究所组织中巴公路中段的巴托拉冰川考察时,曾由登山队派出教练员小组协助,取得了大量科学资料,完成了预测巴托拉冰川数十年进退趋势、河道变迁、洪水流量等工作,提出了对公路、桥梁有效的修复方案。
70年代以来,较大的一次冰川考察是在1977年登托木尔峰期间。托峰及其周围地区降水充沛,有现代冰川 500多条,冰川面积达 2700多平方公里,占天山山脉冰川面积的29%以上,是中国最大的现代冰川区之一;此次考察还对托峰地区的古冰川遗迹进行了考察与分析。这些对托峰地区冰期划分和历次冰川的性质与规模的研究,具有重要科学价值。在这次科学考察中,水文工作者在台兰冰川末端的台兰河上设立了水文观测站,为研究冰川对河流的补给、冰川水文特点及其变化规律提供了依据。
高山生理 研究高山(原)环境中生命活动规律的科学,泛称高山生理学。在高山上,低氧、低压、寒冷、干燥和强紫外线照射等环境因素,对机体的生长、发育、生殖等生理过程的影响,以及个体和种系对环境的适应,构成了高山生理研究的内容。
人在高山环境下往往会发生不适反应。早在《汉书·西域传》中,就有出使西域的使者途经喀喇昆仑山口时,出现了头痛、呕吐的记述。
中华人民共和国成立前,高山生理研究是一项空白,50年代初,高原地区的医务人员在研究高山病的同时,开始测定高山地区人体的一些生理常值。60年代以来,专业高山生理研究人员与医务人员协作,在呼吸、心血管、血液、营养生理以及病理生理等领域,进行了大量工作。
1959~1964年,中国登山队的医生在登珠峰、希峰和慕士塔格山过程中,测定了运动员由海平面登达5000~7000米时的血压、脉搏、呼吸、体温、皮肤温度、血细胞计数、心脏听诊等;并作了登山前后的心电、脑电、心肺X线检查。
1965~1966年,中国科学院西藏考察队,在珠峰作了5000米及1600米两个高度上的心电图、呼吸功能和基础代谢率的比较测定,肺泡气的采集最高高度为7000米。还在高原及低地世居民族间作了比较,推断后者经过适应性训练和体育锻炼,可与高原世居者一样胜任5000~8000米高度上的活动。
1974年,在上海生理研究所和国家登山队主持下,用低压舱在 3天内缓慢减压至7500米模拟高度,对运动员侯选者进行了呼吸、心血管和脑功能的测定,观察到某些生理指标的变化与低氧适应能力有密切关系;对登山队员的急性低氧耐受能力,作出了预测。预测结果与次年登山现场的验证相符。
1975年珠峰科学考察队高山生理组和中国登山队医务组,对登山队员在平原(50米)及3700米、5000米和6500米等高海拔地区,直接描记了心电图;对登达7070米、8200米、8680米和顶峰(8848米)的部分队员作了遥测记录,并进行了返回北京 3个月期间的追踪观察。世界上 8200 米以上的登山心电图是这次首次记录成功的。所获得的 9名登顶队员在上下山过程中心电图变化特征的资料尤为珍贵。通过这次对不同海拔高度上登山队员的心泵功能和二氧化碳通气反应性的测定,肺动脉压力间接推测以及脑电图描记等项目的追踪观察,探索到对低氧适应能力和攀登能力进行预测的一些值得重视的线索;还对特高海拔高度攀登时的医务监督及登山后的休整,提供了有价值的资料。对高原世居者与低地世居者生理功能比较的结果显示,在某一高度范围内,训练条件相同时,高原世居者表现出明显优越的适应能力。
以登山科学考察方式进行人类高山生理研究,具有5个突出的特点:①海拔高。 在人类最高的永久居住点(5300米左右)以上的高度,几乎只有登山运动员经常往来。因此,这种高度不会为一般高山医学研究者所侧重,但它却是研究生理过程的有利条件。同时,它对科研人员的素质和技术训练,都提出了特殊的要求。②应用性强。主要围绕着对亚急性适应规律的了解和应用进行研究。例如,对高山适应能力和攀登能力预测的研究,其应用价值显而易见。③是某些理论研究的重要手段之一。高海拔严重低氧下所出现的生理变化,往往是某些生理过程"转折点"的表现。例如,在呼吸生理学上,气体在肺部的交换是"物理弥散"还是"分泌"机制,这一重大理论课题的研究就是在高山上进行的。④需要轻便、耐寒、精密但操作简便的仪器和遥测装置。例如,没有符合上述条件的心电遥测仪, 就不可能在 25公里外的登山基地营成功记录由8848米顶峰发射的心电图信号。⑤现场考察与实验室研究相结合。在整体、器官、细胞和分子生物学水平上,进行高山适应机理的研究。
高山医学 中国史书记载,东晋名僧法显偕慧景等3人去印度取经途中,在翻越小雪山时,慧景口吐白沫倒在雪地上死了。现在看来,口吐白沫正是高山肺水肿的症状。这是世界登山史上有文字记载的最早的高山病死难者。
藏医曾涉及高山医学的研究这个领域。50年代初,随着川藏、青藏两条高山公路的修建以及西藏、青海、新疆经济建设与国防建设的开展,大批进入高原高山的医务人员在防治高山病的同时,做了大量的科研工作,其高度一般为海拔4000~5000米的地区。
登山运动的发展,为5000米以上直至8000多米的特高海拔地区的高山医学的考察提供了机会,并通过 3种途径对此进行了初步研究。①结合登山活动的现场,在5000米以上的营地进行诊断、急救、治疗的实践(医务人员所到达的最高点为7500米)。②在模拟的气压舱低压缺氧条件下的实验,受试者不用氧到达最高高度,计9500米(2人)、9000米(22人)。研究人员在用氧条件下随同到达上述高度,观察记录了人至极度缺氧的发展过程及探讨用氧的起始高度和效应。③在登山后追踪观察缺氧对人体的后遗影响,如追踪较长的心脏大血管X线摄片测量随访了一年,脑电图随访了两年半。
高山医学研究内容涉及心脏血管、血液、神经等系统及高山用氧、高山冻伤、高山病药物防治等专题。
在高海拔地区进行的高山医学研究,是在不同的高度上,得以观察记录到人的适应过程以及不适应者由轻度、中度、重度至极度缺氧致死时药物防治高山病的发展变化过程。这种实地考察丰富了人们对于极度缺氧时病理过程的认识。
高山动物 在中国登山队员的协助下,中国动物研究工作者,先后对珠穆朗玛峰等处的高山动物进行了科学考察。高山地区空气稀薄,风力很强,年平均气温刚过0℃,无真正夏季。 植被属高寒类型,生长矮小、稀疏或完全裸露。动物栖息的条件是严酷的。栖息在高山地区的动物,有两个类型,一个是留居的类型,另一个是季节性栖居类型。
高寒地区陆栖脊椎动物中,两栖类只有分布于雅鲁藏布江中游的高山蛙,其分布高限可达海拔4700米左右,为世界上所罕见之高海拔特殊蛙类。爬行类典型的高山种类,如喜山鼠蜥和喜山滑蜥,主要分布在喜马拉雅山及附近地区。还有温泉蛇是西藏高原特有品种,也是中国垂直分布最高的一种蛇,在海拔4200米左右。
在高山动物中,鸟类是较丰富的,在高寒地区代表性科中有多种岩鹨、高山旋木雀和白脸。属于广布科的一些种类有藏雪鸡、高山雪鸡(图4)、高原山鹑、黑颈鹤、西藏毛腿沙鸡、多种雪雀、褐背地鸦、雪鸽、多种红尾鸲、林岭雀和高山岭雀等。在珠峰高山带的藏雪鸡和褐岩鹨,夏季(7月)可分布至海拔6000米左右,褐岩鹨还筑巢在冰碛石堆中,幼鸟发育良好。红嘴山鸦拜访过早期珠峰探险队8100米的高山营地。有人观察到斑头雁的迁徙群飞越珠峰。胡兀鹫盘旋高度也可超越珠峰顶。登山队员们还曾看到岩鸽自南向北飞越了8300米的山脊。在青藏高原,分布高、数量又多的雪雀、褐背地鸦和渡鸦等,都是高山地区的留居者或常客。由于高山隐蔽条件差,气候严酷,雪雀、褐背地鸦养成了特有的穴居习性,被传为奇闻的所谓"鸟兽同穴",就是它们与兽类中穴居的高原鼠兔共处。
对兽类来说,高寒地区生态条件优越的地区为草甸草原和高山森林草原带。这种地带的鼠兔科种类占亚洲所产本科动物20种的一半。林跳鼠、白唇鹿、马麝和松田鼠等,在这种地带也有分布。在此地带及附近,高原兔亚种分化明显,被认为是这一种类的起源地或分化中心。广泛分布于高山地带的动物种类还有雪豹、藏狐、马熊、藏原羚、岩羊、盘羊、喜马拉雅旱獭、藏仓鼠和藏野驴等。旱獭分布可达5130米,高原兔在5300米处仍可见到。岩羊可登到5800米的高度。在海拔6000多米处曾见到棕熊的活动。雪豹可上升到雪线附近,成为野羊等的天敌,是极为耐寒的种类。
在登山科学考察中,对中国青藏高原等高山地区的动物分类、区系组成有了进一步认识。属于国内新纪录的,鸟类有大拟啄木鸟、黑枕缘啄木鸟、黄颈啄木鸟、 斑背尾燕、条纹噪鹛(均分布在4000米高度以下),兽类有塔尔羊等。
高山植物 在攀登贡嘎山、珠峰、希峰、托峰过程中,中国植物研究工作者,在中国登山队员的协助下,采集了大量植物标本,为高山植物研究开辟了一个新的领域。高山植物一般是在针叶林带以上,大多为多年生短根茎草木、小半灌木、半灌木、灌木和适应高山寒旱气候特有的垫状植物。它们各自处于不同水、热条件,因而组成了高山灌丛、高山草甸、高山寒荒漠带的垂直带谱。这些植物颜色艳丽,生长奇特,有的在永久冻土、积雪中开花生长,每逢盛夏季节,它们在不同垂直地带上反映出奇特的生态景观。
中国高山植物的种类是十分丰富的,就各地高山植物的区系组成来看,主要由毛茛科、景天科、虎耳草科、蔷薇科、龙胆科、菊科、禾本科、十字花科、报春花科、玄参科、莎草科组成。这些植物主要为中国-喜马拉雅分布的属种,其次为中亚高山成分和一些北极高山成分。高山植物的主要类型有:①草甸、灌木类型;②高山荒漠类型;③高寒垫状类型;④高山流石滩类型;⑤雪植物。
通过登山科学考察,发现珠峰北坡海拔8000米以上还有苔藓植物,同时发现了舌羊齿、高山栎的树叶化石。这对于研究喜马拉雅山的形成和发展,有很高的学术价值。中国高山植物中的杜鹃、报春、茶花、绿绒蒿等,是珍贵的观赏植物。能作中草药的高山植物多达数百种,如贝母、雪莲、冬虫夏草、龙胆、大黄、黄连等。(见彩图)
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