高原环境因素与自由基反应

高原环境是一个特殊的生态环境系统,其复杂多变的自然地理条件使移居和新进高原环境的人群或生物出现高原反应或发生“高原(山)病”。大气压低、氧分压低、太阳辐射强所导致的氧化应激反应是高原反应或高原病的主要原因之一。本文从高原气候因素与自由基反应,不同海拔高度对不同民族人群自由基反应的影响,相同海拔高度不同人群的自由基反应,海拔高度与机体抗氧化营养物质变化的关系,不同海拔高度紫外线强度与自由基反应及高原环境地球化学异常与自由基反应等6个方面,论述了高原环境因素与不同人群自由基反应的关系,不仅对探讨环境应激反应所产生的自由基反应与世居高原地区人群起源和进化有重要意义,而且对研究移居人群高原反应和高原病的预防、治疗及经济、国防建设具有现实应用价值。     

青藏高原夏季地面有效辐射随高度的变化

根据1979年5-8月青藏高原热源观测资料,作者分析了高原上长波辐射随海拔高度的变化特点.地面辐射随海拔的的变化很缓慢,大气逆辐射随高度增高而很快减小,地面有效辐射在观测高度范围内(500米以下)则随着测点增高而增大.因此,如果将平原地区观测资料配合的计算有效辐射公式用于高原,其值将系统性偏低.为了表示平原与高原不同高度有效辐射的差别情况,作者根据观测资料求得了地面有效辐射与海拔高度的关系式.     

青藏高原的史前人类活动

青藏高原是全球高寒自然环境最为典型的地区,同时它又是人类最早进入高原的重要通道,也是高原史前人类活动较频繁的区域。分析了青藏高原史前人类活动的特点,即高原早期人类活动具有对极端环境适应的特殊性、其文化遗存保留的特殊性和高原人类活动与环境演变关系的密切性,将青藏高原史前人类活动分为两个阶段,第一阶段为旧石器与细石器阶段人类向青藏高原的扩张,其历程明显分为由高原东北缘向高原腹地深入,表现为由低海拔向高海拔、由东向西和由高原边缘向腹心的三级跳扩张过程;第二阶段为新石器—青铜时代人类在高原的活动,表现为农业活动在高原东部河谷地带的扩张,人类在高原定居聚落的诞生,调整种植结构、畜牧业的主导地位的确定等。     

青藏高原的史前人类活动

青藏高原是全球高寒自然环境最为显著的地区,同时它又是人类最早进入高原的重要通道,也是高原史前人类活动较频繁的区域。本文分析了青藏高原史前人类活动的特点,即高原早期人类活动具有对极端环境适应的特殊性、其文化遗存保留的特殊性和高原人类活动与环境演变关系密切;将青藏高原史前人类活动分为两个阶段,第一阶段为旧石器与细石器阶段人类向青藏高原的扩张,其历程明显分为由高原东北缘向高原腹地进行的,由低海拔向高海拔,由东向西,由高原边缘向腹心的三级跳扩张过程。第二阶段为新石器-青铜时代人类在高原的活动,表现为农业活动在高原东部河谷地带的扩张,人类在高原定居聚落的诞生,调整种植结构、畜牧业的主导地位的确定等。     

海南岛尖峰岭地区山地土壤发生特性

对地处热带的海南岛尖峰岭地区的山地土壤的发生和发育特性进行了研究。因母岩因素以及较弱的成土作用和较强的侵蚀作用 ,土壤质地普遍较粗 ,石砾含量高。由于山地气候的垂直分异 ,不同海拔高度土壤间的发生特性存在较大差异。高海拔地区土壤易风化矿物含量高 ,低海拔地区土壤中抗风化能力强的锆石含量高 ;高海拔区土壤中粘土矿物以三水铝石和埃洛石为主 ,含有一定量的铝蛭石 ,低海拔土壤以高岭石为主 ,有一定量的水云母。伴随海拔高度的增加 ,阳离子交换量 (CEC7)、盐基总量、盐基饱和度、pH下降 ,而代换性酸H 、Al3 却逐渐增多。高海拔区湿润的水分状况和酸性成土环境导致粘粒的硅铝率、硅铁铝率较低海拔土壤小。尖峰岭地区土壤类型以雏形土为主 ,山麓分布有淋溶土。     

史前人类探索、适应和定居青藏高原的历程及其阶段性讨论

系统梳理了近年来的考古发现与研究成果,总结出人类向青藏高原扩散直至定居的5个阶段性发展过程：古老型智人自中更新世晚期就开始了对高原的适应;现代智人于40~30 ka前已经开启了对高原腹地的探索;末次冰消期以来的气候转暖时段,细石器人群向高原大范围扩散,并在全新世早中期的活动更为频繁;粟作农业人群至少在5.2 ka前进入高原东部低海拔的河谷地带,在4.8 ka以后开始定居在高原东部3 000 m以上海拔的区域;3.5 ka以来麦作的传入和牧业经济的发展助力人群大规模定居高海拔区域。人类在向高原扩散和定居的过程中经历了漫长的生理与文化适应,但受限于当前考古发现与研究材料,史前狩猎采集、农业和牧业等人群在高原的时空分布、对高海拔环境的生理与行为适应﹑与低海拔人群和以藏族为主的现代高原人群之间的联系,以及高寒地区河谷农业和山地高原面游牧双重经济活动对高寒文明形成的支撑作用和高寒文明的普适性等问题仍需要深入研究,期待未来多学科交叉融合共同推动对这些问题的理解。     

2001—2020年三江源地区积雪日数变化及地形分异

基于积雪面积逐日无云遥感产品和气象观测资料,分析了2001—2020年三江源地区积雪日数的水平、垂直分布特征及变化规律,并对积雪日数与气温和降水量进行了相关分析。结果表明：（1） 2001—2020年三江源地区积雪日数呈西高东低,高海拔山脉大于盆地平原的分布格局,高海拔山脉地区积雪日数均值普遍大于200 d,85.48%的区域积雪日数呈波动增加趋势,显著增加区域占比为16.59%,平均增加速率为0.98 d·a^-1。（2） 积雪日数及其变化趋势存在明显的海拔和坡向分异,积雪日数随海拔上升呈指数型增加,较低海拔（<3.0 km）区域积雪日数少、呈减少趋势且减少速率随海拔高度上升而加快;高海拔区域积雪日数较多且呈增多趋势,但海拔大于4.4 km后积雪日数增多速率随海拔上升而减缓,且5.5~6.0 km地区积雪日数呈减少趋势,高海拔地区积雪日数存在一定程度的“海拔依赖性”。积雪日数北坡大于南坡、西坡大于东坡,西北坡积雪日数最多,为78.30 d,不同坡向的积雪日数均呈增多趋势,其中西坡的增多速率最快,达1.04 d·a^-1。（3） 近20 a三江源地区明显的“暖湿化”气候特征是影响积雪日数变化的主要原因,其中降水量是主要驱动因素,积雪日数增多与降水量增加密切相关,且高海拔地区积雪日数对降水量的依赖性更强。     

青藏铁路旅游线气候适宜性分析

本文利用10个气象站1991~2000年的气象观测数据,对青藏铁路旅游线的气候适宜性进行了评价。评价内容包括:生物气温指标、紫外辐射强度、大气含氧量以及障碍性天气等。得出如下结论:总的来看,青藏铁路沿线地区相对舒适的旅游气候条件集中出现于5~9月。该时段,生理气温舒适凉爽,空气含氧量比例较高,无炎热或热日,大风天气出现少。但是,紫外辐射较强,雷暴及冰雹出现的频率较高。旅游适宜期与适宜时段随海拔高度的上升而逐步缩短。位于铁路线两端的西宁、拉萨等地区的旅游气候条件最优,全年均较适宜旅游;五道梁、沱沱河、安多等高海拔地区的旅游适宜期较短,冬季的严寒和夏季(6、7月)的强紫外辐射对这些地区户外旅游活动的限制较大。     

青藏高原自然环境的演化与分异

青藏高原的强烈隆起导致其本身自然环境的巨大变化和自然区域的明显分异。本文阐明上新世以来青藏地区由低海拔亚热带环境向高寒环境的演化以及因全球气候冷暖波动所引起的变化。对山地垂直自然带结构类型的划分和此较研究,揭示了与山体效应密切相关的分布模式。在自然地域分异规律的背景上,探讨了水汽通道、干旱河谷和寒旱核心等高原山地独特的地生态现象。     

青海湖盆地畜牧活动起源与发展历史探究——以江西沟2号遗址为例

青藏高原因其高寒、缺氧的自然地理环境,被称为地球“第三极”,史前人类在青藏高原高海拔地区(海拔＞3 000 m)生存适应过程及其驱动机制是当前学术界关注的热点科学问题。青藏高原东北部地区是史前人类迁移、扩散到高原腹地的重要通道,而青海湖盆地处于该通道的关键区域,是研究史前人类在高原生存适应过程的理想区域。畜牧业是维持青藏高原高海拔地区人类永久定居的最重要生产资料,对人类早期适应高原极端的自然环境具有十分重要的意义。然而,由于缺乏可靠的代用指标,对青藏高原畜牧业的起源和发展历史认识不足。粪生真菌孢子产量大、易保存,对畜牧活动具有直接指示作用,为研究高原畜牧活动历史提供了重要手段。该研究系统采集了青海湖盆地现代放牧家畜粪便和表土样品开展真菌孢子组合特征分析,评估确定对畜牧活动指示敏感的粪生真菌孢子种属类型。并对青海湖江西沟2号遗址(JXG2)地层剖面开展了真菌孢子记录研究。通过JXG2遗址剖面粪生真菌总浓度与炭屑浓度(＞50 μm)、石器、动物骨骼和陶片数量等遗址遗存综合对比分析,提出青海湖盆地早期的畜牧活动出现于~6.0~5.5 ka,并在全新世后期逐渐加强,在齐家文化—卡约文化期,农牧经济逐渐取代狩猎—采集经济成为区域主导生业模式。该结论得到青藏高原东北部花粉记录、考古遗址和历史文献资料的支持。     

青藏高原几个主要环境因子对植物的生理效应

青藏高原作物生育期间的太阳辐射及其强度,均高于我国内地,而且短波辐射比例大,光照时间长,不仅直接影响植物的光合作用、呼吸作用等重要代谢过程,而且不同光质对高原植物植株的生长高度、根系的萌生发育、叶绿素含量以及碳水化合物、蛋白质、脂肪等贮藏物质的积累等方面都有不同的影响。昼夜温差大这一环境特点与高原作物高产之间的关系尚存争议,但对作物的品质确实具有明显的影响作用。在高海拔、低气压(低CO₂含量、低O₂含量)条件下,植物表现出光合作用光饱和点升高、光补偿点降低、适温偏低,暗呼吸速率较低等特点,因而有利于植物充分利用光能,也有利于植物体内干物质的积累,而且高海拔对植物体内不同代谢成分的形成具有不同的影响作用。虽然青藏高原的多个环境因子,如太阳强辐射、蓝紫光成分多、昼夜温差大等,对高原小麦的高产来说不可缺少,但平均气温较低导致的高原地区小麦生育期明显延长是其干物质产量和籽粒产量高于平原地区的主要原因。     

到达中国陆面的生物有效紫外线辐射强度分布

随着大气臭氧层的日趋变薄,估算到达陆面的太阳紫外线辐射变化,评估对人体健康的影响日趋成为环境健康研究的一个重要课题。基于DISORT辐射传输模型,从生物健康效应的角度提出了估算陆面有效紫外线辐射强度的方法,并采用LibRadtran软件包UVSPEC模型以及GIS空间分析技术模拟了2000年1月和7月到达中国陆面的生物有效紫外线辐射强度空间分布,讨论了臭氧、云量、地表反照率等因素对陆面生物有效紫外线辐射强度的影响,研究了基于云量、海拔数据修正陆面紫外线辐射的方法。另外,还系统分析了2000年1月、7月我国陆面生物有效紫外线辐射强度的空间分布特征,1月份辐射强度是低纬度较高,而7月份是中高纬度较高。UVA和UVB陆面辐射强度分布明显不同,特别是7月份,UVB辐射强度的高值区域较UVA明显偏向低纬度地区。UVB的生物有效辐射强度大约是UVA的6倍。     

西南季风对中国自然环境影响的区域变化研究

西南季风作为亚洲季风重要组成部分，对中国自然环境也有较大影响。西南季风建立以后，因青藏高原高度不足以阻止西南季风这一深厚的大气环流系统，加之西南季风厚度随着山地尤其是横断山脉的上升而不断增厚、增强。南支西风急流的气旋性质对西南季风深入有引导作用，西南季风较东南季风活动性强，影响区域范围大，影响到太行山以西中国大部分地区。中更新世时，青藏高原隆升至海拔平均约3000m的高度，同时期也出现了第四纪最大冰期与最大温暖期，高原热力和动力作用得到了进一步加强，西南季风厚度加大，西南季风对中国自然地理环境深化起到重要作用。晚更新世以来青藏高原隆升至现今的平均约4500-5000m的高度，特别是喜马拉雅山脉的隆起，足以阻挡大部分西南季风进入西藏高原和中国内陆地区，西南季风影响范围退缩到长江上游以南的西南地区局部和青藏高原东部地区。     

Studies on frozen ground of China

1ThestatusoffrozengroundinChinaBased on previous studies, Zhou and Guo (1982) summarized the distribution characteristics of permafrost in China and indicated that the permafrost area in China is about 215×104 km2, in which about 163.4×104 km2 is on the Tibetan Plateau. After mapping and zonation of frozen ground in 1983, Xu and Wang suggested that the areas of permafrost, seasonally frozen ground and temporal frozen ground in China were 206.8×104 km2, 513.7×104 km2 and 229.1×104 km2 …     

中国粮食硒含量的地理分布

本文应用多重正态分布理论,将粮食硒含量分成三级,编制中国粮食硒含量等级分布图,并且分析了我国粮食硒含量地域分异的主要原因。     

Studies on frozen ground of China

Permafrost in China includes high latitude permafrost in northeastern China, alpine permafrost in northwestern China and high plateau permafrost on the Tibetan Plateau. The high altitude permafrost is about 92% of the total permafrost area in China. The south boundary or lower limit of the seasonally frozen ground is defined in accordance with the 0 oC isothermal line of mean air temperature in January, which is roughly corresponding to the line extending from the Qinling Mountains to the Huaihe River in the east and to the southeast boundary of the Tibetan Plateau in the west. Seasonal frozen ground occurs in large parts of the territory in northern China, including Northeast, North, Northwest China and the Tibetan Plateau except for permafrost regions, and accounting for about 55% of the land area of China. The southern limit of short-term frozen ground generally swings south and north along the 25o northern latitude line, occurring in the wet and warm subtropic monsoon climatic zone. Its area is less than 20% of the land area of China.     

中国冻土研究进展

Permafrost in China includes high latitude permafrost in northeastern China, alpine permafrost in northwestern China and high plateau permafrost on the Tibetan Plateau. The high altitude permafrost is about 92% of the total permafrost area in China. The south boundary or lower limit of the seasonally frozen ground is defined in accordance with the 0 ℃ isothermal line of mean air temperature in January, which is roughly corresponding to the line extending from the Qinling Mountains to the Huaihe River in the east and to the southeast boundary of the Tibetan Plateau in the west. Seasonal frozen ground occurs in large parts of the territory in northern China, including Northeast, North, Northwest China and the Tibetan Plateau except for permafrost regions, and accounting for about 55% of the land area of China. The southern limit of short-term frozen ground generally swings south and north along the 25° northern latitude line, occurring in the wet and warm subtropic monsoon climatic zone. Its area is less than 20% of the land area of China.     

Natural eco-environmental evaluation of eastern Qinghai-Tibet Plateau using RS and GIS

The impact of interbasin water transfer on environment is very significant. The affected area of the west route scheme of the South to North Water Transfer Project in China (SNWT) is located in the eastern Tibetan Plateau, where the altitude is high with frigid eco-environment. In this article, remote sensing and GIS are applied to analyze the natural environment and the natural environment index is established to express the natural conditions of the study area. After the natural environment index is divided into four grades and the features of each grade are analysed, some results are obtained for reference in environmental assessment of the west route of SNWT.