2019年川藏公路沿線科考日志
一、科考背景及相關情況介紹
2017年8月19日，第二次青藏科考在拉薩正式啟動。遵照習近平總書記“聚焦水、生態、人類活動，著力解決青藏高原資源環境承載力、災害風險、綠色發展途徑等方面的問題，揭示青藏高原環境變化機理，優化生態屏障體系”的指示，科考隊迅速組織相關專家，經充分討論形成了第二次青藏高原科考總體科學方案。第二次青藏科考將實現青藏高原的全域覆蓋，在亞洲水塔區、喜馬拉雅區、橫斷山高山峽谷區、祁連山-阿爾金山區、天山-帕米爾區等5大綜合考察研究區的19個關鍵區，開展10大任務若干專題的科學考察研究。
在此背景下，針對青藏高原“缺氧”這一特殊的環境致災因子，任務六“生物地球化學循環與環境健康”專題“缺氧環境及其健康效應”團隊擬從地球表層系統的角度出發，通過對青藏高原大氣、植被、土壤、地貌等地理要素的綜合考察研究，揭示青藏高原地表氧含量時空變化格局，厘清氧含量影響因素，并對其貢獻率進行量化分析。在此基礎上，定量評估青藏高原缺氧環境的人畜健康效應。
前期工作中，本團隊已于2017-2018年暑期對青藏線、川藏線東段、新藏線及其沿線地區，青海湖及其周邊地區進行了考察，并于2019年2月和7月對祁連山及其周邊地區進行了科學考察。為更進一步深化對全球變化（主要是氣候變化）和人類活動影響下青藏高原缺氧環境人畜健康風險的認識與理解，我們于2019年7月27日至8月3日期間對川藏線（南線）及其沿線地區開展了野外考察活動。本次活動總行程約2500公里，路線為拉薩市區—達孜區—墨竹工卡縣—工布江達縣—林芝市區—波密縣—八宿縣—邦達鎮—左貢縣—芒康縣—四川巴塘縣—理塘縣—雅江縣—康定市—雅安市—成都市（圖1）。
圖1川藏線科考路線圖
本次科考完成59個采樣點地表環境各要素（地理位置、高程、氣溫、大氣壓、相對濕度、相對氧含量等）的實測工作，完成3個大覆蓋度樣方（1 km*1 km）的測量，對150多人次的生理生化指標進行了測定和現場訪談，獲得一批珍貴的第一手科學數據。科考沿途，還對川藏公路怒江至瀾滄江段“干熱河谷”環境作了深入考證。
參加本次科考的師生共計15人，分別為：青海師范大學/北京師范大學史培軍教授，北京師范大學唐海萍教授，青海師范大學陳志教授、馬永貴教授、羅巧玉老師和祁應蓮博士生，青海大學郝力壯副研究員，西藏民族大學朱敏俠副教授、閆剛印博士、姜釗博士和張曉英博士，西藏農牧學院扎西列珠老師，以及北京師范大學研究生陳彥強、孫燁琳和井源源。
本次科考主要內容為：通過實地考察與野外采樣，獲取海拔、地表植被、植物群落組成、土壤狀況、天氣狀況和近地表氧含量等第一手測量數據。對不同海拔、不同天氣條件、不同地表植被覆蓋下的氧含量進行測量，認識植被類型與地表蓋度，群落組成、氧含量（相對和絕對）隨海拔高程變化的規律；認識氧含量（相對和絕對）隨植被類型和地表覆蓋度變化的規律；對各采樣點的氣壓和氣溫進行實時實地測量，認識不同天氣系統下氧含量的可能變化。在此基礎上，結合歷史災情等數據，定量分析上述因素對青藏高原缺氧環境人畜健康的影響及其貢獻率。同時，對科考人員、當地常駐居民及路遇騎行川藏線的志愿者的血氧含量、心率、血壓等指標進行測量。
主要日程安排如下：
7月27至28日：各路隊員分批次抵達拉薩（從低海拔地區乘機直達，或開車長途跋涉幾天抵達），野外工作物資準備、休整、適應高原反應；
7月29日：從拉薩出發，經墨竹工卡縣、工布江達縣，抵達林芝市區；
7月30日：從林芝市區出發，經中國科學院藏東南高山環境綜合觀測研究站、波密縣，至八宿縣住宿；
7月31日：從八宿縣出發，途經“怒江七十二拐”、左貢縣，當天下午在芒康縣曲登鄉登巴村附近遭遇山體崩塌，道路中斷，無法按原計劃繼續前進，故返回至登巴村休息；
8月1日：等待至下午道路搶通后，繼續沿318國道前行，過芒康縣，當晚至四川省甘孜州巴塘縣；
8月2日：從巴塘縣出發，途經理塘縣、雅江縣至康定市；
8月3日：從康定市出發，途經瀘定縣、天全縣、雅安市，至成都市后，部分隊員返程；
8月4日：其他隊員返程。
二、科考日志
Day 1：2019年7月27日
路線：北京市—拉薩市
天氣：晴
下午3點鐘左右，乘坐飛機從北京赴拉薩，一路藍天白云、晴空萬里。從川西到飛機落地，多次看到成片連綿的雪山（圖2），飛機即將著陸時眼前的景觀則是像蜘蛛網溝汊密織分布的雅魯藏布江河谷（圖3）。大約晚上7點鐘到達貢嘎機場。科考隊員中，有部分同學是第一次上高原，但均未表現出明顯的高原反應。晚飯后，陳志老師組織測量了科考隊員的血壓、血氧含量、心率等指標，對所采集血樣進行初步處理和分類保存。初步分析發現大家心率普遍偏高，但血氧含量水平相對不是很低。在去醫院采血的路上，一睹布達拉宮真容，竟是那般圣潔，著實令人著迷（圖4）。
圖2雪山 圖3雅魯藏布江
圖4布達拉宮夜景
Day 2：2019年7月28日
地點：拉薩市
天氣：晴
本日在拉薩修整，以適應高反（拉薩市區平約海拔3500 m）。并購買了一些野外所需物資，如抗高反的藥物、氧氣瓶等，皮尺、樣方繩、筆記本、記錄筆等野外測量和記錄工具以及手套、濕紙巾等勞保用品。
晚上史培軍老師乘飛機從青海西寧趕到拉薩，召集大家開了一個簡單的“動員會”。來自不同單位的科考隊員們逐個做了自我介紹，并結合自身專業背景和研究方向闡述了對此次科考的一些認識和思考。史老師隨后向大家介紹“第二次青藏科考”的相關情況，本次科考的主要目的和任務等。本次科考是屬于第二次青藏科考國家專項“人類活動與生存環境安全”任務下的“生物地球化學循環與環境健康”專題。希望大家關注以下科學問題：1）青藏高原近地表大氣氧含量的時空變化規律。之前幾次科考獲得的數據表明氧含量在冬夏季有明顯差異，定點監測的數據也揭示了氧含量的時空差異，后續可對相關數據進行深入分析，研究海拔、植被、大氣狀況等因素的變化對氧含量的影響及其貢獻率；2）缺氧環境對人口和家畜健康的影響。最近一些媒體報道了高原上發生雪災時大量動物（包括家畜和野生動物）死亡的情況，此次科考中可擇機調研分析是否是由于缺氧造成的。同時，死亡的大多為家畜，野生動物如野牦牛等幾乎沒有死亡，也需要對此進行研究分析其背后的原因；3）現在正值雨季，科考途中可關注川藏公路沿線主要自然災害發生狀況及其防治問題，同時對當地防災減災和應急管理工作等進行考察和反思。
Day 3：2019年7月29日
路線：拉薩市區—墨竹工卡縣—工布江達縣—林芝市區（約410km）
天氣：多云轉雨
早晨八點半準時在酒店前小廣場（海拔3592 m）集合，完成了第一組數據的測量工作。合影后車隊駛出酒店，我們的科考征程正式開始。
剛開始我們沿林拉公路（一級公路）行駛，天氣由晴轉陰，下起淅淅瀝瀝的小雨來。后于甘丹寺服務區駛出，沿318國道繼續前行。在甲瑪鄉附近，我們兵分兩路，結合樣線和樣方法完成了1 km*1 km的植被蓋度測量工作。此地主要植被類型為高山灌叢，隨著海拔的升高，坡上灌叢逐漸減少，草本蓋度增加。視野內對比發現，拉薩河兩岸的植被類型與覆蓋情況差異明顯：樣方測量的這一側為陰坡，植被更加茂盛，為野丁香+大籽蒿+橐吾灌叢，而植被圖上標注的西藏狼牙刺灌叢未見蹤跡；陽坡僅為稀疏的高山草甸，偶有小灌叢點綴其間。在測量的同時，史老師向我們介紹了冰川消融前后地貌的形成過程與機制。
陰坡植被 陽坡植被
圖5第一個樣方點的灌叢草甸及陰陽坡植被對比
沿林拉公路繼續前行，在米拉山口一帶，觀察到兩側山地上嚴重的冰融和重力侵蝕現象。史老師向我們詳細介紹了兩種侵蝕的原因及機理：起初山頂上覆蓋一層雪蓋，由于氣候變暖，原本的積雪融化向下匯流時會帶走部分裸石（裸巖）等。在部分坡度較大（一般＞30°）的山坡上，同時也可能會發生重力侵蝕。視野可見的小溝中有許多滑落下來的碎石等，看起來是黑乎乎的一片，此處也易發生冰雪型泥石流。在未來可預見的時間里，這些地方可能會發生巖石-裸土-地衣-草本這樣的演替過程。米拉山區也是青藏高原上受全球變暖影響較大的一塊區域-除部分海拔特別高的山頭仍存留少許積雪外，其他地方雪蓋已全然不在。從拉薩市區到米拉山（拉薩河和尼洋河分水嶺），觀察到拉薩河的三級階地；河流兩岸地表覆蓋復雜，其中高寒草甸約占六七成。
圖6米拉山山區冰雪消融后的裸地
圖7米拉山山區冰雪型泥石流痕跡
米拉山埡口海拔4990 m，是今天路途中我們到達的海拔最高之處。在此處測量了科考隊員的血氧含量、心率等指標，發現大家的心率普遍偏高，但尚未出現明顯的嚴重不適，血氧含量也比拉薩市區低一些。同時對沿途部分商販和川藏線騎行人員血氧含量、心率和血壓等指標進行了測定。繼續沿318國道向前，海拔愈來愈低，沿途居民點逐漸增加，當地農牧民對河谷兩岸土地的利用強度也明顯加大，河谷多種植有青稞、小麥等作物。晚上8點鐘左右，我們一行順利到達了林芝市區（海拔約3000 m），晚飯品嘗到了當地特色——石鍋雞，也算是領略了林芝市的風土人情。這一天總體來說是非常順利的。
Day 4：2019年7月30日
路線：林芝市區—中國科學院藏東南高山環境綜合觀測研究站—波密縣—八宿縣（約450 km）
天氣：小雨轉大雨轉陰
早上8點鐘，在住宿賓館完成第一個采樣點的測量任務后準時出發。沿尼洋河前行，天氣由小雨逐漸轉變為傾盆大雨，給行車和采樣增添了一些困難。
這一路大霧彌漫。翻越色季拉山途中，云朵緊貼著山腰，車隊好像置身云霧并穿梭之中。在美麗的魯朗鎮，我們拜訪了中國科學院藏東南高山環境綜合觀測研究站。在站的徐海清和陳學龍兩位老師向科考隊員們詳細介紹了該站基本情況和依托本站開展的一些科研項目和取得的重要成果。我們還觀摩了相關高校和研究所架設在觀測場內的科學儀器，并檢查了本團隊今年三月新架設的測氧設備。集體合影后，繼續奔赴下一站——波密。
圖8魯朗美麗的田園風光
通麥特大橋（海拔約2110 m）是此段行程中的最低點。從林芝市到通麥，一路上能很明顯地看到植被的垂直地帶性。在色季拉山一帶，山頂為黑色，主要是針葉林；而山腰山腳則呈現綠色，為針闊混交林。繼續向前行進，發現樹種主要變為闊葉林。由此路線，可以看到了一個較為完整的植被垂直帶譜，其大體分為7層，由上到下應依次為冰川-裸地（裸石、裸巖）-草地-灌叢草地-針葉林-針闊混交林-闊葉林。除冰川外，其他幾種類型都很完整地呈現在我們眼前。
圖9海拔2110m的通麥特大橋 圖10波密至通麥途中茂盛的森林植被
途中經過波密縣，視野所及，山坡上有諸多較大的泥石流溝（扇）。經查閱相關資料，猜測可能因這一地區曾經發生過的地震（如1950年墨脫-察隅大地震，里氏8.5級）誘發：大地震將山體震松，山上物質在重力作用下持續向下滑落，遇較大降水時就極易發生滑坡泥石流。
圖11波密境內的泥石流溝（扇）
波密去往然烏湖路上，雨一直下個不停。下午4點左右，科考隊在松宗鎮附近遭遇堵車（持續強降水引發的泥石流沖毀318國道，致使交通中斷）。經過當地武警官兵的奮力搶修，終于在晚上7點左右單向通車。晚上10點鐘左右，我們一行到達了八宿縣的怒江大酒店。路上途徑著名的然烏湖（為堰塞湖，海拔約3870 m），后翻越安久拉山至八宿縣城，這一段路況較差，漆黑一片中，能見度僅為幾米，憑借司機師傅的高超車技和過人心理素質，心驚膽跳中我們抵達目的地。今天的測量任務相對輕松，路上雖遭遇泥石流堵車，但也還算順利。
圖12泥石流堵車現場
Day 5：2019年7月31日
路線：八宿縣—左貢縣—芒康縣登巴村（約360 km）
天氣：多云轉雨
早上八點在酒店完成第一個點的測量任務后出發。出了八宿縣城即發現河流兩側山上都呈現比較荒蕪的狀態，基本沒有什么植被，與我們前一天在波密看到的植被景觀大不相同。八宿縣及其鄰近地區氣候相對偏干，山上多為高山荒漠，鮮有大型植被出現。故同等條件下，此地的氧含量要比同緯度的其他地方相對更低。
圖13過八宿縣城后的植被景觀
繼續前行，發現部分河谷段內生長有小片闊葉林，可能這一帶氣溫較高，但較干旱氣候條件下山坡上水分條件較差，因此沒有什么植被；而河谷內水分充足，反而發育闊葉林。兩側山坡上的土壤呈紅色和黑色，多為巖漿巖，猜測可能是因該地處于火山帶，歷史上多有火山噴發。
從八宿縣城（海拔約為3250m）到怒江河谷，海拔持續降低，在怒江大橋（圖14）處測得實地海拔為2700m。此路段內河谷地帶溫度較高，且降水有限，屬干旱區（八宿年均降水量僅為233mm，而幾乎同緯度的波密為977mm，左貢446mm），故可稱“干熱河谷”。這一區內植被覆蓋較少，目測植被蓋度多小于10%。
圖14怒江“干熱河谷”及怒江大橋
之后經著名的“怒江七十二拐”，海拔慢慢上升，一直到業拉山埡口（海拔約4600m）。有趣的是，這一路隨著海拔的升高，出現了倒置的植被帶譜：在接近山頂、海拔4000m左右的高度上，竟然出現了高寒灌叢草原（草甸），應是隨著海拔的升高，植物能較好吸收空氣中的水分（多霧）；而河谷內（非河道附近）雖海拔較低，但因水分脅迫，無法發育大面積/大型植被。業拉山埡口附近主要是冰原地貌過程作用下的侵蝕山地。
圖15 “怒江七十二拐”至業拉山途中的植被景觀
下山后到達左貢縣城（海拔約3800m）。之后繼續上山，一直到東達山埡口（怒江與瀾滄江分水嶺，海拔約5069m，此次科考最高點）。在埡口上，大風裹著雨夾雪一陣一陣襲來，十分寒冷（測得實時氣溫為零下2~3℃）。之后下山，準備趕往今晚住宿點-芒康縣城，但途中（17:30分左右）遭遇塌方堵車，交通中斷，無法前行。史老師當機立斷，決定返回剛剛路過的小村莊（曲登鄉登巴村）吃個簡單晚飯，并稍作休息，以待道路搶通。
等飯間隙，幾位老師同學通過網絡查閱了中國地震臺網中心發布的地震信息，了解到之前一兩天在四川省宜賓市、崇州市和涼山州分別發生了里氏3.8級、3.0級以及3.3級的小地震。史老師等通過分析認為，前期的這些小地震可將山體震松，在較強降雨作用下，山體之間的摩擦力減小，崩塌滑坡易發。地震可能是這次事件的誘因之一。
至天黑透，道路仍未搶通，故改變行程計劃，當晚宿于登巴村內，此處海拔約為3491m。
圖16崩滑點及登巴村
Day 6：2019年8月1日
路線：芒康縣曲登鄉登巴村—巴塘縣（約198km）
天氣：陣雨
昨天因為塌方，我們一行人留宿于登巴村。約7點半左右，我們集合完成今天第一點的測量工作。之后在等待通車的過程中，史老師組織召開了本次科考的簡單總結會。主要內容可總結為以下三個方面。
首先是自然地理方面，本次科考主要途徑雅江及其支流谷地（分水嶺）和三江并流區（橫斷山區），可細分西南季風影響區、東南季風影響區以及東南季風和西南季風都到達不了的干旱氣候區。雅江流域主要受西南季風影響，金沙江流域主要受東南季風影響，因此這兩個地區水汽都比較充足，植被茂盛。我們所經的怒江流域，因高大山體的阻擋，季風無法吹進來，形成“干熱河谷”，植被方面也出現了按理不會出現的“類似”西北荒漠的景觀。青藏高原地區植被圖制作的困難主要在于垂直分異太明顯，且河谷地帶多容易被忽略，之前的相關成果多擴大了灌叢草甸、草甸的面積，而縮小了荒漠、灌叢荒漠的范圍，這樣可能高估了這一地區的植被生產力。
其次是高原醫學方面，要結合環境動物學、營養動物學、生理和病理動物學研究同高程下的短居人群臨床反應，要對比野牦牛和家養牦牛對缺氧環境下的不同習服特點。之前有研究發現青藏高原牦牛的分布高度因氣候變暖上升了，最高可以到海拔4500m左右，其中在海拔4000m左右分布最多。前期科考去過的阿里地區，牦牛多分布在4500-5000m，昌都地區的則多分布為3500-4500m，該高程段以上和以下均很少。
在氧含量監測方面，科考隊已通過路線/樣點式采樣方法獲取了一些數據，并在中科院和北師大相關臺站架設了測氧設備，后期需深入計算分析絕對、相對氧含量的控制因素及其貢獻率。在高程差不多一致時，需要對比同高程的氣溫差異帶來的氧含量變化。植被對氧含量是有一定的貢獻的，且植被類型不同，貢獻量也不同。氧含量分為絕對氧含量和相對氧含量，相對氧含量變化是我們所研究的主要問題。相對氧含量的變化受多因素影響，建議后期通過控制變量方法進行對比分析。會后隊員們對當地部分世居人群（藏民）和來往游客血氧含量、心率和血壓等指標進行了測定，并詳細了解了其生活史和抵藏交通方式等情況。
下午5時左右，塌方路段終于逐漸緩慢單向通車，我們也將日程進行了調整，晚上抵達巴塘縣城。晚飯后（11點半）在當地醫院幫助下，采集了科考隊員的血液樣品。期間偶遇一酒駕摩托車出事的年輕人，據了解年紀尚不及弱冠。司機一杯酒，親人兩行淚，酒駕遺患無窮！
圖17至巴塘途中的針葉林和高寒草甸
Day 7：2019年8月2日
路線：巴塘縣—理塘縣—雅江縣—康定市（約198km）
天氣：多云轉晴
早上7點半左右，我們從巴塘縣城（海拔約2560m）出發繼續趕路。于海子山一帶觀察到比較嚴重的草場退化（圖19），河谷區有高寒沼澤濕地。經過理塘縣城（海拔約4000m），翻越卡子拉山到達雅江縣城（海拔約2570m），之后過“攝影天堂”新都橋，翻越折多山埡口后到達康定市。
快到康定市區的時候，天空飄著小雨，濃霧像被子一樣蓋在四周山上。華燈初上，從山腰往下望去，整個康定市就像一顆璀璨的明珠，鑲嵌在康定河谷里。
圖18海子山上退化的草場
今天一共完成了15個點的采樣工作。在柯拉鄉附近利用樣方法測量了植被蓋度，此處植被主要類型為高寒（灌叢）草甸，優勢種有藏南繡線菊、高原柏等。
圖19柯拉鄉附近植被蓋度調查點
Day 8：2019年8月3日
路線：康定市-天全縣-雅安市-成都市-北京市
天氣：晴
今天是本次科考最后一天。早餐后我們從康定出發，一路高速奔成都，途中在每個服務區測一組數據。從海拔2800m的康定到海拔500m的成都，這一路都是繁茂的植被，氧含量比在西藏時增加了不少。下午1點鐘左右到達成都市，簡單午餐后即趕往機場，并于晚上10點多到達北京，本次科考圓滿結束。
圖20科考隊在拉薩合影
致謝：
本次科考活動得到了“第二次青藏科考”辦公室、西藏自治區各級政府和相關領導同志的鼎力支持與幫助。7月31號，西藏自治區芒康縣曲登鄉境內318國道發生較大塌方，致使道路中斷，科考隊員被困。當地政府和相關部門負責同志迅速幫忙協調，武警官兵和地方應急部門全力搶通并護送科考隊順利通過塌方路段，保證了科考的順利完成。在此一并謹致謝忱！
文：井源源、陳彥強、孫燁琳
圖：井源源、孫燁琳、唐海萍、陳彥強、郭玉龍
審核：史培軍、唐海萍、馬永貴、陳 志