人类对山地环境的适应
2018-07-15 09:37:31
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山地是地球陆地表面上地形最为复杂,地貌特征最为显著的地理单元,同时也是地球表层系统中生态功能较齐全、生态过程多样且强烈的区域(陈国阶等,2004)。

根据联合国环境署——世界环境保育监测中心对山地的定义,山地就是具有一定高度和坡度的陆地区域,包括低地(海拔300~1000m,相对高差>300m)、中低山(1000~1500m且坡度≥5°或相对高差>300m)、中山(海拔1500~2500m且坡度≥2°)、高山(海拔2500~3500m)、特高山(海拔3500~4500m)和极高山(海拔4500m以上)。对于海拔2500m以上的区域,不论坡度如何,均被划为山区,其余高原和宽阔山间谷地则不被划为山地(UNEP-WCMC,2000)。

                                                                                青藏高原

目前,全世界山地面积约为2900万km2,占全球陆地面积的22%,其中发展中国家山地面积约为1700万km2,占世界山地面积的58.66%,转型国家和发达国家山地面积分别为530万km2和680万km2,占世界山地面积的18.05%和23.28%。

一、 山地生态环境的特点

与平原(低地)相比,山地有着自身特殊的自然环境特征,这些特征给人类提供了潜在的发展机会,同时对人类的生存和发展也构成了巨大的挑战,认识山地自然特点和生态特征,对于理解山地人类行为,特别是生态行为,具有重要意义。

(一)、垂直地带性规律明显

与平原/低地相比,山地生态环境具有自身的复杂性特征,其复杂性首先表现在山地生态和环境的垂直地带性规律(徐樵利等,1994)。与平原/低地不同,山地除了受纬度地带性和经度地带性的影响,还受到垂直地带性规律的制约。山地的气候、土壤、植被从低到高表现出明显的垂直地带性规律。由于受地形、坡度和山脉走向的影响,山地地带性规律在不同的地区又表现出巨大差异。

                                                              喜马拉雅山垂直自然地理分布

这样就使得山区生态与环境呈现出异常的复杂性。除火山作用外,大多数山地起源于地壳上升与隆起,是地球板块构造运动的结果。在山地地区,地质构造运动往往比较活跃,加上地球引力的作用,山区环境和物质的不稳定性大大增加,这种不稳定性使山区环境呈现出进一步的复杂性和不确定性。在山区环境不确定性因素中,有些是我们知道的具有危险性的事物,可以预测和避免其危害,有些是未知的,需要人类不断探索。

(二)、地形复杂,生态环境脆弱

山地系统是一个脆弱的生态系统,其脆弱性表现在山地生态环境的不稳定性及其对外界干扰的敏感性。前者包括地质基础不稳定性、地貌形态不稳定性和土壤物质的不稳定性;后者包括植被退化敏感性、土壤侵蚀敏感性(钟祥浩等,2003)。此外,山地生态环境抗干扰能力低,也是山地环境脆弱性的重要表现,所谓抗干扰能力低,就是在内外因素的扰动下,容易偏离生态和环境的阈值,且难于恢复到以前的状态(陈勇等,2002;周劲松,1997)。

一般来说,山地海拔较高,气候寒冷,空气稀薄,土壤发育程度低,土层薄瘠,生化过程缓慢,有机质含量低,山地土壤和植被一旦遭到破坏,则难于恢复。山地系统的脆弱性在不同区域和地方条件下,有不同程度的表现形式,在高山高原地带和生态交错地带,其环境脆弱性特别明显。由于山地生态系统稳定性差,抗干扰能力弱,即使受到外界非常细小的扰动,也会表现出较大的偏差。在许多情况下,这种扰动常常表现为不可逆过程。

(三)、自然资源丰富,生物多样性明显

作为一个特殊的地貌单元,山地具有丰富的自然资源。除了特有的山地景观资源(如高山、峡谷、冰川和瀑布)外,山地在森林、草地、野生动植物和水能资源方面有着巨大的优势(方精云等,2004).世界上许多林区分布在山地,我国90%的森林资源位于山地。山地具有“地球水塔”之称,山地不仅为世界上十分之一的人口提供了直接的生命支持,而且为湿润地区提供了30%~60%的淡水资源,为干旱和半干旱地区提供了79%~95%的淡水资源。由于特殊的地貌特征,山区河流自然落差大,水流流速快,蕴藏有丰富的水能资源。山区是动植物的基因库和生物多样性的宝库,联合国教科文组织“人与生物圈计划”所确定的生物圈保护区45%位于山区(Mountain Agenda,2002)。山地气候的复杂性和生境的多样性使得山地动植物资源十分丰富,能为人类提供大量的植物和动物物种。目前,人类所食用的许多植物品种,如马铃薯、玉米、花生和棉花都起源于山区。

(四)、高山空气稀薄,大气含氧量低

在高山各种环境因素中,对人体影响最大的是空气稀薄,大气氧含量低(或高山缺氧)。高山空气中氧的含量(浓度)与平原地区一样,均为20.92%,但是,由于气压低、空气稀薄,单位大气中氧含量较低,这就意味着高山空气中氧分压与平原相比大大降低。海平面大气压为760mm Hg,其中氧分压为总大气压的20.93%,即159mm Hg。由于人体吸入的空气中含有部分水蒸气,除了47mm Hg的水蒸气压,人体吸入的氧分压为(760-47)×20.93%=149mm Hg。

在海拔为3500m时,大气压为493mm Hg,氧分压为103mm Hg,是海平面的65%。在氧分压降低的同时,高山环境中氧的含量也随着海拔的上升而迅速下降(表4-1)。在海拔3000m时,氧气含量为海平面的70%,在海拔6000m时,则仅为海平面的53%,在珠穆朗玛峰顶(8848m),氧气含量仅为海平面的31%左右(高登义,1999)。

二、 山区人口分布及其社会属性和特征

(一)、山区人口分布

目前,全世界居住在山区的人口高达7.2亿,占全世界总人口12%,其中90%的山区人口生活在发展中国家和转型国家。在山区人口中,约有一半以上的人口居住在1000m以下,而不到10%的人口(6332万)居住在2500m以上的高山区。在世界各地区中,居住在山区的人口比例各不相同:中美洲大约有53%的人口居住在山区,近东地区山区人口比例为33%,东非大约有29%的人口居住在山区。在发达国家,转型国家和亚太地区,绝大部分山区人口生活在1000m以下地区。在近东、北非和撒哈拉以南地区,山区人口主要生活在1000~2000m的区域,只有在南美洲和加勒比地区,山区人口才相对均衡的分布在各个海拔高度。

一般而言,凡是山区人口超过总人口三分之一,或山区面积超过国土总面积的三分之一的国家被称为“山地国家”或者“山区国家”。目前,世界上约有52个山地国家。世界上典型的山地国家(山区人口超过总人口40%)有:东南亚的老挝,南亚的不丹和阿富汗,西亚的也门、亚美利亚和格鲁吉亚,中亚的吉尔吉斯坦和塔吉克斯坦,南欧的波黑和马其顿,澳洲的巴布亚新几内亚,拉丁美洲的危地马拉、哥斯达黎加、玻利维亚、萨尔瓦多、洪都拉斯、哥伦比亚、秘鲁和厄瓜多尔,沙哈拉以南的卢旺达、莱索托、斯威士兰、厄立特里亚、埃塞俄比亚和布隆迪。就山区人口的城乡分布看,大部分人口生活在农村,只有27%的人口生活在城市里。山区人口长期居住和生活在山区,与山区环境相互作用,形成了特有的社会属性和特征。

(二)、山区聚落和社区的分散性及与外界的封闭性

由于高山河谷阻隔,山区聚落和社区具有地域分散性和封闭性的特点(陈勇等,2002)。一般来说,山区的人口稀少,聚落规模小且受地形的影响而布局分散。与平原/低地聚落相比,许多山区聚落和社区因交通不便,信息不畅而表现出与外界相对封闭的特点。由于山区聚落和社区在地域结构上的分散性和封闭性,许多山区居民在生产上表现为以本地资源利用为主,且具有较高的自给自足能力,在社会关系上表现为民族意识强,血缘和宗法关系密切。

在历史上,山区多为人们躲避战乱和远离尘世纷争的藏身之处。然而,山区的分散性和封闭性并不是绝对的,如在热带的许多山区和高原,人口和聚落密度则比平原/低地高,并且分布相对较集中,这是由于平原/低地生存条件恶劣,山区具有更加优越的人居环境。

(三)、山区文化的多样性与相对稳定性

山区既是生物多样性的宝库,也是文化多样性集中分布的地区。不论是东方还是西方,许多山区都是少数民族(或者土著居民)的聚居区,正是由于山区独特的地理位置,才使得少数民族能够不被平原/低地多数民族所征服和同化。山区少数民族多,民族宗教和文化也异常丰富多彩。在许多山区,不同民族分布在不同的海拔高度,占据着不同的生态位。由于远离平原和大城市,山区受外来文化的影响和冲击小,其文化的传统性和历史继承性比较明显。与此同时,山区文化吸收外来文化和先进文化的能力弱,使得山区文化在现代文明面前显得比较落后。

(四)、山区人口与社会对自然灾害的易损性

与平原相比,山区有着完全不同的自然属性,其显著特征是具有明显的三维空间。山区的三维空间性决定了山区必然有山地要素事件(alpine elemental events)发生。山地要素事件指山地灾害或表生地质灾害,如滑坡、泥石流、崩塌,雪崩或者山洪等。这些山地要素事件的存在必然对山区人们的生存和发展构成威胁。从某种意义上说,山区人口与社会比平原/低地人口和社会更具有受灾的潜在可能性。另一方面,由于山区人口受教育程度普遍较低,对山区自然规律认识不足,防范自然灾害意识淡薄,加上山区医疗条件差,人们抵御和承受自然灾害的能力弱,山区一旦发生灾害,人们很难从灾害中解脱出来。

三、 山区人类与环境的互动关系

山区人类与环境相互作用是通过人类对山区利用的不同方式或不同的生产活动而得以实现。人类系统不仅包括人口,还包括经济、政治、文化和社会等方面的内容,而环境系统是指广义的自然系统,包括气候、土壤、水文、地质、地貌和动植物等内容。土地利用方式主要是通过种植业、畜牧业、林业、聚落、道路、采矿等不同行业的活动而实现的。这些行业的活动决定着土地利用的类型和强度。如果这些活动与自然环境相适应,人类与环境就能和谐相处,形成良性循环的局面。如果这些活动与自然环境不相适应,环境就会退化,人类与环境的关系就会恶化,人类系统也会因此受到损害。在历史上,曾经出现过人类系统与环境系统之间完全不同的关系:相互恶化和良性互动(陈勇等,2002)。

(1)相互恶化 山区人口与环境的相互恶化首先表现在人口生活质量降低,寿命缩短,在经济上走向贫困化,在文化和社会方面逐渐走向衰落。其次表现在环境质量下降,生态环境退化,自然资源渐趋枯竭。山区人口与环境相互恶化是由于山区环境的脆弱性、不稳定性和人口的易损性等属性所决定的,而在人口与环境相互恶化的诱因中,有自然环境本身的因素,如气候转暖变干,以及火山和地震等自然灾害的爆发,但是,更多的是人为因素,其中重要一点就是人类对自然资源的不合理利用。

在历史上,曾经有大量关于人口和环境相互恶化的事例。关于玛雅文明的衰落,莱斯特•布朗在《建设一个持续发展的社会》一书中指出:“人口压力不断增加,土壤侵蚀日趋加速。表土被冲入这地区的湖泊,因而,耕地生产能力耗损无遗,世界最早文明之一遂告崩溃。”在现代山区,人口与环境相互恶化的例子也大量存在。正如布伦特兰委员会在《我们共同的未来》中所说,“为了维护生计,穷人不得不过度开发环境资源,促使环境贫困化;而这种结果又转而使他们自己更加贫困,使他们的生计日益艰难,朝不保夕”。

(2)良性互动 在山区,如果人们能够充分认识山区环境的特点,并严格按照自然规律和生态规律办事,山区环境不仅不会恶化,反而有可能会朝良性的方向发展,人口的居住环境和生活质量也会因此得到改善。在关于山区人口与环境的关系上,人们普遍存在一个误解,认为人口迁出山区,自然环境就能够自然恢复。有些自然条件比较好的地方,退化的环境可以通过自然演替得到逐步恢复,但是,有些生态环境十分脆弱的地区,如果没有人类的干预,自然环境可能很难恢复。这是因为人类在山区长期定居,生活已经成为山区环境和生态系统不可分割的一部分。如果人口迁出,生态系统可能会失去其原有的稳态,或者在短期内失去平衡。

例如,在欧洲的比利牛斯山区和阿尔卑斯山区的某些地方曾经出现过因牧群减少导致土壤流失加剧的情况。在非洲撒哈拉以南地区也曾出现类似的情况。这就是人类生态系统在新显性(emergence)和惊诧性(surprise)方面的表现。人们生活在山区,可以调动宝贵的人力资源、修复梯田,清理排水系统,加固危险性边坡,防止环境退化。在人类活动有悠久历史的某些山区,人类文化已经成为山区遗产的重要组成部分,是活的景观(living landscape)。

四、 人类对高山环境的适应

高山是山地环境中最特殊的区域。广义的高山主要指海拔在2500m以上的地区,包括海拔超过2500m的高原地区,因为大多数人在达到此高度后,会出现不同程度的高山反应(Pawson et al.,1978)。目前,世界上有人长期定居的高山区主要分布在亚洲的兴都库什-喜马拉雅山区和青藏高原地区、南美洲的安第斯山地区和非洲的埃塞俄比亚北部山区,也有少部分人生活在北美洲的落基山区,中美洲的马德雷山区、欧洲的比利牛斯山区、非洲西北部的阿特拉斯山区。

                                                                          世界主要高山

与生活在平原/低地的人口相比,高山区人口需要面临高山低氧、低温寒冷、太阳紫外线照射强烈、干旱、昼夜温差大等不利因素的影响。同时,高山作物生长缓慢和生物生产力低下等不利条件也制约着人类的发展,迫使人类通过各种方式适应高山区环境。

                                                                                  安第斯山

                                                                            埃塞俄比亚高原

(一)、对低氧环境的适应

人类对低氧环境的适应,通常有三种方式:文化、生理和基因。

文化方式主要指技术方式,如使用氧气瓶、身穿潜水服或者太空服。该方式可以为人类创造一个“替代空间”,犹如自然界的缓冲带和小气候,避免人体与低氧环境直接接触。文化方式并不能促进人类对低氧环境的生物适应,而只是避免人类遭受低氧环境的不利影响。对于短时期处于高山低氧环境的游客、登山运动员和科学研究者,可以通过文化方式达到适应低氧环境的目的,但是,对于高山世居人群,这种方式并不合适。

生理方式指人体在发育过程中或者刚进入低氧环境中产生一系列的生理反应,如心跳加速和肺部通气增加,以便使血液中氧含量维持在正常的水平。

基因适应指人类在基因水平上具有适应低氧环境的机制,是生物进化的结果(Richalet,2007)。

关于人类在低氧环境中基因适应的问题,早在20世纪40年代,Monge(1948)就认为,高山民族从遗传水平上有适应高山低氧环境的能力,但是,也有人认为人类对低氧环境的适应反映了人类表型的可塑性,这种表型可塑性并非高山世居居民所特有(Moran,2000).居住在南美洲安第斯山区的克丘亚人(Quechua,另译盖丘亚人)和艾马拉人(Aymara,另译艾玛拉人)也属于高原世居人群,但是在高原居住的时间还没有使他们从基因水平上适应低氧环境。他们对低氧的适应能力虽然高于来自低地的移民,但是,这种适应是发育性的,是后天习服(acclimatization)所致,这样的适应是一种表型适应。随着对高山世居人口适应高山低氧环境研究的不断深入,人类对高原世居人口的适应性的认识更加全面。从目前研究现状看,许多学者认为人类对低氧环境有着基因型适应的特征,但是,这种适应特征在多大程度受遗传基因的调控,其调控机理是什么,学术界还不大清楚(Baker,1978,1969)。

我国学者对青藏高原藏族适应低氧环境的研究表明:青藏高原世居藏族在胎儿发育,氧运输、代谢、利用和低氧调控等方面已经获得了在整体、器官、细胞核、分子水平上的对低氧环境的适应。从生理特点上看,居住在青藏高原的藏族人在氧摄取、传递和利用方面明显高于移居人群。与移居人群相比,藏族人胸廓大,有较大的肺活量和肺总量。在严重低氧环境下,藏族人既无红细胞增多,也无肺动脉高压症,但是,最大氧耗量和无氧代谢阈值均明显高于移居者(吴天一,1996)。

现有研究表明,世界上三大高原地区世居人群在适应高山低氧环境方面存在一定的差异(Beall,2003,2001)。安第斯山高原人血红蛋白(Hb)浓度大大高于世居青藏高原的藏族人口,而藏族人口血红蛋白浓度与低海拔居民几乎无异;从动脉血氧饱和度(SaO2)看,虽然安第斯山高原人和藏族人均比低海拔居民低,但是,前者比后者略高;与藏族人一样,埃塞俄比亚高原人的血红蛋白浓度与低海拔居民一样低,但是,血液中氧的饱和度大大高于安第斯山高原人和藏族人(表4-2)。将居住在海拔3500~4100m的上述三种人动脉血氧含量与低海拔居民相比,藏族人比低海拔居民低10%,埃塞俄比亚高原人与低海拔居民一样,安第斯山高原人比低海拔居民高20%。这说明同样是高原世居的藏族人、安第斯山高原人和埃塞俄比亚高原人在适应高原低氧环境上有着不同的机理和模式(Strohl,2008)。

人类长期生活在高山,具有极强的适应能力,这种适应能力是人体基于表型可塑性(phenotypic plasticity)的适应系统对极端的时空差异性作出的反应。根据生态学理论,生物长期生活在一定的环境中都会产生对环境可塑性强的适应性反应。这种适应性反应属于表型,它比基因型改变更具有适应剧烈环境变化的能力。人类长期生活在高山,不仅在观念上学会了与自然和谐相处,而且在生理和行为上能主动适应环境。总体而言,高山人群对环境的“交叉适应”(cross-adaptation,即适应不同的外界环境条件)能力较强。不过,他们对环境的适应,虽然受遗传因素的影响,但更多的是一种表型,而不是基因型。

过去,有人对居住在川西高原上藏族不同年龄组人口死亡率与同样居住在川西较低海拔山区的羌族进行了比较研究,发现低年龄组人口死亡率,特别是婴儿死亡率,藏族人口大大高于羌族人口,而在高年龄组(55岁以上各年龄组),藏族人口大大低于羌族人口(钱建明,1991)。这不仅说明恶劣的自然环境对人口生存所施加的选择压力,即藏族人口在经历过较高的低年龄组死亡率后,成活下来的较高年龄组人口具有较高的成活率。这也反映了藏族人口对低氧寒冷环境的适应更多的是一种表型适应,而非基因适应。

无论是表型,还是基因型,高山世居人群对高山低氧环境的适应在身体形态上与低地人群有着巨大的差异。根据对非洲埃塞俄比亚北部地区阿姆哈拉人(Amhara)的研究,居住在高山区的人,不论是成年人,还是儿童,其身体尺寸均比平原地区的人大。在高山地区,居民的体格强壮,骨架和胸廓发达。骨架发达可能与骨髓过多有关,而骨髓过多又与红细胞数量增多有关,胸廓发达与较大的肺活量有关,这是对气压降低和血中氧分压降低的一种机能形态适应(阿列克谢耶娃,1978)。

虽然高山世居人群能够通过各种方式适应高山低氧环境条件,但是,他们或多或少面临一些问题:高山地区的新生儿畸形发生率、缺陷发生率和婴儿死亡率较高;胎儿和幼儿发育迟缓;儿童从低山返回高山会突发高山肺水肿;成年慢性高原病和心肺疾病发病率较高(Moore et al.1984),这些问题是否是自然选择和人类适应高山环境的结果,还需要进一步研究。

对于许多刚到高山区的人群,他们会通过不良适应(mal-adaptation)的方式,即通过急性和慢性高山反应或者高原病来应对高山缺氧(Heath et al.,1981)。急性高原病主要表现在头晕、头痛、失眠、心动过速、心悸、呼吸困难、咳嗽、胸闷、胸痛、恶心、呕吐、食欲不振、肌肉软弱无力、腿和足部水肿;慢性高原病(又称为蒙赫氏病),主要有肺水肿和脑水肿等症状(Ward,1975),因此,初到高山区的人群需要采取适当措施和办法来应对高山反应,尽快摆脱不良适应。

(二)、对低温寒冷的适应

低温寒冷是高山世居人群面临的又一重要环境压力因子。与高纬度区气温更多受季节性影响不同,高山区气温更多受海拔高度的影响。一般来说,海拔每升高100m,气温会下降0.6~0.7℃左右,即海拔每升高150m,气温会下降大约1℃。除了海拔因素外,纬度也在一定程度上影响着山区的气温,例如,热带山区气温的季节性变化小,而昼夜温差大,纬度较高地区则相反,气温的季节性变化大,而昼夜温差小。此外,受坡向和坡度的影响,高山区不同地方接受太阳辐射会有所差异,并影响到高山区不同部位的温度。因此,温度随海拔上升而下降的程度在不同高山区会有一些差异。

高山世居人群对低温寒冷的适应与北极原住居民对寒冷的适应相似,主要表现在生理适应和文化适应两个方面。就生理适应而言,高原世居人群会通过提高机体非寒颤生热(non -shivering thermogenesis, NSN)和增加四肢暴露部分血液循环,来保持人体温度维持在适宜的范围内。由于长期生活在高山环境中,许多高原世居人群会通过发育的方式,从生理上适应严酷的低温寒冷环境。有人曾经对居住在南美安第斯山高原的克丘亚儿童和成年人以及白种人做过抗寒试验研究,将他们的脚暴露在0℃的高原环境中,发现不论是儿童还是成年人,克丘亚人皮肤温度均高于白种人,说明克丘亚人已经获得了对高原低温环境的习服,而克丘亚成年和儿童的差异也主要表现在发育习服方面。

在婴幼儿和儿童阶段,人体内含有较多的褐色脂肪组织,将其“燃烧”可促进非寒颤生热,因此,克丘亚儿童有较高的体核温度。根据研究,婴儿出生时,普通脂肪很少,而褐色脂肪较多,在婴儿出生后一年,褐色脂肪组织逐渐减少,而普通脂肪组织则成倍增加。

在文化适应方面,通过营造适宜高山环境的建筑和增加衣物等方式,高山人群可轻松实现保暖的目的。在喜马拉雅山和青藏高原地区,许多地方建筑均由石块和粘土砌成,墙体较厚,窗户小,窗户外小内大,能够有效抵御寒冷和大风的袭击。在青藏高原牧区,牧民一般都住在用牦牛毛织成的黑色帐篷中。冬天到来时,他们会返回到半永久性的冬帐房,冬帐房一般位于海拔较低的背风坡处。在南美安第斯高原,人们会常见到两种房屋:一种为石墙茅草顶房,另一种为土墙茅草或金属屋顶房。前者主要位于海拔较高处,为游牧民所居住;后者位于海拔较低处,为其他高山居民所居住。由于墙体较厚,房屋保暖效果更好,但建造时更加费工费时。

                                                                                   藏族住房

在穿着方面,青藏高原的藏族人大都身穿羊皮长袍,长袍长度略长于一个人的身长,但在穿着时,可将长的部分用一根腰带系于腰部,垂下去的部分刚过膝盖。到晚上睡觉时把腰带解开,长袍拖下去刚好把全身盖起来。藏族人穿长袍时喜欢袒右肩,这可能与昼夜温差大有一定关系,袒右肩能够使右手活动更为方便,有利于在工作和劳动时排除身体产生的过多热量。久而久之,人们就养成了这样的穿着习惯,即使在天气较冷时,仍把右肩袒露出来,将袖子拖在臂后或卷在腰间。与青藏高原上的藏族人一样,南美洲安第斯山高原的印第安人也大都穿着羊毛外套,呈深色,密织厚实,具有较强的保暖性。在外套下面除了裤子,上衣为多件宽松内衣,男子多为衬衣、羊毛衫、背心、短夹克和披巾,女子多为衬衣、罩衣、背心、围巾。除了多层保暖衣服外,许多人习惯戴一顶毡帽,以避风保暖。由于克丘亚印第安人所居住地区雨水较多,而皮制鞋类不宜被雨水浸泡,他们在雨季时,即使天气寒冷,仍习惯光着脚和穿着木质拖鞋从事生产劳动。

                                                                                  藏族的服饰

                                                                          笔者穿藏袍照片

                                                             笔者在西藏民院与藏族学生合影

                                                            笔者在西藏民院与学生合影

高寒牧区缺乏木材,而牧草又不适合作燃料,对于从外地输入的商业性能源(电能、煤炭和煤气),大多数家庭在经济上难于承受。为了解决能源缺乏问题,许多高寒地区居民都有将牛粪作燃料的传统。与其他小生畜粪便相比,牛粪具有体快较大,易捡拾;易燃,耐燃烧;烟雾少,无异味等特点(Winterhalder,1974)。

在青藏高原,藏族牧民一直将牛粪当燃料,且在许多地方,牛粪已经成为牧民们唯一的燃料选择。牧民们将牛粪风干或晾干,用其煮菜、烧饭、取暖。可以说,牛粪是青藏高原文化不可或缺的一部分(李辉霞等,2003)。现有研究表明,捡拾牛粪有利于牧草生长。但是,也有不少生态学家认为,捡拾牛粪不利于草地生态系统的恢复,是导致目前草地退化的原因之一。然而,如果将放牧生态系统纳入到高寒牧区人类生态系统的一部分看待,捡拾牛粪有着特殊的生态学意义。没有牛粪捡拾行为,就没有牧民的生存和繁衍,放牧生态系统也不复存在,整个青藏高原仍将处于荒无人烟的野牦牛时代(Rhode et al.,2007)。

(三)、对低生物生产力的适应

在高山地区,由于气候严寒,日温差大,夜间霜冻频发,加上高山地面风速日较差大,空气干燥,土壤发育缓慢,土壤肥力低,作物生长条件差,生物生产量受到限制。与低温霜冻等气象因子和土地贫瘠等土壤因子相比,低氧对作物生长的影响相对较小(Little,1981)。一般而言,当海拔达到一定高度后,植被类型将从高山森林过渡到高山草甸,然后依次是裸露的基岩、永久性和半永久性冰雪覆盖。因此,居住在高原或高山上的居民时常面临着食物短缺威胁。为了生存和繁衍的需要,许多高山居民总会通过各种方式来获取所需要的食物和产品。

与平原地区相比,山区最大的特点就是生物资源具有垂直地带性分布规律。过去,世居不同高度的居民总是根据各地带的生物潜力安排农业生产活动:高山区的人们一般以牧业为主,居住在中山区的居民多从事与林业有关的活动,而低海拔地区的人们较多从事着种植业活动。

在高山牧区,牧民和牧群的季节性迁移(transhumance)就是为了利用山区不同的生态区和生态位,充分利用山地在不同空间和时间的热量资源和生物资源,最大限度地利用山地有限的自然资源(Funnell et al.,2001),同时,季节性迁移可以有效地避免低温和干旱不利因素给畜牧业带来的影响。因此,高山区居民总是根据季节的变化在不同海拔高度来回迁移,并从事着与生态环境相适应的农牧业生产活动(Collins et al.,1983)。此外,在世界上许多山区,同一社区或村落土地分散在不同海拔高度,社区成员或村民在不同的垂直地带来回移动、耕作和劳动,充分利用每个生态位及其独特的生物资源。

对食物和其他生活资料的储藏是人类适应环境,谋求生存的需要。在高山区,气候在不同季节或不同年份有巨大差异,人们对食物的收获也因此会出现较大波动。因此,在丰年储藏一定的食物和其他生活资料十分必要。山区独特的气候条件为食物的储藏提供了条件。山区气候夜间寒冷,白天暖和,适合蔬菜和肉类脱水储藏。脱水后的食物不仅能增加食物的保存期限,而且便于运输。如在南美洲的安第斯山区的稻草和粮食可以在不经过特殊处理的情况下就可以储存,四川西部山区羌族居民常将大块猪肉晾干挂在储屋中,以备在家庭举办红、白喜事时,或遇到食物短缺时食用。储藏食物不仅可以预防因气候原因出现的粮食短缺,而且还可以用食物去交换其他所需要的物品。

在高山区,除了季节性迁徙和储藏食物外,人们还会通过扩大贸易范围的方式来满足当地对食物以及其他生活和生产资料的需求(Purrington,1984)。在山区,受垂直地带性规律的影响,不同海拔高度带有不同的优势群落资源,同时,生活在不同海拔的居民所从事的农业活动和生计类型各不相同,他们从土地上获得的资源和产品也有巨大差异。为了满足不同地带人群对不同产品和资源的需求,各地带之间相互交换产品或进行贸易十分必要,也是必须的。在我国的青藏高原东缘地区,历史上的“茶马古道”十分兴旺,转口贸易繁荣。居住在高原的藏族牧民习惯将牲畜、酥油、牛羊毛皮和其他土特产品拿到市场上去出售,然后从市场换回或买回当地无法生产的茶叶、盐巴、布匹和其他生活必需品。

目前,除了交换传统产品外,许多牧民还大量出售牛奶,并从市场上买回大米、蔬菜和各种日用电器和工业产品。在横断山区,当地藏民有采集野生药材和野生食用菌的传统,他们每年从采集中获得的收入已经占到全年总收入的很大一部分。在南美安第斯山区,不同垂直地带间交换的产品多种多样,其中可可是最重要的交易商品之一,也是人们理想的馈赠佳品。虽然可可只能在低海拔地区种植,但是随着海拔的升高,人们对可可的需要反而增大。

在我国青藏高原边缘地区,随着我国经济社会的全面发展,近一、二十年来也出现了人口从高山区向河谷和平原地区迁移的趋势,同时,许多山区人口离开家乡到东部沿海地区务工,致使西部山区出现人口大量减少和村落空心化现象。对于居住在青藏高原的藏族人口,由于语言和文化的差异,向外迁移的人口相对较少。

人类驯养野生动物,改良动物和作物品种是人类主动适应环境的表现。高山区居民长期生活在高山环境中,对动物的习性和作物的性状十分了解,他们通过驯养野生动物,改良动物和作物品种,不断增加和优化家畜和作物品种,达到充分满足人类需求的目的。例如,在南美洲的安第斯山区,当地人已经培养出400余种土豆品种,为当地人口的生存和发展提供了充分的食物保障。

除了农产品外,高山畜牧业在人们的日常生活中扮演着重要的角色。在青藏高原,最重要的牲畜品种是当地特有的牦牛和藏绵羊,牦牛具有耐寒耐粗饲等特点,善于在空气稀薄的高原和崇山峻岭中驮运,素有“高原之舟”的美誉,藏绵羊除了具有耐寒耐粗饲和善于游牧等特点外,还有饲养期短,出栏率高等优势。除了牦牛和藏绵羊,牧民还大量饲养犏(piān)牛,犏牛是由牦牛和黄牛杂交而成,具有耐寒和产奶双重功能。近年来,青藏高原牧区还从国外引进了其他奶牛品种,进行杂交改良,提高牲畜的产肉率和产奶率。在南美洲安第斯山区,当地特有的牲畜品种主要有南美驼(camelid),包括南美骆驼(llama)和南美羊驼(alpaca)。

                                                                                     犏牛


                                                                                 羊驼

南美骆驼具有耐寒和耐干旱的特点。早在印加人时代以前,南美骆驼就成为当地居民不可或缺的牲畜品种,是当地一大经济支柱(Moran,2000)。南美驼不仅是安第斯山高原人重要的运输工具,而且为当地居民提供了大量的肉、奶食品和毛等产品,其粪便如同青藏高原的牦牛粪便一样,是当地居民重要的能源之一(Winterhalder et al.1974)。

与农耕区典型农业生态系统相比,高山放牧生态系统具有投入少而产出高的特点。在传统农耕地区,农民除了在农田投入大量的劳动力外,还需要投入大量的种子、化肥或有机肥等生产资料,在高山牧区,牧民除了一次性投入一定数量的牛犊外,投入放牧生产系统的其他物质十分有限。因此,高山放牧系统是一个低投入、高产出的半人工半自然生态系统(陈勇等,2005)。如果高山牧民拥有一定数量的草场和牲畜,其生活大都会殷实富足。目前,青藏高原面临的最大问题是草场超载过牧导致的牧场退化和因人口增多而草场有限出现的家庭贫困;在南美洲安第斯山区,高山牧区也面临着牧场产权过分集中导致部分家庭陷入贫困的不利局面。


体育人类学研究专著

陈华:《传统体育与人类的适应性》,德国金琅学术出版社,2017.

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