自然科学考察丛书
西伯利亚明珠 贝加尔湖科考纪实
陶宝祥 主编
人民邮电出版社
北京
图书在版编目（CIP）数据
西伯利亚明珠：贝加尔湖科考纪实/陶宝祥主编；陶宝祥，董锁成著.--北京：人民邮电出版社，2020.1
（自然科学考察丛书）
ISBN 978-7-115-52124-8
Ⅰ.①西… Ⅱ.①陶…②董… Ⅲ.①贝加尔湖—科学考察—文集 Ⅳ.①P945.127.8-53
中国版本图书馆CIP数据核字（2019）第211511号
◆主编 陶宝祥
著 陶宝祥 董锁成
责任编辑 郎静波
责任印制 陈犇
◆人民邮电出版社出版发行 北京市丰台区成寿寺路11号
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贝加尔湖创造了多项世界之最，它是世界上储水量最大的淡水湖泊，被称为世界上最大的“水井”。贝加尔湖在全球气候变化中有着举足轻重的作用，北极寒流通过西伯利亚及贝加尔湖地区向南，影响着整个东北亚地区，特别是对我国冬季的气候及沙尘天气的影响极大。中国北方及其毗邻的俄罗斯西伯利亚、远东地区及蒙古国在地理环境上是一个相互影响的整体，其占据了全球最大的大陆——欧亚大陆东部及其腹地，其自然景观和生态环境格局复杂多样，各种自然过程和人类活动相互作用，对中国环境、生态系统及社会经济具有重大而深刻的影响。
本书记录了中国科学家走出国门，在“一带一路”沿线地区（贝加尔湖、蒙古高原等地）进行科学考察的故事。本书是作者从事科学考察的真实手记，记录了科学考察中的风风雨雨和酸甜苦辣，有益于引导青少年继承和发扬科学探险精神，不断探索和认识未知的大自然。
进入20世纪以来，我国启动和实施了多项科技基础性研究工作，这些研究工作需要通过科学考察、调查等过程，对基础科学数据资料进行系统收集和综合分析，以探求基本的科学规律。科技基础性工作长期采集和积累的科学数据与资料，为我国科技创新、政府决策、经济社会发展和国家安全保障发挥了巨大的支撑作用。这是我国科技发展的重要基础，是科技进步与创新的必要条件，也是整体科技水平提高和经济社会可持续发展的基石。
经过十几年的野外科学考察，1994年中国科学家发现和论证了世界第一大峡谷——雅鲁藏布大峡谷，1998年科考队首次徒步穿越了大峡谷，再次对大峡谷进行测量，进一步确定了其世界最大峡谷的地位。
2000年，在对世界屋脊青藏高原腹地的三江源地区多年考察的基础上，中国科学家首次提出了保护“中华水塔”、建立三江源自然保护区的建议。
2005年至今，中国科学家走出国门，与俄罗斯和蒙古国的科学家共同考察了贝加尔湖地区、西伯利亚远东地区及蒙古高原，取得了丰硕的科学考察成果，填补了中国在俄蒙高纬度地区长期缺乏数据资料的空白。这对中国与俄罗斯、蒙古国等邻国共同应对全球气候变化的国际合作，开展与周边国家的资源、生态环境、经贸及科技领域的跨境合作，维护东北亚国际生态安全和可持续发展，尤其是以科技支撑丝绸之路经济带和中蒙俄经济走廊建设，都具有重要的战略意义。
人民邮电出版社出版的这套“自然科学考察丛书”涵盖了雅鲁藏布大峡谷科学考察、北极地区科学考察、青藏高原腹地三江源科学考察、澜沧江-湄公河科学考察、亚马孙热带雨林科学考察、中蒙俄贝加尔湖科学考察、塔克拉玛干罗布泊科学考察。这些考察涉及的地区都是对当今世界环境产生重要影响、人迹罕至、条件极其恶劣的特殊地区，也是世界自然资源考察的热门地区。参与此套丛书编写的作者既有科技工作者、新闻记者又有作家，这套丛书是他们亲临科学考察第一线的真实手记。各位作者以不同的视角、不同的深刻体验记录了科学考察中的风风雨雨和酸甜苦辣。从这些手记中，我感受到了科学考察的艰辛和享受自然的乐趣，既被科学家可歌可泣的科学考察故事感染，也为他们生死与共的情谊感动。同时，这套丛书还能让广大青年科技工作者和青少年了解更多关于野外科学考察的基本知识与真实情况，是难得的科普佳作。
在新时代，中国人民正在为实现伟大的中国梦而努力奋斗。希望广大青年科技工作者和青少年能发扬科学考察精神，不断探索未知，亲近大自然，认识大自然，热爱大自然，践行“绿水青山就是金山银山”的理念，为促进人与自然的和谐发展做出贡献。
中国工程院院士、中国科学院博士生导师
我的一生都在从事自然科学考察工作，曾组织和参与了无数个大大小小的自然科学考察项目，但让我印象最深刻、影响最深远的有三个。一，雅鲁藏布大峡谷科学考察。我参与和组织了雅鲁藏布大峡谷（世界第一大峡谷）从确认、论证到穿越大峡谷的全过程。二，三江源科学考察。在10年野外考察工作的基础上，我提出了建立三江源自然保护区的建议，为保护“中华水塔”、守护祖国的绿水青山做出了积极的贡献。三，贝加尔湖科学考察。这是我一生中历时最长、影响最大的考察。我和孙九林院士带领中国科学家走出国门，与俄罗斯、蒙古国的科学家经过十几年的努力奋斗，在“一带一路”和“中蒙俄经济走廊”建设中做出了重要贡献。
长期以来，我国的科学家在研究中国的资源、环境、生态与可持续发展方面做了大量的基础研究工作，取得了可喜的成绩。随着全球化、国际化趋势的不断增强，国与国之间，国家与地区之间在科技、军事、政治、经济等各领域的竞争与合作都在不断提升。因此，走出国门参与世界及区域性的资源环境基础研究，就是当前和今后一段时间迫切的任务。
2005年，我和孙九林院士共同组织了中俄贝加尔湖科学考察。当时中俄在资源环境领域的合作研究已经中断了几十年，而这次中俄贝加尔湖科学考察的成功，使该领域中断了多年的中俄合作研究得以延续，并使研究进一步扩大到中蒙俄全方位、各领域的合作。在“一带一路”倡议的指引下，在国家科技基础条件平台——国家地球系统科学数据共享服务平台、中国工程科技知识中心建设项目——地理资源与生态专业知识服务系统及科技部科技基础资源调查专项下中蒙俄国际经济走廊多学科联合考察项目的大力支持下，我们与俄罗斯、蒙古国的科学家经过十多年的合作研究，取得了一大批重要的科研成果。在美丽的贝加尔湖畔、在西伯利亚茂密的原始森林里、在辽阔的远东大平原中、在一望无际的蒙古高原上，中蒙俄三国的科学家用辛勤的汗水创造出一幅幅团结协作、顽强拼搏的壮美蓝图。
“科学无国界，科学家有祖国。”中蒙俄三国的科学家为了一个共同的目的——建设好中蒙俄经济走廊、为三国人民谋幸福而走到了一起。在今后的日子里，我深信三国的科学家一定会相互信任、团结协作，出色地完成“中蒙俄经济走廊”建设中的科学考察工作，为世界的科学研究，为三国的经济发展，贡献自己的聪明才智。
陶宝祥
2019年7月18日
“贝加尔”一词在蒙古语中意为“自然之海”，这个名字自诞生之日起就与大海紧紧地联系在一起。只是，贝加尔湖是湖不是海。贝加尔湖有多美？贝加尔湖什么地方最美？贝加尔湖什么时候最美？从2005年至2018年我们曾多次考察贝加尔湖，在我们心目中，贝加尔湖的美是永恒之美。
夏季，当你站在贝加尔湖岸边的任何一个地方放眼望去，水天连成一片，碧水、蓝天交相辉映。天空中雪白的云朵，像一朵朵柔软的棉花糖被风推着缓缓移动，倒映在贝加尔湖碧蓝的湖水中，天上的云与湖中的云连成一体，一眼望不到尽头。贝加尔湖的湖水如同蔚蓝浩瀚的天穹，摇曳的波光像天幕上的点点繁星闪烁着迷人光芒。灿烂的阳光透过清如水晶、柔似蛋清的湖水，可以射入湖面下几十米处。水深较浅处湖底的鹅卵石清晰可见，那画面犹如仙境，使人如醉如痴。
每当严冬，这3万多平方千米弯月形的巨大湖面，会成为名副其实的冰雪世界。湖面的冰层厚达1～2米，有的地方平如明镜，有的地方则有无数的冰裂、冰缝，还有的地方冰面下会出现无数大大小小、形态各异的气泡。远处的群山也会披上厚厚的“鹅绒被”，白雪皑皑，显得一片肃穆。冬日的阳光洒在这银白的世界里，冰冻的贝加尔湖宛如一块镶嵌在洁白的大理石中的蓝宝石。晶莹剔透、动人心魄的蓝冰，如同明月般娇媚、清冽而绝美，在阳光的照射下熠熠生辉。尽管这冰雪世界寒风凛冽，可当你一踏上这神奇的地方，定会兴奋不已、流连忘返。
每年8月是考察贝加尔湖的黄金季节。我们经常来到岸边坐下，享受着这难得的风光。湖水清澈湛蓝，各种鱼儿聚集在岸边，成群结队的海鸥、鹂鸟在水中觅食、嬉戏。岸边各种艳丽的花朵争相绽放，远处的礁石在水下闪闪发光，湖面上不时吹来阵阵微风，令人心旷神怡。贝加尔湖四周的群山上，溪涧错落，原始森林苍翠茂密。湖边绿色的松树、白色的桦树，掩映在湖光山色之中，与地平线连成一片，水树相亲，湖山相映，构成一幅绝美的贝加尔湖画卷。
面对神秘、雄伟且美不胜收的贝加尔湖，我们不由地发出啧啧赞叹。正如考察队员、天津《今晚报》记者毛国强所说，我们真想拿出自己的灵魂在贝加尔湖中洗一洗，让紧张、疲惫的心灵得到片刻的安宁。俄罗斯一位伟大的作家也曾说，置身于这令人神往的大自然之中，人心中的一切恶念似乎都会瞬间消失。
美丽的贝加尔湖是俄罗斯人民的，同时也是全世界人民的。1996年，贝加尔湖被联合国教科文组织列入世界自然遗产地名录。
神奇的贝加尔湖创造了多项世界之最，在世界上闻名遐迩。
贝加尔湖是世界上最古老的湖泊之一。贝加尔湖是在约2 500万年前由于地壳运动的裂谷作用而形成的；在约300万年前至250万年前，由于造山运动，湖泊四周形成了高耸的山脉。因此，贝加尔湖也被世界人民誉为“最长寿的湖”。
贝加尔湖是世界上最奇特的湖之一，其面积约31 500平方千米，长636千米，平均宽度约48千米，最宽处79.4千米。贝加尔湖的外形狭长弯曲，像一轮弯弯的明月镶嵌在西伯利亚的白桦苍松、崇山峻岭之中，故也被称为“西伯利亚的明珠”。有336条小河汇入贝加尔湖之中，但这些小河流量大都很小，且大多数为季节性河流，只有一条河——色楞格河千百万年来源源不断地流入贝加尔湖。贝加尔湖的主要集水区的水几乎全部来自色楞格河。更为奇特的是这么大的一个湖，只有一个出口，即安加拉河。安加拉河向北流向叶尼塞河，最后流入北冰洋。一河进、一河出，千百万年来保持了贝加尔湖水资源的动态平衡，平均每年流入和流出的量基本相等，真是自然界的一大 奇观。
贝加尔湖是世界上最深的湖泊，其最深处的深度为1 637米。贝加尔湖最深处位于伊热梅亚角（奥利洪岛）南部的贝加尔湖中部凹地，南部凹地最深处可达1 423米，北部凹地最深处的深度为890米。正如天津《今晚报》记者毛国强所描述的，如果在湖底最深处，把目前世界上两幢最高的建筑物一幢一幢地叠加起来，第2幢建筑物的顶部仍然在湖面以下。贝加尔湖真可谓深不见底。
贝加尔湖是世界上蓄水量最大的淡水湖泊。贝加尔湖总蓄水量为236 000亿立方米，约占俄罗斯淡水资源的80％，是我国第一大河——长江丰水期总水量的20倍，是北美洲五大湖蓄水量的总和，约占全球淡水资源的20%。假设贝加尔湖是世界上唯一的水源，其水量可满足全人类使用半个世纪，因而贝加尔湖又被称为世界上最大的“水缸”。
贝加尔湖是世界上最纯净的淡水湖泊之一。湖水纯净透明，肉眼能见到的最大深度达30多米。从贝加尔湖不同地点、不同深度提取的水样中的矿物质和微量元素含量均达到Ⅰ类水标准（这表明贝加尔湖的水完全可以直接饮用）。贝加尔湖的水为什么这样干净？一是环湖四周没有大的污染源，二是贝加尔湖有极强的自我净化能力。贝加尔湖中生存着大量的钩虾等端足目动物，这些端足目动物能够分解动物的尸体，从而使贝加尔湖具有超强的自我净化能力。所以，人们称贝加尔湖是世界上最大的“天然矿泉水厂”。
贝加尔湖是世界上最大的“空调”。贝加尔湖具有海洋性气候特征，湖边的景色会随着季节的变化而改变。冬季，贝加尔湖周围地区的平均气温为零下38摄氏度，可以说冷得让人发抖。不过每年1～5月，贝加尔湖湖面封冻，放出潜热，减轻了周边地区冬季的寒冷，湖滨的气温比同一纬度的其他地区高10摄氏度左右。夏季，贝加尔湖中的湖水大量吸热，降低了周边地区的炎热程度，湖滨地区的气温比周围地区低6摄氏度左右。贝加尔湖在人们眼中是一台可双向调节温度的“空调”。
贝加尔湖是世界上发生地震频率最高的湖泊。贝加尔湖每年会发生大大小小2000多次不同震级的地震，平均每天要发生6次，绝大多数是人们感觉不到的很微小的地震。贝加尔湖位于一个很深的构造带，四周高山环绕，有的山高出湖面2000多米。历史上这里就是一个地壳运动非常活跃的区域。湖下留存着巨大的地热异常带，地壳运动尚在继续，导致这里经常会发生地震。历史上，贝加尔湖地区曾经发生过多次大地震，且均给这一地区带来了严重的灾害。1862年的一次地震导致贝加尔湖的湖水淹没了色楞格河三角洲北部约200平方千米的土地，使贝加尔湖中出现了一个被称为“普罗瓦尔”的新湾。而作为湖中之岛的奥利洪岛，近年来则是发生地震的中心地带。尽管岛上发生过多起大中型地震，但由于这里的建筑都是木质结构的，所以没有造成大的人员伤亡。在贝加尔湖沿岸的一些地方，现在仍有许多按原样保存的地震遗迹。
贝加尔湖周边地区覆盖着巨大的原始森林。贝加尔湖及整个西伯利亚地区森林覆盖面积约为670万平方千米，森林覆盖率达到90%，这在世界上绝无仅有。在北半球的寒温带地区，泰加林几乎从大陆的东海岸一直延伸到西海岸，形成壮观的茫茫林海。西伯利亚及贝加尔湖地区主要有13个森林类型，组成这些森林类型的树种有西伯利亚落叶松、兴安落叶松、凯杨德落叶松、欧洲赤松、西伯利亚红松、西伯利亚云杉、西伯利亚冷杉、桦树等。这里的原始森林是世界上保存最完好、面积最大的原始森林之一。
贝加尔湖周边地区储存着世界上尚未开发的、最为丰富的腐泥泥炭资源。腐泥是由古代水生植物、浮游生物等动植物的遗体经过复杂的生物化学作用形成的，含有大量的有机物质与腐殖质。腐泥中的腐殖质与褐煤中的腐殖质明显不同，这种差异取决于这些矿物质的成因。腐泥中的腐殖质具有较高的反应性和生物活性。俄罗斯的腐泥泥炭储量堪称世界之最。俄罗斯科学院西伯利亚分院的科学家们研制出的磷肥采用腐泥中的泥炭腐殖酸为原料，其具有不含重金属，生产成本低等优点。他们还研究出使用腐殖酸制备吸附剂的方法，并将其用于修复被重金属污染的土壤。此外，他们还将腐泥制成饲料添加剂、兽药、护肤保健用品等多种产品。
另外，目前已知的贝加尔湖动植物物种有2000多种，大部分为贝加尔湖独有物种，其中848种动物、133种植物是世界上濒临灭绝的物种。令人难以置信的是在1600多米深的湖底还有鱼类生存。有些往往在海洋中生存的动物（如海豹等）却也奇迹般地生存在贝加尔湖中。
刘嘉麒院士考察贝加尔湖地区的地质构造
