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建筑材料知识总汇
木材、板材
塑料复合钢板:
它是在钢板或压型钢板上覆以0.2?0.4mm的软质或半硬质聚氯乙烯塑料薄膜,分单面和双面覆层两种。具有绝缘、耐磨、耐腐蚀、耐油等特点;可做墙板、屋面板。
饰面板
它是用天然木材刨切或旋切成厚0.2?1?的薄片,经拼花后粘贴在胶合板、纤维板、刨花板等基材上制成。这种材料纹理清晰、色泽自然,是一种较高级的装饰材料。
钙塑板
它是以高压聚乙稀为基材,加入大量轻质碳酸钙及少量助剂,经塑炼、热压、发泡等工艺过程制成。这种板材轻质、隔声、隔热、防潮。主要用于吊顶面材。
中密度纤维板
密度纤维板是人造板材的一种,它以植物纤维为原料,经削片,纤维分离,板坯成型(拌入树脂胶及添加剂铺装),在热压下,使纤维素和半纤维素及木质素塑化形成的一种板材。
纤维板
按容重分为硬质纤维板、半硬质纤维板和软质纤维板3种。硬质纤维板主要用于顶棚、隔墙的面板,板面经钻孔形成各种图案,表面喷涂各种涂料,装饰效果更佳。硬质纤维板吸声、防水性能良好,坚固耐用,施工方便。
黄菠萝木
木材有光泽,年轮明显、均匀,材质软,易干燥、加工,材色、花纹均很美丽,油漆和胶结性能好,不易开裂,耐腐性好,是高级家具的用材。
樟木
香气,能防腐、防虫,材质略轻,不易变形,易加工,切面光滑,油漆后色泽美丽。
柞木
质地硬、比重大、强度高、结构密。耐湿、耐磨损,不易胶结,着色性能良好,纹理较粗糙,管胞比较粗,木射线明显,不易干燥,一般可做木地板或家具。
水曲柳
材质略硬,花纹美丽,耐腐、耐水性能好,易加工,韧性大,胶结油漆,着色性能好,具有良好的装饰性能,是目前装饰材料中用得较多的一种木材。
三聚氰胺板
全称是三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面人造板。是将带有不同颜色或纹理的纸放入三聚氰胺树脂胶粘剂中浸泡,然后干燥到一定固化程度,将其铺装在刨花板、中密度纤维板或硬质纤维板表面,经热压而成的装饰板。
PE钙塑板
钙塑板的主要原料为树脂、填料、发泡剂等。它是原料塑炼机混炼均匀压出片料在经模压膨化机膨化趋热开模,片料立即膨化成钙塑泡沫板。膨胀的长向膨胀1.7倍,厚度膨胀2倍。将热模中发泡的板材立即趁热真空成型。规格一般为500mm×500mm,厚度为6mm。
铝塑板
它是以高压聚乙稀为基材,加入大量的含有氢氧化铝和适量阻燃剂,经塑炼、热压、发泡等工艺过程制成。这种板材轻质、隔声、隔热、防潮。主要用于吊顶、墙面的面材。
胶合板(plywood)
合板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木,再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料,通常用奇数层单板,并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成,表板和内层板对称地配置在中心层或板芯的两侧。
微薄木贴面板
用水曲柳、柳按木、色木、桦木等旋切成0.1-0.5mm厚的薄片,以胶合板为基材胶合而成,其花纹美丽,装饰性好。
柳安木
材质的轻重适中,结构略粗,易于加工,胶结性能好,干燥过程稍有翘曲和开裂现象,多是用来做三合板或五合板。
杉木
材质松轻,易干燥,易加工,切面粗糙,强度中等,易劈裂,胶着性能好,是目前用得较普遍的中档木材。
楸木
木材有光泽,结构略粗,干燥速度慢,不易翘曲,易加工,钉着力强。
椴木
材质较软,有油脂,耐磨、耐腐蚀,不易开裂,木纹细,易加工,韧性强。适用范围比较广,可用来制作木线、细木工板、木制工艺品等装饰材料。
红木
材质坚硬,不易加工,不易干燥,握钉力强,胶结、油漆性能好。适作装饰板材及高档家具。
甘蔗渣刨花板
甘蔗渣是制糖后的残渣,经除蔗髓的蔗渣,其化学成分与木材相似,是很好的制板原料,由于蔗渣比重小,纤维质量好,制得的板材强度高,重量轻,吸水膨胀率低。属中密度碎粒板,其表面平滑,色泽美观,尺寸稳定性好,有良好机械加工性能和装饰性能。
用途:适用家具、建筑、车厢、船舶、包装箱等制作行业。
渐变结构刨花板
从刨花板的表面到中心,刨花逐渐由小变至粗大,表芯层没有明显的变化,用气流式铺装机铺装。表面细致平滑,强度高,尺寸稳定性好,具有良好的机械加工性和表面装饰性。
定向结构刨花板(OSB)
定向结构刨花板是一种以小径材、间伐材、木芯、板皮、枝桠材等为原料通过专用设备加工成长40mm,70mm,宽5mm,20mm,厚0.3mm,0.7mm的刨片,经干燥、施胶和专用的设备将表芯层刨片纵横交错定向铺装后,经热压成型后的一种人造板。由于OSB用了特殊工艺和许多专用设备,因此它具有抗弯强度高,线膨胀系数小,尺寸稳定性好,握钉力强,易于进行表面装饰等优点,被广泛运用于包装、建筑及车辆船舶制造等行业。
白蜡木(White)
坚韧而富有弹性,边材呈淡乳白色,心材由淡棕色到深棕色不等。木纹明显,粗粒。加工简单,用蒸汽法很容易弯曲。用途 豪华家具,地板,装饰线条,精细木工制品,运动器材,工具把手等。
白蜡木
坚韧而富有弹性,成奶白色或微带粉红。加工简单,用蒸汽法很容易弯曲,不过易于腐朽,因此不易用于外表。
防火板
防火板是用硅质材料或钙质材料为主要原料,与一定比例的纤维材料、轻质骨料、黏合剂和化学添加剂混合,经蒸压技术制成的装饰板材。是目前越来越多使用的一种新型材料,其使用不仅仅是因为防火的因素。防火板的施工对于粘贴胶水的要求比较高,质量较好的防火板价格比装饰面板也要贵。防火板的厚度一般为0.8mm、1mm和1.2mm。
大芯板
大芯板是一种特殊的夹芯胶合板,是由厚度相同、长度不一的木条平行排列,并紧密拼接而成,一般为五层结构。大芯板竖向(以芯材走向区分)抗弯压强度差,但横向抗弯压强度较高。
装饰面板
装饰面板俗称面板。是将实木板精密刨切成厚度为0.2mm左右的微薄木皮,以夹板为基材,经过胶粘工艺制做而成的具有单面装饰作用的装饰板材。它是夹板存在的特殊方式,厚度为3厘。装饰面板是目前有别于混油做法的一种高级装修材料。
夹板
也叫胶合板,三层或多层一毫米厚的单板或薄板胶贴热压制成。具有材质轻、强度高、良好的弹性和韧性,耐冲击和振动、易加工和涂饰、绝缘等优点。
桃花木
边材灰白带褐,芯材淡灰褐色。
槐木
边材黄白,芯材深灰。
三层结构刨花板
表层以较薄、较小的特制微型刨花,芯层用较厚、较大的粗刨花。用三个铺装头铺装。
刨花板(Flakeboard)
刨花板又称碎料板,是利用施加胶料和辅料或未施加胶料和辅料的木材或非木材植物制成的刨花材料等经干燥拌胶(如木材刨花、亚麻屑、甘蔗渣等),热压而制成的薄板。
刨花板分类如下:
1、根据用途分:分为A类刨花板和B类刨花板;2、根据刨花板结构分:a. 单层结构刨花板;b. 三层结构刨花板;c. 渐变结构刨花板;d. 定向刨花板;e. 华夫刨花板;f. 模压刨花板;3、根据表面状况分: 未饰面刨花板:a. 砂光刨花板;b. 未砂光刨花板。饰面刨花板:a. 浸渍纸饰面刨花板;b. 装饰层压板饰面刨花板;c. 单板饰面刨花板;d. 表面涂饰刨花板;e. PVC饰面刨花板等;4、按所使用的原料分:a. 木材刨花板;b. 甘蔗渣刨花板;c. 亚麻屑刨花板;d. 棉秆刨花板;e. 竹材刨花板等;f. 水泥刨花板;g. 石膏刨花板;5、根据制造方法分:a. 平压刨花板;b. 挤压刨花板。
桦木
生长于北半球,具有闪亮的表面和光滑的机理。呈白色,木心为微显粉红的象牙色或灰**。在易于腐朽的环境下不十分耐久,更多以夹板形式使用。如今用于结构、镶花木细工和内部框架的制作。
三聚氰胺板
三聚氰胺板全称是三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面人造板。是将带有不同颜色或纹理的纸放入三聚氰胺树脂胶粘剂中浸泡,然后干燥到一定固化程度,将其铺装在刨花板、中密度纤维板或硬质纤维板表面,经热压而成的装饰板。
密度板
密度板也叫纤维板。是以木质纤维或其他植物纤维为原料,施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板材,按其密度的不同,分为高密度板、中密度板、低密度板。密度板由于质软耐冲击,也容易再加工。在国外,密度板是制作家私的一种良好材料,但由于国家关于高度板的标准比国际的标准低数倍,所以,密度板在我国的使用质量还有待提高。
细木工板
细木工板行内俗称大芯板。大芯板是由两片单板中间粘压拼接木板而成。大芯板竖向(以芯材走向区分)抗弯压强度差,但横向抗弯压强度较高。
实才
实材也就是原材,主要是指原木及原木制成的规方。常用的原木有杉木、红松、榆 木、水曲柳、香樟、椴木,比较贵重的有花梨木、榉木、橡木等。
黄花木
边材浅黄,芯材黄褐。
分为全钢化玻璃、半钢化玻璃、区域钢化玻璃、平钢化玻璃、弯钢化玻璃等多种类型。适用范围:玻璃门、高级建筑玻璃幕墙、自动扶梯围栏、电话亭及展示柜。
水晶玻璃
它是用玻璃珠在耐火模具中铸成。玻璃珠以二氧化硅和其他各种添加剂为主要原料,配料后用火焰烧熔结晶而成。其外表光滑并带有各种格式的细丝网状或仿天然石料的点缀花纹。具有良好的强度、化学稳定性和耐大气侵蚀性。其反面较粗糙,与水泥粘结性好。是一种玻璃板状装饰材料,适用与内外墙装饰。
镜面玻璃
又称磨光玻璃,是用平板玻璃经过抛光后制成的玻璃,分单面磨光和双面磨光两种,表面平整光滑且有光泽。透光率大于84%,厚度为4—6mm。
热弯玻璃
原片玻璃经过热弯炉加热后在靠模中成形,两片热弯玻璃可进一步复合成热弯夹层玻璃。适用范围:各种汽车前后风挡及建筑圆弧幕墙、门窗玻璃等。
玻璃砖
又称特厚玻璃,有空心和实心两种。实心玻璃砖是用机械压制方法制成空心玻璃砖是用箱式模具压制,两块玻璃加热熔接成整体,空心砖中间充以干燥空气,经退火,侧面封严缝隙而成。
釉面玻璃
釉面玻璃是在玻璃表面涂一层彩色易熔性色釉,加热至釉料熔融,使釉层与玻璃牢固结合在一起,经退火或钢化处理而成。它具有良好的化学稳定性和装饰性,适用与建筑物外墙饰面。
玻璃锦砖
是以玻璃为基料或玻璃生料经磨成细粉并加入氟化物乳蚀剂、氧化剂等添加剂,利用烧结法或压延法制作而成。具有质轻、耐腐蚀、不变色等特点。玻璃锦砖一般用专用粘接剂或掺乳胶的水泥粘贴.
彩色玻璃贴面砖
这种由厚玻璃制成的面砖具有质轻、强度高、热稳定性好等优点。有不同图案、不同颜色、光彩夺目、粘贴方便等特点。
玻璃钢
玻璃钢(也称玻璃纤维增强塑料,国际公认的缩写符号为GFRP或FRP),是一种品种繁多,性能独特,用途广泛的复合材料。它是由合成树脂和玻璃纤维经复合工艺,制作而成的一种功能型的新型材料。玻璃钢材料具有重量轻,比强度高,耐腐蚀,电绝缘性能好,传热慢,热绝缘性好,耐瞬时超高温性能好,以及容易着色,能透过电磁波等特性。
中空玻璃
中空玻璃是由两层或两层以上普通平板玻璃所构成。四周用高强度、高气密,性复合粘结剂,将两片或多片玻璃与密封条、玻璃条粘接密封,中间充入干燥气体,框内充以干燥剂,以保证玻璃片间空气的干燥度。
通过多片玻璃及密封剂组合而成,对玻璃两侧的环境进行隔离,从而具有较好的隔热、隔音、节能效果。适用范围:厂房、机埸候机楼、机动车辆、冷柜、高级建筑、办公住宅楼等有隔热、隔音、节能要求的场合。
夹层玻璃(Laminated)
是由两片或多片浮法玻璃,用一层或多层聚乙烯醇缩丁醛薄膜(简称PVB,美国杜邦或首诺公司之品),经高压窑等设备的加压和加热工序组合而成。由于这种粘结材料具有良好的抗冲击性能和粘结性能,当玻璃受到冲击破裂时,由于其两片普通玻璃中间夹的PVB膜的粘接作用,不会像普通玻璃破碎后产生锋利的碎片伤人。同时,它的PVB中间膜所具备的隔音、控制阳光的性能又使之成为具备节能、环保功能的新型建材:使用夹层玻璃不仅可以隔绝可穿透普通玻璃的1000~2000赫兹的吻合噪声,而且它可以阻挡99%以上紫外线和吸收红外光谱中的热量。适用范围:屋顶、幕墙、天窗、银行、商店、车辆等安全性较高的领域和有防弹、防爆要求的特殊埸合。
浮法玻璃
浮法生产的成过程是在通入保护气体的锡槽中完成的。熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表面上,在重力和表面张力的作用下,玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整、硬化、冷却后被引上过渡辊台。辊台的辊子转动,把玻璃带拉出锡槽进入退火窑
热反射玻璃
热反射玻璃一般是在玻璃表面镀一层或多层诸如铬、钛或不锈钢等金属或其化合物组成的薄膜,使产品呈丰富的色彩,对于可见光有适当的透射率,对红外线有较高的反射率,对紫外线有较高吸收率,因此,也称为阳光控制玻璃,主要用于建筑和玻璃幕墙。
U型玻璃
U型玻璃(又称槽形玻璃)是一种新型建筑节能墙体型材玻璃,它由碎玻璃和石英砂等原料制成,具有光性好、隔热保温、隔音防噪、机械强度高、防老化、耐光照等特点。造型为条幅型,具有挺拔、清秀、线条流畅的时代气息,并有独特的装饰效果。而且安装方便,综合造价低,与普通钢平板玻璃结构相比,可降低成本20%-40%,减少作业量30%-50%,并节省玻璃与金属耗用量。
夹丝防火玻璃
夹丝防火玻璃是在两层玻璃中间的有机胶片或无机胶粘剂的夹层中再加入金属丝、网物,而制成的复合玻璃体。加入了丝或网后,有仅可提高防火玻璃的整体抗冲击强度,而且能与电加热和安全报警系统相连接起到多种功能的作用。该防火玻璃唯一的缺陷是透光度欠佳。
平板玻璃
平板玻璃是用石英砂岩粉、硅砂、钾化石、纯碱、芒硝等原料,按一定比例配制,经熔窑高温熔融生产出来的透明无色的平板玻璃。传统的玻璃产品,主要用于门窗,起着透光、挡风和保温作用。要求无色,并具有较好的透明度和表面光滑平整,无缺陷。
低辐射玻璃
低辐射玻璃是在玻璃表面镀由多层银、铜或锡等金属或其化合物组成的薄膜系,产品对可见光有较高的透射率,对红外线有很高的反射率,具有良好的隔热性能,主要用于建筑和汽车、船舶等交通工具,由于膜层强度较差,一般都制成中空玻璃使用。
镀膜玻璃
镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以改变玻璃的光学性能,满足某种特定要求。
中空防火玻璃
中空防火玻璃是当今防火玻璃的新品。它集隔音降噪、隔热保温及防火功能于一身的新型玻璃。它是在制作中空玻璃的基础上,只需在它有可能接触火灾或火焰的一面玻璃基片上涂覆一层金属盐,在一定温度、湿度下干燥后,再加工成形状各异的中空玻璃门、窗、隔断、隔墙、防火道等用的中空防火玻璃。
夹层复合防火玻璃
夹层复合防火玻璃是目前国内外市场常见而又极为畅销的透明夹层复合防火玻璃。它由两层或两层以上的平板玻璃中间夹以透明的防火胶粘剂组成。其防火性的强弱主要取决于防火胶粘剂性能的好坏。防火胶粘剂一般可分为无机材料(硅酸钠或又称为水玻璃),有机材料(丙烯酰胺及阻燃剂等)等两个大类。
夹丝玻璃
夹丝玻璃别称防碎玻璃。它是将普通平板玻璃加热到红热软化状态时,再将预热处理过的铁丝或铁丝网压入玻璃中间而制成。
压花玻璃
压花玻璃又称花纹玻璃和滚花玻璃,主要用于门窗、室内间隔、浴厕等处。压花玻璃表面有花纹图案,可透光,但却能遮挡视线,即具有透光不透明的特点,有优良的装饰效果。
安全玻璃
安全玻璃是指符合国家标准的夹层玻璃、钢化玻璃,以及用它们加工制成的中空玻璃。
三江平原生态地质环境系统构成特点与形成演化
一、三江平原生态地质环境系统的构成特点
生态环境是指人类的生物圈环境,即影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体。生态地质环境是从生态学角度出发,以人类所处的地质环境为核心,来研究人类生命环境与自然生态环境及其社会生态环境之间的相互关系,统称为生态地质环境。
(一)地质环境系统
地质环境系统是同人类活动密切相关的,同时,又与其他自然环境系统有紧密联系的地质空间,是人类生活和生产活动的最主要场所。地质环境系统是一个多成分系统,主要由地貌环境、岩石环境、土壤环境和水环境4个子系统组成。各个子系统之间,彼此相互联系、相互作用,进行着物质、能量的转换与传递。
地质环境作为一个特殊的地质空间,受到大气圈、水圈、生物圈和地球内部圈层等自然系统的作用和影响,也受到人类社会、经济系统的强大作用和影响。
三江平原是中生代和新生代以来形成的断陷盆地。古近-新近纪以来的新构造运动,大部地区以稳定下降为主,沉积的第四系河湖相松散堆积物厚达200~300m,岩性多为砂、砾石夹淤泥。地表土壤多为富有机质的泥炭土、沼泽土、黑土、草甸土、白浆土。在层状地形(台地、低平原、河谷平原)之下,埋藏了古近-新近系孔隙裂隙承压水和第四系厚度大而结构单一的砂砾石孔隙潜水。平原表面地势低平,坡度1/1 000~1/5 000,绝对高程34~100m。主要地貌有台地、Ⅰ、Ⅱ级阶地、高低漫滩等。微地貌复杂,碟形洼地、线形洼地、自然堤广布,古河道、河曲遍布。零星残丘残山兀立于平原中,基岩出露面积较少,但第四系基底均为基岩,从古元古界到新生代各类岩石均有,形成了地壳的地质环境。地表水系发育,河网密布,泡沼、牛轭湖星罗棋布,河道迂回游荡。
(二)生态系统
生态系统按形成条件,可将生态系统分为自然生态系统、人工生态系统和半自然生态系统。
1.自然生态系统
是未受或基本未受人类干扰或人工改造的、在一定空间和时间范围内依靠生物及其环境本身的自我调节来维持相对稳定的系统。按照栖息地或环境形态特征可将自然生态系统分为水生和陆地生态系统。湿地则是陆地和水体系统之间的过渡地带,那里水位线就在或接近地表,或者是由浅水覆盖的土地。而三江平原则以原生湿地生态系统占主导地位而闻名于世。
湿地一般有下述3种属性:即①在地下至少周期性地长出水生植物;②占优势的底质是未排出水的湿土壤;③如为非土壤底质,则每年的生长季节中的一段时间覆盖了浅层的水。
三江平原大规模开发前,由于气候湿润,水分充沛,平原区地表低洼,排水不畅,从而形成沼泽纵横交错的以自然生态系统为主的北国水乡的自然景观。以水为主的湿生环境,生长发育了茂密的喜湿植物群落和岛状森林,构成以湿地生态体系为主的自然生态体系。
2.半自然生态系统
农业生态系统是在自然生态系统基础上发展起来的一种生态系统,属于半自然生态系统。比如三江平原大面积水田属于季节性湿地生态系统;人类从事的林业、畜牧业和各种养殖业也属这类系统。
三江平原随着近50年来的大规模人工排水、开荒、烧荒、围垦沼泽草原,原始生态系统完全变了样,已由原来自然生态系统为主的环境转变为半自然生态系统为主的环境。
3.人工生态系统
人工生态体系主要体现在城市生态系统。本区较大的城市有:佳木斯、绥滨、富锦、桦川、宝清、抚远、同江、建三江、红兴隆等。
生态地质环境系统把人类作为一个生命系统,主要突出人在生态地质环境中的核心地位,人类活动是各种自然作用中最大的作用者,研究人类在自然界或社会经济领域中的生存环境与地质环境之间的关系。
鉴于此,结合三江平原,我们从与生态地质环境有关的因子:水、气候、植被、地貌、土壤、第四系松散堆积物、岩石来加以阐述。特别是三江平原经近50年开发以来,其由自然生态体系转变为半自然生态体系与人工生态体系所发生的各因子的变化来进行研究。
二、三江平原自然生态地质系统形成与演化
现代的水系变迁、地形地貌、土壤植被等是岩石圈、生物圈、大气圈和水圈长期相互作用的结果。而地壳运动与古气候的冷暖交替是控制地质形态时空规律及其古环境演变的主导因素。
(一)构造变迁与水系系统的形成与演化
本区地质环境的基本格架大约在8 000×104a前就已形成雏形。中生代末期和新生代初期以来,由于太平洋板块库拉脊的强烈扩张,更加剧了断裂复活和裂谷生成。随着板块作用和弧后扩张的断续发展,使古老的佳木斯隆起带和那丹哈达岭优地槽褶皱带产生分异。三江地堑、小兴安岭、完达山等地块继续上升,乌苏里江和挠力河流域发生北东向断裂。山地遭受风化剥蚀,使上部背斜轴部夷平。而三江地堑大约在晚侏罗世末开始活动,逐渐沉陷,接受了近2 000~2 500m厚的侏罗-白垩系沉积。由于后期日本海的强烈扩张,裂谷发展受到限制,直至日本海盆开始收缩,三江地堑复活。
古近-新近纪,区内锡霍特深断裂带,挠力河断裂带和西部在白垩系形成的伊-依断裂带继续发育,使两侧盆地不断扩大和加深。在距今约1 000×104a前的新近纪时,挠力河断裂和伊-依断裂再次活动,使其现在山前地带全部陷落归入三江平原。此同时,在局部地段,沿断裂带有火山活动,喷出玄武岩,形成玄武岩台地,台面微具起伏,而小兴安岭和完达山继续抬升,到现代已上升了400m。
大约在距今300×104a前,即第四纪初期,松花江在测区内开始形成。在早更新世中晚期,黑龙江已形成,约在福兴一带入松花江再北汇,但河流能量较小,尚未切穿嘉荫河谷。梧桐河也已形成,流出山口后汇入松花江。在创业至友谊一带,发育一圆形大湖。松花江到桦川时分两支,主流继续北汇与黑龙江汇合;另一支流过花马泻入此湖。
进入中更新世时,由于三江平原整体稳定下沉,致使沉积范围极广,古气候再度恶化,山区形成冰川。古三江湖南迁至宝清一带。同时在集贤、汤原一带有一处湖泊。古挠力河已形成,连同松花江南部的分支流一起北入黑龙江,乌苏里江还是一条近东西向的小河。黑龙江在中更新世中晚期已切穿嘉荫峡谷,同时松花江切穿依兰峡谷。距今(80~60)×104a时,山区仍继续上升。在中更新世晚期,古三江湖达到极盛时期,平原边缘的山麓地带被水淹没,普遍加积了厚度大、范围广的湖相粘土层。
晚更新世早期,又有一次强烈的地壳运动发生,山区继续隆升,并形成深切谷地,平原区整体稳定下沉,加积冲湖积层。小兴安岭东坡的各级河谷,从山区携带来的粗粒物质沉积在平原边缘,形成了冲洪积扇,晚更新世中期,三江平原河流量增大,经常淹没低洼地带,致使同江—集贤一线以东地区被水淹没,沉积了厚6~10m的砂质粘土。晚更新世末,平原区整体抬升,创业—友谊一带的大湖消失,平原的东部发育成挠力河、别拉洪河沼泽性河流。在距今(7~1)×104a前,冰缘作用十分强烈,形成各类典型的冰缘地貌。在山区广泛发育冰缘宽谷或冰缘河谷,在较大河谷中均形成埋藏谷地,使晚更新世早期的堆积物被埋藏。
全新世时期,随着晚更新世最后一次冰期结束,全球性气候的普遍转暖,使测区进入近代和现代温暖湿润的气候环境,其自然地质环境开始了一个新的发展时期,区内的很多水系支流业已形成,河流下切,侵蚀作用加强,已形成的堆积平原部分遭受侵蚀切割,“三江”干流量增加,弯曲度加大,迂回摆动,心滩、边滩、岛屿及现代堆积物形成,黑龙江在绥萝地区留下6条古河道,最后回归到中俄边境上。这样,经过漫长的时间,内外地质作用,最终形成了目前的“两山”、“三江”、“一平原”的自然地质景观。
(二)植物与气候系统的形成与演化
三江平原,地势低平,沼泽广布,地表植被基本上以沼泽植物和草甸沼泽植物为主,高大的乔灌木只在低山丘陵处才有零星的分布。然而,在平原的形成过程中,却经历了与现代完全不同的几个植物群演替和多次气候变化过程。
新近纪孢粉组合特征的分析,证明古近纪末新近纪初罗汉松和铁杉在该区广泛生长,罗汉松和铁杉在我国目前只在南方的云、贵、川地区分布,落羽杉在新近纪开始之后,由于地形的变化,气候不如古近纪那样炎热、湿润,因此罗汉松和铁杉分布大大减少,只在低洼湖沼,小溪两旁有零星分布。云杉与罗汉松、铁杉花粉同时大量增多,说明这些高大乔木随着山体高度的变化,显示出明显的垂直分带特点。喜凉的松和云杉主要在山体最高处生长,罗汉松、铁杉则在低山、丘陵地区生长。中新世早期,总的气候属于暖温带向温带过渡的温暖、湿润气候方向发展,但是松和云杉大量出现,说明新近纪开始与古近纪气候相比有明显的温凉特征。植物群明显是以针叶树为主的针阔叶混交林。
中新世中晚期,气温又有回升。茅荑花序为主的孢粉组合代替了松、云杉、罗汉松、铁杉为主的孢粉组合。温带的茅荑花序植物大量出现,还有少量的亚热带落叶或常绿分子参加,如山毛榉、枫香、山核桃,这些常绿乔木出现,标志当时气候已经由中新世早期温凉气候又转为较温暖、湿热气候。当时植物群是以温带阔叶树为主的针阔叶混交林。
上新世开始,该区气候逐渐恶化,从孢粉组合中看出一些喜温的阔叶树,如鹅尔枥、枫杨、胡桃花粉大大减少,草本植物花粉逐渐增加,这些都说明森林面积与中新世时期相比大大减少。华北地区上新世与该区有相似之处,但是乔灌木树种,无论从数量和种类都不如华北地区丰富。由于气候逐渐向寒冷转干方向发展,因此大量的喜温的阔叶树逐渐向远东和小兴安岭山地迁移。
第四纪,全球性气温下降,植物群也随之发生与新近纪不同的变化。温带阔叶树种类和数量逐渐减少,反之,寒温带植物群成分逐渐增多。周围邻区山岳冰川的出现和消融,对该区气候是有直接影响的。因此,第四纪以来孢粉组合交替出现(植物替变化)与气候冷暖、干湿变化相适应。
早更新世与中更新世初期均出现松、桦为主的孢粉组合,耐寒的针叶树如松、云杉、冷杉随着温度降低,分布高度逐渐下降。丘陵岗地排水较好的沟谷布满桦树灌丛,广阔的平坦地带,草甸类型植物大量出现,构成以松为主的森林草原景观和桦为主的灌木丛林。具有大陆性寒冷偏干的气候。
早更新世与中更新世晚期孢粉组合是以松、桦、栎为主。组合中栎和胡桃花粉增加,标志着气候由初期寒冷、变干向较暖、较湿方向发展。随着气候转暖,栎树分布范围扩大。这种以松桦、栎为主的针阔叶林与现今小兴安岭和远东沿海山地植被有些相似。说明当时气温比现今要高。
晚更新世,三江平原是处于黑龙江、松花江、乌苏里江三大江汇流冲积作用时期,该区别拉洪河组下部构成松、云杉为主的孢粉组合。耐寒的针叶树在本区相继扩大分布,说明气候又进入寒冷时期。同时在组合中还出现了一定数量的卷原形和泥灰藓孢子,这又进一步说明当时气候不仅变冷,而且较潮湿,地面局部积水较多,沼泽开始发育。别拉洪河组下部浅**粉细砂之上普遍发育富含有机质淤泥层和泥炭层中,孢粉主要以松、榛为主,说明当时由于气候变冷,高大的乔木退居山区,广泛发育的是耐寒的灌木丛林及温草甸植物。猛犸象-披毛犀动物化石主要出露在别拉洪河组上部,这进一步说明晚更新世由于气候普遍转冷,大批猛犸象-披毛犀动物群由西伯利亚逐渐向我国东北三江平原、松辽平原以及华北平原迁移。因此,晚更新世时期通过孢粉和动物群分析,说明当时处于寒冷时期,植物群是以针叶林、灌木丛林、草甸为主。
全新世开始之后,世界性气候普遍转暖,三江平原晚更新世广泛分布在粘土层中冰冻裂隙和融冻泥流,随着全新世气候转暖,大规模融化,构成了该区沼泽发育的特殊地貌类型———碟形洼地,泥炭就是在碟形洼地基础上开始发育。
该区全新世泥炭层中孢粉组合划分出三带可与辽东半岛南部全新世泥炭层对比。桦属占优势带相当于普三兰店泥炭层,代表转暖变干的北方期气候。以栎为主的阔叶林带相当于大孤山泥炭层,代表温暖、湿润的大西洋期,这个时期是泥炭发育形成最适宜时期。松占优势相当于前洼地泥炭层,代表大西洋和北方期,反映较冷、较湿的气候。
(三)史期地质环境的变化
根据考古资料,在距今45 000~22 000a间,为末次冰期的一个间冰期,本区气候相对变暖。这时源于华北的新人(相当于山顶洞人)分数支迁徙东北,其中有几支到达本区。当时的气候与现在大体相当,温暖而湿润,山上生长松桦、云杉、榛、蕨、栎、桤等植物,三江平原生长着草原植落和发育着众多的湖泊。在草原和森林中,栖息着大量的猛犸象、披毛犀、野马、野牛、虎熊、鬣狗等;水中生活着各种鱼类和水生动物。广大地区一片鸿蒙初开、混混洪荒、榛莽济济、繁茂昌盛气象。这时的人们已学会了钻燧取火,集体居住山洞、土洞或用木石搭架的屋里,过着、、放牧、集的生活。
晚更新世末,由于全球的冰川分布,迫使猛犸象离开了原来的生活环境而迁移,这对本区猛犸象分布带来一定影响,同时人类的活动也对猛犸象的迁移起了一个加速的作用。在境内许多地方,发现了人类食用猛犸象的“庖厨垃圾”,在饶河县小南山,找到4~5个猛犸象个体的牙齿,并伴有旧石器。因此猛犸象在境内曾作为古人类的对象。大约在距今15 000a前,全球气候恶化,盛冰期来临。猛犸象为了生存,被迫沿着西伯利亚通过白令海峡的冰桥一带迁移北美。而残留本区的猛犸象由于环境的变化和人类的捕杀,使它们逐渐灭绝了。
在6 000a前,人类进入新石器时代,三江平原出现了新开流文化,其文化遗存产于各级河谷的高河漫滩。古人类居住地域,主要沿乌苏里江、黑龙江、松花江及挠力河流域一带,多依山傍水,毗邻森林以居。从抚远、饶河等地已经发掘出的历史文物看,有新石器时期人类制造的石斧、石刀、骨器、玉器、陶罐等。在2 200~3 000多a前的周秦时期,我们的满族祖先———肃慎人开始进入了氏族社会。他们利用这里的大好自然,制造梏矢、砮石和网罟等工具,,耕种原始农业,繁衍生息,创造了灿烂的文化,从而开创了人类对自然地质环境的征服活动历史,托出了一个丰富多彩的地质环境和人类主要发祥地之一的风貌。这也说明肃慎等民族的人们在极其艰苦的地质环境里顽强地生存繁衍,劳动于这块神奇的土地上,并不断地改造地质环境、建设居住条件,开拓新的领地。不过大面积的原始森林和沼泽区仍处于尚未受到人为干扰的自然生态系统和自我调解之中。
在最近1 500a以来的历史时期,当时本地主要为土著人,汉晋时为扶余和挹娄人,南北朝时为勿吉人,隋唐时为靺鞨人,辽金时为女,清朝时为满洲人,再加上赫哲人、鄂伦春人。他们生活在“土地多山险”、“土气极寒”的环境里,“食五谷”、“入山行猎”、“衣麻布”。居住在夏季支木坡草为舍、冬则掘地穴以为屋,过着半定居或不定居的生活。由于这一带山多林密,川原丰饶,江河纵横,山禽、野兽、渔产等极盛的优越自然地理、地质环境,所以适宜人类的生产和生活及繁衍。随着人口的增加和阶级社会的出现,本地区古代村落得到发展。据考古发现了唐辽时代的古城堡,金、北宋时代渔猎部落的墓群,元明时代的古驿站废墟等。这些村落的兴起和存在,为人们在这一寒冷地区的生存和征服自然起到了积极作用。但是,由于生产力水平有限,人们往往不能同大自然抗衡而是敬畏大自然。还有人们的存在仅以猎取食物为主,渔猎、集、耕种范围的局限性、边缘性和需求食物量的有限性,还尚未形成对自然生态地质环境的冲击和压力。加之清朝开国初视东北为其祖先发祥圣地,防止满人汉化,曾取“四禁”政策,这在客观上对保护地质环境生态系统平衡起到了一定的积极作用。这期间这里的气候经历了几次冷暖波动,直到近代逐步形成了一个稳定的寒温带大陆性湿润气候,旱、涝及正常年份各占1/3,一个新构造运动较缓、地震活动较弱的较稳定的适于人类生存的地质环境。
1880年清廷全面解除对东北的禁令,取“屯垦实边,警防俄患”的对策,颁饬“放荒、免税、补助”三事,奖励向东北地区屯垦守疆。从此大量荒民如潮水般涌进来,“土地开发之后,不断斩木为屋,辟地成田”;放火烧荒,听其自便,淘金伐林,碍难禁止,揭开了本地区的开发历史。加之清末外强入侵,日、俄两国对本区森林和砂金进行掠夺,原始森林环境和矿产受到冲击。1925年区内建成了铁路,开发了鹤岗、双鸭山的煤田,这对以后的区域经济布局产生了决定性的影响,逐渐改变了原始景观,并对地质环境造成了一定的危害,形成一系列地质灾害。
20世纪30年代,日本帝国主义侵占东北,修建了中东、绥佳等铁路线,掠夺式开发这里的煤炭和森林。为了围剿和封锁抗日联军,取放火烧山的政策,有时大火绵延数十里。他们以“拔大毛”等方式大肆对森林乱砍滥伐,使山中林木遭到严重破坏,部分地区变成了荒山秃岭,森林生态系统原生环境发生了改变,掠走煤炭亿吨以上。其后果导致地表坡面侵蚀加剧,水土流失严重,生态失去平衡,自然地质环境遭到破坏。
新中国成立后的大规模开发始于20世纪50年代,先有青年志愿垦荒队,后有王震将军率领10万转业官兵来到“北大荒”屯垦戍边。60年代,又有40万知识青年上山下乡开发北大荒。80~90年代,又对三江平原进行三次大规模的“立体式”开发,原始沼泽草原开垦殆尽。在三江平原地区开垦出200×104hm2的黑土地,造就了36个农场和数不清的连队村庄,将苍莽荒芜的原野改造成富饶美丽而生机勃勃的良田,使之成为我国重要的商品粮基地之一,使这片荒原沼泽变得无比壮美与辉煌。但是在开发商品粮食基地的同时,也破坏了三江平原的原生环境,如不及时进行规划治理,必然使三江平原的生态地质环境向恶劣化方向发展。
由此可见,东北在新中国成立初期直到20世纪50年代中期,随着国民经济恢复时期的建设,三江平原属于低水平温饱式开发时期。1953年至20世纪60年代,是“专一开荒务农”的时代,沼泽草原受到破坏,但是自然生态地质环境系统还有巨大的自控调节作用,一时生态破坏危害程度没有被人们所察觉。60~70年代末,三江平原在生态环境建设上实行重开发、轻建设、求产出、少投入,只顾眼前利益、不顾长远利益,只顾自己着想、不为子孙后虑等掠夺经营方式,使生态地质环境遭到极大的破坏,这时生态破坏和遭到大自然的报复与惩罚已明显表现出来。80年代初到1996年,三江平原取立体开发,共开荒20×104hm2,旱田改水田30×104hm2,打机井3万眼左右,兴修水利动用土石方5×108 m3,改造中低产田150×104hm2。这样就造成沼泽急剧减少,生态系统恶化严重,特别是气候干旱和局部地段地下水大幅度下降,生态地质环境所受到的压力越来越大。19年至今,以三江平原综合开发与环境整治规划开始实施,三江平原的湿地全部停止开垦,这一时期的生态地质环境保护与建设已进入规划和决策时期,使生态地质环境得到一定的恢复。
城市环境演变过程是从矿区建设、农场建设、商业区建设、交通枢纽规模不断扩大开始,发展成工农相对结合的乡镇人口集中区,进而发展成大中城市。由于城市人口增多,密度增大,一系列环境问题发生了,结果是封闭式的自然生态系统→小型的城市、矿区、乡镇生态系统→大型的城市、矿区、农场生态系统→开放式城乡结合生态系统。
从以上分析可以看出,对生态地质环境系统产生压力、使环境恶化变迁的原因,主要作用是人类经济活动的范围与规模,其中尤以当代农业、林业、矿、工业活动影响最大,特别是人口的大量增加。在短时间内改变地球原始风貌,使地质环境急剧恶化,使人类面临“人口、”问题的严重挑战。可见,三江平原的人口增长和人类的经济活动与地质环境的变化有密切的内在关系。
(四)未来生态地质环境系统的演化
生态地质环境系统是在时间中不断形成、发展、变化的,而不是一成不变的。
由于人类活动的加剧,未来本区气候可能转暖,本区气候可能与现今的辽宁省相当。日照充足,干旱时间延长,春季风力加大,冻结时间短,岛状多年冻土将完全消失。由于冻害造成的一些工程地质问题和对农业生产造成的影响有可能得到解决。
三江平原的开发与湿地破坏,引起了黑龙江省和国家的重视。黑龙江省已作出要建立生态省的目标,已将三江平原的生态建设纳入规划之中。国家也已出台了一些法规政策。退耕还林、退耕还湿,保护生态环境已在三江平原展开。因此,三江平原的生态地质环境系统将有所好转。人工林地将增加,森林覆盖率将提高,湿地保护面积将继续扩大,矿山生态破坏恢复治理将提高,生态农业的规模将扩大,个别生态环境方面的恶化趋势将减慢,水土流失面积将逐年缩小,地表水的污染程度将减轻,生物种类减少的数量将下降,洪涝将减少。同时也应看到富锦引水灌区、绥滨“引黑”灌区及一些自然保护区的建立将改善三江平原东部水分补给,生态退化将明显遏制。而且对调节水均衡、防风压沙、增湿调温、改善气候等有显著效果。
总之,三江平原未来生态地质环境系统正面临着一场严峻的考验。我们应该清醒认识到,一旦生态地质环境发生破坏,要想恢复也是十分困难的,需要几十年乃至上百年的治理与恢复。尤其人是最主要因素,如果人们继续破坏环境,那么生态地质环境系统可能恶化更严重。如果人们下决心保护与治理生态环境地质系统,那么恶化的生态地质环境系统会明显得到改善。所以对未来生态地质环境系统演化的预测是应用科学观点、超前意识、动态变化,并具有一定警告性。
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生物进化论告诉我们,地球上所有生物都是同一起源的,处在同一棵进化大树的枝枝蔓蔓上。人类这个群体也是这棵大树上的一部分,属於动物界—脊索动物门(脊椎动物亚门)—哺乳纲—灵长目(类人猿亚目)—人科。而实际上人科仅仅是为满足人类自以为超然的主观愿望而设的,人类根本只是猩猩科中的几个相近属,黑猩猩与人之间的差距相比其与大猩猩要近得多。所以人类的进化也是与其他生物的进化一样,符合生物进化论的普遍规律。地球上曾经出现过的人类,究根探底都是同一起源的,这也是进化论的基本原则。现存的人类属於一个物种,使我们觉得人类很特别、很孤单。其实,从发现人类化石最早的440万年前起,人类谱系的演化经历了一个相当曲折多元化的过程。至少有四个属17种人类物种先后出现,在180万年前的肯尼亚甚至同时有四个物种生存於同一区域内1。古人类学为我们建立了人类的总体粗线条谱系,最新的现代分子生物学手段又使我们有能力著手构建现代人类的精细谱系,探究现存的人类是怎样产生、分化和演变的奥秘。
图 1 根据人类化石推测的系统树
一 多地区起源说是否一厢情愿
人类经历了漫长的进化演变历程,从东非直立人(Homo ergaster)进化到早期智人(H. heidelbergensis, H. neanderthalensis),一直到约10万年前进化到晚期智人(H. sapiens sapiens),即今天的现代人类。最初的人类可能出现於500到700万年前的非洲,这一观点在学术界没有太多争议2。然而,现代人类如何发展而来?这疑问一直引起学术界的广泛兴趣,并且争论持续不断。目前关於现代人类起源最主要的两种观点分别是非洲起源学说和多地区起源学说。两种说都认为直立人起源於非洲的东非直立人,然后大致在100万年前走出非洲,迁移到欧亚大陆。但非洲起源学说认为现代人类起源於10万年前非洲的第二次迁移,走出非洲以后完全取代了其他地区的古人种。多地区起源学说又称独立起源说,认为世界各地的人类是独立起源,即由各地的非洲直立人、海德堡人、尼安德特人、东亚直立人各自独立进化到现代人类的几大人种(亚种)。
非洲起源学说自80年代末首次提出后,得到许多考古学证据支持。然而在包括中国大陆在内的东亚地区陆续出土了大量人类化石,这种化石存在形态一致性的延续和在地域上的广泛分布。因此许多考古学家和古人类学家对非洲起源说表示质疑,他们认为亚洲与非洲一样存在著「直立人→早期智人→现代人」的进化演变历程,因而认为现代人类起源是多地区的。1987年,卡恩(Rebecca Cann)等人运用母系遗传的线粒体DNA多态性研究,提出了著名的「夏娃说」,揭开了运用遗传学方法探索史前人类历史的序幕3。「夏娃说」以及对欧洲尼安德特人的遗传学分析结果都支持非洲起源说。於是此观点在考古学及古生物学界引起了轩然大波,这样就使得包括中国大陆在内的东亚地区成为验证人类起源模式最受关注的地区。
值得注意的是,多地区起源说也很难解决进化论方面的悖论。生物进化中常常是在生存条件好的时期发生大量物种,当环境改变时则物种大量灭绝。所以淘汰的物种是绝大多数,存活的是极少数。这100万年来,亚欧大陆几段生存环境恶劣的时期足以淘汰与其他动物生存能力没多大差异的古人种,各地的人种为何都要存活下来了,而不是与其他生物一视同仁地遵循进化论的淘汰法则?两个物种在分开后,必然是随著时间的久远,差距越来越大。但是按多地区起源说,人类却很奇怪,即便直立人、早期智人和晚期智人没有物种的差别,他们在这100万年里非但差距没有变大,而且还变小了,甚至100万年的差距还不足以使各人种产生生殖隔离。人类又特立独行地违反进化论的距离法则。我们不禁要问,多地区起源说为人类勾勒的进化路径,是否太一厢情愿了?
二 源於非洲的现代人谱系
「夏娃学说」引起了许多争议,但是随著遗传学技术的不断成熟,这些争议陆陆续续地尘埃落定。运用遗传学技术研究人类群体的进化,就是利用一些遗传标记来追溯人类群体起源迁移发生的大致时间及路线。目前研究早期人类进化和迁移最理想的遗传标记,公认是Y染色体拟常染色体非重组区段的SNP标记(NRY)4。这是由於人体内只存在一份父系遗传Y染色体非重组区,可以有效地排除交换重组的混血干扰;同时SNP突变率低更能稳定地遗传,可以忠实地记录进化;再由於以单倍体存在的Y染色体,其有效群体大小只有常染色体位点的1/4,所以易产生人群特异性的单倍型。
2001年斯坦福大学的昂德希尔(Peter A. Underhill)等人利用变性高效液相层析技术(DHPLC),分析得到了218个Y染色体非重组区(NRY)位点构成的131个单倍型,在对全球1,062个代表性个体考察结果显示明显的群体亲缘关系5。这是目前遗传学技术发展的可用於人类进化和起源研究最多的遗传标记,通过对这218个NRY在全世界各地区代表群体中多态性分布清晰展示了现代人类的种群大致聚类树。
图 2 Y 染色体非重组区(NRY)单倍型系统树(最大简约法)
图2展示的系统树从上到下代表了分支产生的早晚。很显然,最早的分支都发生在非洲人群中,而后再分出欧洲和亚洲。美洲和澳洲的分化都发生在亚洲的分化之下。这说明人类从非洲人群分出欧洲和亚洲人群,美洲和澳洲人群又起源於亚洲人群。这就是与「夏娃学说」相印证的「亚当学说」。根据突变的速率计算出来的非洲人群分化出欧亚人群的大致时间是十多万年。
三 东亚现代人群起源
对东亚人群的起源,争议一直颇多。许多古人类学家至今坚持东亚也是现代人的一个发源地,但是遗传学的研究越来越不支持这种观点。
1998年褚嘉佑等人利用30个常染色体微卫星位点(Microsatellites)分析了28个东亚人群,包括汉族的南北人群的遗传结构,结果都支持现代中国人来源於非洲,并经由东南亚进入中国大陆6。由於微卫星位点突变率较高,对研究较久远的人类进化和人群迁移有一定的局限,因此来源东亚地区的资料并不能令人信服排除多地区起源的说。
1999年宿兵等人7利用19个Y-SNP构成的一组Y染色体单倍型,这19个Y-SNP覆盖了所有东亚和太平洋地区群体具有的单倍型,用这一套单倍型来系统研究包括中国在内的东亚人群的起源和迁移。这一研究将克服褚嘉佑等人的研究因使用常染色体微卫星标记和样本量少带来的遗憾。研究的样本量为925份个体,包括中国少数民族和各省份的汉族个体、东北亚群体、东南亚群体和来自非洲、美洲和大洋洲的群体。
图 3 东亚地区晚期智人迁移路线
在由19个位点组成的16个单倍型中,一半为东亚人群特有的单倍型。这一明显的群体特异性为研究人群迁移和人群间基因交流提供了理想的工具。研究发现南方人群的基因多样度高於北方人群,各人群的遗传多样度按东南亚非汉族人群、南方汉族人群、北方汉族人群、北方非汉族人群排列逐渐下降。而且南方的单倍型种类包括北方所有的种类。这种单一的梯度格局提示了一种重要的资讯,因为突变发生时间远早於迁徙,这些突变不是在迁徙后形成的,所以迁徙应该是顺著梯度下降的方向进行的。这揭示人类进入东亚始於南方。东南亚群体中的单倍型几乎涵盖全部中国和东亚的特异单倍型,因此东南亚可能是早期由非洲迁来的人群进入东亚的第一站,从那儿开始中国人的祖先从东南亚进入中国南方,而后越过长江进入北方地区。这一发现与线粒体DNA单倍型分布相符。
在东亚群体的Y染色体多态性分析时发现有两个关键的突变位点与东亚群体的非洲起源及随后的迁移密切相关。所有现代东亚人的Y-SNP单倍型均来自较晚发生的突变,更早的类型仅非洲群体所特有。因此研究认为在所有被观察的739个东亚个体全部来自非洲,这揭示走出非洲的群体有可能是完全代替东亚的当地群体,这种可能性只有进一步扩大东亚人群的研究样本量才能证实。诚然,东亚地区在地质史上是很特殊的,据认为冰川期气候在中国南方仍能适应大型哺乳动物生存繁衍,而中国古人类化石有连续性特徵。虽然这些证据仍有争议,但很难否认会有少数10万年之前的中国「原住民」(早期智人 Homo sapiens)与后来出於非洲经由东南亚进入中国的「新移民」(晚期智人)共同构成了现代中国人的祖先。
2000年柯越海等利用了M89、M130和YAP这三个古老的Y-SNP,对来自中国各地近12,000份男性随机样本进行了基因分型研究8。其目的就是在扩大东亚地区样本量的基础上看这种即使存在也贡献率极少的不完全取代的可能性。所选择的三个Y染色体多态型M89、M130和YAP是在M168突变型的基础上产生的三个突变类型。据认为M168是人类在非洲时产生的突变型,其原始型仅出现在东非人群,除非洲以外的现代人及部分非洲人都带有M168的突变型。M168是现代人类单一起源於非洲的最直接证据。非洲以外地区没有发现个体具有比M168更古老的突变型例子。该项研究结果显示万多份样品无一例外具有M89、M130和YAP这三种突变型之一,并没有发现个体携带有以上三种Y-SNP突变型之外的类型,也没有出现破化系统树的单向性的同时具有M89、M130和YAP突变的个体。这一结果与非洲以外的世界其他地区的基因分型结果是一致的。因此研究显示了Y染色体的证据并不支持即便是对中国现代人起源可能起著极小作用的多地区起源说。
因此,遗传学研究尤其是Y染色体证明,东亚的现代人具有共同的非洲起源9,大致在距今18,000-60,000年前最早的一批走出非洲的现代人进入东亚的南部,然后随著东亚的冰川期结束,逐渐北进,进入东亚大陆。另一支迁移的路线从东南亚大陆开始,向东逐渐进入太平洋群岛。
至此,对包括中国大陆在内的东亚现代人群体的一系列遗传学研究,填补了过去在现代人类起源研究中缺乏东亚人群资料的情况,同时,通过线粒体、常染色体和Y染色体微卫星标记和单核酸多态性等多种遗传标记和分型手段对东亚群体的广泛研究,均表明现代东亚人群来自於非洲,支持非洲起源说10。
图 4 东亚地区发现的人类化石年代分布显示出的化石断层
多地区起源说对东亚地区提出质疑的依据是东亚尤其中国大陆发现的大量化石和考古学遗物11。然而在最重要的化石证据上确实出现包括中国在内的东亚地区的化石断层,而且是在现代人起源的关键时期,即4-10万年之间。遗传学的解释认为这种化石上出现的断层并非偶然,是由於东亚大陆在这一时期大量的生物物种灭绝造成了这种断层,因为6-10万年前的人类化石断层与第四纪冰川期在该地区存在时间大体相符。解释这一现象的可能原因是由於在距今5-10万年前第四纪冰川的存在,使得这一时期包括中国大陆在内的东亚地区绝大多数的生物种类均难以存活。在冰川期结束后,非洲起源并经由东南亚由南及北进入中国大陆的现代人成了这块领地的新居民。
四 分化年代估计——STR显示的遗传距离
为了估计早期现代人类进入中国的年代,宿兵等对含三个在汉族—藏缅民族中较多的单倍型(H6、H7和H8)的个体用三个微卫星标记位元点DYS389,DYS390和DYS391进行基因型分型12。这一研究共筛选并分析了160个携带有M122突变汉族特异性单倍型的个体。
根据祖先有效群体大小(Ne),微卫星标记的突变速率(μ),群体中积累的突变数目(V),对人群分化发生年代有一公式可以计算:
t = -Ne ln(1-V/Ne μ)
该公式适用於经历了一次较强的瓶颈效应后产生快速增长的群体13,即从母群体中分化出一小部分人群,再增殖成子群体。对於公式中有效群体大小的估算,目前普遍接受的现代人男性的有效群体大小为5,000-10,000。因为考虑到亚洲群体比非洲群体的遗传多样性要小,亚洲男性群体的有效个数被定为750-2,000,突变率为0.18%,20年为一代。
图 5 汉藏语系人群的起源及迁移示意图
据此在全部研究过的含M122突变的群体中得出M122C突变发生的年代大致是在18,000-60,000年前,在汉族和藏缅民族的M122突变个体中计算得出两者的分野为5,000年(此年代由DYS390推算而得,是三个微卫星位点年代中最大的)。一般而言,单纯从遗传学角度对古代人类的群体迁移和基因突变年代的精确估算困难非常大,因为在上述公式中有效群体大小和突变率的估计带来的偏差直接影响结果,但作出这样的年代估算与体质形态学和考古学在齿型、石器和化石的发现相符。考古学研究表明涵盖中国北方地区的北亚人种特有的Sinodont齿型发生在18,000-25,000年前,而这种齿型是由东南亚地区的类Sinodont齿型演变形成的,这与我们用公式推算出的M122C发生年代下限是相符的。此外,在西伯利亚、贝加尔湖和阿尔泰地区近来的考古学研究表明,这一地区的人类石器文明出现在25,000-45,000年前。如果西伯利亚和整个东亚群体由非洲起源并经东南亚迁移而形成,那麼现代人类进入东亚地区应该在北亚出现石器文明之前。认为M122C突变估算年代的上限60,000年前更接近於事实了,因此研究认为18,000-60,000年是早期现代人迁入东亚所造成的瓶颈效应的年代。据此,该研究认为随著冰川期逐渐消亡,非洲起源的现代人约在六万年前从南方进入东亚,在以后的数万年中逐渐向北迁移,遍及中国大陆,北及西伯利亚。大约在8,500年前,在经历了漫长的蒙昧时期后,以仰韶文化为代表的最早的中华文明开始在黄河中上游地区萌芽。
研究者对於世界人群分化年代的估算也作了大量的工作。坦普尔顿(Alan R. Templeton)在今年3月的《自然》(Nature)总结了这方面的研究结果14。由於不同的遗传突变记录了不同的,他发现,现代人走出非洲并不只是一次。至少在84万年到42万年前就已经有少部分人走出非洲了。而以线粒体及Y染色体估算,绝大部分人类走出非洲的时间是15万年到八万年前,之后又发生了几次人群的回流和进一步扩张。与现代人完全取代古人类不同的是,一批批走出非洲的现代人相互融合,构成现代的世界人群。
五 精细的人群渊源分析
遗传学研究人类谱系达到较精细的程度,就会对发现复杂的人类群体很难找到头绪。语言学研究以其翔实的材料和客观严谨的方法把人群进行了系统分类,为遗传学研究提供了最理想的线索。东亚地区人群主要分为汉藏语系、阿尔泰语系、侗台语系、苗瑶语系、南亚语系以及南岛语系六个系统,其中汉藏语系无疑是很重要的。特别是关於汉藏语系的起源,以及汉语族与藏缅语族的关系问题,引起学术各界的广泛关注。钱亚屏等15和宿兵等16在2000年分别报导了对於汉藏语系不同群体的遗传学研究,结果表明:汉藏语系群体的祖先最初来源於东亚的南部,在约20,000到40,000年前,一个携带Y染色体M122突变的群体最终到达了黄河中上游盆地,然后在约10,000年前,由於粟谷农业的出现,新石器文化开始在这个地区发展起来。人口的增长使群体必须扩增新的居住地,这样在约5,000-6,000年前出现了两个语族的分野。其中一个亚群,被称为前藏缅语族群体,离开黄河流域,向西及向南迁移,最后在喜马拉雅山脉南北居住下来。这次迁移就是沿著著名的「藏缅走廊」进行的,这条通道始於黄河上游地区,向西到达青海省,向南到达喜马拉雅山脉。其中景颇语支一直向南,穿过喜马拉雅山脉到达今天的缅甸、不丹、尼泊尔、印度东北及云南省的北部。在与一支来自中亚或西南西伯利亚带有YAP突变的群体发生大范围混合后,藏语支向喜马拉雅进发并最终扩散到整个西藏。缅彝及克伦语支向南到达云南西北部,最后到达越南、老挝及泰国。在这5,000年中,另一语族,即汉语族主要向东向南扩增,最后在中国各个地区居住下来。
南岛语系的起源问题也是学术界和大众都很关心的问题。这个语系的人群分布在整个太平洋和印度洋岛屿和大陆边缘。关於太平洋中群岛上的波利尼西亚人群的起源,有两种流行的说。第一种称为「快车」说,认为4,000-5,000年前从南部中国向东的一次快速迁移,第一站到达台湾,然后到达包括波利尼西亚的太平洋群岛,即认为波利尼西亚起源於台湾。第二种说认为附近的密克罗尼西亚是波利尼西亚起源地。2000年,宿兵等17利用Y染色体研究结果否定了以上两种说,认为东南亚的现代人类有部分到达台湾,另有部分1,500年前进入太平洋群岛,到达波利尼西亚(这可能是在史前人类最远的一次迁移),两支迁徙毫无关系,在遗传向量距离上也截然相反。
最近的研究提供了越来越多的群体的精细资料,使得东亚的六系人群之间的关系渐渐浮现。根据复旦大学现代人类学中心的最新资料,这六个系统之间的亲疏关系很有可能符合下面的结构。
图 6 东亚人群系统间可能的亲疏关系
尽管对於澳大利亚土著群体和东亚人群(包括讲南岛语的太平洋群岛)的遗传关系依然不很清楚,但从Y染色体和常染色体的证据显示他们从非洲起源后独立迁移的两支群体。
由此可见,Y染色体研究可以分析许多精细的结构。相比之下,线粒体的资料就逊色得多了。线粒体上用得最多的两个区段是D-loop和Region V,但是两者的突变都太古老,在人类走出非洲之前就全有了。D-loop上CRS标准序列是欧洲人最常见的,但在我国南方也占到10%多的比例,其他序列类型也是只具有大致的人种分类意义。Region V中有9bp的重复,根据重复数分 I 型、II 型和 III 型,II型最多,III 型很少,I型的比例相对意义较大。在东亚人群中, I 型在北方较少,长江以南较多,向南又少,到太平洋又剧增,很难说明甚麼问题。故而,线粒体一般很少用作局部人群的结构分析。
六 中亚人群向欧美的扩张
对於东亚以外的欧亚大陆其他地区及美洲群体的起源及迁移的遗传学研究,其中两个重要地区是中亚及西伯利亚。韦尔斯(R. Spencer Wells)18在对欧亚大陆的研究表明,中亚是欧亚大陆群体中遗传多样性最高的地区。这个地区是两次主要迁移浪潮的起源地,一次是向西进入欧洲的迁移,一次是向东进入美洲的迁移。在研究过的所有欧亚群体中,中亚群体是欧亚大陆上最古老的群体,它具有最高的遗传多样性,尤其是乌兹别克群体,具有非常均一的各种单倍型频率。
中亚群体向北迁移至西伯利亚后,其中一支向东迁移至美洲。宿兵等19的研究认为,美洲群体的祖先是西伯利亚群体。西伯利亚的Y染色体类型的多样性比美洲高,这个发现与华莱士(Douglas C. Wallace)等1985年的研究结果一致。从西伯利亚向美洲的迁移有两次,第一次是从南西伯利亚进入美洲大部分地区,第二次是从东西伯利亚到北美,这可称之为两步模型。而格林伯格(J. H.Greenberg)等1986年用语言、牙齿及遗传学证据提出了关於美洲人群起源的三步迁移模型,区分印第安、纳丁(Na-Dene)及爱斯基摩—阿留申群体的来源,线粒体的研究证据支持此模型。宿兵等202000年的研究发现M130T是一个亚洲特异等位基因,在东亚有广泛的分布,并在西伯利亚下阿穆尔河流域及鄂霍次克海地区达到最高频率。M130T是起源於东亚的南部群体,穿过中国大陆,在15,000年前到达西伯利亚,并最终进入美洲21。
中亚群体向北迁移至西伯利亚后,其中一支向西迁移至欧洲。普遍认为,欧洲现在群体是在旧石器时期(约45,000年前)及新石器时期(约10,000年前)这两个时期组成,从近东迁移至欧洲西部及北部22。
综上所述,一系列对欧亚大陆及美洲群体的研究表明,中亚地区是西伯利亚、美洲及部分欧洲地区群体的祖先。中亚群体向北迁移至西伯利亚后,一支向东迁移至美洲,另一支向西迁移至欧洲23。这些结论应进一步与线粒体、常染色体位元点的资料结果进行比较、验证。
七 结 语
虽然,诸多遗传学证据支持非洲起源说,但对最终揭示现代人类起源和迁移问题依然有许多工作要做,仍需要许多化石方面的确凿证据来支持,需要解释考古学、古人类学方面的质疑。况且,遗传学本身对现代人类起源於非洲的问题仍有许多说法不一的观点和研究结论24。2000年瑞典乌普萨拉(Uppsala)大学英曼(Max Ingman)等人通过线粒体DNA多样性研究了53名来自不同地区、种族、文化的群体,聚类分析发现现代人确实起源於非洲。但2001年1月澳大利亚国立大学索恩(Alan Thorne)等人研究显示,现代人类并非像普遍认为的那样直接起源於共同的非洲祖先,而是有可能由不同地区的古人类分别演化而来。研究是从14年在澳东南部新南威尔士州蒙戈湖(Lake Mungo)附近的距今约六万年前人类遗骸成功提取了线粒体DNA,这是迄今为止从古人类遗体中提取出的年代最为久远的DNA。在对提取出的DNA线粒体进行分析后发现,它与在世界其他地区发现的、据认为是源自非洲的早期现代人类的古老DNA在遗传上没有联系。这一结果表明,在澳大利亚出现的早期现代人,其演化路线独立於非洲古人类之外。英曼的新发现质疑了目前学术界流行的「走出非洲」理论。他们提出名为「地区连续性」的现代人类起源新理论认为,起源於非洲的直立人在过去150万年间不断迁徙到非洲以外的其他地区,并形成不同分支,这些分支通过混血繁衍,在10万到15万年前分别在非洲、欧洲、东亚和西亚等地进化为现代人。
由此看出,现代人类的起源可能要比想像中复杂得多,无论是遗传学界还是考古学界的学者都仍将在这一领域继续争论、不断地探索,但这丝毫不影响我们对在不远的将来最终揭示史前波澜壮阔的人类历史的信心。
注释
1 Ian Tattersall:〈我们人类曾经并不孤独〉,《科学》,2000年第5期,页8-14。
2 Xinzhi Wu, et al., Human Evolution in China (Oxford: Oxford University Press,1995); Ann Gibbons, "Homo erectus in Ja: A 250,000-Year Anachronism", Science 274, no. 5294 (1996): 1841-42;吴新智:〈20世纪的中国人类古生物学研究与展望〉,《人类学学报》,第18卷第3期(1999),页165-71;吴新智:〈中国远古人类的进化〉,《人类学学报》,第9卷第4期,页312-21。
在卖场买电视,本来看了一款夏普的电视,到其他品牌柜台时,说夏普被联想收购了,是真的么?
截止至2020年4月16日,夏普并没有被联想收购,联想于2016年被富士康收购。
2016年2月,日本夏普公司同意富士康公司提出的收购要约。这是日本技术企业有史以来接受的最大一起海外企业收购。这意味着富士康将对夏普投资超过6500亿日元(约合58亿美元)。夏普董事会全票通过这一收购协议。
2016年3月30日下午,鸿海在台湾证券召开记者会,宣布将投资2888亿日元收购夏普普通股,持有66%的股权;与此同时,还将斥资999.999亿日元购买夏普特别股,共计砸3888亿日元(约合224.7亿人民币)取得夏普过半股权。
扩展资料:
富士康的战略投资
1、收购奥地利IT集团29.4%股权
2016年10月13日,奥地利IT集团S&T宣布,已获得富士康旗下工业主板制造商桦汉科技(Ennoconn)1.5283亿欧元(约合1.683亿美元)的投资,获得29.4%的股权,成为其最大股东。
与此同时,S&T还宣布将利用这笔投资收购德国计算机厂商Kontron 29.9%的股权。但S&T同时强调,无意再继续增持Kontron股份,或彻底收购Kontron。
2、收购贝尔金
2018年3月27日,富士康其旗下子公司富士康互连科技(FIT)今天宣布,支付8.66亿美元的现金收购贝尔金。后者拥有Linksys和Wemo品牌。
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