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祁连山脉位于中国青海省东北部与甘肃省西部边境。由多条西北-东南走向的平行山脉和宽谷组成。因位于河西走廊南侧，又名南山。东西长800公里，南北宽200~400公里，海拔4000~6000米，共有冰川3306条，面积约2062平方公里。 西端在当金山口与阿尔金山脉相接。东端至黄河谷地，与秦岭、六盘山相连。长近1000千米。属褶皱断块山。最宽处在酒泉市与柴达木盆地之间，达300千米。 自北而南，包括大雪山、托来山、托来南山、野马南山、疏勒南山、党河南山、土尔根达坂山、柴达木山和宗务隆山。山峰多海拔4000~5000米，最高峰疏勒南山的团结峰海拔5808米。海拔4000米以上的山峰终年积雪，山间谷地也在海拔3000~3500米之间。 祁连山的平均山脉海拔在4000米-5000米之间，高山积雪形成的硕长而宽阔的冰川地貌。海拔高度在4000米以上的地方，称为雪线，一般而言，冰天雪地，万物绝迹。然而，祁连山的雪线之上，常常会出现逆反的生物奇观。在浅雪的山层之中，有名为雪山草甸植物的蘑菇状蚕缀，还有珍贵的药材-高山雪莲，以及一种生长在风蚀的岩石下的雪山草。因此，雪莲、蚕缀、雪山草又合称为祁连山雪线上的"岁寒三友"。 祁连山的平均山脉海拔在4000米-5000米之间，高山积雪形成的硕长而宽阔的冰川地貌。海拔高度在4000米以上的地方，称为雪线，一般而言，冰天雪地，万物绝迹。然而，祁连山的雪线之上，常常会出现逆反的生物奇观。在浅雪的山层之中，有名为雪山草甸植物的蘑菇状蚕缀，还有珍贵的药材-高山雪莲，以及一种生长在风蚀的岩石下的雪山草。因此，雪莲、蚕缀、雪山草又合称为祁连山雪线上的"岁寒三友"。 山系低山区干燥剥蚀作用盛行，中山区以流水侵蚀为主，高山为寒冻风化作用所控制。祁连山区存在三级夷平面：第一级东段海拔4400~4600米，西段4800~5000米；第二级东段4000~4200米，西段4500~4700米；第三级东段3600~3800米，西段4000~4200米。河谷中发育多级阶地。 山地宽达400公里，是由7条以上的山脉组成的山系。其间也夹杂有湖盆、谷地，如疏勒河、党河、黑河、大通河和哈拉湖及青海湖等。山峰海拔多在4000米以上，最高峰疏勒南山团结峰海拔6305米。
祁连山的北侧与南侧分别以明显的断裂降至平原。北坡与河西走廊间相对高度在2000米以上，而南坡与柴达木盆地间仅1000余米，狭义的祁连山仅指最北一列。它是黄河和内陆水系的分水岭。山间的谷地、河谷宽广，面积约占山地总面积的三分之一以上，是个水草丰美的牧场。地势较低的大通河谷、湟水谷地，更是青海省的重要农业区。祁连山地多雪峰、冰川，虽然冰川规模不大，但是由于山地广，水量多，河流可直下走廊的干燥地区。因此，融冰化雪，增加冰水，是当地山下发展农业必要的措施。早在清代末期，已有群众上山化冰融水的活动。据1962年统计，祁连山有1619条冰川，面积约1316平方公里，多属大陆型冰川，冰面表碛小，移动慢。但从蓄水量来说，却不算小，如祁连八一冰川，长约30.5公里，冰层厚80米，储水量为1.5亿立方米。祁连由地年降雨总量约500亿立方米，流出只有150亿立方米，所以融冰化雪，可使水量增加，是当地发展农业的重要水源。此外，祁连山脉的林、矿资源也很丰富。
祁连山中的河谷和洼地，海拔平均3000多米；而祁连山浪峰般的高山顶则在4000至5000米之上。一路之上履冰踏雪，寒风刺骨。祁连山的每一个山峰本来就显得气势雄伟，人称是"石骨峥嵘，鸟道盘错"。这些由冰雪和石头凝成的奇形怪状、棱角分明的脉脊。 山系西北高，东南低，绝大部分海拔3500~5000米，最高峰为疏勒南山5827米的。山系南北两翼极不对称，北坡相对高度达 3000米，南麓相对高度仅500~1000米。 《中国国家地理》(2006年第3期)曾就祁连山对中国的意义有着这样的描述："东部的祁连山，在来自太平洋季风的吹拂下，是伸进西北干旱区的一座湿岛。没有祁连山，内蒙古的沙漠就会和柴达木盆地的荒漠连成一片，沙漠也许会大大向兰州方向推进。正是有了祁连山，有了极高山上的冰川和山区降雨才发育了一条条河流，才养育了河西走廊，才有了丝绸之路。然而祁连山的意义还不仅于此。" "祁连山对中国最大的贡献，不仅仅是河西走廊，不仅仅是丝绸之路，不仅仅是引来了宗教、送去了玉石，更重要的是祁连山通过它造就和养育了冰川、河流与绿洲做垫脚石和桥梁，让中国的政治和文化渡过了中国西北海潮的沙漠，与新疆的天山握手相接了，中国人在祁连山的护卫下走向了天山和帕米尔高原。据说张掖之名是取'断匈奴之臂，张中国之掖(腋)之意，河西走廊就是中国之臂，它为中国拽回了一个新疆。" 祁连山地具典型大陆性气候特征。一般山前低山属荒漠气候，年均温6℃左右，年降水量约150毫米。中山下部属半干旱草原气候，年均温2~5℃，年降水量250~300毫米。中山上部为半湿润森林草原气候，年均温0~1℃，年降水量400~500毫米。亚高山和高山属寒冷湿润气候，年均温-5℃左右，年降水量约800毫米。山地东部气候较湿润，西部较干燥。 祁连山的四季从来不甚分明，春不象春，夏不象夏。所谓"祁连六月雪"，就是祁连山气候和自然景观的写照。 祁连山一名就是古代匈奴语，意为"天之山"。迄今为止，游牧在这里的匈奴人的直系后裔--尧熬尔人仍然叫祁连山为"腾格里大坂"，意思也是"天之山"。 祁连山前的河西走廊自古就是内地通往西北的天然通道，文化遗迹和名胜众多。在汉代和唐代，著名的"丝绸之路"即由此通过，留下众多中西文化交流的古迹和关口、城镇，例如嘉峪关、黑水国汉墓、马蹄寺石窟、西夏碑、炳灵寺石窟等等。在河西走廊东部的历史文化名城武威出土的汉代铜奔马已成为中国旅游的标志。
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