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气候变化对农业生产的影响文献_气候变化对我国农业生产的影响

tamoadmin 2024-07-09
1.全球气候变化趋势到底是变冷还是变暖?请熟知地理知识的人士解答2.中国应对气候变化科技专项行动的我国气候变化科技工作取得的成就3.历史时期的气候变化是怎么样的

1.全球气候变化趋势到底是变冷还是变暖?请熟知地理知识的人士解答

2.中国应对气候变化科技专项行动的我国气候变化科技工作取得的成就

3.历史时期的气候变化是怎么样的?

4.中国农业最早从那里传过来的

气候变化对农业生产的影响文献_气候变化对我国农业生产的影响

7.8.4.1 重大历史事件与全新世气候环境

刘东生、丁梦麟等依据史书记载“阪泉之战”、“涿鹿之战”、“禹伐三苗”等资料,对全新世气候的变化进行了研究。

(1)“阪泉之战”、“涿鹿之战”与全新世气候环境的变化

上述全新世中期的暖期气候环境,尤其是期间鼎盛的大暖期气候环境,大气降水量增加、冰川大幅消融、海平面上升。据N.Morner(1976)研究结果,全新世中期其鼎盛时期,全球海平面比现在高出约2m,中国东部滨海平原普遍遭受海侵,称之为黄骅海侵。天津、黄骅、利津等均被淹没,渤海湾一带海侵达天津以西乃至白洋淀西一带,东部平原成为一片泽国。

这时期生活在东部平原的黄帝、蚩尤帝等各部落,正面临着洪水的劫难,生存环境变得严重恶化,迫使他们的族民须向西方的黄土高原迁徙,或是就地向山林、高地转移才能安然生存。

古史传说的“阪泉之战”与“涿鹿之战”史书多有记载,史学界也比较认定,“阪泉之战”在前,“涿鹿之战”在后,这是五帝之始一系列征战中的两次最为著名的战役,位于河北西北部的涿鹿、怀来一带。

“阪泉之战”,系黄帝与炎帝一战,黄帝由东部平原即一级阶梯向西迁徙,进入黄土高原即二级阶梯,与生活在那里的炎帝部落进行的一次大规模的战争,并形成了黄土高原各部落联盟的雏形。

在北方,原本生活在滨海地带的东夷族,由其首领蚩尤率领族民也由一级阶梯向二级阶梯的黄土高原开始大规模的迁徙,与炎、黄二帝在河北涿鹿一带展开了殊死的“涿鹿之战”,以蚩尤被擒杀,而被融合。

苗族亦以蚩尤为始祖,古歌中记述,从前的“五支奶”、六支祖都“居住在东方,挨近在海边,天水相连接”。后来“经历万般苦,迁徙到西方”。

东夷族、苗族长期定居生活在东方,即东部平原一级阶梯,原本生产力水平胜过黄土高原华夏氏族一筹,向西进入黄土高原,从一级阶梯向二级阶梯——黄土高原的迁徙,付出如此惨重的代价,一定有着关乎族民生存的根本性原因。从第四纪气候环境的波动变化研究的结果来看,刘东生、丁梦麟等认为,这个根本性的原因很有可能就是全新世中期的暖期气候环境,尤其是鼎盛的大暖期气候环境使得气温升高、降雨增加、冰川消融、海平面上升造成大范围灾难性水害所致。

安芷生等(1990)在《最近2万年来中国古环境变迁的基本特征》一文中也提出全新世距今9~5ka为温暖多雨期。施雅风等(1992)在《中国全新世大暖期气候与环境的基本特征》一文中,也指出中国全新世距今8.5~3ka为大暖期气候,其中距今7.2~6ka为稳定的暖湿鼎盛期阶段。

近年来,在湖南澧县彭头山和河南平原西部舞阳发现的距今9~8ka的稻作遗存都突然中断消失,直到距今5~4ka才又重新再现,不失为佐证。

(2)“禹伐三苗”与全新世气候环境的变化

当全新世晚期,距今约4ka前后寒冷气候开始来临,海平面逐渐后退,这可由后退过程中有4次停顿遗留下4道贝壳堤得到佐证。这时候上述情况发生截然相反的变化,中国古文明则由二级阶梯——黄土高原,转回向一级阶梯的东部平原区迅猛扩展,导致“禹伐三苗”战争的爆发(刘东生,丁梦麟,等,2004)。

三苗族的原住地,一般根据史载“昔者三苗之居,左彭蠡之波,右有洞庭之水,文山在其南,而衡山在其北”,解释为在长江中游江汉平原一带,是以衡山认作南岳衡山(今湖南衡山县北),这可以说是狭义的三苗族所在地(谭其骧,1998)。

广义的三苗族居地,是以衡山但不是指南岳衡山,而是指古有衡山之称的河南平原地区的西部伏牛山、外方山。即三苗族的活动范围,由江汉平原向西北伸延至河南南部及西部的南阳盆地和嵩山地区,并进入秦岭东南丹水-汉江流域,使原本仰韶文化吸收了长江中游屈家岭文化,这方面得到了考古学文化的证实(李学勤,王宇信,等,1997;李学勤,江林昌,2001)。

这就表明狭义的三苗居地——江汉平原地带,是其祖居地;广义的三苗活动范围,则向西北方延伸达到黄土高原东南部,应该是在仰韶文化晚期受全新世大暖期洪水灾害时向西北方、向黄土高原二级阶梯迁徙留居的地区。

“禹伐三苗”就是由黄土高原南下直插三苗的心脏——江汉平原,灭三苗国,并进而巡狩长江下游直至会稽的一场长时期大规模的战争。

尧舜禹时期都有伐三苗的战争,其三苗族的活动区在黄土高原的东南边缘,即河南嵩山周边地带,与鲧禹的封地嵩山之北伊洛河一带相交接,并始终未能融合。在帝尧时曾有丹水之战,并追击迫使其一支向西一直逃亡到敦煌一带,史称“窜(迁)三苗于三危”,“黑水之北,有人有翼,名曰苗民”(刘东生,丁梦麟,2004)。

尧舜时,三苗族开始受到来自黄土高原华夏族的追击,渐渐南迁,到禹伐三苗则是直逼江汉平原,被华夏族融合。

从伊洛河流域、中岳嵩山周围,南下淅川河、湍河、唐河、向河流域,由南阳盆地,逐汉水南下,直到长江之滨,散布在广阔地域上的座座废弃遗址,显示出河南龙山文化取代长江中游石家河文化的景象,犹如古道上的驿站,既标识出禹伐三苗的进军方向(李学勤,江林昌,2001),也标志着华夏族由黄土高原二级阶梯向东部平原一级阶梯战略性迁徙的胜利。以湖北天门石家河城址为代表的石家河文化,是迄今所知龙山时期规模最大的城址,面积达100多万平方米,一般认为此即三苗或三苗国之都,不仅很大的城垣内大面积建筑废弃,而且从长江中游屈家岭文化继承下来的与中原龙山文化有异的特征消失,呈现出中原龙山文化对石家河文化的取代,这一考古文化的巨变正是“禹伐三苗”历史事件的真实写照(刘东生,丁梦麟,等,2004)。

“帝禹东巡狩,至于会稽而崩”,则是禹乘伐三苗胜利的战功,进而展开对长江下游地区东夷或九夷族的一次和平方式的大融合,标志由二级阶梯黄土高原向东部平原一级阶梯第一次大转移的开始(刘东生,丁梦麟,等,2004)。

“禹伐三苗”的年代,根据新近“夏商周断代工程”的综合研究资料,夏王朝由禹启父子所建立,夏代开始年代为公元前2071年,是禹在位的20a后(禹在位共45a,即从禹在位中期算起)。则“禹伐三苗”应从公元前2071年再加上35a,当为公元前2106年(李学勤,江林昌,2001)。其时,正值距今4ka前后的一次寒冷时期。而这时期,东部平原一级阶梯相对西部黄土高原二级阶梯地区的人类生存环境要好一些。因此,爆发“禹伐三苗”的战争也就在所难免了。

第四纪气候环境演变研究表明,当全新世大暖期过后,于距今4ka前后有一次新的降温事件,并具有全球性特征(吴文祥等,2001;许靖华,1988)。这次降温事件和干旱事件是世界上许多地区全新世人类演化史上的重要转折点,也是导致古埃及、两河流域和印度河流域等地区世界古文明衰落的主要原因。在中国,这次降温事件导致中原周围地区五大新石器文化的衰落和终结,加速和促进中原地区以夏朝文明建立为标志的华夏文明的诞生(吴文祥,等,2001)。

古史传说的“大禹治水”之所以取得成功,恐与这次全球性降温事件和干旱事件有关。大禹治水是在公元前22世纪,即舜执政时,禹在“试用期”所建立的功绩。其时距全新世大暖期的大洪水相去已远,而距今4ka前后的寒冷期已近,即已进入这次全球性的降温和干旱少雨时期,因此大禹治水13年的水情,现在看来只是寻常年份的水灾,这可能就是大禹治水取得成功的重要背景条件(刘东生,丁梦麟,等,2004)。

从“涿鹿之战”至“禹伐三苗”,由暖(温暖期)到冷(寒冷期),“一上”即由一级阶梯进到二级阶梯;“一下”即由二级阶梯走向一级阶梯,是全新世气候环境变化使然,是重大历史事件与气候环境变化的真实契合,是第四纪距今2.6Ma以来数十次气候冷(冰期)—暖(间冰期)波动变化中的一次颤动的再现(刘东生,丁梦麟,等,2004)。

全新世气候波动变化与中国重大历史事件的契合情况,详见表7.1。

7.8.4.2 古气候文献记录与全新世挽近时期气候的变化

竺可桢(1973)从我国历史文献中大量的古气候记录着手,对全新世后半期的气候变化进行了研究。他认为过去5ka中总共有4个寒冷期与温暖期交替出现。王邨(1987)则研究了同期气候干湿变化的状况(图7.4),主要结论如下:

1)第1温暖期(公元前3000~1100年),相当于仰韶文化时代至安阳殷墟文化时代。在西安半坡仰韶文化遗址中,出土了獐和竹鼠等喜暖湿动物骨骼,这些动物目前只生活在长江流域。山东历城县两城镇龙山文化遗址曾出土炭化的竹子,表明竹类曾分布到了黄河流域(北纬35°25′)。安阳殷墟亦发现有犀牛、象、貘、水牛、四不像鹿、獐、竹鼠等亚热带动物的存在,其14C年龄为3340±155a~3200±160a。在殷墟甲骨文中还有猎获大象和犀牛的记载。这一时期相当于全新世中期暖湿时期的后段。当时气候湿润多雨,平原地区洪水泛滥,经常危及人们的生产和生活,因而产生了尧舜时期大洪水的传说。在公元前1710~1324年之间,受洪水的影响,商王朝5次迁移都城,直至到了殷墟才稳定下来。

2)第1寒冷期(公元前1100~前770年),相当于西周时代。《竹书记年》中记载,周孝王时期长江支流汉水曾经有2次结冰,分别发生在公元前903年和897年。其中还提及在结冰之后,紧接着就是大旱。《史记》中则有更多的关于干旱灾害的记载,据《国语·周语》载:“殷纣三十三年(公元前1066年)河竭而商亡,周武王十五年周大饥。”“殷帝辛五年雨土于亳。”西周后期的历、宣、幽、平王时期的150a里,干旱则更甚,关于旱灾的记载就更多了。例如“历、宣之世,天旱地拆”,等等。

3)第2温暖期(公元前770~0年),相当于东周(春秋战国)时期和秦、西汉时期。此时气候转暖,《左传》中提到,鲁国在冬天时,冰房得不到冰,在公元前698年、590年和545年尤其如此,并常提到当地有梅树、竹子等亚热带植物的生长。秦和西汉时代比较温暖,从《吕氏春秋》等书中提到的物候现象来看,当时的物候期比现在要早20d左右。《史记》中载汉武帝刘彻时(公元前140~87年)谈及多种亚热带作物如橘、桑、竹、漆,比现在的分布范围要更偏北些。但是,这个时期的降水状况波动比较频繁。

4)第2寒冷期(0~600年),相当于东汉、三国、晋和南北朝时期。从公元初的东汉时代,就有气候转冷的记载,当时的国都洛阳晚春时还降霜雪,冻死不少穷人。三国时代,曹丕于公元225年到淮河广陵(淮阴)视察10多万士兵演习,由于气候严寒,淮河结冰,演习被迫停止。这是目前所知的淮河最早一次结冰。这种寒冷气候一直持续到3世纪后期,特别是280~289年达到极点,当时每年阴历四月还降霜。南北朝时期,南朝曾在南京覆舟山建立冰房,可见当时河流曾结冰可供采用。北朝著名文献《齐民要术》中记载,当时河南、山东的物候比现在要晚15~30d,足见气候之寒冷。但是这个时期的前半期比较湿润,后半期比较干旱。

5)第3温暖期(600~1000年),相当于隋、唐和五代时期。从7世纪起气候明显转暖,而且湿润多雨。据记载,650年、669年和678年的冬季,国都长安无雪无冰。唐玄宗时(712~756年),长安曾种梅花和柑橘。751年,皇宫中几株柑橘曾结果实,其味道与江南蜀道柑橘一样。武宗时(841~847年),皇宫中也有柑橘树结果的记录。农业耕作记录也表明,唐代时生长季节比现在要长些。

表7.1 中国古文明重大历史事件与全新世气候环境契合状况分析表

(据刘东生,丁梦麟,2004)

图7.4 中国东部5ka以来的气候波动变化图

a—气温变差(竺可桢,1973);b—降水量状况(王邨,1987)

6)第3寒冷期(1000~1200年),相当于北宋和南宋时期。公元11世纪初期,华北地区已没有梅树生长了。12世纪初期中国北方气候严寒而且干旱,水草缺乏,北方游牧民族(辽、金)南下,宋朝迁都杭州。1111年太湖湖面全部结冰,冰上可行车,杭州降雪频繁,春季尚有降雪,寒冷天气使得太湖洞庭山著名的柑橘果树全部冻死。1153~1155年靠近苏州的运河冬天时常结冰,行船时必须备有铁锤以破冰开路。据研究,1110年和1178年,福州一带的荔枝树曾两度被全部冻死。但是在后期气候似乎迅速向暖湿转变。

7)第4温暖期(1200~1300年),相当于南宋后期或元代的早期。在南宋后期,杭州未出现冰雪。北京的物候期与现代相同。关中和河南一带重新种植竹子,元代初期这些地方都有官方设立的竹子管理机构——“竹监司”。可见这个时期气候又转暖了。但是在北方这一时期似乎比较干旱少雨。这个延续一百多年的暖期是全球性的,在欧美和格陵兰冰心中都有记录。在斯堪的纳维亚半岛气候相对冷湿的地区,这个时期的温暖湿润气候却带来了灾难。多雨和洪水使得许多庄园被废弃(Sandnes,1971)。在泥炭沉积物剖面花粉谱上,显示挪威中部南代伦地区在1250年前后,谷物种植被完全放弃,人们离开此地,云杉林得到恢复。

8)第4寒冷期(1300~1900年)主要相当于元末和明、清时代。1329年和1353年,太湖结冰,厚达数尺,人可在冰上行走,湖周围柑橘树皆被冻死。这是历史上太湖第二和第三次结冰的记录。1351年11月山东黄河上有浮冰出现。这一时期以1650~1700年寒冷最甚,其中太湖、汉水和淮河结冰4次,洞庭湖也结冰3次,鄱阳湖亦曾结冰。江西的橘园在1654年和1676年2次被寒冻毁坏。1670年(康熙九年),我国东部沿海大雪20d不止,平地冰厚数寸,海水拥海冰到岸边,数十里积冰若堤坝。这个暑期的气候恶化也是全球性的。欧洲学者提出所谓的“小冰期(1550~1900年)处于这一时期。当时气候很不稳定,干湿波动比较频繁。

综合分析近5ka的气候变化历史,他们认为:近5ka来,我国温暖时期愈来愈短,温暖程度越来越低,而寒冷时期则愈来愈长,寒冷程度越来越严重。

我国用物候方法测得的温度曲线和格陵兰冰心的温度曲线进行比较后发现,1700a以来两者的变化趋势几乎是平行的,只是在时间上稍有差异(图7.5)。

图7.5 格陵兰近1700a温度波动变化图

A—格陵兰Crete冰心δ18O;B—冰岛气温记录;C—英格兰中部气温记录)

1400年以来的600余年气候变化,其中前500a同小冰期,后100a中前40a同20世纪温暖期,后60a气温有所下降。总体上看,似乎是小冰期多次振荡的延续。

在近500a中,气候发生过多次振荡,张家诚研究了我国物候记录,至少有4次变冷和3次回暖,其中气候变冷的时间分别为:1470~1520年、1620~1720年(特别是1650~1700年)、1840~1890年和1945年至今,特别是1963年以后(图7.6)。

第1次冷期(1470~1520年),气候寒冷,1493年我国东部沿海出现特大暴雪和强烈寒潮,降雪达5个多月,苏北沿海结冰,1513年洞庭湖封冻。

图7.6 我国近500a温度波动变化图

(张家诚,1976;W—暖期;C—冷期)

第2次冷期(1620~1720年),气候严寒,是最近600a来最寒冷时期。1653年淮河封冻,1655年北京冬季均温比现在低2℃,1670年东部沿海大雪20d,海水拥冰至岸,形成冰堤;

第3次冷期(1840~1890年),极寒冷,1845年黄河、淮河结冰,长达40余天。

第4次冷期(1945~1995年),寒冷,1969年渤海海面出现几十年罕见的封冻现象。

以上对全新世气候变化的研究,竺可桢指出从仰韶文化至殷墟时代(距今5000~3000年)为温暖期,在这之后的寒冷期出现在公元前1000年、公元前400年和1200年、1700年。

1985年,刘东生等根据全新世发育的多层黑垆土特征,提出距今8100~9900年,距今4600~7400年,距今2000~3000年和距今500~1500年为相对温暖的成土期。并根据仰韶文化新的年代数据,对竺可桢划定的仰韶文化的温暖期修改为距今约8000~5000年。

国际上,Post把全新世细分为3个阶段:第1阶段以日益温暖为特征,第2阶段气候最温暖,第3阶段气温下降;Antevs把全新世气候期称为:阶段I变暖期(anothermal)、阶段Ⅱ高温期(altithermal)、阶段Ⅲ稍变冷期(medithermal)。其温暖期的时间相当于晚北方期、大西洋期、亚北方期,北欧为距今8000~2500年。前面研究结果表明,这个气候波动规律在河南平原有着明显的反映。

综上看出,河南平原及其周边地区全新世大暖期时段应为8500~5000aB.P.时段;其鼎盛期,即大洪水时期约为距今7200~6000年时段;大约从距今4000年前后气候明显变冷。但在大的气候阶段中,也存在着一系列的由暖湿到干冷或由干冷到暖湿的气候波动的变化。

上述采用不同方法、从不同角度对河南平原乃至平原周边地区更新世、特别是全新世以来的古气候古环境进行了研究。在较高分辨率层次上对挽近时期以来的古气候古环境开展了分析,这对于探讨该地区未来若干年气候、环境的演变具有十分重要的作用。

全球气候变化趋势到底是变冷还是变暖?请熟知地理知识的人士解答

气候变化影响到各种自然和生物系统

如冰川退缩、冻土层融化、海面上升、飓风、洪水、暴风雪、干旱、森林火灾和物种灭绝、以及中高纬度地区生长季延长影响到物种分布、生态系统脆弱性等。气候变化的影响是跨越国界的,对所有的生灵,包括人类自身都构成威胁。气候变化是指气候平均状态随时间的变化。

气候变化,是指在一定范围内,气候平均状态在统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间的气候变动。即气候平均状态和离差(距平)两者中的一个或两个一起出现了统计意义上的显著变化。

离差值越大,表明气候变化的幅度越大,气候状态越不稳定。泛指各种时间尺度气候状态的变化。范围从最长的几十亿年到最短的年际变化。

气候变化可分为地质时期气候变化、历史时期气候变化和现代气候变化。

地质时期气候变化的尺度约104~108年,主要根据动、植物化石及各种遗迹间接研究。据考证其间经历过几次冰期与间冰期交替变化的过程。

历史时期气候变化的尺度约102~103年,这时期已有人类出现,主要依据历史文献记录、动植物群的变化、树木年轮分析等手段研究。其间经历过温暖期与寒冷期、干期与湿期的交替变化过程,全球不同地区既有同步变化,又有反向变化;

现代气候变化的尺度100~101年,一般认为从19世纪末到20世纪上半叶,北半球广大地区气候回暖,尤其是北极和高纬度地区,气温上升显著,而南半球变化不大,到1940年前后变暖现象达到高峰,以后即开始变冷。

根据科学家的共识,气候变化90%的责任来自于人类。在过去的百来年里,人们的生活能源基本上都来源于石油、煤炭等化石燃料,然而这些燃料在为我们提供能量的过程中会排放温室气体,如一氧化碳、二氧化碳等。二氧化碳是温室效应的元凶。

所以说,人类过度依赖化石燃料,不注重处理工业废气等是造成气候变化的主要原因。

中国应对气候变化科技专项行动的我国气候变化科技工作取得的成就

变暖。

全球气候变暖

气候变暖是上个世纪70年代开始被引起注意的,然后在相当长的一段时间内,很有争议,有的认为气候正在变暖,有的反之,有的认为是和宇宙天体的周期现象有关,如太阳黑子活动周期等。 目前实际全球气候变暖已是一个不争的事实。气候变暖最终将对亚太的区域安全产生重大负面影响,原因是逐渐上升的气温和海平面,大幅波动的降雨量,以及严重旱灾的频生,都会改变亚太地区的农业生产情况,并进一步减低食物和水的来源。气候变暖影响着人类的生存与发展,成为当今人类社会亟待解决的重大问题,是人类必须面对的严峻挑战。

目录

简介

背景

导致原因

条件

历史与预测

后果

如何应对

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简介

气候变暖指的是在一段时间中,地球的大气和海洋温度上升的现象,主要是指人为因素造成的温度上升。原因很可能是由于温室气体排放过多造成。

气候变暖

气候变暖是由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐并将其焚烧时产生的等多种,由于这些气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的导致全球气候变暖。近100多年来,全球平均气温经历了冷→暖→冷→暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。

气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的

气候变暖

长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。近100多年来,全球平均气温经历了冷→暖→冷→暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。

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背景

影响地球表面气温变化的因子很多,但一般认为主要有自然因子和人类活动两大类。就自然因子而言,太阳活动、火山活动及气候系统内部的低频振动都可能影响全球或区域气温变化。由于太阳辐射和火山活动历史序列资料的不确定性,以及人们对气候系统如何响应太阳输出辐射变化的认识还很初步,严格地说目

气候变暖

前还无法准确评价其对全球和中国气温变化的影响程度。海洋-大气系统年代以上尺度的低频振动,如北大西洋涛动(NAO)、北极涛动(AO)、太平洋年代涛动(PDO)或ENSO的多年代振动,对全球和区域气温可能也具有重要影响。人类活动主要通过土地利用变化以及温室气体和气溶胶排放对地面气温变化产生影响。城市化及城市热岛效应也可以看作为土地利用变化的一种局地表现形式。 最近的IPCC报告指出,过去100年特别是过去50年的全球气候变暖很可能主要是由大气中CO2等温室气体浓度增加引起的。这一结论主要基于大量的观测事实和气候模式模拟分析。模拟研究一般采用全球大气-海洋环流耦合模式,考虑自然强迫因子如太阳活动和火山活动,以及人类排放的温室气体和硫化物气溶胶,模拟20世纪全球年平均气温的变化。这些研究表明,当只考虑自然强迫时,模拟不出来20世纪的全球变暖;当只考虑人类活动影响时,可以基本上模拟出20世纪全球变暖的趋势来;而当输入所有的强迫时,模拟与观测的气温变化过程吻合得最好。IPCC报告认为,影响20世纪气候变化的主要因子是太阳活动、火山活动和人类活动,而人类活动排放的温室气体在近50多年的全球变暖中起到主导作用。

北极因气候变暖首次变成孤岛

多数科学家还相信,人类活动不仅引起全球平均地表气温的明显增暖,也是造成暖夜、暖日和热浪增多以及冷夜、冷日和寒潮减少的主要原因。人为引起的全球变暖还造成山地冰川消融、全球海平面上升、全球水循环过程加强。

但是,许多科学家也认识到,引起气候变化的因子是非常复杂的,今后还需要做进一步的研究。限于气候观测资料本身的缺陷、气候模式的不完善性以及影响气候变化因子和机理的复杂性,到目前为止,在气候变化成因方面所获得的结论仍然存在着不确定性。

全球变暖是指全球气温升高。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上温室气体排放导致全球气候变暖升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。

1981~1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。

气候变暖-----人口剧增因素

出现全球变暖趋势的具体原因是,人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳进入了地球的大气层。政府间气候变化问题小组根据气候模型预测,到2100年为止,全球气温估计将上升大约1.4-5.8摄氏度(2.5-10.4华氏度)。根据这一预测,全球气温将出现过去10,000年中从未有过的巨大变化,从而给全球环境带来潜在的重大影响。

为了阻止全球变暖趋势,1992年联合国专门制订了《联合国气候变化框架公约》,该公约于同年在巴西城市里约热内卢签署生效。依据该公约,发达国家同意在2000年之前将他们释放到大气层的二氧化碳及其它“温室气体”的排放量降至1990年时的水平。

另外,这些每年的二氧化碳合计排放量占到全球二氧化碳总排放量60%的国家还同意将相关技术和信息转让给发展中国家。发达国家转让给发展中国家的这些技术和信息有助于后者积极应对气候变化带来的各种挑战。截止2004年5月,已有189个国家正式批准了上述公约。

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导致原因

1、人口剧增因素

近年来人口的剧增是导致气候变暖的主要因素之一。同时,这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口,每年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊人的数字,其结果就将直接导制大气中二氧化碳的含量不断地增加,这样形成的二氧化碳“温室效应”将直接影响着地球表面气候变化。 [1]

气候变暖----大气环境污染因素

2、大气环境污染因素

目前,环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题,同时也是导致气候变暖的主要因素之一。现在,关于气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。

3、海洋生态环境恶化因素

目前,海平面的变化是呈不断地上升趋势,根据有关专家的预测到下个世纪中叶,海平面可能升高50cm。如不采取及对措施,将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。另外,陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋;发生在海水中的重大泄(漏)油事件等以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。

4、土地遭侵蚀、沙化等破坏因素

5、森林资源锐减因素

在世界范围内,由于受自然或人为的因素而造成森林面积正在大幅度地锐减。

6、酸雨危害因素

酸雨给生态环境所带来的影响已越来越受到全世界的关注。酸雨能毁坏森林,酸化湖泊,危及生物等。目前,世界上酸雨多集中在欧洲和北美洲,多数酸雨发生在发达国家,一些发展中国家,酸雨也在迅速发生、发展。

气候变暖-----水污染因素

7、物种加速绝灭因素

地球上的生物是人类的一项宝贵资源,而生物的多样性是人类赖以生存和发展的基础。但是目前地球上的生物物种正在以前所未有的速度消失。

8、水污染因素

据全球环境监测系统水质监测项目表明,全球大约有10%的监测河水受到污染,本世纪以来,人类的用水量正在急剧地增加,同时水污染规模也正在不断地扩大,这就形成了新鲜淡水的供与需的一对矛盾。由此可见,水污染的处理将是非常地迫切和重要。

9、有毒废料污染因素

不断增长的有毒化学品不仅对人类的生存构成严重的威胁,而且对地球表面的生态环境也将带来危害。

10、地球周期性公转轨迹的变动

气候变暖

地球周期性公转轨迹由椭圆行变为圆形轨迹,距离太阳更近。根据某科学家的研究地球的温度曾经出现过高温和低温的交替,是有一定的规律性的。

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条件

气候变暖和人类大量排放温室气体导致温室效应有关。但日本和丹麦科研人员近日指出,温室气体增加并非导致气候变暖的惟一原因,太阳活动变化在其中也起到了推动作用。 [2]

气候变暖

据《日本经济新闻》报道,日本横滨国立大学环境信息研究院的伊藤公纪教授制作了一张图表。从图上看,过去200年间地球平均气温和太阳磁场强度的变化曲线基本吻合。伊藤公纪由此推断,太阳活动对气候变暖也有影响,仅用温室气体增加解释气候变暖可能不够全面。

太阳活动对地球气温的影响已被专家们关注了很长时间。一般来说,太阳黑子多的时候,太阳活动剧烈。

比如史料曾记载,公元17世纪时太阳黑子很少出现,当时的地球气候也相对寒冷。但地面获得的探测信息也显示,太阳活动强弱变化引起的太阳辐射能量变化幅度仅为0.1%,如此微小的变化似乎不足以对气候造成太大影响。

然而,最近国际空间科学界出现了一种假说,认为太阳活动的变化会改变地球上空的云量,“放大”太阳对地球的影响,从而左右气候变化。提出这种假说的丹麦科学家推测,射向地球的宇宙射线可较稳定地使部分大气离子化,使云容易生成,从而吸收太阳的大量辐射,降低地球温度。

但是,太阳活动高峰时释放出的高速带电粒子流,能干扰宇宙射线射向地球,使云不易形成,进而导致地球温度升高。目前,丹麦科研人员正在研究与云形成有关的各种因素,以论证上述假说。

气候变暖、极端天气频发

也有日本专家提出,虽然太阳辐射能量的变化幅度只有0.1%,但他们发现这种能量变化能使地球大气对于太阳紫外线的吸收量变化幅度达到百分之几,这种吸收量的增加会使大气臭氧层温度升高。日本气象研究所第二研究部负责人小寺邦彦表示,臭氧层温度的变化会波及对流层,从而对寒流和季风造成影响,但目前尚不清楚上述机制能对地球气候变暖产生多大影响。为了继续研究这个课题,小寺邦彦等人组成的国际研究小组已于去年开始工作。

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历史与预测

政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告表明,全球平均表面温度在1906~2005年期间明显增加,线性增加幅度趋势为0.74℃,考虑到资料的误差,增温幅度范围介于0.56℃到0.92℃之间。其中20世纪10年代到40年代和70年代到21世纪初是两个明显的增温阶段,最近30年的增温趋势尤其强烈。

在过去的100年,中国大陆地区的平均温度也已明显升高,年平均气温增加约0.8℃,其中冬季增暖最明显,夏季变化很小。中国1951~2004年期间年平均地表气温变暖幅度约为1.3℃,比全球同期平均增温幅度高得多,也比近100年来的平均增温趋势强得多,其中东北、华北和西北以及青藏高原北部等地区变暖更为明显。

气候变暖------冰川消融

值得说明的是,快速的城市化及其增强的城市热岛效应对中国多数地面台站记录的气候变暖具有明显的影响。在增温明显的华北地区,国家级台站附近1961~2000年间城市化引起的年平均气温增加值占全部增温的39%以上。中国其他地区的增温趋势中也或多或少保留着城市热岛效应加强因素的影响。20世纪60年代初以来中国对流层中下层温度变化趋势不很明显,仅为每10年0.05℃,比国家级地面站观测的气温变化小一个量级。对流层上层和平流层底层年平均温度则呈明显下降趋势。这也从另一个角度说明,中国地面台站记录的增温在一定程度上反映了城市发展和城市热岛效应加强因素的影响。

当然,即使消除了城市化的影响,中国最近半个世纪地面气温仍呈较明显的增暖趋势,这和迄今报道的全球气候变化是一致的。但是,考虑城市化影响以后,不论中国还是全球陆地平均的地面增温速率,可能都要比目前报道的数值来得弱些。这一判断对于气候变化研究来说是非常重要的。

目前人们关心的气候变化问题是一个年代到世纪尺度的地球大气变暖现象。要了解气候变化的背景和原因,需要有覆盖全球的足够长的观测资料序列。但是,全球陆地上的气象站多数只有不到100年的记录,难以满足科学研究的需求。在这种情况下,气候学家采用代用资料恢复过去更长时期的地面气候要素演化过程。常用的温度代用资料包括树轮宽度和密度、历史文献记录、冰芯氧同位素、珊瑚和石笋化学成分等。

气候变暖

中国科学家研究表明,在青藏高原北部,近100年的增暖可能是过去1000年里前所未有的。但对于我国东部冬季平均气温和全国年平均气温的重建则表明,20世纪中国气候的变暖还没有明显超出“中世纪暖期”的温暖程度。中国在公元1000~1310年间表现出了与北半球“中世纪暖期”相对应的温暖阶段,在中国东部尤其明显。从14世纪到19世纪的“小冰期”在全国平均的温度序列中也有清楚反映。19世纪中期至20世纪80年代,中国地面气温上升显著,但截止到80年代的近现代增温并未超过“中世纪暖期”水平。

因此,当前具备的长时间古气候序列还没有表明北半球陆地以及中国现代的增暖是十分异常的。一些科学家认为,太阳活动、火山活动以及气候系统内部的低频振动对过去1000年或更长时期的气候变化可能具有重要影响。显然,从古气候学角度看,现在还不能非常确信地认为,20世纪的气候变化主要是由人类活动影响造成的。

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后果

1、气候变得更暖和,冰川消融,海平面将升高,引起海岸滩涂湿地、红树林和珊瑚礁等生态群丧失,海岸侵蚀全球变暖的可怕后果,海水入侵沿海地下淡水层,沿海土地盐渍化等,从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡,给海岸带生态环境系统带来灾难。

2、水域面积增大。水分蒸发也更多了,雨季延长,水灾正变得越来越频繁。遭受洪水泛滥的机会增大、遭受风暴影响的程度和严重性加大,水库大坝寿命缩短。

3、水温升高可能会给南极半岛和北冰洋的冰雪融化。北极熊和海象将灭绝。

4、许多小岛将无影无踪;将感染疟疾等传染病……

5、因为还有热力惯性的作用,现有的温室气体还将继续影响我们的生活。

6、温度升高,会影响人的生育,精子的活性随温度升高而降低。

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如何应对

气候变暖问题,不仅是科学问题、环境问题,而且是能源问题、经济问题和政治问题。2001年到2005年的气候变化及一些气候灾害事件,迫使人类更广更深地关注气候变暖事件及其负面影响,更加认识到人类应共同行动,认真应对全球变暖的迫切性。

自从1979年召开第一次世界气候大会呼吁保护气候以来,世界各国政府日益高度重视全球变暖及其影响的问题。气候变化已经成为全球环境与发展问题的重点、国际政治活动的热点和国际减灾应急管理的焦点。随着联合国大会1988年通过保护气候决议,《联合国气候变化框架公约》在1994年生效,1997年出台的关于削减温室气体排放的《京都议定书》于2005年2月16日开始生效,国际社会逐步开展保护地球气候的实际行动。

另外,还专门成立了政府间气候变化专门委员会,它是由世界气象组织和联合国环境署于1988年共同组建的,其主要职责是从科学、影响和经济学的角度评估目前所了解的气候变化情况,以及评估气候变化的各项方案,并根据要求向《联合国气候变化框架公约》缔约方大会提供咨询。

20世纪以来的气候变暖是不争的事实,但目前关于气候变化的原因分析和未来趋势预测还有很多不确定性,例如:关于气候系统的五大圈——大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈相互作用的观测和机理研究非常不足,我们还远远没有弄清楚。

地球是人类惟一的共同家园,气候变化及其影响不分国界。充分关注气候变化、全面观测气候变化、科学认识气候变化、积极适应气候变化、共同减缓气候变化,是整个人类的义务和责任。取的具体措施如下:

一是节能和提高能效,开发清洁能源,植树造林,合理使用土地(如退耕还林还草)等;二是改良作物品种,培育和选用抗逆品种,调整粮食产业结构和布局,发展节水农业等;三是加强水资源管理和调蓄,节约用水,开发空中水资源,海水淡化等;四是改进公共卫生基础设施,建立气候变化诱发疾病预警系统等;五是加强对海平面上升的监测,修建防护坝堤等。

历史时期的气候变化是怎么样的?

(一)科学研究和技术开发

“八五”以来,我国通过国家科技攻关计划、国家高技术研究与发展计划(863 计划)、国家基础研究发展计划(973计划)等先后组织开展了一系列与气候变化有关的科技项目,重点研究了全球气候变化预测与影响、中国未来生存环境变化趋势、全球环境变化对策与支撑技术、中国重大气候和天气灾害形成机理与预测理论,能源清洁高效利用技术,节能和提高能源效率,可再生能源和新能源开发利用技术

等。同时,我国还积极参与全球环境变化的国际科技合作,如地球科学系统联盟(ESSP)框架下的世界气候研究计划(WCRP)、国际地圈-生物圈计划(IGBP)、国际全球变化人文因素计划(IHDP)和生物多样性计划(DIVERSITAS)等四大国际科研计划,以及全球对地观测政府间协调组织(GEO)和全球气候系统观测计划(GCOS)等,开展了具有中国特色又兼具全球意义的全球变化基础研究。

通过上述国家科技计划的支持和国际科技合作,我国的气候变化科学研究和技术开发主要取得了以下四个方面成果:

1.气候变化的基础科学研究

建立了大气本底观测站,在温室气体观测特别是二氧化碳浓度观测方面,取得了比较显著的成果;获得了中国水稻田甲烷排放的科学数据;利用黄土、石笋、冰芯、湖芯和历史文献等开展的中国古气候研究与世界保持同步;建立了反映中国近100 年气候变化特征的温度变化曲线;开发了具有自主产权的全球和区域气候模式并获得了国家科技进步一等奖,且已应用于气候预测业务,全球气候模式对气候变化

的模拟结果写入政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告;对亚洲季风活动和变异及其与中国旱涝关系的研究,取得了具有国际影响的重要成果;初步构建了中国未来的区域气候变化情景。

2.气候变化的影响与对策

获得了中国农田为含碳温室气体的“弱汇”的重要结论;研制了中国随机天气模型—逐日天气发生器,发展了具自主知识产权的“农业区域影响评价模型”;建立了支持气候变化影响研究的数据库系统;编制了“农林水三部门响应全球气候变化的重要政策和行动计划知识库”软件;开展了对海平面上升最敏感的脆弱区防护对策的成本—效益分析;开发了具国际可比性的气候变化危险水平研究方法。

3.控制温室气体排放和减缓气候变化的技术开发和应用在燃煤高效发电技术和热电联产技术、洁净煤发电技术、油田火炬资源利用技术等方面取得了一批重要成果;提高能效和节能技术在建材、钢铁、化工、建筑、交通运输(电动汽车)、矿山开发等领域得到比较广泛的应用;风能、生物质能、太阳能、水电、地热、燃料电池等可再生能源和新能源的技术研发取得许多重要进展。

4.气候变化的社会经济影响分析及减缓对策 初步分析了中国温室气体源排放和汇吸收的现状和未来趋势;研究了中国能源、工业、交通等部门减缓二氧化碳排放的潜力及其成本;比较分析了不同温室气体排放指标对中国控制温室气体排放的影响;分析了发达国家减排温室气体政策措施对中国可能产生的影响; 编制完成了《气候变化国家评估报告》。

(二)科研基础设施建设

基本建成了国家气候监测网、国家天气观测网、国家专业气象观测网、国家生态系统网络和中国二氧化碳通量观测网等大型观测网络体系;陆续组建了一批可供全球变化研究的国家重点实验室和部门重点开放实验室;自主研发和通过国际合作引进了一批气候变化研究的大型科学仪器设备。

(三)人才培养和科技机构建设

经过近二十年的发展,我国在气候变化领域初步形成了一支包括经济、社会、能源、气象、气候、生态、环境等跨领域、跨学科的核心专家团队,培养了上千人的开展气候变化领域基础研究和应用研究的科技队伍。

通过长期参与《气候公约》谈判活动及相关国际科技合作,培养和锻炼了一批既熟悉相关国际规则与谈判进程又具有丰富科学知识的复合型人才队伍。

同时,陆续建立了若干国家级的气候变化专业研究机构;一批大专院校设立了与气候变化相关的专业及课程;各地方也建立了一批省级清洁发展机制技术服务机构。

中国农业最早从那里传过来的

从第四纪更新世晚期,距今1.1万年前后开始,地球从第四纪冰期中的最近一次亚冰期,进入到现代的亚间冰期,人们也称之为冰后期。这一段时间大体上相当于人类进入到有文字记载的历史时代。关于这时期的气候,挪威的冰川学家曾做出近10000年来的雪线升降图,说明雪线升降幅度并不小,表明冰后期以来,气候有明显的变化。中国有悠久的历史记载,竺可桢将这些记载加以整理分析,发现我国在5000多年来的气候有4次温暖期和4次寒冷期交替出现。

在公元前3000~前1000年左右,即从仰韶文化时代到安阳殷墟时代,是第一个温暖期,这个时期大部分时间的年平均温度比现在高2℃左右,最冷月温度约比现在高3~5℃。

公元前约1000年~前850年(周代初期),有一个短暂的寒冷期,温度在0℃以下。

公元前770年~公元初年,即秦汉时代,又进入到一个新的温暖时期。

公元初年~公元600年,即东汉、三国到六朝时代,进入第二个寒冷时期。

公元600~1000年,即隋唐时代,是第三个温暖期。

公元1000~1200年,即南宋时代是第三个寒冷期,温度比现代要低1℃左右。

公元1200~1300年,即宋末元初,是第四个温暖期,但是这次不如隋唐时那样温暖,逐渐由淮河流域移到长江流域以南,如浙江、广东、云南等地。

在公元1300年以后,即明、清时代以来,是第四个寒冷期,温度比现代要低1~2℃。

近5000年来,虽然是寒冷期与温暖期交替出现,但是总的趋势是由温暖向寒冷变化,寒冷期一次比一次长,一次比一次冷。在第二次寒冷期,只有淮河在公元225年有封冻。而在第四个寒冷期的1670年,长江都几乎封冻了。

有趣的事情是:挪威冰川学家用雪线高度表示气温升降,竺可桢用的是历史文献记载资料,结果却十分一致,说明冰后期以来的气候变化具有全球的普遍性,绝对不是一种巧合。近代的气候变化从1850年农业机械化开始以来,近100多年来的气候变化,我们称之为近代气候变化。近百年来气候变化的基本趋势是:1961年以后的世界气候与20世纪前半期相比有显著不同,而与19世纪后半期相类似。从19世纪末期开始,到20世纪40年代,是世界性气候增暖时期,增暖的趋势在20世纪40年代达到顶峰,以后温度下降,20世纪60年代后变冷更加明显,这次变化很可能是近10000年来的一次气候振动。

这种振动可以从大气环流变化中得到解释。根据英国气候学家拉姆巴的说法,从1895年开始,世界环流突然由经向环流占优势的时期,转变为纬向环流占优势的时期。从此,纬向环流不断加强。到1940年前后达到最盛时期;随后,纬向环流又逐渐减弱,经向环流又逐渐加强,到1961年前后,纬向环流显著减退,重新恢复成为经向环流占优势的时期。

在纬向环流强盛时期,气旋性活动增强,行星风系影响加剧,南北半球的气候带向两极方向移动。在纬向环流衰弱的时期,反气旋性活动加强,季风发达,南北半球高低纬度之间气流交换频繁。地球上的气候带向赤道方向移动。可见,世界环流型式的改变,对全球性气候变化的影响多么巨大。

中国农业起源假说

——浅谈环境在农业起源中的作用及对农业起源过程的假设

摘要:农业起源一直是世界考古学战略性研究的重要课题。目前学术界存在多种假说,都有一定的合理成分,但是又都不能对世界各个地区的具体情况做出合理解释。笔者发现,大致一万年前后,在世界的不同地区如西亚、中美洲和中国均已出现较为稳定的动植物驯化迹象,人类在这一重大经济现象上的同步发展,说明农业起源当存在着共同的催化机制。综合考虑当时世界各地的共同因素,我们认为,晚更新世以来全球范围的环境变迁可能是农业起源的催化剂。本文将以中国黄河流域和长江流域为例,通过对中国农业起源阶段的古环境变迁的研究,运用“最佳觅食模式原理”,来分析中国的农业是怎么在环境的影响下,一步步发展起来的。

关键词:农业起源 环境变迁

一、关于农业起源模式的研究综述:

自从柴尔德在五十年代初提出新石器时代革命的论断以来,农业起源就成为世界考古学战略性研究的一项重要课题。在世界各地,特别在动植物驯化较早的西南亚和中美洲,考古学家展开了大规模的多学科综合研究,并运用多种理论从各个角度探讨这一革命性的演变进程。

六十年代之前,农业起源的假说以“发现论”为代表。这种观点所立足的论据有两点:一是农业经济比狩猎采集经济优越;二是漫长的更新世未采纳农业是因为人类智力低下,缺乏这种知识和能力。只要有人一旦发明或发现这种生产方法,农业的优越性就会马上体现出来.并会被其他群体所采纳而迅速传播开去。所以,考古学家热衷心于发现这种发明的渊源,寻找最古老的起源中心。

六十年代,博赛洛普((E. Boserllp)强调粮食生产的发展是人口压力下强化劳力投入的结

果,而广泛的民族学研究观察到现代狩猎采集者的生活远比想象的要来得优闲。这使考古学家意识到,在各种觅食方式中,农业是一种劳力支出最大的经济形态。

七十年代初,弗兰纳利对一些考古学家试图从个别炭化的种籽、踏烂的果皮和皱瘪的豆荚来讨论驯化的方法提出质疑,并批评一些学者争着发现“最早驯化植物”的不当。因此,考古学家建议应当采取更为细致的田野工作,特别是区域性的多学科综合研究,包括生态环境,植物演化,植物岩相、浮选法、人类骨骼营养条件及同位素分析,和牙齿磨损的食谱分析来研究农业的起源和发展。

1992年加拿大学者海登提出了动植物驯化的竞争宴享理论(the competitive feasting theory)。他认为在农业开始初期,在驯化的动植物数量有限和收获不稳定的条件下,它们在当时人类的食谱结构上不可能占很大比重。而有的驯化植物与充饥完全无关。因此,一些动植物的驯化可能是在食物资源比较充裕的条件下,扩大食物品种结构,增添美食种类的结果。

从上述理论的变化中我们可以看出来,国外对于农业起源的研究已经由最初的寻找农业起源地转换为对农业起源动力的研究。目前关于农业起源研究的理论比较受关注的主要是“人口压力说”和“宴享说”,以上两种理论虽然观点截然对立。但是都有相当成分的合理性,这说明不同地区的农业起源的动力机制可能并不完全相同。不过笔者注意到,大致一万年前后,在世界的不同地区如西亚、中美洲和中国均已出现较为稳定的动植物驯化迹象,人类在这一重大经济现象上的同步发展,说明农业起源当存在着共同的催化机制。综合考虑当时世界各地的共同因素,我们认为,晚更新世以来全球范围的环境变迁可能是农业起源的催

化剂。下面本文将以中国黄河流域和长江流域为例,通过对中国农业起源阶段的古环境变迁

的研究,来分析中国的农业是怎么在环境的影响下,一步步发展起来的。

二、中国农业起源阶段的环境变迁及对人类的影响:

距今25000—12000年,中国处于地质学上的大理晚冰期,气候寒冷干燥。其中距今18000—15000年为晚冰期的最盛时期,气候酷寒干燥,年均气温较现在低,降水也较少。这一时期我国北方主要是冰缘植被和干旱荒漠草原及半干旱灌木草原景观。而半湿润、湿润的阔叶混交林退到长江中游以南了。同时出现披毛犀、猛玛象等寒区动物南迁到华北平原,考古学上北方地区出现细石器文化遗存,南方采集经济发生变化,出现陶器。

距今12000—10000年,即前北方期,气候开始变得适宜,温度和湿度都有提高但仍然低于现代水平。植被属于以云杉为主的针叶林。这一阶段属于考古学上的新石器时代初期,南方已经开始了对植物的驯化,北方采集经济地位上升。

距今10000—7500年,即北方期,气候较暖但干燥,与今天相似或者稍差。植被为以松、桦树为主的针叶林。本阶段处于考古学上的新石器时代早期,对野生植物的驯化更加经常,原始农业有初步发展,长江流域稻作农业区和黄河流域粟类农业区形成。

三、最佳觅食模式原理:

最佳觅食模式(the optimal foraging model)是动物学研究的一种理论,主要被用来分析动物觅食的习性和活动的规律。这种理论认为,动物在觅食的时候一般集中在一种或少数几种猎物上,即所谓的最佳食谱。这种最佳食谱是那些平均食物收获量与平均食物处理时间比值最大的那些种类,即花费最少力气或时间而能获得最高回报的那些食品。根据这一模式可以得出以下推论:

1、在一个地区或一种生态环境中往往分布有不同的食物资源,其中所被利用的品种与它们本身的丰富程度无关,而只取决于这一地区或环境中高档可食品种的绝对丰富程度。一种动物不会关心一种低档的食物,无论其丰富程度如何。

2、一种高档食物数量增加,低档食物就会被放弃。因此,总体食物丰富程度的增加会导致食谱的进一步专一化,而低档食物丰富程度的增加对最佳食谱没有影响。

3、一种食物要么列于最佳食谱中,要么根本不予考虑,动物不会有任何局部的偏爱。

人类是一种高等动物,其觅食方式也可以用这一模式来分析。无论是史前的狩猎采集者还是当代的农民,在他们的经济活动中都是力求以最小的代价来获得最大的收获,即以最佳经济效益来安排他们的生产方式。只不过史前人类是通过选择来确定所利用的食物种类,而当代农民则是通过操纵植物的遗传特征和利用科技方法来生产少数几种高产的动植物品种。人类一般选择收获相对于支出比值最大的食品和技术。在计算这种收支关系时,收获以卡路里为单位,支出以时间为单位。当一种食物和技术在收获与支出之比值下降到一定值时就会被放弃。

对于某种生态环境中的狩猎采集者来说,他们决定利用那些食物,是根据这些食物的生物量以及开采这些食物所需的寻找、捕捉、加上的时间而列出不同的利用档次的,一般来说食物数量多,寻找的时间就少。但也有一个饱和点,达到了这一点,食物数量增加,寻找的时间并不减少。食物数量也与个体生物量有关,比如草籽等谷物祖型,即使数量多,但是采集加工的时间多,相对来说档次不会高。而像牛、马、鹿、羊等动物,虽然寻找时间多,但是处理时间少,收获效益就大,档次明显就高。贝廷杰((R. L.Bettinger)认为,如果必须利用处理时间较多的食物时,一般寻找时间的减少大于处理时间增加的种类就会被列入最佳食谱中。②

最佳觅食模式在探讨农业起源中的可利用性在于,它能帮助我们从生态系统角度来分析人类利用不同资源支出与回报对食物选择的影响,以及资源的压力状况与动植物驯化的关系。从这一模式我们可以知道,农业起源既不是一种人类所能预见的过程和向往的目标,也不是某些先知人物的发现和发明。它是在人口和自然资源平衡失调的压力之下,人类不断增加技术和劳动的投入来改造动植物和生态环境以维持生存的结果。

本文将对中国黄河和长江流域人口和自然资源的平衡失调的原因,以及农业产生的过程作出解释。

四、中国两河流域资源压力的产生和人类的反应:

旧石器时代以来的很长一段时间里,人类与自然资源都处于一种相对平衡的状态。在中国,大理晚冰期的气候变化,开始打破这种平衡。在距今25000—12000年这段时间,中国气候较为寒冷干燥,特别是距今18000—15000年间的晚冰期最盛时期年均气温比现在低7—8℃,在北方地区, 动物群向南迁徙,动物数量的大量减少;南方地区动植物资源也较前一时期匮乏。北方地区这一时期细石器的出现可能是人们对狩猎对象减少的反应。在南方地区,人们的采集对象也不得不扩大,许多以前根本不屑一顾的动植物也开始纳入人们的采集范围。陶器的出现可能标志着对植物采集的增多和谷类食物存储的出现。

距今12000—10000年,即前北方期,气候开始变得适宜,适宜的气候使人类的暂时摆脱了食物匮乏的压力,自然资源的丰富也使人类的狩猎采集范围趋于稳定,于是,人类慢慢走向定居或者半定居时代。毫无疑问,适宜的自然环境和较少的迁徙奔波是有利于人口增长的,在一定时期内,因为食物对人口的调节作用,人口规模和自然资源是相适应的。但是,由于自然资源在一定时期内是稳定的,而食物对人口规模的调节有相对滞后,随着人口的自然增长,人口规模也越来越大,人口和自然资源之间的平衡再次被打破。人口压力开始出现,资源也日趋紧张。

应对本区域的资源紧张和人口压力,人类最本能、最省力的反应是迁徙。毕竟,适宜的环境是有限的,在对有限资源的争夺中,冲突和战争不可避免。另外,在组群内部,战争和冲突也往往成为减轻人口压力手段。战争成为食物调节人口规模的一种手段。

然而,战争并不能从根本上解决人口压力和资源紧张问题。一方面,战争时期,往往是一个社会鼓励生育的时候;另一方面,战争对物资的消耗远远超过日常消费。人口的压力和对食物的更大的需求迫使人们通过改进技术或者投入更多的劳动来维持生存。在获取植物类食物方面,人们开始关心经常采集的几种植物的生长情况,并且投入精力使这些植物生长地更好。诸如,保护这些植物使其不受动物的侵害,替这些植物拔除野草保证其养料供给,等等。人们投入更多的劳动,以便能采集到更多的食物。人类的这种劳动可以称作是对植物的保护性驯化,是人们权衡单纯采集狩猎与干预植物生长的投入产出比的结果,也是人们对食物资源压力的被动反应。很明显,依据最佳觅食理论,这种需要投入劳动,并且产出不高的生产模式是不会受到人们青睐的。

从这一时期起,人们开始在人口与资源的压力之下不断改进技术,不断强化对植物的保护性驯化,并且在这一过程中积累对后来农业生产及其重要的经验。但是,人类每一个增加食物收入的技术措施和劳动投入都反过来增加了人口压力和食物的紧张状况。就算在今天,人类通过改进技术使许多劳动都有机器来完成,但是我们的时间却越来越紧张,我们身上的压力也有增无减。古人可能不明白这些道理,但趋利避害,好逸恶劳是人类的本能,一旦自然资源的压力因为某种原因得以缓解,人们马上就会放弃这种生产方式,回到原来的采集狩猎收获中去,那怕这种驯化植物的方法已经初见成效。

在南方地区,因为其定居半定居的采集经济开始较早,所以这一时期的人口压力更大,考古工作中已经发现的这一时期的经过人工干扰的水稻的遗存即是例证;在北方地区,人口压力相对较小,但是技术日益进步的狩猎经济使大型动物越来越少,自然资源的压力也日渐凸现,所以这一时期北方地区诸文化中采集经济的地位有所上升。这个时期北方地区的新石器时代早期遗存中发现的对采集的植物种子或者果实进行加工的石磨盘、磨棒等,当是北方采集经济地位上升的一个表现。

距今10000——7500年为地质学上的北方期,气候较为温暖但干燥,与今天相似或者稍差。植被为以松、桦树为主的针叶林。这一时期在考古学上是前裴李岗时代和裴李岗时代,从考古遗迹来看,人们已经走向定居生活,人口规模也呈现出扩大的趋势。人口的压力和相对干燥的气候使对植物的驯化更为强化,人们在前一时期对植物保护性驯化的基础上,积累了不少经验,使对植物的驯化进入到了一个新的阶段。从发现的石质和骨质农具来看,这一时期对植物的驯化已经不止是仅仅对植物生长的保护,可能对植物的生长的干预更多。依据发现的石铲等工具,我们推断,人们已经开始进行日常的田间管理,播种可能就是在这一时期出现的。如果说在前北方时期,人们在自然资源压力减轻时还可以放弃对农作物的驯化,到了这一时期,随着人口压力的进一步加大,以及人类和自然的不协同进化导致的大型野生动物的灭绝,人们对植物的驯化开始变得不可逆转。

从这一时期的考古材料来看,裴李岗文化和磁山文化很多遗址都发现有数量较大石铲、石锛、石镰等农业工具,并且在很多遗址也发现有碳化的粟类谷物遗存,这些都说明这一时期的黄河流域的原始农业已经有了初步发展,开始形成较为稳定的粟类农业区。但这一时期个遗址普遍出土骨石镞和鱼镖等狩猎工具以及各种兽骨,据目前的研究成果,这一时期渔猎采集在经济生活中仍然占有很大的比例;长江流域这一时期的资料相对较少,不过依据以往阶段南方地区在农业起源进程中的速度,以及后来河姆渡文化中稻作农业的发达程度,我们可以推断,在这一时期,长江流域的稻作农业区也应该已经形成。

到这一时期止,人们走完了漫长的农业起源阶段。其后,随着人们农业生产经验的丰富,以及劳动和技术的更大投入,农业的优势逐渐超过采集狩猎。其间虽有反复,譬如,良渚文化崩溃以后的马桥文化,以及红山文化之后的小河沿文化,都曾从前一文化发达的农业经济倒退到狩猎采集经济。但是,总的趋势是农业越来越强化。随着人口的自然增长,平等社会的终结、分工的出现,农业的优势也越来越明显,其实这一过程也是相互两者相互作用的结果。可能是农业促进了社会的进步,社会的进步又导致资源压力的进一步增大,在这个过程中,农业逐渐变得不可逆转,农业的起源也在这个过程中最终完成。

五、环境对农业起源的约束:

环境对农业起源的约束现象早就被学术界所认识,在这个问题上的认识也较为一致。一般认为,农业最早起源于环境条件适中的地区。在生态环境过于严酷的地区,人们对植物的驯化难度极大,环境对人口规模的限制作用较为明显。所以人口和自然资源可以保持长期的平衡。可以说,这些地区的人们虽然存在生存的压力,但他们的智慧和认知能力还不足以改造环境,这时,农业的起源过程就会长期处于停滞状态。与之相反,在生态条件过于优越的地区,人口和自然资源的也长期保持平衡状态。人们无需花费很多时间和劳动就能取得生活所需的资源,因此他们缺乏技术和劳动投入的压力,优越的生态环境反而抑制了农业的产生。与两者相比,环境既不严酷又不过于优越的地区是农业起源最适宜的地区,因而,这些地区最早产生了农业。

在中国,黄河和长江流域就是农业起源的适宜地区。这两个地区既没有长期稳定的优越的气候条件,以及丰富的动植物资源,也没有当时人们难以战胜的严酷的自然环境,所以成为中国境内农业起源最早的地区。但是黄河流域和长江流域也有其不同之处,两者相比,长江流域的生态环境远远优越于黄河流域,主要的差别在降水量。所以长江流域成为中国的稻作起源区,而黄河流域成为中国旱作作物的起源区。与水稻相比,旱作粟类的农业生产需要投入更多的劳动,并且需要人们的分工与协作。后来这两个区域的文明的进程可能与早期经济基础的不同有关,限于文章的主题,在此不作细致分析。

六、结论:

通过上文我们对黄河流域和长江流域农业起源过程的分析,我们认为,中国的农业的发生是人们对人口和自然资源压力的被动反应,而这种压力出现的催化剂就是晚更新世以来的环境变迁。环境的变化主要是气候的变化,会导致人类的食物——野生动植物资源的变化,食物种类和数量的变化对人类的生产和生活影响极大。不论食物变得丰裕抑或匮乏,都会通过一种特定的方式给人类带来人口压力。可以说,压力是人类进步的动力,人类就是在压力的逼迫之下,通过不断改进技术、投入劳动,一步一步走向文明的。

参考文献:

①、陈 淳:《考古学的理论与研究》,上海:学林出版社,2003年。

②、汤卓炜:《环境考古学》,北京:科学出版社,2004年。

②、朱乃诚:《中国农作物栽培的起源和原始农业的兴起》,《农业考古》2001年3期。

③、吴文祥:《全新世气候事件及其对古文化发展的影响》,《华夏考古》2005年3期。

④、陈胜前:《中国晚更新世—早全新世过渡期狩猎采集者的适应变迁》,《人类学学报》2006年3期。

⑤、陈 淳:《稻作起源的考古学探索》,《复旦学报(社会科学版)》2005年4期。

⑥、陈星灿:《黄河流域农业的起源:现象和假设》,《中原文物》2001年4期。

⑦、唐燮军:《中国农业的本土起源及其三大模块》,《贵州文史丛刊》2003年1期。

⑧、宋敏桥:《中国原始农业起源之背景介析》,《商丘师范学院学报》2002年1期。

⑨、邵凤芝:《新石器时代早期农业的起源》,《文物春秋》2001年3期。