第02講世間冷暖-歷史氣候與動植物變遷

第二講世間冷暖—歷史氣候與植被變遷第一編中國歷史自然地理視點：1.氣候變遷與民族遷徙、政權(quán)盛衰之關(guān)系2.動植物的分布在空間與時間的差異3.動植物自身的演化野生or馴化引子中外學(xué)術(shù)論戰(zhàn)：季風(fēng)改變導(dǎo)致盛唐和瑪雅文明衰亡？德國波茲坦地學(xué)研究中心氣候動力與沉積專家豪格（G.H.Haug）InfluenceoftheintertropicalconvergencezoneontheEast-Asianmonsoon(熱帶輻合帶對東亞季風(fēng)的影響),Nature,2007,445:74-77

雷州半島湖光巖瑪爾湖的沉積物中的鈦（Ti）值含量變化曲線冬季風(fēng)和夏季風(fēng)的強度變化呈‘反相關(guān)’的推論席會東：《季風(fēng)吹不垮盛唐》，《北京晨報》2007-1-18張德二：Anti-correlationofsummerandwintermonsoons?（冬季風(fēng)和夏季風(fēng)是反相關(guān)嗎）Nature,2007,450:E7-E8

（一）分析歷史時期氣候變化的方法與手段：1.考古資料時期：距今2500年以前（前500年），依靠地層沉積相、考古、孢粉分析等2.物候資料時期：距今2500年至500年前（前500—1400），根據(jù)物候、文獻(xiàn)與考古實物記載3.方志資料時期：距今500年以來（1400--），利用地方志4.儀器觀測時期：1900年以來才開始使用，通過儀器觀測氣象。歷史氣候變遷

（二）代表學(xué)者與論點1.E.亨廷頓（EllsworthHuntington）亨廷頓（1876～1947），美國耶魯大學(xué)地理系教授，美國地理學(xué)會會長，考察過西南亞、中亞等地。他主張地理學(xué)研究地理環(huán)境諸因素對人類的影響和人類對地理環(huán)境的適應(yīng)、利用和改變。主要研究氣候與地貌、人類文明的關(guān)系，把氣候視為社會發(fā)展、國家強弱、種族優(yōu)劣、經(jīng)濟盛衰的決定性因素。晚年提出食物在影響人類活動方面與氣候同樣重要。氣候干旱催生東晉五胡亂華、北宋契丹女真寇邊、蒙古帝國、明末流寇和滿清入關(guān)《亞洲的脈動》（1907）《文明與氣候》（1915）2.竺可楨，浙江上虞人1890.3.7－1974.2.7伊利諾伊→哈佛浙江大學(xué)校長1961《歷史時代世界氣候的波動》1972《中國近五千年來氣候變遷的初步研究》

1、氣候的兩個要素：氣溫(冷暖)與降水(干濕)；２、關(guān)于氣候研究指標(biāo)的選擇：冬季(下半年)的氣溫變化；3、影響氣候形成的四個因子：太陽輻射、下墊面、大氣環(huán)流與人類活動；太陽黑子。4、關(guān)于物候?qū)W：沒有觀測儀器時代的氣象學(xué)和氣候?qū)W；5、關(guān)于孢粉分析：植被較動物更具有穩(wěn)定性，是解釋古植被和古地理環(huán)境的有效手段。太陽黑子圖（三）基本概念一、5000年以前的溫暖濕潤氣候

黃河中下游地區(qū)（包括黃淮海平原）在5000年前處于溫暖濕潤的氣候環(huán)境。長江流域各地新石器時代遺址孢粉分析結(jié)果證明，5000年前的氣候普遍較今溫暖濕潤。當(dāng)時的氣候大致近于現(xiàn)今華南地區(qū)的廣東、廣西南部和云南。其他如長江中游洞庭湖周圍、江西南昌地區(qū)及下游安徽安慶地區(qū)均有孢粉分析的結(jié)果，證明距今5000年前氣候較今溫暖。距今10000～5000年左右，從北起黑龍江南至長江流域以南，西至天山南北、云貴和西藏高原的廣大地區(qū)，處于溫暖氣候期。從河南安陽殷墟出土的水牛、象和貘等喜暖動物可證明，這種溫暖氣候期大致下延至公元前16～前11世紀(jì)的殷商時代。在公元前3000年——公元前1000年左右，即從仰韶文化時代到安陽殷墟時代，是第一個溫暖期，這個時期大部分時間的年平均溫度比現(xiàn)在高2℃左右，最冷月溫度約比現(xiàn)在高3℃-5℃。貉竹鼠

獐梅氏麋鹿四不像馬臉鹿角駝頸驢尾證據(jù)：北京一帶泥炭層中發(fā)現(xiàn)闊葉樹種花粉；遼南、內(nèi)蒙察右中騎旗發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)喜溫、喜濕的闊葉樹種－櫟、天津附近發(fā)現(xiàn)水蕨（今生長在淮河流域）、西安半坡發(fā)現(xiàn)獐等動物骨骼（今生存在長江流域）、山東歷城發(fā)現(xiàn)炭化竹節(jié)等。

晉人皇甫謐《帝王世紀(jì)》舜“葬蒼梧九嶷山之陽......下有群象為之耕?！豹厑喼尴?/p>

宋代《大駕鹵簿之圖》第四紀(jì)氣候變化與人類產(chǎn)生二、五千年來氣候變化

竺可楨“脈動論”：中國5000年來氣候的變化，象脈搏波動一樣，溫暖潮濕氣候和寒冷干燥氣候交替出現(xiàn)，周而復(fù)始，波動變化。竺可楨將根據(jù)古代物候記錄所作的近五千年來我國溫度變化曲線圖與之對比,發(fā)現(xiàn)其升降曲線大體上是一致的,只是有先后參差之別而已，并發(fā)現(xiàn)我國5000多年來的氣候有4次溫暖期和4次寒冷期交替出現(xiàn)。5000年來氣溫變化四個溫暖期和四個寒冷期仰韶文化時期到商代（前3000——前1100年）西周前期（前1100——前850年）春秋戰(zhàn)國到西漢末年（前770年——公元初年）東漢三國南北朝時期（公元初——600年）隋唐到北宋初年（600年——1000年）兩宋時期（1000年——1200年）南宋中期到元代中期（1200年——1300年）明清時期（1400年——1900年）1.仰韶文化時期到商代（前3000——前1100年）西安半坡遺址中發(fā)現(xiàn)了距今約6000年的獐、竹鼠和貉等動物遺骸，這些動物現(xiàn)今則主要生活在氣候溫暖濕潤又多沼澤的長江流域。在京津地區(qū)當(dāng)時則生存有一些現(xiàn)今見于亞熱帶地區(qū)的動植物，且以櫟、榆等為主的闊葉林占優(yōu)勢。中國西部內(nèi)陸在仰韶時期氣候也較溫暖。天山北麓在全新世中期云杉的生長樹線較今為高，云貴高原元謀新石器時代遺址中有今活動在西雙版納的喜暖動物。西藏高原上地面堆積物孢粉分析結(jié)果也表明當(dāng)時氣候較今暖和。河南安陽殷墟出土的水牛、象和貘等喜暖動物可證明，這種溫暖氣候期大致下延至公元前16～前11世紀(jì)的殷商時代。距今8000～2500年,遼寧南部地區(qū)以櫟木為主的闊葉林占優(yōu)勢，氣候溫暖濕潤，近似今天的山東半島，這一溫和氣候帶向北可延伸到黑龍江省的呼瑪縣一帶，該地區(qū)地層的花粉組合中也有一條落葉闊葉樹的優(yōu)勢帶。仰韶溫暖期全新世中期曾出現(xiàn)過世界性氣候回暖時期，在中國大致相當(dāng)仰韶文化時期，故亦稱為“仰韶溫暖期”，距今5000～3000年。從3000年前開始出現(xiàn)了氣溫下降的趨勢，一直持續(xù)到現(xiàn)代，而其間又穿插有若干次以世紀(jì)為期的氣溫回升和復(fù)降。2.西周前期（前1100——前850年）在相當(dāng)于西周早期的遺址中（如下王崗文化遺址），未見喜暖動物文獻(xiàn)上也有江漢凍結(jié)的記載，年平均氣溫在0℃以下。周人遷徙：不窋由邰遷北豳公劉遷豳古公亶父遷周原岐邑周文王遷豐關(guān)中平原和黃土高原南緣之間遷徙移動3.春秋戰(zhàn)國到西漢末年

（前770年——公元初年）《春秋》一書中記載到公元前698、前590、前545等年冬天魯國都未有冰凍出現(xiàn)。《春秋》魯襄公二十八年“春無冰”?！秴问洗呵铩贰岸梁笪逖呷蛰攀忌?菖者,百草之先生者也,于是始耕”。據(jù)《荀子》、《孟子》等書記載，山東農(nóng)業(yè)種植一年可兩熟。河南淇水流域和陜西的渭河流域都有大片竹林存在?！对娊?jīng)》、《貨殖列傳》明確記載亞熱帶作物北界比今天偏北。4.東漢三國南北朝時期（公元初——600年）（1）成書于公元6世紀(jì)的農(nóng)書《齊民要術(shù)》中記載的農(nóng)時，反映了當(dāng)時黃河流域的氣溫較今為低。《齊民要術(shù)·卷四·安石榴第四十一》:“十月中以蒲藁裹而纏之,不裹則凍死也,二月初乃解放?！?/p>

（2）《晉書·慕容載記》記載到公元333～336年，從遼東灣西北岸至遼東灣東南岸沿海連續(xù)3年全部冰凍，估計年均溫較今低2～4℃。咸康二年(336年)正月,慕容皝準(zhǔn)備進攻慕容仁,司馬高詡獻(xiàn)計說:“仁叛棄君親,民神怒;前此海未嘗凍,自仁反以來,連年凍者三矣。且仁專備陸道,天其或者欲使吾乘海冰以襲之也?！保?）《三國志·魏書·文帝紀(jì)》中載：“（黃初）六年冬十月（225），行幸廣陵故城，臨江觀兵，戎卒十余萬，旌旗數(shù)百里。是歲大寒，水道冰，舟不得入江?！?/p>

5.隋唐到北宋初年（600年——1000年）西安盛開只能抗御－14℃最低溫度的梅花。冬季最高溫估計較今高出2℃。黃河流域普遍設(shè)立“司竹監(jiān)”，專營竹子的生產(chǎn)和銷售。關(guān)中平原有梅桔種植。四川盆地出產(chǎn)荔枝。6.兩宋時期（1000年——1200年）公元1111年（北宋政和元年）曾出現(xiàn)太湖全部結(jié)冰的罕見現(xiàn)象。發(fā)生過蘇州運河冰封的情況。素稱“荔枝故鄉(xiāng)”的福州，遭嚴(yán)寒荔枝凍死而絕收。

7.南宋中期到元代中期（1200年——1300年）

表現(xiàn)在：元初在河南懷、孟地區(qū)又恢復(fù)了北宋初年撤廢的管理竹園的司竹監(jiān)。大象生存的北限，逐漸由淮河流域移到長江流域以南，如浙江、廣東、云南等地。但這一回緩時期為時很短。8.明清時期（1400年——1900年）14～19世紀(jì)末，是一次世界性寒冷時期，即所謂小冰期。就中國而言，特別是15世紀(jì)以來，氣候加劇轉(zhuǎn)寒，至17世紀(jì)下半葉達(dá)到頂峰。據(jù)談遷《北游錄》中物候記載,推斷當(dāng)時北京冬季較今約低2℃。這種氣候轉(zhuǎn)寒的現(xiàn)象，在東北地區(qū)的黑龍江省和西南地區(qū)的云南省均有所反映。長江中下游湖泊和沿海亞熱帶地區(qū)霜雪頻繁，太湖封凍16次（如1329年太湖結(jié)冰，厚達(dá)數(shù)尺），漢水結(jié)冰19次，淮河封凍14次，洞庭湖封凍9次。證據(jù)：1329年太湖結(jié)冰，厚達(dá)數(shù)尺；山東段黃河11月出現(xiàn)冰凍；北京一帶的物候期比20世紀(jì)70年代晚1－2星期。三、影響氣候變遷的因素(一)、太陽輻射萬物生長靠太陽，為影響氣候變化的最根本因素。造成四季三大氣候帶區(qū)別。規(guī)律：1、太陽活動弱時，緯向環(huán)流盛行2、太陽活動強時，經(jīng)向環(huán)流盛行，冷暖空氣頻繁交換，極端天氣（如風(fēng)暴、暴雨雪等）增多，氣溫普遍降低。

近5000年來，雖然是寒冷期與溫暖期交替出現(xiàn)，但是總的趨勢是由溫暖向寒冷變化，寒冷期一次比一次長，一次比一次冷。在第二次寒期，只有淮河在公元225年有封凍。而在第四個寒冷期的1670年，長江幾乎都封凍了。近五千年前濕潤程度的變遷（降水）

5000年來旱澇狀況與氣候暖冷交替是基本一致的。

1.五、六千年前與溫暖期相同，為一濕潤期，此后氣候轉(zhuǎn)干，距今2500年前氣候稍濕潤，然后再次變干，近500年旱災(zāi)多于水災(zāi)。如果以公元1000年為分界線，前期干旱時間短（350年），濕潤時間長（650），而后期則正好相反，時間分別為580年、320年。近500年來（明代以來），旱災(zāi)多于水災(zāi)，以南澇北旱為常見。其中，16、17世紀(jì)旱災(zāi)多于澇災(zāi)（明末清初），18、19世紀(jì)澇災(zāi)多于旱災(zāi)（清中期以前），20世紀(jì)以來旱災(zāi)又明顯多于澇災(zāi)。說明15世紀(jì)下半葉～17世紀(jì)末為干旱階段，17世紀(jì)末～19世紀(jì)末是濕潤階段，而20世紀(jì)末又進入干旱時期，且干旱發(fā)生的頻次北方高于南方。

從3000年前開始?xì)夂蜃兏蓻觯咴ㄓ珊笸宿D(zhuǎn)為前進，湖澤退縮，湖面下降。泥碳停止堆積，開始形成淤泥，被代表干旱環(huán)境的灰黃色粘土覆蓋。人類活動范圍從高處下到低處。這一時期人類干擾的因素不是很大，但氣候與旱澇的周期波動對人類的活動卻產(chǎn)生著影響。2.過去2000年大部分時期內(nèi)旱災(zāi)發(fā)生北部多于南部，西部多于東部；澇災(zāi)發(fā)生南部多于北部，東部多于西部。880－1230年間氣候異常，出現(xiàn)西澇東旱?！岸驙柲嶂Z現(xiàn)象”是指數(shù)年發(fā)生一次的海水增溫現(xiàn)象向西擴展，整個赤道東太平洋海面溫度增高的現(xiàn)象。科學(xué)家們把那些季節(jié)升溫十分激烈，大范圍月平均海溫高出常年１度以上的年份稱為厄爾尼諾年。在20世紀(jì)60年代，很多科學(xué)家都認(rèn)為“厄爾尼諾”是區(qū)域性問題，它主要影響太平洋東部的南美沿海地區(qū)和太平洋中部的澳大利亞沿海地區(qū)。然而20世紀(jì)80年代以后，通過氣象衛(wèi)星的觀測發(fā)現(xiàn)，“厄爾尼諾”在世界很多地方都出現(xiàn)。由于海水表面溫度平均每升高1度，就會使海水上空的大氣溫度升高6度，造成大氣環(huán)流異常，嚴(yán)重地影響世界各地的氣候。所以每當(dāng)厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生時，世界上很多地方都會發(fā)生諸如冷夏、暖冬、干旱、暴雨等異常氣候。歷史時期中國曾有1166個縣級單位有虎分布，但近100年來分布急速減小，1900－1950年只有509個縣級單位有分布，華北亞種只剩四分之一，華南亞種減少一半以上?，F(xiàn)在華北虎和西北虎已經(jīng)完全消失了，許多現(xiàn)在有虎生存的地區(qū)現(xiàn)在剩余很少，有的甚至走向滅絕。歷史時期動物變遷

野生亞洲象遺存發(fā)現(xiàn)地點有今貴州、云南、廣西、廣東、山東、浙江、河南、上海、江蘇、福建、四川、山西、北京、河北等地。文獻(xiàn)記載的野生亞洲象分布地更是廣闊，在今廣西、山東、福建、四川、重慶、湖北、湖南、云南、廣東、安徽、河南、浙江、江蘇、河北等地都有記載?，F(xiàn)在只是在云南西南部等地才有分布。歷史時期在今山東、河南、浙江、廣東等地的考古遺址中有揚子鱷遺骨。歷史文獻(xiàn)記載今河南、安徽、江蘇、浙江、湖北、湖南等地在歷史時期也有揚子鱷生存?，F(xiàn)在則主要分布在蘇浙皖三省的5縣之內(nèi)。歷史時期中國野生孔雀分布從今河南南部的33.1°N降至25.4°N,南移了7.7個緯度，這與氣候變化、植被變化和人類活動是有關(guān)系的。今只在云南省西部有少量分布。中國歷史地理學(xué)歷史時期大熊貓的分布大多在黃河、長江、珠江、瀾滄江、怒江等流域的20多個縣內(nèi)，主要以四川西部、夔巫武陵山地、秦巴山地三大片分布最為集中。后來分布逐漸縮小，只限于秦嶺、岷山、邛崍山、大小相嶺和大小涼山7個地區(qū)，其中以四川的岷山、邛崍山、大小相嶺和大小涼山地區(qū)為主。

一是由于歷史氣候的變化，影響了這些動物的自然繁殖；二是由于歷史時期自然和人為因素造成的植被變化，使動物失去了生存的空間；三是由于人類不合理的無節(jié)制捕殺。歷史時期野生動物發(fā)生分布變遷的原因：歷史時期植被的變遷主要森林地帶的原始植被狀況一、大小興安嶺和長白山地寒溫帶、溫帶林地區(qū)。主要包括大興安嶺北段的寒溫帶林和大興安嶺南段、小興安嶺與長白山的溫帶森林，是我國森林資源最豐富的地區(qū)。在歷史時期，這里長期處于地廣人稀的狀態(tài)，森林面積十分廣闊。東北區(qū)地勢圖二、華北暖溫帶森林地區(qū)。西周到戰(zhàn)國：黃河中游地區(qū)林木維持良好。秦漢到北朝：平原地區(qū)的森林基本被砍伐殆盡，已無成片的林木存在。唐宋時代：由采伐范圍的不斷擴大，山地的森林已受到嚴(yán)重破壞，象中唐時修建長安城的良材巨木，竟要從嵐（今山西嵐縣）、勝（今內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗的十二連城）二州采取，宋代開封城內(nèi)堆積如山的木材主要來自岐隴以西的渭河上游山區(qū)等等。明清以來：這一時期是黃河中游地區(qū)的森林遭到毀滅性破壞的時期。這種破壞從明代中葉開始，是大規(guī)模墾荒的結(jié)果。今天黃河中游水土流失嚴(yán)重，主要是由上述這些破壞因素造成的。三、華中、西南的亞熱帶林地區(qū)?！队碡暋罚骸柏什菸┴?，厥莽惟喬”。這一地區(qū)的森林遭到嚴(yán)重破壞是在明清時期，主要原因是人口猛增、荒土日辟，森林面積迅速縮小。四草原和荒漠地帶的原始植被狀況在中國大興安嶺南段、呼倫貝爾草原、東北平原