1、全球变化与人类的关系一、人类的起源和发展（一）生命的起源很久以前，地球上出现了原始大气，又过了一段时间，第一个地球上的单细胞形成了，从此，地球上出现了最独特的东西生命。从单细胞生物到多细胞生物，从最初的海洋到充满氧气、适合生命生存的环境，从固氮植物到如今的光合作用，第一个水中的生物，所有物种的起源三叶虫诞生在了海洋中。后来随着地球上空气成分的变化，不断有水生生物来到陆地，演变出了两栖类、爬行类物种。渐渐地，陆地上的植物种类逐渐变得多了起来，而水生环境的有限性和陆地食物种类的增多，也让很多的水生生物渐渐向陆地转移，在陆地进行了复杂的演化，最终演变出了人类的祖先灵长类。（二）人类的起源古猿早在 3
2、000 多万年以前就已出现在地球上，体形较现代猿类小。考古学通常讲的“腊玛古猿” ，大约生活在 1400 万一 1000 万年前，身高仅 1 米多一点，体重在 1520 公斤左右。所谓的“南方古猿” ，大约生活在距今 500 万100 万年以前。我们人类就是由南方古猿的一支演化而来的。大约 200 万300 万年前，南方古猿的一支脱离了古猿类，朝着人类的方向演化。根据化石发现，现在一般将人类脱离古猿后的 发展历史分为三个阶段：第一阶段是猿人阶段，大约开始于距今 200 万300 万年以前，这时的猿人会制作一些粗糙的石器，脑量大约在 630700 毫升，会狩猎。晚期猿人化石发现较多，我国发现的元
3、谋人、蓝田人、北京猿人（周口店） ，以及在坦桑尼亚发现的利基猿人，都是这个时期的化石代表。这时的猿人已经很接近现代人，打制的石器也比较多样化，有用于狩猎和劈裂兽骨的砍砸器，用来剖剥兽皮和切割兽肉的刮削器。最有进步意义的是，此时的猿人已经懂得了使用火，并知道如何长期保存火种。猿人阶段一般认为到大约 30 万年前结束。 第二阶段是占人阶段，或称早期智人阶段。我国已经发现的马坝人（广东） 、资阳人（湖北） 、丁村人（山西）也都是这一时期发掘的化石代表。古人的特征是脑量进一步增大，已经达到现代人的水平，脑结构比猿人复杂得多，其打制的石器也比猿人规整，有石球和各种尖状的石器，能人工生火，开始有埋葬的习俗
4、，并且不知是为了遮羞还是为了保温，已经开始穿所谓的衣服，不再是赤身裸体。并且在世界的不同地方，古人的体质也开始了分化，出现明显差异。古人生活于大约 20 万一 5 万年前。 第三阶段为新人阶段，又称晚期智人阶段。大约开始于 5 万年以前，新人化石在体态上与现代人几乎没有什么区别，其打制的石器相当精致，器形多样，各种石器在使用上已有分工，并且出现了骨器和角器。新人甚至已会制造装饰品，进行绘画、雕刻等艺术活动。大约在皿万年以前，已经出现了磨制石器。新人又称克鲁马努人，这是因为 1868 年，在法国西南部克鲁马努地区的山洞里发现了 5 具骨架，这些骨架与现代人已经很难区分，但比现代人高大。据分析，其
5、生存年代大约在 31 万4 万年以前，被认为是新人的化石代表。我国发现的柳江人（广西） 、山顶洞人（北京）化石也属于这个时期的代表。（三）人类与其生存环境的关系经历了漫长岁月的演化，地球表层系统才出现了最主动、最活跃的一员人类圈，又称智慧圈。有了人，自然界原有的平衡状态开始发生变化。由于人类的粗心和无知，自然环境各方面的协调性亦受到扰乱。特别是工业革命以来，科学技术的发展成为一把锐利的双刃剑，一方面促使人类的社会生产力达到空前的水平；同时，人类无节制的开发或者说是破坏自然，亦达到空前的程度。人类开始面临着生存、环境和发展的问题。1. 新生代构造和气候事件与人类起源、演化现代分子生物学的最新进展
6、，帮助我们解决了一个长期争论的问题，即什么时候人科与猿科开始分化。免疫反应和血浆蛋白结构研究方面也指出人和猿在 63Ma(百万年)前的某个时候开始分开。最早的、最可靠测年数据的非洲人类化石的年龄数据为距今 3.84Ma前。在地质年表中，把地球历史的最新一个时期称作第四纪，不少学者以人类的出现作为其下限。人类的出现是第四纪的头等大事，因此，这些学者亦将第四纪称为人类纪，灵生纪等。随着古人类学和第四纪环境研究的进展，人们开始将这两方面以及新生代构造运动结合起来。新生代以来，全球环境最突出的变化是两极冰盖的起源、发展和世界屋脊青藏高原的隆升。中新世中期，距今 15Ma 左右，面积广大的南极冰盖形成.
7、距今 12Ma 挪威格陵兰还首次出现冰川飘砾；中新世晚期，距今 4Ma 左右，开始又一次明显的全球降温过程；而在距今 2.6Ma，目前广泛承认的第四纪开始时代。北极地区冰盖开始广泛发育，之后继续变冷，使得海陆大规模冰川开始发育，青藏高原的隆升过程十分复杂，综合最新的研究成果，距今 10Ma 左右青藏高原有一次隆升过程，而整体隆升开始在距今 4Ma 左右，后经几次强烈的构造运动才达到今天的高度。晚新生代以来，全球气候事件和构造事件的的时代耦合性，很容易使人想到二者是否存在必然联系。许多气候模型的输出结果亦证明了这一点，青藏高原的隆升引发大气环流变化，北半球较高纬度变冷、冰盖发育，中纬度地区变干。
8、至距今 2.6Ma 左右，这种影响达到相当程度，影响东亚地区的冬季风环流开始出现，大面积陆相粉尘沉积开始堆积。在距今 4Ma 左右就已经开始，而且与深海钻探记录和全球在时期变冷和变干有较好的吻合性。2. 现代文明社会人类对环境的影响人类依赖自然生存和发展，同时，他又在自身发展过程中，不断地对自然施加影响。早期人类基本上依赖自然而生存和发展。人类大规模的利用和改造自然是在工业革命后开始的。（1 ）影响固体物质搬运人类利用机械、炸药及其他手段，可以把地表固体物质，包括土壤、岩石等进行搬运。使地表破坏、土壤侵蚀加强、水土流失加剧。（2 ）改变水循环人类大规模的修建水库、渠道，改变了水循环。水库改变小
9、气候，提高地下水位，引起沼泽化。缺水地区实施人工灌溉引起盐碱化。灌溉水携带的溶解物质沉淀与土壤中，导致土壤中盐分增加;同时亦使地下水位上升，再加上地表强烈的蒸发作用使盐类在土壤的表层逐渐积累，使作物无法生长。过量开采地下水，使地面发生沉降。（3 ）破坏生态平衡森林的砍伐、草场的过度放牧和开垦、鱼类的滥捕等起着破坏生态平衡的作用。此外，人类从地壳和水中提取元素，又通过各种途径，把这些元素重新分配到地表、大气和水体之中，造成大气中的 CO2 增加、酸雨、土质污染、水污染，而 CO2 的排放、燃料燃烧释放热量计下垫面性质的改变造成了温室效应、热岛效应等，从而改变地球表层的热量平衡。二、全球变化及其内
10、容全球变化是指由于自然和人为的因素而造成的全球性的环境变化,是全球性的环境恶化如温室效应和全球增暖、臭氧层破坏森林锐减和物种灭绝土地退化和淡水资源短缺等，主要包括大气组成变化、气候变化以及由于人口、经济、技术和社会的压力而引起的土地利用的变化。全球变化学是研究地球系统整体行为的一门科学。它把地球的各个层圈（如大气圈、水圈、岩石圈和生物圈）作为一个整体，研究地球系统过去、现在和未来的变化规律和控制这些变化的原因和机制，从而建立全球变化预测的科学基础，并为地球系统的管理提供科学依据。全球变化科学的产生和发展是人类为解决一系列全球性环境问题的需要，也是科学技术向深度和广度发展的必然结果。（一）什么是
11、地球系统21 世纪人类正面临着全球环境和社会可持续发展的巨大挑战。一方面人类受到不断变化的地球系统的严峻挑战；另一方面人类活动正以前所未有的幅度和速度影响着地球系统。现在人类活动正从各种尺度（局部的、区域的、全球的）改变和开发利用地球的物理、化学、生物环境。要了解人类是怎样与地球相互作用，以及人类是如何影响地球环境，就需要对地球系统有全面的了解。详细掌握地球各种作用相互影响的过程的知识，对于实现国家未来繁荣和人类发展也是必不可少的。因此，目前世界地球科学研究正从传统的地学向建立地球系统科学新的知识体系转变，地球系统已成为地球科学解决全球环境和资源问题的科学基础。研究地球系统的过程、相互作用及其
12、动力学逐步成为地球科学研究的核心领域。当今资源和生态方面的问题已危及到了国家的安全和经济社会的可持续发展。探索利用地球系统科学的生态系统的原理和方法来管理自然环境和资源，已成为时代的需要。这就要求国土资源工作要加强地球系统科学研究，建立新的资源管理知识体系，我们在这方面的差距还相当大，加大这方面的基础性、前沿性研究，势在必行。重大环境问题促进地球系统科学发展。 地球系统是指由大气圈、水圈、岩石圈和生物圈（包括人类本身）组成的一个地球整体。它包括了自地心到地球外层空间的十分广阔的范围，是一个复杂的非线性系统，其间存在着地球系统各组成部分之间的相互作用，主要是物理、化学和生物三大基本过程之间的相互
13、作用以及人与地球系统之间的相互作用。地球系统科学的观点认为，全球变化是地球的各个组成部分地核、地幔、岩石圈、水圈、大气圈、生物圈（包括人类社会）之间相互作用与反馈的结果，对这些相互作用和反馈过程的科学认识需要将地球作为一个统一的动力学系统来研究。因此，要解决当代资源环境重大科学问题就需要把地球作为一个相互作用的各个组成部分或子系统组成的连续的、统一的有机整体地球系统，并运用一般系统论的原理研究地球系统的整体行为。 从 1983 年美国宇航局首次提出“地球系统科学”概念到现在短短的 20 年中，地球系统科学已成为国际地学界和各国地学发展的主要科学目标。美国国家科学基金会地学部最近一份战略报告中明
14、确指出：“地学的科学挑战在于了解和预测地球系统内物理子系统、生物子系统和人类子系统的基本过程及其相互作用” 。日本最近拟实施的“预测地球变化”计划强调要对地球系统各种过程进行研究、观测和模拟。英国在“1994-2000 年地球科学战略”中也提出它的战略目标是要了解关于地球系统过程的知识和认识。 今天，人类面临的环境问题的严重性在于它们所涉及的是人类与人类本身生命支撑系统之间的关系等一系列重大问题。越来越多的证据表明，这种关系正日趋紧张。人类自身的活动正在威胁着我们所赖以生存的环境系统。它不再只是局部的或区域的问题，而是跨越国界的全球性问题。这也是一个历史性的问题，虽然它产生于工业革命，但是，它
15、真正引起世人的关注仅仅是最近几十年的事情。这些重大的环境问题就科学内容而言已远远超过了单一学科的范围，往往涉及大气、海洋、土壤、生物等各类环境因子，又与物理、化学和生物过程密切关联。只有从地球系统的整体研究才有可能弄清这些问题产生的原因，寻求解决的办法。理解地球系统及其子系统的变化规律，预测其未来变化趋势，才能减轻地球系统变化所产生的不利影响，减轻自然灾害及其造成的损失，提高人类对地球系统变化的适应能力，达到地球科学研究的最终目标。当前，地球系统研究更具有针对性，更加强调解决人类社会经济可持续发展面临的主要挑战，以服务于社会发展。 当代重大环境问题主要是人类不合理开发利用地球资源所造成的，其影
16、响程度已接近自然变化，并正在继续加剧，从而可能对未来人类的生存环境产生长远的不可逆转的后果。近百年来，以全球变暖为主要特征，全球的气候与环境发生了重大的变化：水资源短缺，生态系统退化，土壤侵蚀加剧，生物多样性锐减，臭氧层耗损、大气化学成份改变，渔业产量下降等，而这些变化主要是由人类活动所造成。由于全球变化的幅度已超出了地球本身自然变化的范围，对人类的生存和社会经济的发展构成了严重的威胁。根据政府间气候变化委员会第三次评估报告的预测，未来全球将以更快的速度持续变暖。未来 100 年全球还将升温 14-58，将给全球环境带来更严重的影响。假如这种态势不能得到有效遏制，地球最终将成为一个不适合人类和
17、其它生命生存的星球。2004 年美国五角大楼给美国总统布什提供了一份秘密报告，题目是全球变化将会毁掉美国 ，其核心内容是，在未来的 20 年里，气候变化将导致全球性的灾难，引发全球性的骚乱和核战争，会有数百万人死于全球变暖引起的战争和自然灾害中，到 2020 年，欧洲的主要城市将被海水淹没，英国将变成“西伯利亚”气候。因而气候变暖对世界的威胁超过了目前令美国不安的恐怖活动。气候变化不再是科学争论，而是关系到美国的国家安全。现在，连美国军方都在研究地球系统变化对国家安全的威胁，足见研究全球系统变化的意义。具体来说表现在以下几方面：1.海平面上升，海岸带被淹：表现为：海岸带地下水位上升，土壤盐渍化
18、；部分地区被淹；影响沿海地区农业生产、水产养殖、港口建设和海岸建筑物。2、改变水循环-改变降水分布格局，增加降水极端事件发生频率；地表径流减少，加剧水资源的不稳定性和供水矛盾；冰川融化，雪线上升。3、改变热量带和干湿区-表现为：中纬度气温升高，热带、亚热带范围可能扩大，寒带范围缩小；温带耕作区退化为草原，草原区退化为荒漠。4、资源条件变化5、加剧自然灾害-对大气和水循环产生影响，会导致暴雨、洪涝、干旱等自然灾害发生的频率和强度有所增加6、改变原有生态系统-使动植物栖息地的生态环境发生根本性的改变，导致大量物种灭却和生物多样性减少；海水温度和洋流的潜在变化使得海洋生态系统变化；世界干旱、半干旱地
19、区土地荒漠化；二氧化碳浓度升高，植物光合作用增强，植物生产率提高，增强二氧化碳的施肥效应7、影响生产领域-农业-对作物产量、品种、耕作方式、农业生产的稳定性等方面，都会产生一定影响；气温升高，温度带北移，高纬地区生长期延长，产量提高；陆地蒸发加剧，热带半干旱区产量下降，中纬区谷物带病虫害加剧，世界粮食总产量下降；聚落-对滨海地区的聚落、基础设施产生不利影响；工业-排放二氧化碳等温室气体的工业企业承受日益严重的政策压力和税收负担；节水节能技术和耐干旱耐高温培育技术获得广阔市场；减少高纬地区供暖能耗，增加低纬地区的制冷能耗8、危害人体健康-扩大某些疾病的流行；炎热天气出现频繁增加，加快和扰乱新陈代
20、谢；改变某些传染病传染媒介的活动范围，改变病原菌滋生环境。（二）全球变化的内容以全球气候变化为例1、什么是气候变化气候变化是长时期大气状态变化的一种反映。气候变化主要表征大气各种时间长度的冷与暖或干与湿变化。冷与暖或者干与湿相互交替组成了不同的变化周期。但是，这些变化的周期是不严格的，一个周期内前后阶段往往不具有对称性，而且不同周期的长度还可以相差很大。气候变化就是这样一种比较复杂而且是周而复始地准周期变化。随着社会经济的发展和科学技术的进步,气候变暖的现实已对人类社会和自然生态系统构成了严重的威胁。世界经济的迅速发展和社会的进步,向大气排放的有害物质及化石能源消耗与日俱增, 带来了日益严重的
21、环境问题, 导致全球平均气温逐年升高。2、近四千年来全球气候变化在最近的两百万年间，地球经历了许多大陆冰川时期。在最近一次冰川时代，北美的一半、斯堪的纳维亚的全部以及欧洲的大部被大陆冰层所覆盖。在大约一万八年前冰层达到最大范围后，冰层开始快速后退。自一万一千年前左右开始的“全新世”时期以来，全球气候总的来说是暖和的。在全新世早期，全球气候比较温和，这段时间也叫做气候最适度时期或热带雨林时期。全新世的后半期比较寒冷。最近几千年的全球气候被认为是稳定的。新闻宣传给人们造成一种印象，即过去几千年里全温度变化不大，直到最近才由于工业燃烧化石燃料带来的温室效应而急剧升高。确实，在历史上全球平均温度 12
22、的变化似乎并不大。但这样的平均掩盖了局部温度的较大变化。北欧一个寒冷的春天可能并不影响当年的全球平均温度记录，但它所带来的耕种期推迟必将影响秋天的收成。中国年平均温度 12的变化看起来并不大，但因为降雨分布的变化带来的长期干旱对农业生产的影响却是灾难性的。所以尽管在过去几千年里有一种准周期性，寒冷与温暖时期的交替变化并未在自然历史上留下明显的记载。但温度的细小变化已经对人类文明的命运产生了巨大影响。许靖华首先在历史记载中确认出了小冰期和小气候最适期，然后在古气候记录中找到了证据，最后在天文记录中找到了这种周期性的原因。气候变化可概括如下：现代气候最适期 A：公元 1820 年后小冰期 B：公元
23、 12801820 年小气候最适期 C（中古）：公元 6001280 年小冰期 D（公元初期）：公元前 60公元 600 年小气候最适期 E（希腊罗马时代）：公元前 70060 年小冰期 F（荷马时代）：公元前 1275700 年小气候最适期 G（商朝）：公元前 18001250 年小冰期 H（文明衰落）：公元前 22001800 年小气候最适期 I（新石器时代晚期）：公元前 29002200 年小冰期 J（雪中人时期）：公元前 34002900 年小冰期和气候最适期的范围根据历史上特别冷或特别暖的间隔而确定。小冰期 B 的结束在公元 1820 年，小冰期的开始在公元 1275 年，那时北美阿
24、纳塞人开始迁移。小气候最适期 C 在公元 600 年开始，那时斯拉夫人开始向德国北部迁移，中国刚从几世纪的混乱中恢复繁荣。在小冰期 D 日尔曼人离开他们的家园。在小气候最适期 E 开始时，希腊走出黑暗年代，罗马建立。小冰期 F 与中东黑暗时代同时，它开始于公元前 12501050 年。 小气候最适期 G 与中国的商朝同时，小冰期 H 造成了美索不达米亚文明的衰落。小冰期 J 开始了，那时撒哈拉的湖畔开始干枯。三、全球变化对人类的影响（一）全球变化影响的主要途径及主要部门自然环境对人类社会的影响与它对其他动物的影响有一致的方面，最终导致人类社会与自然环境状态相平衡。但环境对生物的影响，主要是对生
25、物的生理状态的影响，生物与环境的关系是被动适应的关系。 而人类对环境的关系，是主动改造（包括开发、利用、改善、建造、破坏、污染等）的关系。与自然生态系统显著不同的是，人类生态系统是建立在人为控制的、大量的物质和能量输入与输出基础之上的人工系统，其平衡机制也与自然生态系统有明显的差别。全球变化通过三个途径对人类构成影响:（1 ）直接对人类的健康产生影响；（2 ）全球变化事件也可能对某些社会事件的发生产生影响；（3 ）通过资源和灾害的变化改变自然系统的承载力，影响为人类提供物质基础的人为环境系统的生产能力，进而影响人类的供需平衡，并进一步影响人类与人类社会。（二）全球变化影响的层次人类对全球变化的
26、影响不是消极地适应，而是会产生一系列的响应，会在生产、消费、流通、社会政治等各个领域发生一系列的反馈过程，使全球变化的影响缩小或放大，直到人类社会与自然环境之间在新的基础上达到新的平衡为止。全球变化对人类的影响按其所达到的程度可以分为：（1 ）土地承载力（2 ）生产系统（3 ）经济与生活（4 ）社会政治1、全球变化影响的第一个层次：全球变化改变了资源的供需关系，改变自然灾害的频率和强度，以及改变自然系统本身的脆弱性等途径改变了土地的承载力。全球变化首先意味着资源条件的变化，表现为资源数量或质量的变化。例如：温度的增减意味着热量资源的增加或减少，降水 的变化意味着水资源的增加或减少，土地沙漠化
27、与土地退化 意味着土地生产力的下降，森林 的减少意味着可资利用的木材资源匮乏等。2、全球变化影响的第二个层次：生产系统的变化，包括直接受资源与灾害影响的生产水平或生产结构变化，以及为满足全球变化所引起的人类需求的改变而进行的生产系统产业结构的调整。3、全球变化影响的第三个层次：是社会对生产和消费平衡关系变化的响应。4、全球变化影响的第四个层次：是对人类本身及社会政治文化平衡的影响，其不利的方面表现为重大生命损失、社会矛盾的激化、社会秩序的破坏、地区冲突的加剧甚至文明的兴衰等。中外历史上，因环境变化导致经济倒退、促使社会变革的事例不胜枚举。我国历史上绝大多数的大规模农民起义都与大灾大饥事件联系在
28、一起。如西汉末年的绿林赤眉起义、唐末的黄巢起义、元末的红巾军起义、明末的李自成与张献忠起义等。在世界其他地区也有同样的现象，在 16 至 19 世纪的“小冰期” ，寒冷气候对欧洲的农业造成了灾难性的打击，也深刻地影响了社会政治经济的稳定。其中对人类历史进程有重大影响的 1789 年的法国大革命就是在严重的自然灾害致使粮食严重短缺的背景下发生的。（三）唐代气候变化与唐代历史兴衰唐代（618907）是中国封建社会最强盛的一个王朝，经济强盛，城市繁荣，文化昌盛，人才辈出，幅员广阔，国力鼎盛，外夷四服。对于造就唐代文明的原因，我们以往多从人为的因素，从历史的积累和开明的君主去寻求原因。但是近年来已有学
29、者注意到气候温暖时期往往与兴盛的中国封建王朝在时间上相对应。唐代是中国封建社会鼎盛的王朝，而开元、天宝年间又是唐王朝鼎盛的时期，也是一个由盛转衰的转折时期。在这个时期内“安史之乱”是一个重要的标志性事件。在某种程度上讲，安史之乱是中国封建社会一个很令人玩味的转折点，而这个转折点是否与唐代百年以上尺度的气候变化有内在联系呢？1、唐代温暖湿润的证据： 悉州位于川西北黑水县，今天该地几乎不产柑桔了，年均温 9.1 度，1 月均温仅-I.0度，年降雨量为 827.7mm，但唐代当地是柑桔的重要产地，具有土贡品质。这说明该地区当时年均温比现在高 4 度左右， 1 月平均气温高 3-4 度左右。同样，唐代
30、巴州、绵州也是重要的柑桔土贡之地。但今天虽然出产，却远非土贡品质。 有学者统计了唐代关中地区有 16 个年份冬无冰雪，认为 “这在我国历史上各王朝中是绝无仅有的” 。台湾刘昭民中国历史上之气候变迁认为:“在唐代的三百年中，大雪奇寒和夏霜夏雪的年数都比较少，而冬无雪的年竟达十九次之多，居中国历史上各朝代之冠” 。(3)唐代的区域气候研究结果也是如此。有的学者从河南历史时期寒冷变化看出，隋唐时期是“以暖为主，而后期转寒” 。唐代长江上游荔枝种植北界比现在高 2 个纬度，由此可推论当时长江上游地区年均气温比现在高 1-2 度左右。据郭声波研究认为唐代成都有荔枝生长，但南宋就没有了。另唐代张籍送蜀客诗
31、有:“木棉花开锦江西” ，知唐代成都有木棉生存，不论这种木棉是木棉属的木棉或是棉属的树棉，都是一种喜温暖的植物，今天成都这两种植物都没有自然状态的生存，可说明唐代成都气温应比现在高。(4)唐代不仅温暖，而且是一个十分湿润的朝代。竺可祯中国历史上气候之变迁一文统计了中国历代旱灾和雨灾，表明唐代是一个旱灾相对较少的时代。陈高庸中国历代天灾人祸表统计表明，隋唐五代时期是中国历史上灾害中水灾比例最高的时期，这可能与当时降水丰沛有关。吕蔚光华北变旱说认为汉唐时期塞外河水普遍丰于今日。进一步研究也表明，公元 630 年到 834 年这 200 多年是近 3000 年来历时最长的多雨期。2、温暖湿润的气候对
32、唐代农业经济的影响从历史地理角度来看，百年尺度的气候变化对高纬度的东亚游牧地区(大漠南北) 、中纬度的中国传统农业区(黄河流域 )和低纬度的南方开发不足区 (长江流域和珠江流域)的影响巨大，且各有侧重。(1)对高纬度东亚游牧区的影响游牧民族的生存对草原生态环境有很大的依赖性，气温波动和降雨量的变化对牧业生产的影响往往是致命的。至今草原地区的“白灾”仍是最严重的自然灾害之一。在生产力更低下的中古时期，传统游牧民族相对于当时的农耕民族而言，对自然的依赖更加明显。研究表明，我国内蒙古草原地区有的地方牧草产量与夏季降雨量相关系数达0.68。1980 年的气温偏低和夏季少雨使牧草生长期减少了五分之三的时
33、间，加上气候寒冷，致使有的地方冬春死畜率达 90 。这种气温波动往往对游牧民族产生迁移大格局的影响。使寒冷期中国高纬度地区游牧民族形成周期性的向南推进大势。相反，如果气候相对温暖湿润，草原生态环境良好，游牧民族生产相对正常，社会往往相对稳定，对南方农业民族的影响相对较小，南方农业民族的北面压力相对小，有利于黄河流域农业生产的发展。(2)对中纬度传统农业区的影响研究表明，我国北方中纬度地区在历史时期气候变化总的趋势是日益干冷，这便造成了我国湿润和半湿润地区向南退缩，干旱和半干旱区向南扩展，农牧业区线南移，进而使适合农作物生长的时期缩短，熟制减少;同时还造成自然灾害频率增大，生态环境恶化，水源减少
34、，水利工程功效衰落;北方水稻种植萎缩，粮食单产量下降;也使经济作物种植分布和经济动物分布南迁。相反，如果气候变得温暖湿润，则农牧线北移，农耕区扩大。气候转暖往往使自然灾害频率减小，农业生产相对稳定。气候转暖使供农作物生长的周期增长，熟制增加，复种指数增大，单位面积总产量增大。单季农作物可能因气候湿热而本身生长期短，在单季产量得到提高的同时，也为提高复种指数提供了更多的时间。同时气候温暖湿润使水源更充足，水稻的种植面积拓展，粮食产量提高，而竹类、桑类植物在北方生长更好，随生物多样性而来的产出多样性往往使北方地区有更多的农业经济增长点。也就是说在中国北方的黄河流域，气候温暖湿润往往更有利于农业经济
35、的发展，而农业经济的发展是传统中国封建社会发展的基础。(3)对低纬度南方开发不足地区的影响气候变化对我国长江流域和珠江流域的影响较复杂。这种复杂主要来自两个方面。历史时期我国中低纬度地区气候变化的幅度是大大小于中高纬地区的，也就是说长江流域，特别是珠江流域气候变化幅度较小，对环境的影响也较小。南方地区的地表下垫面相对更复杂，山地、丘陵、平坝相兼，而地表水资源丰富，在上古和中古时期一些地区还处于一种原生态状况，随着人类生产力的提高，对这些地区的开发往往人为因子的影响更明显。3、温暖湿润气候对唐代农业经济的影响(1)农牧业分界线北移，农耕区扩大下游。在半农半牧区里面，已经有相当的农业基础。这不仅使
36、唐代的农耕区扩大，而且使农耕区与牧区有一个缓冲地带，使唐代的边防有一定的当地给养支持，使唐代经济力量增强，军事防御更稳固，社会更加稳定。这既直接有利于唐代经济的发展，也为农业经济发展创造了一个更稳定的社会环境。而宋元以来中国西北地区气候日加干旱少雨，多以牧业为主，经济落后。(2)农业经济作物种植北线北移，产出多样性更明显。唐代黄河流域普遍开发了水稻田，水稻种植西起河西走廊，北抵河套、燕山南麓，南至秦岭、淮河，东至于海，分布北线比前后时期都靠北一些，分布面积也更广阔一些。唐代黄河流域还是重要的蚕桑生产地区，并有大片竹林分布。(3)可供农作物生长时间增长，农作物生长周期缩短，复种指数提高。由于气候
37、温暖湿润，热量条件好，唐代可供农作物生长的时间增长，唐五代温暖湿润时期农作物的生长期比现在长 10 天以上。(4)农作物单产量提高，粮食总产量提高。研究表明，在中国北方中高纬度地区，在温暖气候状态下，自然灾害的频率减小，而温暖气候本身也有利于农作物的生长，这便使唐代许多粮食作物单产量提高。中国古代在元代以前粮食亩产量以唐代最高，达 334 斤。唐代北方税粮比例占全国的 75.9%，北宋北方地区的税粮比例占全国的 54.7%，而田土比例只占全国的 31%，以后北方普遍田土在全国的比例高于税粮在全国的比例，这表明温暖时期北方土地生产力水平高于全国平均水平，但以后则相反。(5)水利建设成效显著。(6
38、)由于国力强盛，使南方地区的开发有了保证。唐以前各朝的农具发明和改进都是围绕着旱地技术的耕耘和灌溉，从唐代开始，由于江东犁的定型，水田耕作工具不断发展，为南方水稻种植和农业经济的发展创造了条件。水稻种植的推广，又使南方土地进一步熟化，水稻土增加，南方农业经济形成良性循环，使唐代全国经济都处于一个全面发展的时期。气候的温暖湿润为唐代农业经济发展创造了环境基础。据研究，唐代人口最高达 7722万，每平方千米 20 多人，垦田面积在 800 至 850 万顷，连西北相对干旱的陇右地区在唐代前期也是“闾阎相望，桑麻翳野” 。经济的发展为社会的发展创造了条件，故社会发展上有“路不拾遗，行不赉粮” 、 “
39、远适千里，不持寸刃”之称。物质文明的发展为政治稳定、军事国力强盛和文化发展创造了条件，唐代在科举、疆域、文学、绘画、音乐、雕塑等方面的成就不论是在中国历史上还是当时的世界范围都有十分大的影响，唐代文明由此成为世界文明史上足可以大书特书的一页，而这种文明正是以唐宋这个中世纪的温暖期为基础的。4、唐宋间气候的由暖转冷与北方游牧民族的南下据满志敏先生研究表明，以百年尺度而论，有唐一代的 300 年中，气候冷暖可划分成两个时期，其中以 8 世纪中叶为转折点。从 8 世纪中叶至 10 世纪中叶，各类寒冷事件频繁地发生，秋季冷空气南进的时间提早，春季时间则推迟，相应霜冻与降雪出现的最早、最晚时间都有提早或
40、推迟。从河湖海冰冻现象研究，气候带要比现代南退一个纬度。朱士光等对关中地区气候变化的研究也表明，唐德宗贞元年间(785 至 805 年)以前 7 世纪、8 世纪，气候以暖冬为主，气温偏高。而在唐代后期，即贞元年间以后的 9 世纪，则以寒冬为主，也有春、秋出现霜雪害稼的现象。这种相对寒冷时期一直延续到了五代时期。早在 20 世纪初 E. Huntington 便提出中国历史上气候变迁与外患内乱有关，例如东晋五胡乱华、北宋契丹女真寇边、明末流寇和满清人入关，都是因为满蒙、中原和中亚气候转旱，乃不得已挺而走险，四处劫掠。近来学者们的进一步研究表明，中国历史上北方游牧民族周期性南迁往往是因为中高纬度地
41、区的寒冷气候为潜在动力，故中国历史上几次重大的北方游牧民族南迁高潮对应着千年尺度的寒冷期，西周时期北方游牧民族南迁正对应着公元前 1000 年左右的寒冷期，东汉两晋南北朝时期游牧民族南迁正对应着公元 100 年至 500 年左右的寒冷期，南宋时期游牧民族南迁正对应着公元 1100 年至 1200 年左右的寒冷期，明末清初满清民族南下，正对应着“明清宇宙期” 。北方游牧民族南迁往往是由于寒冷气候而来的基本生存和生产受到严重威胁为潜在压力的。必须指出的是，历史时期北方游牧民族的南下对中国北方汉族人口东移南迁的作用不仅仅在于战乱对北方地区经济的极大破坏，极大分散了统治者的治国精力;更重要的是历史时期
42、我国北方地区也同样经历了周期性寒冷气候的冲击，农业生态受到极大的破坏，从经济上失去了与北方游牧民族抗衡的力量，穷于应付游牧民族南下的威胁;经济的越来越困难，也更加重了内乱，戎马蹂躏，更使北方汉族地区经济衰落。唐代安史之乱以前河西走廊绿洲农业十分发达，但安史之乱以后，沙漠化加剧，社会动荡，河西走廊的经济地位大幅度下降。同时，我们知道关中地区是唐代的政治中心，唐代前期社会经济十分发达，但后期必须靠“就食东都”来解决基本生存问题，其间决非仅是表面的社会原因。5、 8 世纪中叶后的气候转寒使北方游牧民族南下压力增大隋代和唐代前期，北方最有影响的游牧民族是突厥。总的来看，历史时期不论寒暖北方游牧民族总是
43、与南方农业民族征战、和亲和称臣纳贡相间的。北周和隋代，突厥与南方农耕民族便是这样度过的。隋开皇三年(583 年) ，突厥内乱，以金山为界，分裂成为东西突厥。隋末唐代初年，东突厥一度十分强盛，北方一些割据势力纷纷投靠东突厥汗国，以取得庇护和支持。如梁师都、刘武周、郭子和、张长逊、窦建德、薛举、高道开、李渊等。由于东突厥的强大，虽然唐代前期，突厥也多次南侵人唐，但由于自己本身潜在南下压力并不大，而唐代又处强盛时期，多次主动进攻，突厥并没有威胁到唐代的根本。唐太宗贞观年间，突厥地区天降大雪，连年灾荒，难以生存，激化了内部矛盾，东突厥内外离心，特别是铁勒诸部起义，国力大损。唐代贞观四年(630 年)
44、，李靖乘机北征，大胜突厥，突厥余部“或北附薛延陀，或西奔西域” ，部分内迁设立州县，唐代从阴山开拓疆域至大漠，以后突厥便一蹶不振了。不过从 8 世纪中叶以来，北方游牧地区环境压力加大，战乱和内迁频率增大。先是后突厥和突骑施的动乱。天宝四年(745 年) ，回纥怀仁可汗攻杀白眉可汗，灭后东突厥。回纥取代突厥成为北方最强大的民族后，也不断产生内乱，向中原地区进拓。安史之乱中，唐代军事力量不足，而北方的回纥一时十分强大，只有靠回纥、铁勒等族联兵抵抗，回纥等族反而日加自恃，不断南侵中原。回纥随之在安史之乱中助唐平定安史之乱，以后和亲互市，回纥与唐的关系远比与突厥的关系和睦。这种状况可能与当时游牧民族地
45、区和农耕区本身环境压力有关。开成年间，由于回绝境内连年大雪，严重饥荒，疫病流行，所谓“会岁饥，大雪，羊马多死” ，内外交困下，外族又入侵， “回纥遂衰” 。到 9 世纪中叶，中高纬度地区气温更加寒冷，回纥“冻馁死”甚多，回纥内乱加剧。安史之乱后，党项人的内迁压力也增大，多次参加反唐作战，向关中进发，直抵宁州、凤州、梁州等地，故在 9 世纪有 “党项为边患，发诸道兵讨之，连年无功，戍馈不已 ”之称。安史之乱以后，吐谷浑大量迁入盐州、庆州、夏州、幽州、丰州、云州、蔚州、振武军等地。贞元年间，沙陀 7000 人受吐蕃威逼内迁，元和年间，沙陀 3 万余众内迁。总之，安史之乱后北方游牧民族的内乱和南迁频
46、率大大加大。这些游牧民族的内迁，使唐代中国北方农牧交界线向南推移，今天晋北、陕北由农业区转变为畜牧区，内蒙古中部则完全成为了游牧区。这说明唐代中后期北方游牧民族的威胁日益增大，而这种游牧民族的南下往往是受寒冷气候造成的基本生存和生产的困难为潜在动力的。同时唐代后期为一种冷湿的气候，降水量相对较多，可能是造成水土流失加重、黄河河溢次数增多的一个重要原因。据陈可畏统计，唐代 7 世纪黄河决溢 6 次，8 世纪为 19 次，9 世纪为 13 次，便表明了这种趋势。水土流失加重使农业生态受到了严重破坏，农业经济衰败，国计民生困苦;河患频繁更使唐代王朝疲于奔命，国力耗竭。在这样的背景之下，关中地区经济日
47、加衰落，各种矛盾尖锐，这无疑使唐王朝抵御北方游牧民族的力量削弱。6、安史之乱的自然与社会背景安史之乱从表面来看，是由于唐中央政权消弱，藩镇割据的结果。但是为什么唐代藩镇割据政权中只有北方的藩镇才真正威胁到唐代中央王朝而攻破长安呢?安禄山本是营州杂胡，他和史思明二人都是幽州的“捉生将” 。唐代在幽州拥兵主要是防备奚和契丹，唐代对安氏一再姑息养奸的目的从根本上来看是想借其力量对付北方的游牧民族。中唐以后北方奚、契丹在不断南扰农业区，直到天宝十五年，奚、契丹仍“数出北山口至范阳，俘却牛马子女，止城下累日” 。同时安禄山也在不断进攻奚、契丹。看来，安史之乱本身与北方民族关系十分密切。开元天宝间，回纥与
48、突厥征战不已，北方游牧民族的压力巨大，面对压力朝廷对安禄山才一再姑息养奸，但终酿成大患，这是安史之乱可能发生的大背景。安史之乱时北方地区的气候特征是与唐代后期气候特征相吻合的，即冷湿资治通鉴卷 217 记载天宝十三年(754 年):“自去岁水旱相继，关中大饥上忧雨伤稼上日:淫雨不已。 ” 从连续三年淫雨长达六十余日来看，当时气候是十分反常的。这种冷湿的气候对北方游牧民族的威胁巨大，必然会加大向南推进的潜动力，形成对中原农业民族的更大威胁。安史之乱也正是在这种气候特征和大的民族压力之下发生的。安史之乱后，中国北方经济区受到极大的破坏，唐代国力日见衰微，即使不乏明主怀中兴之志，但多是回天无力。同时
49、北方游牧民族的南下压力继续增大，到五代时北方游牧民族纷纷入主中原，建立政权，如 916 年耶律阿保机建立契丹国，923 年沙陀人李存勖(xu)建立后唐，936 年沙陀人石敬塘建立后晋，947 年沙陀人刘知远建立后汉。五代以后，在这样的环境背景下，北方民族辽、金、蒙古、满人入主中原建立政权，特别是统一的大政权，这是与近 2000 年的前 1000 年不同的。因为南北朝时期虽然有“五胡乱华” ，但其建立的政权均为主要在北方地区的小政权，入主中原成为大一统的帝国，主要是在后 1000 年。值得注意的是，五代以后，入主中原的北方民族核心区也越来越靠近东部，同时，中国政治经济文化的重心由黄河流域中下游东南移向东南地区，这是东亚大陆气候大陆度增大而季风影响退缩背景下的一个十分值得思考的历史人地轨迹。五代以后历史气候总体寒冷，但时有反复，历史发展虽然时有反复，在许多方面多有建树，如北宋时期和元代，处于相对温暖时期，即中世纪温暖期，国力相对强盛，但经过12 世纪的寒冷突变，总趋势仍是更加走向衰落。这样，从长时段来看，虽然宋代及以后的历代的综合国力绝对值强于汉唐，但以后历代的综合国力在世界范围内的地位是在走下坡路了，这种现象正是与中国近 2000 年来后
