环境演变对中华文明影响研究的进展与展望

近年来自然环境演变研究和中华文明演变研究的大量科学积累显示,中国的地理环境及其演变与中华文明的产生和发展之间存在着多样而复杂的相互影响关系。从已有的研究成果可以概括出以下认识：(1) 中华文明具有“多元一体结构”,其连续性得益于与巨大的生存空间相联系的多样的环境类型与环境演变的区域差异。(2) 尽管并非所有的暖期中华文明都繁盛,但中华文明繁盛的时期往往是各种时间尺度上的暖期。(3) 环境极端恶化事件对中华文明产生严重冲击,同时也促使文明发生重大变革,中华民族在对不利环境影响的适应过程中不断开拓创造、不断积累经验,从而促进社会的更大进步。进一步开展有关环境演变对中华文明影响的过程与机制研究,应以重大环境演变事件的识别为基础,以环境变化引起的资源变化为切入点,通过文明发展对环境演变影响的适应研究来深化对文明内涵的理解。     

过去2000年中国农耕区拓展与垦殖率变化基本特征

通过梳理和集成近年研究成果,综述了过去2000年中国主要农耕区拓展的阶段性及其间全国耕地面积和其中近千年垦殖率变化的主要特征。主要结论有：① 中国主要农耕区第一次大规模拓展出现在西汉,从黄河中下游拓至整个长江以北地区;第二次在唐宋时期,主要是长江以南农耕区域从平原低地拓垦至丘陵山地;第三次在清中叶以后,主要是对东北、西北和西南等边疆地区的拓垦和山地的深度开发。② 过去2000年中国耕地面积呈波动增加趋势,公元初突破5亿亩（1亩≈ 667 m²）,8世纪前期突破6亿亩,11世纪后半叶达近8亿亩,16世纪后期突破10亿亩,19世纪前期突破12亿亩,1953年逾16亿亩,1980年逾20亿亩。③ 中国耕地空间分布的主体格局至11世纪前后就已基本奠定。1080年前后,黄淮海、关中平原等的垦殖率达30%以上,长江三角洲、鄱阳湖平原、两湖平原和四川盆地等达30%左右。1850年前后,华北平原、汾渭盆地和陇东地区、四川盆地、两湖平原、鄱阳湖平原及长三角地区等的垦殖率均超过30%。2000年前后,东北平原、黄淮海地区、汾渭盆地和陇东地区、四川盆地、长江中下游平原等农业区中有2/3以上垦殖率超过50%,辽西丘陵、坝上高原、黄土高原及南方各省的丘陵山地也多达15%以上;西北绿洲农业带及青藏高原河谷农业带的局部地区也达50%以上。     

弹性、脆弱性和适应——-IHDP 三个核心概念综述

弹性、脆弱性和适应是全球环境变化人文因素计划( IHDP) 中三个非常重要的核心概念。 由于各自学科研究传统的差异, 不同学科在使用这些概念时其含义有很大差异, 有的甚至是不可 比的。本文主要根据《Global Environmental Change》2006 年第3 期发表的IHDP 学术委员会专题 研讨会成果, 结合UNU 关于脆弱性的研究成果, 重点介绍了这三个核心概念的演变以及相互联 系等方面的最新研究进展。     

中国陆地表层系统分区初探

在简要阐述陆地系统科学在中国的发展过程和陆地表层系统分区研究重要意义的此基础上，论述了陆地表层系统分区研究的目与原则，并借鉴黄秉维所提倡的“自上而下”和“自下而上”相结合的研究思路和方法，首先以全国自然区划，生态地理区划，生产潜力分区，经济区划等4个全国性区划及温室气体倍增对未来自然地域分异界线及生产潜力分区的影响为基础，采用叠置与专家评判法中国陆地表层系统划分成9个一级区，然后采用压力－状态－响应（PSR）评价模型和模糊聚类方法，对全国344个地区的46个指标进行模糊聚类分区，进而对各区的陆地表层系统综合状况进行定量评价，结果表明：地貌与气候区域分异是控制我国陆地表层系统综合评况的主导因素，而由人类活动所主导的社会经济因素是控制我国陆地表层系统综合状况的第二位因素，对9个一级区的陆地表层系统状况定量评价表明：华北区、东南区与华南区的陆地表层系统状况最好，东北区居中、内蒙区、陇陕晋区与西南区较差；西北区与青藏区最差。     

过去2000a中国东部冬半年温度变化序列重建及初步分析

首先简要介绍了中国历史文献中的冷暖记载及其气候信息提取方法 ,并利用现代仪器观测资料对中国东部地区 (10 5°E以东 ,2 5°～ 40°N)气候变化一致性、站点的空间代表性及贡献率进行了分析。在此基础上 ,集成利用物候学与统计学方法 ,根据近年收集、整理的历史文献冷暖记载及其过去有关研究结果 ,对中国东部地区过去 2 0 0 0a冬半年的温度状况进行了定量推断 ,建立了中国东部地区过去 2 0 0 0a分辨率为 10～ 30a的冬半年温度距平变化序列 ,分析了中国东部过去 2 0 0 0a的冷暖变化特征 ,并将其与自然证据进行了对比。主要结论是 :自公元初起 ,中国东部的冬半年温度在波动中下降 ,至 490’s前后下降到最低点 ,降温率达 0 17℃ / 10 0a ,最冷时期的 30年平均值较 195 1—1980年均值低 1℃。此后气候转暖进入温暖期 ,在以温暖气候为主的 5 70’s— 1310’s中 ,温度在波动中略呈上升趋势 ,其间暖峰时期 30a平均温度值较 195 1— 1980年高 0 3～ 0 6℃ ,最高达 0 9℃ ,暖峰之间冷谷的 30a平均温度值较 195 1— 1980年低 0 5～ 0 7℃。 1310’s之后气候又迅速转冷 ,温度再次迅速下降 ,并保持在一个较低的水平上波动 ,其间 4个冷谷的 30a温度平均值较 195 1— 1980年低 0 6～ 0 9℃ ,最低达 1 1℃ ;冷     

3500aBP我国北方农牧交错带降水突变的幅度与速率

考古信息与历史文献记载一样是环境演变研究中独具特色的信息源。文章以考古信息为依据对中国北方农牧交错带地区 35 0 0aBP前后降水突变的幅度与速率进行了推断。中国北方农牧交错带分布在年降水量 2 5 0～ 40 0mm的地区 ,降水变化对该地带的影响十分显著。在位于北方农牧交错带内的内蒙古中南部及陕北、晋西北地区 ,大量的考古遗存详细记录了 35 0 0aBP前后该地区内土地利用性质的时空变化过程 ,可以用来定量地估算 35 0 0aBP降水突变的幅度和速率。 42 0 0～34 0 0aBP期间 ,在内蒙古中南部及陕北、晋西北地区先后发育了朱开沟文化和李家崖文化。文化的演变过程可分为两个阶段 :从朱开沟一期到朱开沟二期为第一阶段 (cal.40 0 0～ 380 0aBP) ,在朱开沟文化区发生了从农业文化转变为农牧交错文化、进而变为畜牧业文化的过程 ,相当于从农业区的北界变为农牧交错区的北界 ;从朱开沟文化二期结束到李家崖文化为第二阶段 (cal.380 0～ 34 0 0aBP) ,期间农牧交错带的北界显著地向东南退缩。上述考古学文化的变化可以看作是人类对 35 0 0aBP前后降水突变的响应。 40 0 0aBP前后是从农业文化向半农半牧文化转变的临界点 ,其降水量大致与现代农牧交错带南界的降水量相当 ,为 35 0～ 40 0mm ;380 0aBP前后是从半     

《翁同龢日记》记录的19世纪后半叶北京的沙尘天气?

依据清代《翁同龢日记》中天气状况的描述，整理出公元1860～1898年间逐月的沙尘天气日数，基于记录完整月份的沙尘天气日数，统计分析了公元1860～1898年北京沙尘天气日数的平均状况和变化特征。分析发现公元1860～1898年，北京年均沙尘天气记录为10.4天，即使不考虑与现代观测记录标准的差别，亦肯定高于1990年代7.7天/年的平均频次；春季是沙尘天气的高发季节，其占全年沙尘日数的百分比达到70%，其中4月和5月两个月的接近53%；其次为冬季，占20%。与公元1961～2000年相比，公元1860～1898年的春季沙尘天气日数百分比偏高10.9%，沙尘天气在春季的集中程度明显偏高。公元1860～1898年间，年沙尘日数和春季沙尘日数均呈波动减少之势；研究时段内，共出现23次2天以上连续（或持续）的沙尘天气过程，最长的一次持续了4天。这些发现将有益于研究气候变化对沙尘天气影响和分析北京沙尘天气的演变规律。     

中国历史时期温度变化特征的新认识——纪念竺可桢《中国过去五千年温度变化初步研究》发表30周年

自竺可桢先生 1 972年发表《中国过去五千年温度变化初步研究》一文以来的 30年中 ,我国历史时期温度变化研究取得了重要进展。本文从 6个方面对此予以概括 :(1 )印证了竺可桢先生确定的主要冷期 ,并对寒冷状况进行了定量估计 ;(2 )新识别出战国冷期和中唐冷期 ;(3)证明了中国存在中世纪暖期 ,并论证了该暖期是过去 2 0 0 0年中国最暖的时期 ;(4)修正了对汉代暖期和隋唐暖期温暖程度的认识 ;(5)发现了历史时期冷暖变化的千年周期 ;(6)定量估算了过去 2 0 0 0年温度变化的幅度和速率。     

历史文献中的气象记录与气候变化定量重建方法

历史文献记载是研究古气候变化的主要代用证据之一,对于定量重建过去数千年的气候变化序列具有独特价值.本文分析了中国历史文献中气象记录的特点及主要内容,重点梳理了利用各类记录定量重建气候变化序列的基本方法,并列举了通过多源记载集成、多时段记录衔接重建过去2000年中国东中部地区温度与干湿变化序列的校准案例;旨在为客观提取气候变化信息、获取高信度的气候变化数据和进一步发展利用文献记载定量重建气候变化序列的方法提供参考依据.主要认识是:1)历史文献中的气象记录主要有4类:天气、气象灾害、物候与区域气候特征及其影响记载;定量重建气候序列的基本方法有:回归分析、物理模型、分等定级、频次统计、类比分析等,但各类记录的来源、格式、连续性、详略与定量化程度不一,导致利用各类记录定量重建气候变化序列的方法也各不相同.2)对根据多源记载或不同方法反演的代用记录进行集成,利用回归分析、方差匹配、记录影响趋势剔除等校准技术,加强多源数据的相互插补方法研究,可解决古代气象记录的漏、缺记问题,是重建连续气候变化序列的主要途径.