中国全新世大暖期与黄河中下游地区的农业文明.docx

1、中国全新世大暖期与黄河中下游地区的农业文明中国全新世大暖期与黄河中下游地区的农业文明关键词中国全新世大暖期；仰韶温暖期；全新世气候最佳适宜期；黄河中下游；农业文明 摘 要距今85003000年是全新世以来气候最佳适宜期，在我国称之为“中国全新世大暖期”或“仰韶温暖期”。处在南北交接“生态过渡带”的黄河中下游地区，气候温暖湿润，植物繁茂，动物众多，水源充足，黄土疏松肥沃，这些适宜的生态环境为农业的孕育起源提供了得天独厚的温床。从新石器时代早期的南庄头遗址、案板遗址，到裴李岗文化、磁山文化、仰韶文化、龙山文化遗址，直至夏商时代的文化遗迹，都发现有丰富的农业遗存，充分说明黄河中下游地区是农业起源的中

2、心地区之一有利的生态环境背景和丰厚的经济基础，也是该地区文明发祥和早期王朝建都于此的主要因素。 The Holocene Megathermal in China with the AgriculturalCivilization in the Middle and Lower Reaches of the Yellow RiverKey Words: the Holocene Megathermal in China; the Yangshao Warm Period; the Holocene Climatic Optimum; the middle and lower reaches o

3、f the Yellow River; the agricultural civilizationAbstract :The Holocene Climatic Optimum is equal to the Holocene Megathermal in China, or the Yangshao Warm Period in China, it is about 85003000 years ago. The region of the middle and lower reaches of the Yellow River, being located in the transitio

4、nal region of the ecological environment, was warm,humid, and its soil was soft and fertile, all that benefit the origin of the agriculture. So many cultural ruins in the Yangshao Warm Period show that this region is one of the orig- inal center of agriculture. Because of the solid foundation of the

5、 agriculture, the region of the middle and lower reaches of the Yellow River became an original region of the ancient countries in China.在人类文明的长河中，作为大自然之子的人类，必然要受到生态环境的影响。并且越是在人类的蛮荒时代，这种影响就越显着。全新世大暖期是地球演化史上进入第四纪全新世以来的第一次气候适宜期，它对人类的进化、农业文明的形成和发展产生有深刻的影响。一 “仰韶温暖期”及“中国全新世大暖期” “仰韶温暖期”的概念可追溯到竺可桢先生在1972年发

6、表的中国近五千年来气候变迁的初步研究一文。他在对我国五千年来气候变迁的深入研究后得出结论道：“在近五千年中的最初二千年，即从仰韶文化到安阳殷墟，大部分时间高于现在2左右。一月温度大约比现在高35”1。这篇文章虽然没有提出仰韶温暖期的概念，但已率先指出从仰韶文化时期到殷商时期是生态环境比较适宜、气候较为温暖的时期。竺可桢的这一见解与国际学术界认同的全新世中期出现过世界性的气候回暖期“全新世气候最佳适宜期”的看法正相吻合，由于这一时期和仰韶文化存在有一定的关系，所以我国有学者称之为“仰韶温暖期”。这一概念在1978年出现后，逐渐被学术界所采用。如龚高法、张丕远等先生在1987年发表的历史时期我国气

7、候带的变迁及生物分布界限的推移一文中，专门探讨了仰韶温暖期的气候状况，主张仰韶温暖期的起讫年代约为距今80003000年之间，并具体分析了我国东北、华北、西北、黄河中下游、长江流域、华南、西南等地区在这一时期的气候状况，认为此一时期各地的气温普遍较现今温暖。到了1991年，满志敏先生发表了黄淮海平原仰韶温暖期的气候特征探讨一文，这项研究得到了原国家教委博士点基金的资助。不久，邹逸麟先生在其主编的黄淮海平原历史地理一书中，专设仰韶温暖期的黄淮海平原气候一节，充分利用了这一项目的成果材料(p113)。这都使仰韶温暖期的概念逐步被学界所了解和接受。 需要指出的是，仰韶温暖期尽管与仰韶文化相关，但并不

8、仅仅限于仰韶文化的时期，也就是说，并不仅指距今约60005000年的仰韶文化时期，而是要远远大于这一时期。如上所述，龚高法等人认为仰韶温暖期的起讫时间在距今80003000年之间。另外，从空间范围看，仰韶温暖期的生态区域也不局限于仰韶文化的分布范围，它可以用来表示我国各地全新世中期生态环境的基本状况。也许是考虑到仰韶温暖期概念的局限性，以及和国际流行的“全新世气候最佳适宜期”的对接，中科院施雅风院士曾组织国内地理学、地质学、冰川学、植物学、古生物学及第四纪生态环境方面的专家对中国全新世大暖期与环境进行专题研究，选择距今85003000年为中国全新世大暖期的起讫时间，将原先大暖期的开始时间前推了

9、500年，并出版了这项研究的标志性成果中国全新世大暖期气候与环境一书(p7)。从此，“中国全新世大暖期”的概念在科学界更为流行。实际上，中国全新世大暖期和仰韶温暖期的概念有相通之处，中国全新世大暖期的起讫时间，也可作为仰韶温暖期的起讫时间，“中国全新世大暖期”概念的应用，应是对仰韶温暖期概念的发展。总之，“中国全新世大暖期”和仰韶温暖期一样，正与全球性的全新世中期气候最佳适宜期相对应，是反映中国第四纪全新世中期生态环境、尤其是气候演变特征的概念。二 中国全新世大暖期的生态环境特征 如果将中国全新世大暖期置于全球第四纪生态环境变迁的大背景下，可对其环境特征及在文明蕴育中的优越性有一个较深刻的理解

10、。据环境学家的研究表明，第四纪是冰川作用十分显着的时期。大冰盖的多次出现和消亡，周期性地覆盖了北半球大陆的许多地方和南半球的部分地区，“在第四纪时，曾发生过诸多环境变迁，但无论哪一种，都没有像很多大冰盖的发育那样，对地表产生如此巨大的影响”(p83)。值得指出的是，第四纪大冰期都出现在距今约300万l万年的更新世时期，这一时期也是人类起源的重要时期。如在更新世初期的早冰期，华北平原温度比现在低8左右。而在距今210万150万年的S冰缘期，河南、河北等地的年平均气温比现在要低12以上。到了距今110万80万年的鄱阳冰期，年平均温度要比现在低8左右。距今60万50万年的大姑冰期的温度要比现在低67

11、。而距今2O万l0万年的庐山冰期，年平均气温则比现在低lO12(p41)。在距今lO万l万年出现的冰期为末次冰期，在我国称之为大理冰期或太白冰期。据世界各地的研究，末次冰期的降温幅度为812，海平面降温幅度为25。尽管在长达300万年的时间里，冰期和间冰期总是交替出现，但在冰期出现如此剧烈的降温，对于处在童年时期的人类无疑是一次次严峻的考验。冰期(glacial epoch)是指地球上气候显着变冷的时期，高纬度地区的冰盖扩张，向中纬度推进，高山地区的山岳冰川向低地伸展，引起海平面降低、气候和土壤生物带向赤道方向迁移。在各个大陆以夏季风降水为主的地区，冰期时气候寒冷干燥，植被退化，一些内陆干旱地

12、区沙漠扩张，黄土堆积，湖面收缩下降(p91,44)。例如我国的绝大部分地区，由于冰期时蒙古冷高压占据绝对优势，来自太平洋的暖湿气流萎缩，所以降水量大幅度减少，致使西北地区沙漠扩张，风尘堆积极其旺盛，在黄土高原以至东部平原形成了厚厚的黄土层。这对处在旧石器时代人类的生存是一场严酷的挑战。在这样较为寒冷干燥的恶劣环境条件下，人们主要以狩猎和采集作为食物的来源，农业的发明还未提到议事日程上。 距今大约l万年之际，第四纪更新世晚期的末次冰期结束，全新世降临。全新世是最后一次冰期结束至今的这一段时期，也被称为冰后期(postglacial)。冰后期也是一个间冰期(interglacial epoch)，

13、即两次冰期之间的温暖期。此时，冰川退缩，海平面回升，气候和生物带向两极方向迁移。以夏季风降水为主的地区，间冰期气候温暖湿润，湖面扩张，生物繁荣，内陆干旱地区流沙固定，黄土地带土壤发育。由于地球上不同区域的气候变化具有各自的特点，全新世气候期的划分也不仅相同。如西方学者分之为前北方期(距今100009000年)、北方期(距今90007500年)、大西洋期(距今75005000年)、亚北方期(距今50002500年)和亚大西洋期(距今2500年至今)，其中北方期是气候持续变暖期，而大西洋期则是全新世最为温暖湿润的时期。根据我国北方地区的生态环境材料，可将我国全新世的气候变化分为三期：距今10000

14、8500年为早全新世时期，在摆脱了冰期的漫漫寒夜后，这一时期气候开始转为温和而干燥，年平均气温大约为6。距今85003000年为中全新世时期，即是被施雅风院士率领的课题组确定的“中国全新世大暖期”，也就是仰韶温暖期。此时辽南地区出现以榆、栎、椴、胡桃、桤木、榛等阔叶树形成的森林，气候温暖湿润，年平均气温13，比现在高35。距今3000年以来为晚全新世时期，出现以松、桦为主的针阔叶混交林，表明气候有所恶化和波动。(p79) 综合以上国内外第四纪气候变化研究的成果，可知进入第四纪全新世以来，冰期结束，大地回暖，气候开始向有利于人类生存繁衍的温暖湿润方向发展，尤其是进入全新世中期以来，出现了全新世中

15、期气候最适宜期。尽管全球气候适宜期的起讫时间略有差别，但完全有理由说明在中全新世曾经有过全球性的气候适宜期。在我国，即为中国全新世大暖期或仰韶温暖期，如果采用距今85003000年的数据，这一有利的生态环境则曾持续了长约5500年的时间。这一时期恰好大致和我国黄河中下游地区的裴李岗文化、仰韶文化、龙山文化、夏商王朝的时代相对应。正是在这一时期，农业开始萌发并得到迅速发展，新石器文化迅速取代旧石器文化并出现了繁荣景象；而且，代表文明和权力象征的国家开始奠基并建立起强盛的夏商王朝。因此，也可以说中国全新世大暖期为我国新石器文化的形成、繁盛和中华古代文明的孕育发展提供了最为适宜的环境条件。其中对农业

16、的影响更是首当其冲。三 中国全新世大暖期的农业环境条件 农业是人类社会与大自然关系最为密切的物质生产部门，这一方面表现为农业生产主要是在广阔的田野中进行的，另一方面也表现在农业生产又是动植物的自然再生产过程，因此必然受到生态环境的强大影响。而中国全新世大暖期黄河中下游地区的生态环境对农业的孕育发生是极为有利的。 与农业生产相关的自然生态环境因素有光照、温度、水分、空气、土壤等。光照主要来自太阳光。在中国全新世大暖期的时段范围内，作物生长所需要的光照、空气条件与今天相比没有大的变化，尤其在远古的条件下，空气的质量状况只能比今日为好，姑且不加详论。这里主要就温度、水分、土壤状况加以分析。 温度和水

17、分是农作物必需的两大生长条件，因为作物在一定的温度和湿度条件下才能生长。并且，一定的温湿度条件决定着相应的农作物种植。环境学者根据孢粉及古植物、古动物、古土壤、古湖泊、古冰川遗迹及冰芯、古海面及海岸带痕迹和考古学等方面的资料，可以对包括温湿度在内的仰韶温暖期的气候状况及其演化过程加以基本的推测。在距今85007000年时期，根据青海湖、黄土高原、内蒙古白素海、河北东部、辽南地区、螺髻山等地的孢粉资料换算的当时温度比现在高2-4，尽管这一时期也曾出现过气温升降波动的现象。(p7)在天津静海、北塘及河南中部的裴李岗文化遗址中均发现了现生长在亚热带湖沼地区的水蕨孢子，这正和上述地区对气温的推测相吻合

18、。在距今70006000年仰韶温暖期的鼎盛时期，现为干旱草原的青海湖滨当时为针叶阔叶混交林，从发现的紫果云杉残木可推知当时的年降水量达600mm左右，温度高于现代3左右。在海河流域、渤海湾、胶州湾和鲁北平原，出现了现生长在亚热带的水蕨、水青冈、枫香、山核桃、铁杉、杨梅等。这表明当时夏季风增强，冬季风减弱，致使这些植物能沿海湾、海河及黄河下游的平原地区生长。也由于当时河网沼泽纵横，水温增高，使得现生于亚热带湖沼水体的生物扩展到河北白洋淀、大陆泽和黄河下游地区。尤其是在山东中南部的汶河、泗河流域的北辛文化和大汶口文化早期的遗址中发现有许多扬子鳄、水牛、龟、鳖、鱼和现在分布在长江流域洞庭湖一带水域的

19、丽蚌、楔蚌、尖嵴蚌等动物的遗骸，其中仅在王因一处遗址就发现至少属于20个个体的扬子鳄遗骨，表明这些地区当时应有亚热带湖沼的生态环境(p140142)。距今60005000年为波动降温期，在这一时段的距今5500年左右，我国北方地区普遍出现过落叶阔叶林一度减少，寒温性和温性针叶树种增加、海平面下降等现象。但从在山东郯城、南京句容宝华山发现的这一时段晚期丰富的亚热带动植物，尤其是水蕨、山龙眼的存在，推测当时温度可高于现代(p8)。距今50004000年为较稳定的温暖期，属这一时期晋南汾河东岸的龙山文化晚期陶寺遗址出土的古生物资料，提供了较丰富的环境信息。根据在陶寺遗址距今约4500年地层中出土的孢

20、粉组合分析，计有乔木8种：油松、桦、鹅尔枥、榛、椴、栗、榆、栎；灌木及草本植物有11种：杜鹃、悬钩子、蒿、菊科、葎草、山萝卜、唇型科、禾本科、藜科、毛茛科、豆科；蕨类植物有水龙骨。其中的油松花粉占据优势，属华北地区山地暖温性针叶林的主要组成树种，既可单独成林，亦可与桦、栎等混交，组成暖温带针叶和阔叶混交林。到了距今44004000年的陶寺遗址晚期，尽管乔木、灌木和草本植物的种类未发生大的变化，但乔木植物花粉已占孢粉总数的60，推测应有暖温带落叶阔叶林存在。加之在陶寺遗址还发现有鼍骨板即扬子鳄的遗骨，推测当地应属温暖偏湿的生态环境10。近些年来，随着河南偃师二里头遗址、洛阳皂角树遗址和山西夏县东

21、下冯等文化遗址的发现，使我们了解到夏代的一些环境信息。从二里头遗址的孢粉资料11可知，在属龙山文化晚期的夏代初期，木本植物孢粉占相当的数量，灌木中的五加科、忍冬科、桤木，是今多生长在南方的植物，说明在夏代初年落叶阔叶林茂密，气候温暖湿润。尚书禹贡及史记夏本纪等文献中多有关于尧舜禹时期洪水泛滥和大禹治水的传说，说明夏朝立国前后的相当长的一段时期为多雨洪水期。二里头文化的一期(距今39003850年)和二期(距今约3800年)，即夏代早期和中期时，孢粉中的乔灌木数量与夏代初期相比有所减少，但仍有较大比例，松树和桑树孢子数量较前增加，喜湿作物香蒲属有一定增长，并新增了木本中的榆属。尤其需要指出的是，

22、在二里头一期还发现了大象的标本。这既表明夏代早期和中期的生态环境状况是有差别的，也说明夏代早中期还仍保留着仰韶温暖期的基本特征。雨量比前段稍少，但仍较为充沛，在夏朝都城周围还有不小的森林，呈现出疏林草原的生态景观，气候已有转凉的迹象。二里头文化三期(距今约3750年)的孢粉和洛阳皂角树遗址采集的孢粉标本12(p9293)属同一文化时期的遗存。这一时期的孢粉中，木本植物已降至孢粉总数的76，而草本植物花粉已占902，在皂角树遗址的乔木花粉中，也以耐旱的松属居多，喜湿的蕨类植物减少，动物的种类也较单调，土壤的磁化程度也由此前的较高值向较低值跌落。这说明夏代晚期已转化为稀疏草原的生态环境，气候已显温

23、凉干燥。但从总体上看，夏王朝所在的中心地区洛阳盆地还有较广阔的水域，降水量虽较以前有所减少，但还是要比今天为多，处在仰韶温暖期的后期的大背景下，温度要比今天高l2。夏小正是反映夏代历史的文献，并且是反映夏王朝中心地区黄河中下游地区的文献，其中的正月“启蛰”、“雁北乡”、“田鼠出”、“囿有见韭”、“采芸”、“柳梯”、“梅杏杝桃则华”的物候现象都比今日提前；而二月“剥鱓”的物象正与陶寺遗址出土的鼍鼓遗物相验证13(p7381)。夏小正的记述和洛阳盆地的孢粉资料都说明，尽管夏代晚期曾出现过气候的较大波动，但在夏代相当长的时期内，温度要比今日为高，湿度状况也比今日为好。殷商时期已进入仰韶温暖期的晚期，

24、通过在殷墟出土丰富的动物标本和甲骨文中的有关记载，可对殷商时期的生态状况有一大致了解。自20世纪40年代以来在殷墟发现的动物遗存有肿面猪、鹿、圣水牛、狗、猪、獐、鹿、羊、牛、狸、熊、獾、虎、黑鼠、竹鼠、兔、马、狐、乌苏里熊、豹、猫、鲸、田鼠、貘、犀牛、山羊、扭角羚、大象、猴等；鸟类有雕、褐马鸡、丹顶鹤、耳鸮、冠鱼狗等；鱼类有鲻鱼、黄颡鱼、鲤鱼、青鱼、草鱼、赤眼鳟、鲟鱼及龟、丽蚌、蚌等14。另外古生物学家周本雄认为，早在20世纪40年代被石璋如先生鉴定为“麻龟板”的动物，应为鳄鱼15。这样，仅在殷墟发掘出的古动物化石就达40余种之多。甲骨文中也保留了殷代的环境资料。如其中对象的记载道：“今夕其雨

25、，获象”(合集10222)。“于癸亥省象，易日”(粹610)。“乙亥王卜王占曰：吉。获象七，雉三十”(簋86)。“辛巳卜，贞，王往来亡灾，擒，获象一”(合集37373)从“获”象、“擒”象的记载，可知大象是在当地擒获的。这正和吕氏春秋“殷人服象，为虐于东夷”之说相对应。在殷墟发现的竹鼠、象、野牛遗骨，这都是喜栖竹林的动物，尤其是竹鼠，喜居山坡竹林，以竹子地下的茎为食，说明当地应有茂密的竹林。对此，也有卜辞可证：“王用竹，若”(乙6350)。“竹先用”(后下二一二)。“贞，其用竹羌”(存二二六六)。殷墟的南部与淇水河畔的朝歌毗邻，春秋时属卫国之地。诗经卫风淇奥：“瞻彼淇奥，绿竹猗猗瞻彼淇奥，绿竹

26、青青，瞻彼淇奥，绿竹如箦。”淇奥是指淇水的曲岸，猗猗、青青、如箦，都有茂密的意思。这说明，即使到了春秋时期，淇水两岸仍然是竹林繁茂，气候温润的地区16。 土壤是农作物生长的根本。黄河中下游地区是黄土高原和黄河冲击而成的华北平原之所在，丰厚的黄土构成了黄河中下游地区的基本景观。黄土是非常适宜农作物栽培的土壤，由于呈粉尘颗粒状，是由西北气流从亚洲内陆搬迁而来，逐渐飘撒沉积而成，其成岩作用不 笔者从对夏小正经文的考释、夏代生态环境的研究，并参考夏代天象的研究成果，推测夏小正应为反映夏王朝中心地区即伊洛河地区的历法。兹不赘述。强。这些风成的黄土在结构上呈现出均匀、细小、松散、易碎的特点，这就使得粗笨的

27、木耒、石铲等原始工具容易入土和耕作17(p2225)。黄土的有机质含量高，是较为肥沃的土壤，并有良好的保水性能。美国学者庞波里(Raphael Pumpelly)曾对我国的黄土评价道：“它(黄土)的肥力似乎是无穷无竭。这种性能，正如着名德国地质学家李希特霍芬(Ferdinand Richthofen)所指明，一是由于土层中累年堆积、业已腐烂了的植物残体，雨后通过毛细管作用，把土壤中的各种矿物质吸到地面；一是由于从亚欧大陆内地刮来的风沙不时仍在形成新的堆积。它自我加肥(self-fertilizing)的性能可从这一事实得到证明：在中国辽阔的黄土地带，几千年来农作物几乎不靠人工施肥都可以年复一年

28、地种植。正是在这类土壤之上，稠密的人口往往继续不断地生长到它强大支持生命能力的极限l8。”黄土一般呈碱性，黄土中的矿物质大体经久都不流失，因此基本肥力也长期不丧失并且，如上所述，黄土还具有“自我加肥”的能力。这不但使其最适合于原始农业的早期耕作，而且也使黄土地区的人类从一开始就采用了与定居生活相适应的较为稳定的耕作制度对此，何炳棣先生指出：“原始华北农业最初不应该采取游耕式的耕作法。”以研究中东原始农业而着名的美国学者杰克哈兰(Jaek RHarlan)根据他对华北黄土区古代自然环境、土壤状况等知识的掌握，对华北最早的耕作方式推测道：华北黄土区最早耕作方式决不是一般所谓的“砍烧制”，因为经典的

29、砍烧制或游耕制一般需要每年实耕八倍的土地；换言之，土地耕作一年以后，要休耕七年之久，肥力才能恢复。华北远古农夫大概最多只需每年实耕三倍的土地；内中有些土地可以一年耕作，二年休耕；有些土地可以连续两年耕作，一年休耕；有些保持水分性能较好的黄土，可以连续耕作，基本上不需要休耕。他还认为，砍烧和游耕方式一般限于热带及多雨地带，这类地区农业上的枢纽问题是肥力递减。而华北黄土地区基本上的枢纽问题不是肥力递减，而是如何保持土壤中的水分18。由上可见，疏松易耕而富含肥力的黄土，不但有利于农业的起源，而且有利于黄河中下游地区形成较为先进的耕作制度和方法，这与其他文明古国的原始农业长期采用的刀耕火种的“游耕农业

30、”相比，一开始就显示出无可比拟的先进性，成为孕育早期中华文明的根基。四 黄河中下游地区农业的起源和发展 黄河中下游地区在地理位置上，由南至北正处在自亚热带向暖温带、暖温带半湿润区向半干旱区交接的生态过渡带。生态过渡带具有食物链长、生物多样性增加、种群密度提高等效应，且敏感易变的环境背景，客观上有利于物种的变异和进化，有利于早期人类对丰富的生物物种加以选择、驯养和栽培，从而有条件培育出优良的物种19(p1315)。这种生态过渡带的区域优势，即使在今天也仍然保持着。如以陕西关中地区为例。西端的宝鸡地区一月平均气温为10，四月平均气温为135，七月平均气温为255，十月平均气温为129，年平均气温为

31、128。全年日照时间为19789小时，降水量年平均为600700毫米。西安地区一月平均气温为13，四月平均气温为140，七月平均气温为267，十月平均气温为136，年平均气温为133。全年日照时间为20654小时，降水量年平均为600700毫米。关中平原被现代地学界划为暖温带温和半湿润气候区，至今仍是陕西农业条件最好的地区之一。位居中原的河南，全省年平均气温南高北低，在1315之间。豫西山地和太行山地，因地势较高，气温较低，年平均气温在13以下。淮河以南，年平均气温在15以上，一月平均气温在O左右。春季豫西地区为1314，豫北、豫东在1415之间，夏季7月平均气温在2228之间。全省日照充足，

32、全年平均日照时间为20002600小时。全省年降水量在6001300毫米之间。其中黄淮之间(包括豫西山地)为6501000毫米；豫北和豫西丘陵区为600700毫米。就现代气候而论，河南处于暖温带和北亚热带地区，具有明显的过渡性特征。就整个黄河中下游地区来看，应划为半湿润气候区。全年日照充足，多在20002700小时，日照在4560之间。区内干燥度除伊洛河上游、渭河上游区小于1O之外，其余地区均在1015之间。其中1月平均气温关中平原区为l6，三门峡至开封区段为02，大汶河流域为3。7月平均气温约为2527。黄河中下游地区是整个黄河流域气温最高的地区，年平均温度在1O15。降水量自西向东增加，渭河区年降水量在540630毫米，三门峡至郑州花园口段，除伊洛河上游为850900毫米外，其余多在600650毫米；大汶河流域年平均降水量在700毫米。降水量的季节分配以夏季最多，春秋季