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气候变化与水土流失的关系范文1
(一)唐宋时期气候的变化对经济重心南移的影响
在农业社会中，一般说来气候是决定经济状况好坏的主要因素。历史时期我国气候的演变大致是冷暖交替，但其总趋势是由暖变寒，即温暖期趋短，程度趋弱；寒冷期趋长，程度趋强。七世纪中期气温变得高于今天，此种状况一直持续到十世纪后半叶。十一世纪初气候转寒。十二世纪初气候加剧变寒，气温低于现今。十三世纪初气候开始回暖，但气温仍低于现今，这种情况持续到十三世纪后半叶[2]。由此可知唐五代处于温暖期，而两宋基本上处于寒冷期。唐宋之际经历了由暖转寒的气候变化。
上述气候变化影响了粮食作物的生长期。唐五代温暖期作物的生长期比现今长十天以上，两宋寒冷期作物的生长期则比现今短[3]。唐人韩鄂在《四时纂要》四月条下已谈及麦之贵贱与贮麦之事，而宋太宗、真宗几次在汴京之郊“观刈麦”则在五月[4]，说明北宋小麦收获日期比唐代大大推迟了。唐两税法规定夏税无过六月，秋税无过十一月。而北宋夏税纳毕期南北三个不同的地区分别为七月十五日、七月三十日、八月五日；秋税则十二月十五日毕，后又并加一月[5]。此亦可证北宋谷物收获期大大迟于唐代。南宋时连江南的冬小麦也要迟至五月才成熟[6]。麦收的推迟必影响其他作物的种植，因此一年中总的生长期缩短了。气候变化的幅度会随纬度增高而增大，因而北方气候变迁幅度大于南方，所以两宋时气候转寒所导致的生长期缩短，南方没有北方严重。
气候变化也影响了粮食作物的产量。在我国，气温每变化1℃，产量的变化约为10％。此外年温普遍升高或下降1℃，冷害的频数会随之大量减少或显著提高，这对产量也有重大影响[7]。唐五代温暖期北方麦的单位面积产量比前代增长了10．3％，宋金寒冷期则比前代减少了8．3％[8]。但在低纬度地区，温暖气候对冬小麦种植反而不利，因为它需要经过春化阶段，即一定的低温条件。所以直到两宋寒冷期，小麦才在南方普遍种植。水稻是需要高温的作物，其产量受温度的影响尤为显著。低温不仅影响其发芽，同时也不利于结实，易于增加空秕率。南宋时以长江为界，南北水稻亩产相差悬殊：“大率淮田百亩所收，不及江浙十亩。”[9]宋代南北普遍变冷，但南方变幅小于北方，加上其他有利条件，因此粮食亩产量普遍高于北方。
气候变化还影响了粮食作物的分布。年平均气温下降2℃，生物的分布区域就要向南移纬度2°~4°，反之亦然。唐五代温暖期北方农业区向周边扩展，水稻广泛分布，关中、伊洛河流域、河内、黄淮平原、幽蓟等地都大面积种植水稻。两宋寒冷期北方农业区南退，水稻种植范围明显缩小。除河北平原淀泊地带、黄淮平原淤灌区在一段时期内较大面积地种植水稻外，北方其他地区的水稻分布均少而分散。北宋和金朝政府都奖励开发稻田，但终于无法恢复往昔之盛况[10]。然而，转冷的气候却未能阻止南方水稻种植区域的扩大。宋代除长江流域外，闽江、珠江流域也广植水稻。小麦的种植，虽无证据表明宋代北方种麦少于唐代，但南方种麦大大超过前代，却无疑问。南宋建炎、绍兴年间，江、浙、湖、湘、闽、广“竞种春稼(小麦)，极目不减淮北”叫。其中原因是多方面的，但气温较唐代低，有利于小麦的春化，恐亦是缘由之一。
气候变化对经济作物的影响也很明显。自唐前期至南宋，蚕桑业中心逐渐从河南、河北移至江南的太湖地区，桑树生长的最适温度为25℃~30℃。南宋年平均温度比唐代低2℃~4℃，要使种桑养蚕温度保持与唐代相同水平，蚕桑地区必须向南推移2．2—8个纬度。河南、河北约在北纬34°—38．5°，太湖约在北纬30．5°—31°，两地相差3~8个纬度，符合上述温度与纬度变化关系的原则[12]。喜温果树的种植范围也向南移动，如柑桔，唐代种植的北界东起长江中下游北岸，西沿汉水而上向西北延伸，且唐代史料中未找到柑桔冻害的记载。但十二世纪初以后，长江中下游及其以南地区的柑桔多次遭受毁灭性冻害。柑桔是多年生植物，产量随树龄而增长，冻害会给生产带来巨大损失，从而迫使其种植范围向南退却[13]。
降雨这一气候要素的变化也对农业经济产生重大影响。一百毫米降水量的变化相当于每亩五十公斤水分潜力的变化，而年降水量增加或减少一百毫米，我国东半部的森林农业区会向西北扩展一百公里或向东南退缩一百公里[14]。历史上千旱期常与寒冷
期重合，在北纬35°—40°地区尤其如此[15]。这样农业会受到更严重的影响。南宋与金对峙时期的北方，恰当既冷且旱时期，黄河流域降雨量普遍减少。南方则不然，长江流域之雨量反见增加。这是由于十二世纪恰为历史上太阳黑子发现最多之时期，而雨量既可因黑子增加而增进，亦可因黑子增加而减少。长江流域属前者，黄河流域属后者。因此这一时期黄河流域虽亢旱，长江流域却雨雪丰盛[16]。金代北方因缺乏水源，水稻种植更加困难，而华北小麦开花至成熟时期雨量稍逊便会歉收，若遇亢旱则更不可收拾。此间南方农业继续发展，而北方农业停滞不前乃至趋于衰落，与南北两地雨量变化的不同趋势是有密切关系的。
综上所述，唐宋时期气候的变化与南北农业的盛衰之间存在着必然的联系。但因农业还受其他自然、社会因素的制约，情况便颇为复杂。气候变冷使生长期缩短，北方复种指数因而处于较低水平，即便有品种、技术的改进，仍只能维持一年一熟或两年三熟。南方自唐以来两季轮作及稻麦复种发展的趋势则未受到气候变冷的太大阻遏。在气温降低、雨量减少的双重作用下，北方单位面积产量明显下降。南方气温变幅小，雨量仍充足，加上其他有利条件，亩产反而有所提高。宋金时期北方继十六国北朝之后出现第二次改农为牧的，这虽与游牧民族入主中原有关，却也是农业区在寒冷气候之下向南推移的表现。南方既未受政权更迭的影响，农业区又可自温带向亚热带扩展。凡此种种，都有利于南方农业的总体实力超过北方。若进一步深究经济发展与气候变化的相互影响，则从宏观上看古代经济开发对气候的影响虽远不如现代显著，但从微观上看人类活动的个别项目对气候的影响则已是现实的问题。如农田开发后水土流失使地表不能蓄水，改变了地表温度及水分性质，也就引起近地层气候的变化。不良耕作方式影响了气候，而气候又反过来影响了农业。唐宋时期北方确已有此端倪，南方则要到更晚一些才出现这类问题。
(二)唐宋时期水文的变化对经济重心南移的影响
水利是农业的命脉。古代水利工程大多是就近利用天然水源，或筑坝蓄水，或修渠灌溉。因此天然淡水水体的存在与否，是决定水利工程从而是决定农业兴衰的重要因素。湖泊是浅层淡水的集聚之处，其扩展与湮废是水文变化的重要表现。以下主要探讨湖泊的变迁及其影响。
唐宋时期南北方湖?白变迁的趋势不同，北方趋于减少、缩小，南方趋于增加、扩大。不同的变化趋势对农业产生了不同的影响。
历史时期黄河中下游地区的水资源曾相当丰富，湖泊众多，星罗棋布，后因气候变迁及农业开发，水体大量减少，湖泊不断消亡。试以山西、河北、河南为例，说明其对农业生产的影响。
山西。据《水经注》、《元和郡县志》、《元丰九域志》的记载，今山西省境内的湖泊，北朝有十六个，唐代有七个，宋代仅有三个。三本书的作者在记载湖泊时取舍标准可能不一样，但结合泉水、地下水、土壤水分、河流流量等情况加以分析，可知山西的水文变迁确在朝着水资源减少的方向发展。湖泊以越来越快的速度缩小、消失，正是水资源减少较为明显的表现[17]。这一情况使农田灌溉受到影响，土地承载人口的能力因而下降。晋西南原为人口稠密地区，唐代设有十一个县，宋代减到七个[18]。自唐至宋，山西的人口数量与密度均处于下降趋势。水资源减少还使部分地区的农业从集约经营倒退回粗放经营。宋代的山西除汾河河谷以精耕细作占主导地位之外，其余山区大多是刀耕火种[19]。比起唐代，其耕作方式显然是倒退了。
河北。今河北省西南部北朝时尚有湖、渊、泽、池不下十余处，唐代这一带湖泊仍不少。河北中部、东北部唐宋之际亦存留不少湖泊淀群。但宋金之后，这些湖泊池淀多数堙灭。如北宋末黄河泛滥，泥沙淤填了河北西南最大的湖泊一一大陆泽；金以后永定河南徙及滹沱河北泛，河北中部的众多湖淀也被泥沙淤填[20]。这一情况使河北水稻种植由盛转衰。北宋曾于河北平原中部利用白洋淀一一文安洼这条冀中洼地带的大小湖泊，大兴稻田，“置斗门引淀水灌溉”[21]。这一带湖泊堙废后，水稻再无法大面积种植了。兼具蓄洪和灌溉功能的诸多淀泊消失后，河北灾害频率急剧上升。唐五代的343年间，河北有41年遭水灾，13年遭旱灾，平均6．3年受灾一次；宋辽金的319年间，河北有43年遭水灾，35年遭旱灾，平均4．3年受灾一次[22]。河北农业从此一蹶不振，不复昔日发达景象。
河南。宋以前今河南省境内湖泽、陂塘之数不少，黄河两岸周围尤多。由于黄河不断决口、改道，大量泥沙的沉积使这些湖泽、陂塘逐渐被淤没。特别是南宋绍熙五年(1194)黄河南徙夺淮后，原有湖泽和历史时期所修人工陂塘大多被堙埋。具有调节水量和灌溉农田功能的湖塘消失后，黄河泛滥时河水四溢于平原，农田倍受其害，干旱时节则农田缺乏灌溉用水，抗旱能力下降。唐时圃田泽、孟诸泽等大湖均有沟渠与黄河相通，其积水面积随黄河河水的消长而消长，它们堙灭后，不复具有调剂水量的作用，周围大片农田极易受淹。历史上有名的芍陂、鸿郄陂等曾长期发挥作用，均可溉田几十万亩，它们的堙废造成灌溉事业的莫大损失[23]。湖泽、陂塘的消失还使河南不复成为水稻栽培的重要地区。唐玄宗时许、豫、陈、亳、寿等州有水田百余屯，占全国屯田九分之一[24]。后唐与北宋也都于洛阳设稻田务。而金代只能在某些低洼积水之处暂时种稻，水退后仍种麦。如兴定四年(1220)河南大水，遂命唐、邓、裕、蔡、息、寿、颍、亳诸州及归德府有积水处种稻[25]。水源缺乏、水田荒废，与湖塘消失密切相关。
历史时期长江中下游地区的水资源一直比较丰富，虽然江河湖泊有所迁徙盈缩，但总的来说水资源并未减少，有的地方淡水水体还有所扩大和增加，亦举例述之。
洞庭湖地区。东晋南朝时洞庭湖地区由沼泽平原演变为大湖景观。唐代洞庭湖周回达五百余里，东洞庭水面已开始向西洞庭扩展，赤沙湖有纳入洞庭湖的趋势。宋代洞庭、青草、赤沙三湖已连成一片水域，周回达七八百里，面积比南朝扩大近一倍[26]。湖区屯垦与湖泊水域扩大相伴而行。水域扩大增加了农田灌溉用水，然而近湖农田也易受水淹，人们于是筑堤捍田，又随泥沙淤积而展开围垦。唐宋时湖区围垦从西向东推进，并形成三次。南宋时湖区每年约提供商品粮四十万担[27]。今沅澧人湖处，淳熙年间已是“桑麻蔽野，稼穑连云”[28]，肥田尽垦，人烟稠密。唐宋时期洞庭湖的变迁对湖区农业生产起了促进作用。
鄱阳湖地区。鄱阳湖古称彭蠡湖。唐代其湖周已达二百余公里。唐末五代至北宋，彭蠡湖迅速向东、向南扩展，迫近鄱阳县城，从而兼有鄱阳湖之称。宋元时期的鄱阳湖与隋唐时期的彭蠡湖相比，已扩展出一个“弥茫浩渺，与天无际”[29]的鄱阳南湖[30]。由鄱阳湖水系冲积而成的平原约二万平方公里，唐宋以来这里水利繁兴，灌溉便利，成为富庶的鱼米之乡。元?v年间都颉著《鄱阳七谈》，“言滨湖蒲鱼之利，膏腴七万顷，柔桑蚕茧之盛”；“言林麓木植之饶，水草蔬果之衍，鱼鳖禽畜之富"[31]。湖区的洪州、江州、饶州、南康军等都是产米重要地区。如洪州“其田宜?p徐，其赋粟输于京师，为天下最”[32]，乃是漕粮极多的区域。宋代鄱阳湖区产粮基地的形成，是湖泊水域扩大和人们兴修水利的共同结果[33]。
太湖地区。太湖面积原先远较后来为小。唐代太湖人海水路受阻，湖水泛滥，太湖面积因而扩大了。人们排除积水，与水争地，并疏浚人海通道，创立堤岸水闸，形成历史上少见的水网。这一过程持续到宋代。宋时太湖面积已达二千平方公里，与汉代相比扩大了三百至四百平方公里。太湖以北以东还分布着许多大小不等的湖泊，其中不少是形成于唐宋时期。湖泊之间，有许多塘、浦互相沟通。水网化的形成促进了灌溉事业的发展，大量土地从而得到开发[34]。太湖地区因此成为重要的产粮基地。中唐时期该地区每年调出稻谷三十万石以上，占当时北调的南粮总数四分之一至三分之一[35]。宋代太湖平原“原田腴沃，常获丰穰”[36]，成为我国最富饶的地区之一。而宋代太湖地区围田的大规模发展，为以围田为代表的南方水田农业最终超过北方旱地农业作出了极为重要的贡献。
综上所述，唐宋时期的水文变化与南北农业的盛衰之间存在着某种因果关系。黄河中下游地区在年度和季节上雨量分布都不均匀，黄土和褐色土的物理性能又较差，因此很早就发展起以防旱保墒为核心的耕作方式，它对地表浅层淡水的依赖程度本来就较南方为甚。宋金以后这一地区湖泊急剧减少，使农田灌溉用水日益缺乏，防旱保墒日益困难。北方农业的优势便难以保持下去。长江中下游地区气候较稳定，雨量丰富，然而红壤物理性能也不佳，且沼泽广布，多低洼之地，易于积涝。因此当这一地区农业发展起来后，逐渐形成以调节用水、防洪排涝为核心的耕作方式。唐宋以来南方水资源的保持稳定乃至有所增加，在充分供给农田用水的同时也未给防洪排涝造成不可克服的困难。这对南方农业超过北方不能不产生意义重大的影响。必须指出，全新世以来长江中下游地区的湖泊即已呈扩大和增加趋势，只是到了唐宋时期这一变化才对农业生产起明显的促进作用。这说明自然地理因素和人类社会因素对于农业的发展来说都是不可或缺的。若进一步探讨经济开发与水文变迁的相互影响，则北方农业开发引起的水土流失导致黄河频繁泛滥的改道，众多湖泊因而被淤填，农业因而深受其害。这一因果链即此种相互影响之例证。南方农业与水文之间并不存在这种不良的相互影响，故未有此类恶性循环。
(三)唐宋时期植被的变化对经济重心南移的影响
农业的发展过程就是人工植被代替天然植被的过程。就阻遏土壤侵蚀而言，前者不如后者。并且耕耘疏松了表土，这就不是阻遏而是有助于侵蚀了。加上手工业和建筑业对林木的砍伐，则经济开发愈早、程度愈高，天然植被的破坏也愈烈。植被变化虽也有自然原因，但与气候、水文变化相比较，它更多地归因于人为因素。唐宋时期南北森林普遍受到砍伐，然而北方森林的砍伐此前已持续很长时间，南方森林则在本时期始有较多的砍伐。就森林破坏的程度和范围而言，北方也更严重和广大。
黄土高原、关中盆地和华北平原是北方农业发展最早的地区，因此森林的破坏也最早。至唐宋时，这种破坏已持续了数千年之久，并已从平地扩展到丘陵山地，最终达到影响生态环境的地步。
在今陕西、宁夏及山西西部、内蒙中西部、甘肃东部这一区域内，唐宋时期由于农田开垦和远程采伐，平原和山区的森林都受到严重破坏。吕梁山原是森林茂密地区，唐时其南端森林已大为减少，主要林区已退缩至其北端。六盘山、陇山、岐山的森林唐时仍不少，但宋时六盘山的森林未见记载，陇山森林大致如旧，而岐山森林已荡然无存。关中平原唐宋时已几乎没有森林[37]。该区域植被的破坏给自身及黄河下游都带来严重恶果。唐代西北垦田大增，虽获一时之利，却使黄河含沙量剧增。宋代北方垦田虽趋于减少，但贫苦农民为得到耕地仍在不顾后果地开垦山田：“河东山险，地土平阔处少，高山峻坂并为人户耕种。”[38]坡田开垦加剧了水土流失。从唐后期起，黄河结束了自东汉以来的长期安流局面，下游泛滥频仍，危害严重，中游植被的破坏对此实难逃其咎。
今河南省境内，公元前2700年森林覆盖率为63％。南北朝末年此比率降到四分之一至三分之一。本期内以砍伐熊耳、外方山以北山林为主，豫西、豫南山林尚完好。北宋末河南森林覆盖率仅为七分之一至六分之一。本期内豫北、豫中山林已消耗殆尽；伏牛山以北山林也所剩无几，以南则尚有林木，惟大别、桐柏山林木尚完好。冶铁、陶瓷等耗费巨量木材是唐宋时期的特点。估计每座铁炉的年耗林量是三百多亩山林，而烧制陶器一百三十斤则费薪百斤。金人占领河南后，因气候转寒，极不利于次生林木的恢复，森林植被每况愈下[39]。森林有强大的蓄水保水功能，它能调节地表水流，减轻洪涝。森林破坏导致水旱频仍。唐代河南道、都畿道已成为自然灾害最频繁的地区。公元624年至741年间，河南道患旱、涝、蝗灾三十二次，居全国之首[40]。洛阳在唐代共遭水灾二十二次，洛水共泛滥十六次，均居全国前列。究其原因，实与森林过度砍伐造成水土保持破坏有关[41]。
今山东省境内，公元前2700年森林覆盖率为46％。秦汉时山东人稠地狭之势有增无已，森林破坏甚于邻近地区。唐宋时山东人口与垦田再度增加。北宋时京东路(略当今山东省)有耕地近二十六万顷，即使山区亦开垦殆尽，其户口居全国第五位，是人口最多的地区之一。本期内森林破坏已趋于恶化。原始森林砍伐殆尽后次生林又遭反复破坏，许多地方已出现光山裸岩。沈括说：“今齐鲁间松林尽矣，渐至太行、京西、江南，松山太半皆童矣！”[42]可见山东森林的破坏比他处严重。公元1700年山东森林覆盖率仅为1．3％，为全国倒数第一[43]。唐宋时期山东经济受森林破坏的影响，最显著的莫过于手工业因缺乏木料柴薪而趋于衰落。如出海船只本地无法制造，均需由南方船场提供；盐业产地和管理机构的数目大大少于淮南和江南，不复前代居全国首位之盛况等等。
南方开发较迟，森林的破坏也较迟。东晋以后南方丘陵山地的林木开始被较多地采伐，但因雨量多、气温高，植物自我更生能力强，林木被采伐后随即天然更新。唐宋时采伐量增加，范围扩大，但对生态环境的影响亦属局部。
唐代江淮开发程度已很高，但中晚唐时苏、饶、湖、越、扬州及长沙、豫章的森林资源仍十分丰富，故有“材干筋革，出自江淮”[44]之称。虎、象一类以森林为栖息之地的动物，唐时仍大量存在于南方。宋代东南丘陵和华南山地均已开发，但虎、象仍出没于此地。宋时福建漳州漳浦县“素多象，往往十数为群”[45]；北宋太平兴国年间有人报告两广境内雷、化、新、白、惠等州“山林有群象”[46]。可见森林仍所在多有。南方人工造林的成就也超过北方。茶叶、毛竹、杉木、油桐、油茶等人工林，分布范围已由近山深入到高山远山。
相对完好的南方森林植被比较充分地发挥了调节气候、蓄保水分和抗御灾害的作用。宋代南方虽亦受寒冷的影响，但冷旱兼有的情况不多见，湖?白干涸堙塞的情况亦甚少。南方的自然灾害远较北方为少为轻，极少发生旱涝蝗相继之事。南方农业得益于此，其优势日益明显。“苏杭熟，天下足”[47]、“苏湖熟，天下足”[48]等民谚即是反映。南方以木材为原料、燃料的手工行业也相继凌驾于北方之上。唐代煮盐业分布地点南方大大超过北方；宋代“海舟以福建为上”[49]；北宋中叶银、铜、铅、锡等金属矿的产量，南方也均高于北方。
综上所述，唐宋时期南北经济的消长与两地植被的优劣明显相关。唐以前北方发达程度虽长期高于南方，但其开发方式主要限于拓展耕地，故天然植被破坏严重。因作物生长期短，人工植被也不免出现间断空缺。北方生态环境所受的破坏经长期积累，终于在唐宋时期显露出来，成为南北经济逆转的原因之一。南方开发方式有其特点，平原低地多围垦造田，丘陵山地则多栽种经济作物。作物生育期相互衔接，人工植被覆盖完好。尤其是多年生的经济作物，对地表的覆盖更佳。南方天然植被虽也遭毁坏，但不严重，因而南方经济的发展未受到生态环境严重破坏的影响。南北方植被的差异既源于不同的自然环境，又源于不同的开发方式，而不同的开发方式复与历代统治者在南北方推行的不同政策有关。北方长期作为政治中心，在传统的耕战政策指导下，统治者发展农业的目的是以农养兵、以农立军，其侧重点在军粮马料的生产，且往往征之过甚。为满足这一需求，便须竭尽全力向土地索取粮食，以毁坏天然植被、放弃多种经营为代价的单一粮食生产方式因而确立。南方经济一般是因地制宜发展起来的，人为干扰较少。统治者的征调也多折钱绢，便于农民在生产粮食的同时，扩大经济作物的种植。于是，唐宋时期南方农业虽还以粮食生产为中心，但已努力朝多种经营方向发展，形成当时中国南北方经济发展的差异。百事通
(四)唐宋时期土壤的变化对经济重心南移的影响
农业的发展从不同的方向改变着土壤，适当的耕作方式使土壤肥力得到合理的演变，不良的耕作方式使土壤肥力下降以至变得瘠薄。变化了的土壤反过来影响农业的发展进程和方式；土壤肥力提高促使人们进一步探索培养地力和精耕细作的方式方法；土壤的贫瘠迫使人们在更大范围内以广种薄收的方式从事农业经营，以弥补单产不足，从而陷入越穷越垦、越垦越穷的恶性循环。唐宋时期南北方土壤的变化及其影响便是沿着上述两个不同方向的轨迹运行的。大体上，北方土质由优转劣，生产因而下降；南方土质不断优化，生产因而上升。
黄土高原土质变差的主要原因是表土流失、养分丧失。黄壤在《禹贡》中被认为是全国最肥沃的土壤。汉代关中以“陆海”般的富庶夸尚于当时，实有赖于疏松而自然肥力高的黄壤。但因多年垦殖，草木根茎尽除，且农民多不施肥料，黄壤自然肥力因而随耕垦年限的延长而下降。更严重的是，疏松的黄壤最易遭水土流失及风蚀表土之害，耕地因之或完全丧失，或肥力大减。当代黄土高原每平方公里平均每年损失土壤三千七百吨，黄土地区每年流失的养分几十倍于全国施用化肥的总量[50]。据此推测历史时期流失的黄壤及其养分，实乃惊人。唐代关中土质已明显下降，史载同、华二州“地迫而贫，所献常觳(hu)陋”[51]；陕州亦是“土瘠民贫”[52]。但唐代沟壑分割仍不严重，尚存许多广阔的“原”。北宋以后水土流失加剧，原面日益缩小消失，才形成沟壑纵横的局面[53]。
华北平原土质变差的主要原因是黄河不断泛滥使土壤沙化、盐碱化。唐后期起黄河频繁泛滥改道，大量泥沙在河水漫浸所及之地形成堆积，从而促成有关地区土质的改变。河水淤灌有时虽也起到肥田的作用，如北宋时的淤田就是利用决水把肥沃的淤泥漫浸到田地里，但使用此法肥田从反面证明当时华北平原的许多地方土壤已十分贫瘠，诚如沈括所说：“深、冀、沧、瀛间，惟大河、滹沱、漳水所淤，方为美田；淤淀不至之处，悉是斥卤，不可种艺。”[54]且河水淤灌对土壤成分的改变因时而异，“水退淤淀，夏则胶土肥腴，初秋则黄灭土，颇为疏壤，深秋则白灭土，霜降后皆沙也”[55]。沙质壤土(白灭土)和沙的漫浸显然无益而有害。
北方土质差影响所及，首先是粮食单产下降。吴慧认为，唐时一般亩产粟1石，合汉量为亩产3．81石。宋以240步为亩，一般亩产粟亦1石，合汉量为亩产1．072石[56]。北方旱地亩产下降由此可见一斑。除气候变冷外，土地肥力下降亦是其重要原因。其次，原有土地承载人口的能力下降，迫使人们继续拓展耕地，甚或抛弃旧业，另开新地，终至草原、林地、陂泽洼地、丘陵陂地都成了耕地。耕地在掠夺式经营和自然灾害的双重作用下又变成沟壑陡陂和土阜，于是人们的日子越过越穷。这种趋势变本加厉地发展，乃是唐五代以后之事[57]。
长江中下游地区在战国秦汉时期由于湖沼四布、榛莽丛生、土质紧密，其耕地被视为下田。随着这一地区的开发，其土质逐渐优化，唐宋时期其土壤肥力已有较大提高。促成这一变化主要有以下因素：
其一，由于常年种植水稻，在水稻熟化的培育下，本区内形成广为分布的水稻土，原来的土壤特性受到不同程度的改变，形成水稻土所特有的形态、理化和生物特征，它更加适合水稻的种植。江南低洼卑湿之地宜于植稻，水稻土首先形成于此类地区。丘陵红壤地区不断由旱地改水田，其肥力低、易板结的土性得到改造，土壤熟化加快；盐渍化土壤地区通过稻田的洗盐、压盐作用，土性亦得到改善。这些类型的地区也先后形成广泛分布的水稻土。
其二，由于本区发展种植业的平坦土地有限，耕地扩展的趋向必然是低处和高处。于是在南方农业土壤演变史上就出现了打破旧平衡、建立新平衡的独特创造，亦即围田和梯田[58]。围田乃退湖沼为田，就获得宝贵的土壤资源而言，它对农业生产是有利的。湖沼淤泥有机质十分丰富，一旦解决了积涝问题，昔日涂泥之地即变为膏腴上田。南宋初“三十年间，昔之曰江、曰湖、曰草荡者，今皆田也”[59]。昔日水沼卑下之地尽成肥沃高产之围田。梯田乃建造水平耕地于山坡之上，南方易于找到修筑田埂的坚实材料，又可引山泉溉田，这就较好地解决了北方坡地难于解决的水土保持和农田用水的问题。江南丘陵红壤地区在梯田为水田的情况下，土壤肥力稳步提高。
其三，由于本区的人们摸索出了一套施肥改土而不单纯依靠土壤自然肥力的经验，进而创立了“地力常新壮”的理论，发明了因地制宜的治田、治肥与施肥的科学技术，因而使得土壤越种越肥沃，成书于南宋的《陈勇农书》便是这一套经验和技术的总结。它的出现表明南方的技术水平已足以使其土壤潜在优势得到充分发挥。
南方土质优化影响所及，首先是粮食单产的提高。宋代南方亩产一般为谷4石或米2石，此数合汉量为亩产谷4．288石，比汉时稻的亩产2．777石增长54．4％，比唐时的3．81石(合汉量)增长12．5％10，考虑到宋代平均气温低于唐代，则此间南方土质优化对粮食产量提高的促进作用更加不可忽略。其次，在肥田沃土分布的地方，形成了重要的粮食生产基地。宋代两浙路围田所在“皆膏腴之地”[61]，尤其是太湖地区，“地沃而物夥”[62]，乃著名产粮中心。江南东路的太平州、宣州、宁国府等地有许多肥沃的圩田，“多稼连云号上腴”[63]，亦为产粮中心。此外鄱阳湖、洞庭湖地区也是盛产粮食之地。南方拥有众多的产粮基地，显示了其农业生产的实力和优势。
综上所述，唐宋时期南北经济的消长与两地土壤资源的优劣有关。土壤是人类赖于生存的不可代替的资源。土壤在一定条件下能持续生长出人类需要的植物产品，然而这种生产能力并不是无限的，这就需要人类在索取的同时对土壤的养分、水分等进行补偿。但是小农经济在维持简单再生产的同时却无力对土地进行更多的投入。唐宋时期先后出现三次北人南迁的，此外还有无数次各种原因导致的迁徙，这更使北方农民无法对土地进行有效的投入。南方农民则有相对安定的社会环境，对土壤的各种补偿相对来说较有保证。这或许是此间南北耕作方式出现差异的原因之一。拥有平坦广阔的耕地及肥沃的土壤资源曾经是北方农业居于优势的条件之一，然而不良的耕作方式却使得这一条件逐步丧失。南方在扩大土壤利用范围，解决山多平地少这一矛盾的同时，还逐步形成重视培养地力的耕作方式，从而促进了土质的优化。唐宋时期南北方土壤演变的不同趋势终于使土质的北优南劣变成了南优北劣，农业生产重心自北南移因而增加了一项重要条件。
这里要附带说明，气候、水文、植被、土壤的变化除了各自对社会经济产生影响外，四者之间相互制约的关系所引起的自然环境的变化，也对社会经济产生着影响。如伴随寒冷而来的干旱会使水资源减少，水资源减少又使天然植被受到损害，而植被的破坏既导致水土流失又使气候条件恶化。这种自然环境诸因素的连锁变化，对北方经济所产生的负面效应，是显而易见的。另一方面，气温降幅较小，雨量较充沛，使水资源保持相对稳定，天然植被因此未受大的损害，从而未引起严重的水土流失和气候条件恶化。这种自然环境诸因素之间较为和谐的关系，对南方经济所产生的良好影响，也是至为明显的。限于篇幅，本文未对这方面的问题展开讨论。新晨
(五)小结
以上从气候、水文、植被、土壤四个方面的变化人手，探讨了自然环境变迁与唐宋时期中国经济重心南移的关系。结论是：宋以后南方经济超过北方，不仅是南北方社会生产力互为消长的结果，而且是南北方自然环境的优劣互为逆转的结果。此处的优劣不仅指自然环境的客观变化所显示出来的孰优孰劣，而且指按不同发展阶段的生产力所能适应的标准来判断自然环境的孰优孰劣。例如南方的自然环境不利于生产力相对低下的秦汉时代社会经济的发展，却有利于生产力相对提高的唐宋时代社会经济的发展。自然环境的意义总是与人类社会的物质生产和物质生活水平相适应的，随着人类社会生产力的提高，自然环境也日益显示出与以前不同的内容，从而表现出历史阶段性来[64]。
社会经济发展和自然环境演变，是同一个过程的两个方面。作为人类社会生产活动基础的自然环境既受社会经济发展的影响，又反馈于社会经济活动，制约着经济效益。只有从系统的观点出发，把握二者之间的双向动态效应，才能对历史上的经济开发活动进行科学的综合分析[65]。本文正是力图以经济、生态综合发展的眼光来观察中国古代经济重心南移这一问题的。为什么唐宋时期原来开发程度较高的北方一步步落后于正在开发的南方?仅从社会经济发展的不平衡着眼显然无法加以圆满的解释。
如果将社会经济因素与自然环境因素加以综合考察，便可知北方在当时的条件下对土地、森林等资源的开发利用已接近饱和，却不能负载继续增长着的人口，而严重的自然灾害和土地生产能力减退等与自然环境有关的因素，在这当中起着不可忽视的作用。由于自然环境的恶化，致使当时的科技水平无法继续维持北方原有的生产经营，从而落在开发较迟、自然环境相对完好的南方的后面。
[1]参阅拙作《中国古代经济重心南移的若干问题探讨》，《光明日报》1988年6月15日。[2][16][50]《竺可桢文集》，科学出版社，1979年版，第475—498页；第58—68页；第313—316页。
气候变化与水土流失的关系范文2
关键词：水文与水资源；工作；挑战
引言
随着二十一世纪经济迅猛发展，我国社会中各行各业均呈现蓬勃发展的趋势。机械制造水平日益提升，大大提高了我国的国民经济。然而，任何事情都具有两面性，要学会用科学发展的眼光看待问题和解决问题，在我国经济迅速发展的同时，环境问题不断出现，其中水文与水资源的问题尤为突出。水资源是人们正常生产和生活的基础资源，是保障人类正常存活和发展的保障，但是近年来，由于主观和客观因素的影响，导致水资源越来越紧缺，大大影响了我国经济的发展。因此，针对水资源中存在的问题，要采取措施加以解决，并加强对水资源的保护力度。目前，为了解决地表水减少的问题，人们开始过度开采地下水资源，从而造成地下水资源也急剧减少，浪费了大量的资源，给水文工作带来了较大的压力。
1 当前我国水资源的现状
1.1 水资源污染现象较为严重
近年来，随着工业生产以及人们生活的用水量增大，导致水资源紧缺问题日益严重，且水资源污染现象也越来越严重，污染成分比较复杂，不仅包含农业中的农药残留，而且还包含工业生产中的重金属污染以及化学材料，之后在农业灌溉时利用被污染的水资源进行灌溉，对土地造成了严重的污染，从而污染了地表水。而人们饮用的水资源主要来源于地表水，进而产生了恶性循环，给人类的用水安全带来了隐患，严重时甚至威胁着人们的生命安全和身体健康。由于水资源是不断流动的，因此土壤环境也会受到一定程度的破坏，生长出的植物中含有一定的污染源，生长出的失误和果实等也含有污染，利用植物生产出的食品也存在安全问题，进而对人们的饮食安全造成负面影响，可以说，水资源污染不仅对植物有着一定的危害，对人类的健康和生命也有着严重的威胁，因此，对水污染进行治理是目前水文工作中迫在眉睫的内容。
1.2 山区的水资源出现减少的现象
众所周知，虽然我国幅员辽阔，但是地区差异明显，经济发展也不统一，相对而言，我国山区的经济发展缓慢，各种资源都相对缺乏。就我国现阶段而言，水资源严重短缺现象越来越严重，山区的水资源短缺问题尤为明显。河流在上游时就出现断流的情况，进而对中游和下游地区的造成了严重的影响，而且这种断流的情况越来越突出，严重时甚至会发生枯竭现象，给地下水的正常补给带来制约和阻碍，造成下游地区的水资源短缺，水土流失现象非常严重，土壤环境也遭到了破坏，对周围环境带来了严重的灾害和影响，同时也为水文工作的正常、健康展开带来负面影响。
1.3 地下水资源过度开采
近年来，随着现代化进程的不断加快，经济水平不断提升，各行各业都有了迅猛的发展，人们生活条件日益富足，但是与此同时，我国的能源与资源也在急剧减少，其中，地表水资源也越来越紧缺。因此，为了满足人们正常生产生活的需求，人类开始对地下水资源过度开采，进而引发了严重的后果，致使地下水资源严重浪费。地下水资源是路桥以及水利等行业发展的基础，一旦地下水资源缺乏，就会会影响公路和水利等方面出现问题，桥梁出现塌陷现象，地表下沉，地表环境遭到严重破坏。另外，水资源的缺乏还会直接导致人们的生活用水以及工业上的各种用水不足，严重制约着我国经济的发展。地下水资源的过度开采还会导致地下水水位快速下降，这对地面有着严重的负面影响，会造成地面塌陷、裂开，以及下陷等后果。同时，也会使得江河湖泊的水量减少，严重时甚至会出现干涸的现象。
2 水文资源和气候变化的关系
2.1 水资源和气候变化之间相互的作用
气候变化与自然的循环对于水资源的循环会产生一定的影响，在分布以及生态环境的循环方面对水资源产生影响，进而使得生态环境遭到破坏，制约了经济的健康发展。生态环境的变化在极大程度上影响着水资源，气候的不规则变化干扰了水循环体系，从而出现资源短缺问题。因此，在进行水文工作过程中，要对气候资源的相关因素变化进行分析，因为这些因素是不确定的，所以在一定程度上给水文工作的正常有效开展提出了严峻的考验和挑战，要全面地考虑经济活动以及自然环境等因素，否则就会对水资源造成严重的威胁，甚至会发生自然灾害等问题，这无论是对于社会活动或者是经济活动来说都将会造成负面影响。基于此，在开展水文工作时要将所有不确定因素进行全面综合地考虑，加强水文管理，并对水资源与气候变化之间的相互作用进行详细的分析和研究，进而有效管理水资源，将水资源进行充分的利用，做好水资源的基础工作，提前做好水文工作的防范工作，及时对将会出现的问题进行预防，以此确保出现问题时可以及时进行有效解决，合理规划水资源，保持生态系统的完善，维持水资源的平衡。
2.2 水文工作的具体措施
为了有效检测水文过程中的变化，就需要改进和调整水文参数，增加全球以及不同地区的水文及其参数资料，关注并重视全球水文资料的构建，以此全面了解气候的指导作用，还要利用科学信息技术对相关数据和方法进行改进。相对比较来说，我国在水文工作方面还有很多不足，因此可以节将发达国家的先进研究成果以及技术经验，利用发达国家的成熟经验进行自身工作的指导，并根据我国的基本国情进行总结，以此促进我国水文工作的蓬勃发展。另外，还要将世界各国的气候以及研究成果进行汇总，以此制定出适合我国发展的且全面的参考资料，从而为水文工作的顺利开展提供基础参考。水文工作的具体措施如下：加大投入力度，加强水文检测基础设施的建设，在实际开展水文工作之前做好规划，为提高水文工作水平奠定条件。同时，采取行之有效的措施提高水文资源检测报告水平，以此提升水资源的水量以及水质检测质量。另外，要拓宽水资源的经费渠道，完善投入机制，从而为更好地开展水文与水资源工作夯实基础。
3 结束语
通过文章的综合叙述可知，随着经济水平的提高以及工业化的迅猛发展，水资源已经严重缺乏，甚至无法保障人类正常生活以及工业用水的需求，因此水Y源的供给受到了广泛的关注和重视。水资源短缺问题不仅给水文与水资源工作提出了严峻的考验，而且还在极大成都上制约着经济的发展。近年来，我国的水资源污染现象愈加严重，且山区的水资源逐渐出现减少，为了确保水资源的供给需求，人类开始过度开采地下水资源，从而造成了一系列严重的问题。因此，要处理好水资源与气候之间的相互关系，制定详细的水文工作措施，加大水资源的管理力度，加强水文基础设施的建设，从而为更好地开展水文与水资源提供保障。
参考文献
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[2]阿不都艾则孜・尼扎木丁，莫合塔尔・尼扎木丁，王怀江.污染环境地质的水文勘测技术及其运用[J].黑龙江水利科技，2012.
[3]夏军，刘春蓁，任国玉.气候变化对我国水资源影响研究面临的机遇与挑战[J].地球科学进展，2011，01：1-12.
气候变化与水土流失的关系范文3
关键词：生态，需水，计算，问题
Abstract: Ecological water requirement is an important research topic of ecological hydrology. Problems of degraded ecosystem of all water-related ecosystem development, climate change and human activities under the intervention, all need to be answered water or runoff problems needs to maintain the ecosystem. This paper introduces the concept of ecological water demand of ecological water requirement, first introduced the research history at home and abroad, and then introduces the research method of ecological water demand, finally puts forward the existing problems in current research work and prospect for future development.
Keywords: Calculation of ecological water demand,,, problem
中图分类号：F205文献标识码：A文章编号：
随着人口增长和社会经济发展，人类活动对生态环境的影响越来越大，由此引发的生态环境问题也日益突出，就制约我国社会经济可持续发展的水土流失、森林破坏、草场退化、河流断流及湖泊干涸等重大生态环境问题而言，直接或间接地在水资源配置过程中较为重视生产和生活用水，而忽视生态环境保护与建设对水资源的需求。随着人民生活水平的提高，对良好生态环境的需求日益增加，因此合理量化生态环境需水已成为水资源优化配置和生态环境保护与建设中亟待解决的热点问题。
生态需水量概念辨析
尽管目前国内外有关“生态环境需水量”方面的研究很多, 但对其概念界定尚无统一的认识, 研究者多根据其研究目标及其要保护的主要功能提出相应的定义。总体而言，生态需水量是指在一定的生态目标下，维持特定时空范围内生态系统与自然环境正常功能或者恢复到某个稳定状态所需求的水量。
生态需水、生态耗水和生态用水的区别[1]~[2]
生态耗水是指现状多个水资源用户（生产、生活和生态）或者未来水资源配置（生产、生活和生态）后，生态系统实际消耗的水量。它需要通过该区域社会经济与生态耗水的平衡计算确定。生产、生活耗水过大，必然挤占生态耗水。
生态用水是受控于水资源量、供水设施、水处理工程等各种客观条件使用或配置的水，不能保证每个生态系统的用水都在需水的阈值范围内。
相对生态耗水和生态用水，生态需水是指维系一定环境功能状况或目标（现状、恢复或发展）下客观需求的水资源量。
三者数量之间没有绝对的大小排列关系，用水量可以在需水量范围内，也可以超出需水量范围；实际耗水量可以大于用水量也可以小于用水量，主要跟耗水类型和来源有关。
生态需水与环境需水的区别[3]
杨志峰(2003年)提出，生态需水与环境需水两者之间存在交叉和重合的部分，但是二者不同。生态需水主要侧重在生物维持自身发展及保护生物多样性方面，环境需水则主要体现在环境改善方面。环境科学中环境的概念为：围绕人群的空间及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种因素的总和——人类是主体。从这个意义上说，生态需水和环境需水是一致的，因为其他生物的生存和发展同样也在以人为主体的环境的范畴内。
而就狭义的环境概念，满足人类景观、娱乐的要求对应的环境需水应该是在城市生态系统中某一较低要求的生态需水，该需水的水量和水质主要从人类的需求出发。
2国内外研究异同[4]
国外在水与生态保护领域上，面对的问题性质、严重性、管理目标与我国有很大差别，从深度和广度上都远非我国严重。欧美国家自然条件较为单一，水文情势规律性强。而我国自然条件复杂且受季风控制，河流年际和年内季节性变化巨大，水文情势复杂，自然条件、社会经济发展水平和生态环境状态交织构成的区域水问题复杂多样。迫使我们必须系统地研究水文循环的生态效应，进行不同区域的生态需水理论和方法研究。
国外人口压力小，水源充足，自然状态保持较好。我国生态用水问题突出的流域，经常出现植被退化消亡，河道断流、干涸等生态系统深度破坏的情形，面临国民经济用水与生态用水之间的竞争权衡。国外生态保护采取预防性管理思想，生态管理定位于维护正常状态以上，现有的经验与成果基于流域生态系统维持正常状态的水分条件，以避免危机状态出现，不涉及正常以下的破坏退化过程，如(澳大利亚、美国)限制干旱区经济布局、限定地下水开采地点、枯水季节利用工程调节提高流量或限制用水。我国需要根据不同流域情况，针对与水有关的生态深度破坏现状，进行分阶段多元目标管理。需要更深入研究生态退化过程及其相应的生态需水定义，研究生态危机管理的问题。
国外将生态用水优先考虑，是水资源配置的前提条件，河流管理集中于枯水季节最枯时段的调控。我国需要生态需水参与水资源配置过程，需要解决水资源配置和河流生态流量全过程调度问题。问题决定了研究方向与方法，国外集中于偏安全的单参数的确定，采取在最敏感的季节外包线思路，不涉及分季节危机控制，方法概略，甚至统计平均。我国需要研究流域水循环人为改变与生态系统退化机理，需要多参数全过程研究生态需水，对流域、河道、湿地、地下水进行全方位研究。
研究方法
根据有关文献统计，目前全球有44个不同国家进行河流生态需水计算，所用计算方法超过200种之多，这些方法可以分为4类：
(1)历史流量法。其中较为常用的方法是Montana法、枯水频率法（7Q10）法，其特点是只需要历史流量资料，使用简单、方便，容易将计算结果和水资源规划相结合，具有宏观的指导意义，但由于对河流的实际情况作了过分简化的处理，没有直接考虑生物的需水和生物间的相互影响，通常用于优先度不高的河段，或者作为其他方法的一种检验；Tennant法是脱离特定用途的生态环境用水量计算方法, 也叫Tennant法或Montana法, 是非现场确定河流生态环境需水的典型方法。该方法以河流水生态健康情况下的多年平均流量观测值为基准, 将保护水生态和水环境的河流流量划分为若干个等级,推荐的标准值是以河流健康状况下多年平均流量值的百分数为基础。
（2）水力定额法。较为常用的是湿周法、河道内流量增加法、R2CROSS法和CASIMIR法。河道湿周法认为：保护好临界区域的水生栖息地的湿周，就会对非临界区域的栖息地提供足够的保护。河道内流量增加法认为：通过模拟流速变化和细细地类型的关系，将水力学数据和生物学信息结合，找出适合水生生物栖息的流量。R2CROSS法认为：浅滩是最临界的河流栖息地类型，保护浅滩栖息地也将保护其他的水生栖息地。CASIMIR法认为：水力学模型、流量变化和生物类型之间存在相关关系，建立起模型就可以估算主要水生生物的数量和规模。上述方法优点是只需要进行简单的现场测量，不需要详细的物种-生境关系数据，数据容易获得。但是该方法体现不出季节变化因素，通常不能用于确定季节性河流的流量，但它能为其它方法提供水力学依据所以可与其它方法相结合使用；
（3）栖息地定额法，其代表性方法为IFIM法。该种方法的优点在于能将生物资料与河流流量研究相结合，使其更具有说服力。但是传统分析的重点是目标物种而非整个河流生态系统，因此，它的输出结果也非整个河流管理计划所要求的流量推荐值同时由于定量化的生物信息较难获得，也大大限制了该方法的使用；
（4）整体法，以BBM法为代表性方法，BBM法集中于流量的变化对河流生态环境的影响分析，需要对流量大小变化与相应的河流生态系统进行长年的观测，对不同流量的界定非常关键，整个过程需要由水生生态学家到水利工程师等多个学科团体的参与，较复杂，使用起来比较困难。
上述估算流量的方法在数据要求、选择流量所采用的方法、生态方面的假设以及对河流水力学方面的影响，都有一定的区别。流量法是通过按比例缩小河流的宽度、深度和流速，从而得到一个平均流量，主要用来计算一个流量的估计值；水力学方法集中在保留河道具有足够的水量，保持河流的基本形态；栖息地法的特点是说明栖息地如何随着河流水量的变化而变化，虽然提供了一种非常灵活的估计河流流量的方法，但不容易被应用。上述这些方法对于解决较小型河道生态环境需水量时较为实用，但对于大河而言，需要有更多的实践和参数变换。同时，这些方法不太适宜于湖泊、沼泽、湿地等，因此仍需要开展更广泛的方法学研究。
结论
当前在我国生态需水研究中，生态目标未能得到明确诠释，水分——生态耦合作用机制这一核心研究命题也未能得到系统剖析；水分的生态效率(益)也未能得到充分考察；生态需水的相关研究结果难以满足竞争条件下区域水资源科学配置与管理的实践需求。因此亟待从机理剖析的角度，结合区域水资源的科学配置与管理实践，构建适合我国国情的生态需水研究的理论框架与技术体系。
参考文献：
[1] 徐志侠，董增川. 生态用水决策过程、研究层次及生态需水重要概念研究[J]. 水利水电技术，2005,26(3): 9-12.
[2] 李强坤，胡亚伟等. 西北干旱地区绿洲生态需水及量化方法研究[J]. 资源环境与工程，2007,21(5): 558-561.
