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生态过渡带和人地关系

 罗凯东 2016-09-27

宋豫秦/北京大学环境研究中心

苏秉琦先生晚年曾说,“距今一万年以来,从文明产生的基础--农业的出现,刀耕火种,毁林种田,直到人类文明发展到今天取得巨大成就,是以地球濒临毁灭之灾为代价的”。侯仁之先生也曾强调,历史地理学研究的上限须从中全新世开始,而人地关系机理研究应是历史地理学研究的重点之一。近年来钱学森先生力倡“地球表层学”,认为整个地球表层是一个开放的、复杂的巨系统,必须走自然科学与社会科学相结合的研究道路。因此,在我们试图对中国文明起源进行更系统、深入研究的时候,有必要将人地关系纳入考察的视野。


生态过渡带或曰生态脆弱带,即联合国第七届“人与生物圈计划”大会呼吁各国重点研究的Ecotone地带。这种过渡带在地球表层分布广泛,类型多样。如我国生态过渡带的总面积约90万平方公里,包括东北东部山地的针叶落叶阔叶林过渡带;北方干湿过渡带的森林-草原过渡带;亚热带与暖温带之间的常绿落叶阔叶林过渡带;南亚热带与热带之间的雨林常绿阔叶林过渡带等。此外还有农牧交错带、干湿交错带、沙漠边缘带、森林边缘带、水陆交界带等。生态过渡带对于环境变化的反应比较敏感,如北方干湿过渡带为一级敏感带,干旱与极干旱过渡带为二级敏感带,其余为三级敏感带。


全新世以来,所有生态过渡带的景观组分都曾发生多次变化,其边界也曾发生过多次伸缩和摆动(摆幅多约2--3°)。因此,生态过渡带对于研究环境演变具有较典型的意义。需要说明的是,生态过渡带本属自然系统,受全球或区域环境变化的控制。但自农业文明出现以来,随着人口数量的激增和人类对地球表层干扰力度的不断加大,使得几乎所有的生态过渡带都由纯碎的自然系统演变成自然--人工复合系统。人为因素造成的生态错位现象在生态过渡带也因之普遍存在。


边缘效应是生态过渡带的显著特征之一。1942年地理植物学家Beechar 发现,不同地貌单元及生物群落的界面地带,结构往往比较复杂,不同生境的物种于此共生,种群密度大,生产力水平也相应较高,于是他将这种现象称为“边缘效应”(edge effect)。


边缘效应的主要表现可归纳为:

  1. 食物链长,生物多样性增加,种群密度提高。

  2. 系统内部物种与群落之间竞争激烈,彼此消长的频率高,幅度大。

  3. 抗干扰能力差,界面易发生变异,且系统恢复的周期长。

  4. 自然波动与人为干扰若相互叠加,易使系统承载力超越临界阈值,导致系统的紊乱乃至崩溃。



据此分析,具有边缘效应的生态过渡带与早期人类社会之间,应存在以下三种相互作用关系:


其一,系统的生物多样性增加、种群密度提高等效应,往往构成人类生存活动的“理想生境”。


在早期人类社会,任何单一的生产方式都常常难以维持其生计,因此,农业民(部)族必以采集、狩猎、捕捞等其他生产方式为补充,狩猎民(部)族和渔业民(部)族亦然。纯粹的农业民(部)族、狩猎民(部)族、渔业民(部)族那时也许并不存在。对此许多民族志皆可引以为证,如我国独龙族、鄂伦春族、赫哲族的近代历史即其例。这种由于社会生产力水平的局限所形成的“多元”性经济,决定了当时的人们必然总是将那些具有边缘效应的地带视为理想生境。


例如,当一个景观生态系统水热条件良好、且平原、低山、丘陵、湖泊等景观镶嵌块(patch )并存时,生活在该系统的人们便可耕、可牧、可渔、可狩,这就与早期人类的“多元”性经济有了更多的相宜性;如果该系统还有纵横交错的河流、道路、沟谷等景观廊道(corridor)时,则更有利于系统内外的物质流、能量流、信息流的传输。这种景观异质性强、边缘效应显著的生态系统,会更有效地促进人类社会的进步。最近我们在苏北长江口的如东、启东两地考察时获悉,许多沿海村镇农民的人均收入成倍地超过与其邻近的内陆村镇,其原因就是他们可耕可渔,故虽其耕种的滩涂土壤背景值相对后者欠佳,却仍远较后者富足。



其二,系统的波动性易对人类生存造成胁迫,导致社会系统受损,甚至促使其发生紊乱乃至崩溃。


由于生态过渡带之边缘效应还表现为系统内部物种与群落之间因竞争激烈而常常形成高频率、大幅度的彼此消长;系统的抗干扰能力差,界面易发生变异,且恢复周期长等,因此从较大的时间尺度来看,系统的这些属性便决定了其易变性、灾变性特点。而由于人类社会具有相对的稳定性,其应付灾变的能力也是有限的,因此生态过渡带的人地系统便潜伏着灾变的隐患。这种隐患一旦爆发,必然对于社会系统造成一系列的影响。其程度取决于两点:第一,灾变的严重程度;第二,社会抗御灾变的能力。当灾变程度较轻而人们抗御能力较强时,社会系统的受损相对较轻;反之则相对较重;而当灾变严重到人们无法抵御时,便必将引发一系列的社会矛盾,甚至导致整个社会系统的衰落。


以我国北方生态过渡带为例,晚全新世以来当地游牧民族的几次大规模南下征战,几乎都发生在气候的寒冷期。这虽然与统治集团的利益和民族矛盾密切相关,但当地民族生存环境的恶化也不可忽视。又如,当沿海或水网密布地区的生态系统处于良性状态时,人们拥有稻粟之享,兼得渔盐之利。但若遇全球气候升温或发生严重水患,则洪水往往会给社会带来灭顶之灾。当前的全球性“温室效应”之所以令人心悸,就是因为它将导致生态系统的严重紊乱,从而给人类造成一系列严重后患。生态过渡带因对全球变化反应敏感,故受此后患影响更大。总之,由于生态过渡带的生态因子大多都是脆弱的,因此植根于此的社会系统也难免受其负面影响。



其三,生态系统的脆弱性和波动性易于不合理的人类活动耦合,引发共振现象,使系统承载力超越临界阈值而严重失衡。


如前所述,生态过渡带之边缘效应一方面往往构成人类活动的理想景观,有利于社会的进步,另一方面其抗干扰能力差、界面易发生变异和系统恢复周期长等特点,又易与不合理的人类活动耦合,引发共振现象,使系统承载力超越临界阈值而紊乱,乃至崩溃。这种共振现象今天可谓比比皆是。例如被列为全球十大环境灾难的土地荒漠化问题,其原因已被大量事实证明为“由于气候变化和人类活动等各种因素所造成的土地退化”。1998年长江特大洪水的发生,也是降水变率的异常和人类长期破坏上游植被的耦合所引发的共振现象。


关于早期人类对于自然界的作用力度,有的研究者认为微不足道。这其实属于主观臆测,毫无根据。处于铜石并用时代的埃及先民所建金字塔之例即是有力的反证。国内外农史专家的研究认为,至距今4000年前后,旧大陆几乎所有的宜耕土地都已开垦殆尽。这正是由于当时地广人稀而社会生产力水平低下,才使得以“广种薄收”为特征的撂荒轮作式农业垦殖活动成为必然。如果我们到近代仍保持着这种粗放型农业的少数民族地区做一番实地调查,如滇西北的独龙江峡谷或北方半干旱的沙漠化地区,再加以科学的类比,便不难对早期人类对于自然系统的干扰力度得出近乎合理的认识。


我国许多早期文明都发生在边缘效应显著的生态过渡带,如,红山文化、老虎山文化、齐家文化分布在半干旱的农牧交错带;良渚文化、石家河文化分布在河湖密布的水陆交错带。这些早期文明因何得以勃兴?又因何中途衰落?这当然包括多方面的原因。但若能结合生态过渡带之边缘效应理论和人地关系例证加以考察,或许会得到某些有益的启示。




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