（自然地理学专业论文）明代汾河上游土地利用变化及其对环境的影响.pdf

中文摘要 在生态危机日益严重的情况下，人类活动对流域环境的干扰受到全球科学家的 高度重视，但从生态安全的角度出发，采用自然地理学的研究思路和研究方法，探 讨历史时期人类活动对河流上游环境影响的研究，目前仍很薄弱。河流上游是整个 流域的生态屏障，它的环境变化会迅速传导给中下游地区，例如：历史时期汾河上 游的水土流失曾一度使中下游洪涝灾害加剧。因此，以流域为单元，从历史地理学 的视角，针对流域内人口、资源、环境和发展问题，重点研究流域内人与自然关系 演变的复杂过程和调控机理，已成为许多学者关注的焦点。 山西汾河上游流域处于黄土高原生态脆弱区，历史时期一直是农牧过渡带。从 明初开始，明廷实行的一系列政策以及战争的干扰，使该区土地覆被发生了明显变 化。整个明代是历史时期汾河上游土地利用覆被变化最剧烈的时期。 本文在大量收集史料的基础上，将历史时期河流上游自然环境变迁与人类活动 作用结合起来研究，针对历史时期土地利用变化，从建立河流上游区域的驱动因子 土地利用覆被变化环境影响的互动机制作方面作了一些探索。 全文除后记外，共分六个部分： 第一部分为土地利用的概述，简要介绍了研究目的和意义、研究方法以及国内 外土地利用的学术动态等内容； 第二部分介绍了汾河上游流域的空间范围和自然地理环境特征，并对明代以前 的自然地理环境进行了复原； 第三部分对汾河上游流域的土地利用变化进行了详细分析。将明代汾河上游土 地分为耕地、防御设施用地、林地、草地。土地利用变化主要表现在：屯田和耕地 向山区扩张、陡坡粗耕现象非常严重，驻军修建了大量防御设施，森林遭到严重破 坏，草地退化等方面； 第四部分研究了汾河上游流域土地利用变化的主要驱动因子，明代汾河上游土 地利用的主要驱动因素分为人文和自然因素。其中人文因素有屯田政策、森林政策、 赋税政策、战争和人口迁移。文章认为自然条件是前提，人文因素则是导致汾河上 游土地利用发生重大变化的主要因素； 第五部分分析了汾河上游流域土地利用变化引起的环境效应。汾河上游的原始 森林遭到巨大破坏且面积不断缩小，水土流失十分严重，地貌趋于支离破碎，从而 影响到动物的生存环境( 例如：汾河上游熊的消失) 。黄土高原处于生态环境脆弱区， 产生的环境问题不容忽视； 第六部分在上述研究的基础上，得出了本文研究结论。通过对明代汾河上游流 域环境变迁的评价，分析环境变迁中自然与人文因素各自所起的作用以及对当地经 济社会发展产生的影响，并对未来人地关系的和谐发展提出了建议。 关键词：明代；汾河上游流域；土地利用；驱动因子；影响 a b s t r a c t w t ht h e i n c r e a s i n g l y s e r i o u s e c o l o g i c a l c r i s e s t or e s e a r c ht h e i n t e r r u p t i o no f h u m a na c t i v i t i e s t ow a t e r s h e de n v i r o n m e n th a sa t t r a c t e dm o r e a n dm o r e g l o b a ls c i e n t i s t s a t t e n t i o n h o w e v e r , u p t on o w , i ti ss t i l l i n s u f f i c i e n ti n s t u d y i n gt h e i n f l u e n c e so fh u m a na c t i v i t i e si nh i s t o r i c a l p e r i o d st ou p r i v e rw a t e r s h e de n v i r o n m e n tf r o mt h ea n g l eo fe c o l o g i c a ls a f e t y b yu s i n gt h em o d e mp h y s i c a lg e o g r a p h i ct h o u g h t sa n dm e t h o d s t h eu p p e r r e a c h e so fr i v e ri sa l li m p o r t a n te c o l o g i c a ld e f e n s et ot h ew h o l ed r a i n a g e b a s i n a n ye n v i r o n m e n t a lc h a n g eo f t h eu p p e rr e a c h e sw i l ls w i f t l yp a s st ot h e m i d d l ea n dl o w e rr e a c h e s f o ri n s t a n c e ，s o i la n dw a t e re r o s i o ni nf e n h e u p r i v e rw a t e r s h e do fs h a n x io n c ea g g r a v a t e dt h ef l o o d sd i s a s t e ri ni t sm i d d l e a n dl o w e rr e a c h e si nh i s t o r i c a lp e r i o d s t h e r e f o r e ，i th a sb e c a m ear e s e a r c h h i g h l i g h tf o rm a n ys c h o l a r s t os t u d yt h ec o m p l i c a t e dc h a n g ep r o c e s sa n di t s c o n t r o l l i n g m e c h a n i s mo ft h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e nm a na n dn a t u r ei n w a t e r s h e df r o mt h ep e r s p e c t i v eo f h i s t o r i c a lg e o g r a p h y , a i m e da tt h ei s s u e so f p o p u l a t i o n ，r e s o u r c e s ，e n v i r o n m e n ta n dd e v e l o p m e n to fd r a i n a g eb a s i n f e n h eu p r i v e rw a t e r s h e di sat y p i c a l l ye c o l o g i c a lf r a g i l ez o n ei nt h e l o e s sp l a t e a ua n dh a db e e nat r a n s i t i o na r e ao fc r o p l a n da n dg r a s s l a n di n h i s t o r i c a lt i m e s f r o mt h eb e g i n n i n go fm i n gd y n a s t y , as e r i e so fp o l i c i e s e x e c u t e db yt h eg o v e r n m e n t , w a r sa n dh u m a na c t i v i t i e sh a dc a u s e di t sl a n d c o v e rc h a n g e de n o r m o u s l y t h ew h o l em i n gd y n a s t yi sj u s tap e r i o di n f e n h e u p p e rr e a c h e s w h e n i t sl a n du s ea n dl a n d c o v e r a g ec h a n g e d d r a m a t i c a l l y b a s e do nt h ea n a l y s i so ft o n so fh i s t o r i c a ld o c u m e n t s ，t h ea u t h o rt r i e s h i sb e s tt oc o m b i n et h ec h a n g eo fn a t u r a le n v i r o n m e n to nu p p e rr e a c h e si n h i s t o r i c a lp e r i o d sa n dt h ef u n c t i o no fh u m a na c t i v i t i e sa n de s t a b l i s h e sa n i n t e r a c t i v em e c h a n i s m ( d r i v i n gf a c t o r l a n du s e l a n dc o v e r a g ec h a n g e - i n f l u e n c et oe n v i r o n m e n t ) o nt h eb a s i cc h a n g eo fl a n du s ei nh i s t o r i c a lt i m e s t h ew h o l et e x ti n c l u d e ss i xc h a p t e r s ，e x c e p tt h ep o s t s c r i p t i nt h ef i r s tc h a p t e r , g e n e r a ld e s c r i p t i o no fl a n du s e ，t h ea u t h o rg i v e sa b r i e fi n t r o d u c t i o nt ot h ep u r p o s e ，m e a n i n ga n dm e t h o d so ft h er e s e a r c h ， d o m e s t i ca n do v e r s e a sa c a d e m i ct r e n d so fl a n du s e i nt h es e c o n dc h a p t e r , t h ea u t h o ri n t r o d u c e st h e r a n g e o fu p r i v e r w a t e r s h e da n di t sc h a r a c t e r i s t i c so fg e o g r a p h i c a le n v i r o n m e n t ，t h e nr e c o v e r i t sg e o g r a p h i c a le n v i r o n m e n tb e f o r em i n gd y n a s t y i nt h et h i r dc h a p t e r , t h ea u t h o ra n a l y z e st h ec h a n g eo fl a n du s ei nt h e u p p e rr e a c h e so ff e n h ef i v e rs p e c i f i c a l l y , d i v i d e st h el a n do ff e n h eu p r i v e r w a t e r s h e di n t ow o o d l a n d ，g r a s s l a n d ，c r o p l a n da n dt h el a n df o rd e f e n s e f a c i l i t i e s t h ec h a n g eo fl a n du s ei sp r i n c i p a l l ye m b o d i e db yt h ef a c t st h a t c o l o n yl a n da n da r a b l el a n de x p a n d e dt o w a r dm o u n t a i n o u sa r e a s ，e x t e n s i v e p l o u g hi ns t e e ps l o p eh a db e e nc o n s i d e r a b l ys e v e r e ，g a r r i s o ne s t a b l i s h e da l a r g en u m b e ro fd e f e n s ef a c i l i t i e s ，f o r e s t sh a v eb e e ns e r i o u s l yd e s t r o y e da n d t h ep a s t u r ed e g r a d e d i nt h ef o u r t hc h a p t e r , t h ea u t h o ra n a l y z e st h em a j o rd r i v i n gf a c t o r sf o r c h a n g eo fl a n du s ei nf e n h eu p r i v e rw a t e r s h e d t h em a j o rd r i v i n gf a c t o r sa r e h u m a na n dn a t u r a lf a c t o r s t h eh u m a nf a c t o ri n c l u d e sc o l o n yl a n dp o l i c y , f o r e s tp o l i c y , t a xp o l i c y , w a ra n dh u m a n sm i g r a t i o nt om o u n t a i n o u sa r e a s t h ea u t h o rb e l i e v e st h a tn a t u r a lc o n d i t i o n sa r et h ep r e c o n d i t i o nf o rt h el a n d u s ec h a n g e ，a n dh u m a nf a c t o ri st h em a j o rr e a s o nt os e r i o u s l yc h a n g et h el a n d u s ei nf e n h eu p r i v e rw e t e r s h e d i nt h ef i f t hc h a p t e r , t h ea u t h o ra n a l y z e st h ee n v i r o n m e n t a le f f e c tb r o u g h t b yt h ec h a n g eo fl a n du s e t h ev i r g i nf o r e s ti nt h eu p p e rr e a c h e sh a sb e e n d e s t r o y e ds e r i o u s l y w i t ht h ew o o d l a n ds h r i n k i n gc o n t i n u o u s l y , s e r i o u sw a t e r a n ds o i le r o s i o no c c u r s f r e q u e n t l y t h et e r r a i nt e n d st o b ef r a g m e n t e d t h e r e f o r e ，t h el i v i n ge n v i r o n m e n tf o ra n i m a l so ro t h e r ss p e c i e sh a sb e e n a f f e c t e d ，f o ri n s t a n c e ，t h eb e a ri nt h eu p p e rr e a c h e sh a sd i s a p p e a r e d l o e s s p l a t e a u ，a sat y p i c a le c o l o g i c a lf r a g i l ea r e ai nn o r t hc h i n a , u n r e a s o n a b l e d e v e l o p m e n tc a u s i n ge n v i r o n m e n t a lp r o b l e m si su n a v o i d a b l e i nt h es i x t he h a p t e r ，t h ea u t h o rd r a w sac o n c l u s i o no nt h eb a s i so ft h e a b o v er e s e a r c h t h ea u t h o ra n a l y z e st h ef u n c t i o n so fn a t u r a la n dh u m a n f a c t o r si n l o c a le c o n o m i ca n ds o c i a ld e v e l o p m e n tb y a p p r a i s i n g t h e e n v i r o n m e n t a lc h a n g eo ff e n h eu p r i v e rw a t e r s h e di nm i n gd y n a s t ya n d d e l i v e r sh i ss u g g e s t i o n st ob u i l dah a r m o n i o u sr e l a t i o n s h i pb e t w e e nm a i la n d n a t u r ei nf u t u r e k e yw o r d s ：m i n gd y n a s t y ；f e n h eu p r i v e rw a t e r s h e d ；l a n du s e ；d r i v i n g f a c t o r ；i n f l u e n c e 承诺书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导 下独立完成的，学位论文的知识产权属于山西大学。如 果今后以其他单位名义发表与在读期间学位论文相关的 内容，将承担法律责任。除文中已经注明引用的文献资 料外，本学位论文不包括任何其他个人或集体已经发表 或撰写过的成果。 学位毪文侍者( 签章) ：缈 2 0 0 净乡b 第一章绪论 1 1 研究目的和意义： 第一章绪论 汾河属于黄河一级支流，是山西省境内最大的河流。它发源于宁武管涔山，全 长6 9 4 k m ，流域面积3 9 4 7 1 k m 2 。河源到太原市北郊的兰村为上游，长约2 0 2 k m ，流域面 积7 7 2 7 1 k m 2 。汾河上游作为黄土高原生态脆弱区独立的流域单元“1 ，秦汉以来，汾 河上游时农时牧，土地利用方式交替变化，并随着人口的增加、土地垦殖率不断提 高，森林覆盖率逐渐减少。尤其是从明初修筑长城和堡寨开始，汾河上游实行大规 模的军屯、商屯，致使汾河上游水土流失加剧，生态环境不断恶化。与此相对应的 是，受孕于汾河上游自然生态保护的太原盆地，汾河水量逐步减少，不仅没有汉代 行舟之便利，而且中游改道频繁，汾河与文峪河时分时合，一些湖泊淤塞并消失。1 ， 太原盆地旱涝灾害时有发生。 本文通过对明代汾河上游流域的土地利用变化的研究，探索人类活动与土地利 用的关系，确定明代汾河上游流域影响土地利用变化的主要驱动因素，为该区经济、 社会、环境的可持续发展提供理论基础和科学依据。 1 2 研究动态 2 0 世纪9 0 年代以来，在全球性生态危机日益严峻的形势下，环境保护和生态安 全，尤其是受人类强烈干扰的流域生态环境问题受到全球科学家和各国政府的高度 重视。围绕生态环境与安全的相互关系，美国、英国和加拿大等国以及欧盟、联合 国等国际组织开展了大量研究工作。1 9 9 1 年国际地圈生物圈计划( 1 6 b p ) 在组织实 施对全球变化研究的进程中越来越重视自然环境系统、生物地球化学系统和人类社 会系统之间的相互作用，并指出了大河流域系统是研究这些系统间相互作用机理的 极为重要的对象。1 9 9 6 年i g b p p a g e s 提出了土地利用和气候变化对河流系统影响 的研究专题、探讨河流系统对土地利用变化的响应及其机理、土地利用与气候变化 或波动的相互作用等关键问题。 当前流域研究呈现出两大趋势：一是从局部河道转向流域系统的综合研究；二是 从单学科、单因素的流域演化研究向多学科融合研究发展，时空耦合作用下的流域 系统整体发展演化的研究。3 。目前我国流域研究侧重于小流域水土保持、植被恢复等 方面，但从生态安全的角度出发，采用历史地理学的研究方法和研究思路，探讨历 明代汾河上游土地利用变化及其对环境的影响 史时期人类活动对河流上游生态安全的影响，目前仍很薄弱。河流上游是整个流域 的生态屏障，它的变化会迅速传导给中下游地区，例如：历史时期汾河上游的水土 流失曾一度使中下游洪涝灾害加剧。因此，以流域为单元，从历史地理学的角度， 针对流域内人口、资源、环境和发展问题，重点研究流域内人与自然关系演变的复 杂过程和调控机理，已成为许多学者关注的焦点。 对于历史时期人类活动与生态环境演变的关系进行研究的有：王尚义教授的历 史时期鄂尔多斯高原农牧业的交替及其对自然环境的影响。，作者认为历史时期农 牧交错带人类活动对自然环境有重要影响；王尚义教授的统万城的兴废与毛乌素 沙地之变迁。，文中认为人类活动尤其是军事活动是造成毛乌素沙地不断扩大的主 要原因。王守春教授的明清时期黄土高原的植被与环境文章揭示了明清时期人 类活动条件下环境的变迁；候甬坚教授的清代黄龙山地垦殖的政策效应 ，作者 认为历史时期政府制定的政策对山地的生态环境有重要的影响。 关于历史时期土地利用驱动力的研究，主要有：王尚义教授的两汉时期黄河 水患与中游土地利用之关系 ，作者认为两汉时期黄河中下游水患与中游土地利用 有极其密切的关系；李为，张平宇的清代东北地区土地开发及其动因分析囝，文 章提出清代东北地区的开发很大程度得益于清政府的政策。 随着山西高原水资源的日趋紧张，人们对汾河流域的关注日渐增多，但大多数文 献资料在讲到汾河流域时侧重于汾河中下游地区，并没有重视汾河上游在整个流域 中的作用。目前，以王尚义教授主持的2 0 0 4 年度国家自然科学基金项目历史 时期汾河上游人类活动下的生态安全研究正在研究中，本文以此为平台，对明代 汾河上游流域的人类活动与自然环境的关系进行了探讨。 1 3 研究方法： 1 3 1 实地考察法 实地考察是自然地理学最基本的方法，也是最富有特色的研究方法。在野外实 践中观察各种地理现象或历史时期的地理遗迹，可以搜集和积累大量的研究材料。 亲临历史人物和历史事件活动的场所进行实地历史考察，有助于真切地了解历史本 来面目。 o 历史地理1 9 8 7 ，5 ，6 2 6 6 。 o 地理研究2 0 0 1 ，3 ，9 1 - 9 6 。 o 中国历史地理论丛2 0 0 5 ，i ，1 2 5 1 3 1 。 o 地理学报，2 0 0 3 ，1 ，1 0 1 1 0 6 。 o 地理科学，2 0 0 3 ，9 ，5 2 5 9 。 2 第一章绪论 1 3 2 文献资料分析法 对明代汾河上游地区的人口、土地和赋税等史料提取和分析，其目的在于了解 前人在该论题研究方面所做的工作，明确下一步研究工作的重点，避免重复性研究。 1 3 3 定性分析与定量分析相结合 定量分析一般属于微观分析方法，它在确定局部或个别历史现象方面，具有很大 优势。具体到本文，在涉及气候、水文等自然条件特征，自然灾害的时空分布，以 及人口、土地数量分布等问题，在资料允许的范围内力求量化，以使本文所归纳的 结论更接近科学。中国历史时期，生态环境曾发生严重的变迁，是众所周知的事， 但是要象西方学者以统计方法来验证，则有很多困难。到现在为止，只有两种途径 比较可靠：一是利用自然灾害发生的频率来推断生态变化，而是选择生态恶化最严 重的时期，观测其农业生产力( 亩产量) 的变化。 定性分析属于宏观研究方法，是在对历史地理现象给予综合分析与解释后，确定 其最终性质或属性的基本方法。只有将两者结合起来，才可能避免研究的机械化、 教条化，从而得出更接近科学的结论。 1 3 4 个案研究 由于中国地域辽阔，各地流域的情形不尽相同，因此如要得出一些共性的结论， 则必须先将个案的研究工作做好，否则由于个案的生疏，就会使研究的归纳概括往 往流于空泛。一方面本文选择汾河上游作为研究区域，本身就是一种个案研究，其 次，为了使本文研究更为细致、更具说服力，结论更具科学性，本文还将选择汾河 上游流域范围内更小的区域，作进一步细致、缜密的微观考证。例如：汾河上游的 阳曲、娄烦等地在明中后期已无材可伐，本文以重筑太原城西汾河坝，明末崇祯十 四年( 1 6 4 1 年) 阳曲县修筑三个小堡为案例进行了研究。 1 4 研究目标和拟解决的关键问题 1 4 1 研究目标：分析明代汾河上游土地利用变化对环境的影响 1 4 2 拟解决的关键问题： ( 1 ) 分析明代汾河上游土地利用变化的的驱动因素 ( 2 ) 明代汾河上游土地利用变化的类型和过程 明代汾河上游土地利用变化及其对环境的影响 第二章明代汾河上游的区域特征 2 1 明代汾河上游的区域环境特征 2 1 1 研究空间的界定 汾河是黄河的一级支流，也是山西省内最大的河流，从宁武县管涔山河源到太 原北郊区上兰村为上游，长2 0 2 k m ，区间流域面积7 7 2 7 i k m 2 。从自然地理角度。汾 河上游流域包括今静乐、宁武、岚县、阳曲。汾河是晋省最大的河流，纵贯邑境中 部，历史时期一直是当地经济中心所在，水资源对于当地生产、和生活具有重要作 用。成化山西通志记：“汾河，其源出静乐县北。至县城南流经娄烦镇、故 交城、阳曲、太原、清源、文水、祁县、介休、孝义、霍、灵石、汾西、赵城、洪 洞、l 临汾、襄汾、太平、绛、稷山、河滓、荣河诸州县界，合入黄河。” 明代各县的边界，按照明成化山西通志的记载加以确定。 明代本区包括当时静乐、阳曲、交城、岚县等4 县的一部或大部，并在今宁武 县设置宁化守御千户所，其中： 静乐包括今静乐全境、宁武的汾河河源部分、今娄烦全境以及古交工矿区的西 北部； 阳曲县在本区的辖域包括今太原市北郊区王封、马水头乡；阳曲县西庄、伙路 坪乡及西凌井乡之一部；古交市曹坪、河口、邢家社、草庄头等乡镇以及原相乡之 一部： 交城县在本区的辖域含古交市城区镇城底镇和姬家庄、常安、岔口3 乡及原相乡 之大部； 岚县边界与现代基本一致，但应扣除其北部属蔚汾河流域的界河口、大蛇头2 乡 和岚漪河流域的张家湾、河口2 乡； 宁化所设置于洪武初年，“千一百二十人为千户所”( 明史兵志) 。 表1 明代汾河上游县级行政区及隶属情况 t a b l e 1c o u n t ya d m i n i s t r a t i v er e $ i o ni nt h ef e n h eu p r i v e rw a t e r s h e d d u r i n gd u r i n gm i n gd y n a s t y 宁武县明初为太原府崞县地，初设太原左卫，前卫，成化四年( 1 4 6 8 年) 立宁武关，嘉靖十九年( 1 5 4 0 年) 为山西镇，统领宁武、 雁门、偏头三关军事。 静乐县明代洪武二年( 1 3 6 9 年) 从元代管州复改为静乐县：明初废娄 第二章明代汾河上游的区域特征 岚县 阳曲县 烦县为娄烦镇，并入静乐县。 明洪武二年( 1 3 6 9 年) 降岚州为岚县，属苛岚州。 明属太原府 图1 明万历汾河上辨区域图 f i g u r e 1s k e t c hm a po f t h ef e n h eu 研v e rw a t e r s h e di nm i n gd y n a s t y ( 根据谭其骧中国历史地图集第七册和山西省历史地图集改绘) 2 1 2 历史时期汾河上游环境复原 汾河上游属高山严寒区和寒冷干燥区，主要气候特点是：寒冷干燥，多大风， 无霜期短，昼夜温差大，气温、降水有明显垂直分布。自然条件的恶劣，导致了汾 河上游经济区开发较晚、相对落后。 诗经小雅鹿鸣中描写了成群的野鹿在广阔的草地上觅食各种蒿类的景 象，说明黄土高原草地植被的主要植物是蒿类。这和花粉分析的结果基本吻合。花 粉分析的结果是，在距今3 0 0 0 - - - 2 0 0 0 年的黄土塬和黄土梁上的黄土地层中，花粉中 5 明代汾河上游土地利用变化及其对环境的影响 的草本植物花粉以蒿属为主“1 。隋、唐修建都城长安，“因近山无巨木，求之胜、岚 ( 今岚县) 间。”o ；北宋时营建开封，也采用汾河上游的岚、汾阳之柏。” 汉初“龙门、碣石北多马、牛、羊”，龙门在今山西河津市和陕西韩城之间的龙 门山，碣石在今河北省昌黎县西北，按照这条农牧分界线，汾河上游当时应以畜牧 业为主。西汉中期，武帝北逐匈奴，在黄土高原上增设郡县，并移民实边。包括汾 河上游地区、还有雁门、云中、定襄等沿边八郡。到东汉末年，匈奴五部落散居到 汾河中游今汾阳县、祁县、文水县北部一带，当时畜牧界限随着匈奴人的南迁大致 南移到了汾河中游。魏晋南北朝时期，随着社会动乱渐趋缓和，纵是割据一方的霸 主，也感到恢复农耕的重要性，如石勒不仅“核定户籍，劝课农桑。”还“亲耕籍 田”，嗣后农牧分界线有所北移，汾河中游农业逐步恢复。据史念海研究“1 ，隋及唐 代前期，农牧分界线大致与汉初接近。唐代中叶以后农牧分界总的趋势是农耕向西 北扩展。金元两代，较之宋朝又有回移倾向，元“世祖中统四年，设群牧所，”专民 畜养，其牧地“凡一十四处”，在这十四处牧地中未见山西北部、西北部具体牧地名 称，由此推测，元代汾河上游可能农牧杂处。 2 2 明代汾河上游的自然条件特征 2 2 1 气候条件 根据自然地理系统的地域分异规律，汾河上游地区是水平地带性和垂直地带性 的复合。 汾河上游属暖温带大陆性半干旱季风气候区，兼具山区气候特点，属温凉、春 轻旱、夏不旱山区。根据现代观测，本区多年平均降水量为4 4 7 1m m 4 6 9 m m ，多 年平均气温6 2 6 8 c ，多年平均蒸发量1 5 6 4 m m 1 9 5 1 m m ，最大冻土深1 3 9 1 4 9 米。降水量年内分配不均，全年7 0 的降雨量集中在6 9 月份，并且多以暴雨形式 出现，且年际变率也较大。主要农业气候资源特征如下：i 0 积温2 0 0 0 3 5 0 0 ， 1 0 积温1 5 0 0 3 0 0 04 c 。平均无霜冻期8 0 1 4 0 天，终霜期在5 月中、下旬，初霜 冻期在9 月下旬。本区气温垂直变化明显，海拔每升( 降) i 0 0 米，积温减少( 增加) 1 3 0 1 4 09 c ，无霜期缩短( 延长) 6 天左右。低山丘陵、间山盆地为温凉作物带。中、高山 区降水条件对林草生长有力，低山丘陵、间山盆地降水条件比较利于秋粮生产。主 要宜种大秋作物谷子，其次为高粱、大豆、油料、莜麦等。由于水热资源不协调， o 新唐书卷6 裴延龄传 。宋洪迈客斋三笔卷i i 6 第二章明代汾河上游的区域特征 农业产量很低。 从一百多年到一千年前，人类活动对气候的影响可能还很微弱，换句话说，那 时的气候变化主要是自然原因造成的。而认识自然气候变化及其形成原因，对研究 人类活动对气候的影响有重要意义。 小冰期的名称是m a t t h e s 在1 9 3 9 年提出来的，当时是在广泛的意义上应用这个 名词的，即泛指气候最适宜之后，大约从公元前2 0 0 0 年开始的冷期。究竟小冰期何 时开始，学术界有两种意见：一种认为，从1 6 世纪开始，例如1 5 5 0 年；一种认为， 从1 3 世纪开始，例如1 2 5 0 年。而结束时间则几乎所有学者都同意在1 8 5 0 年前后。 就中国而言，特别是1 5 世纪以来，气候加剧转寒，至1 7 世纪下半叶达到顶峰， 1 9 世纪末气温又开始稍有转暖。竺可桢在中国近五千年来气候变迁的初步研究 一文中指出旧，3 0 0 0 年以来至今，温度波动明显，周期约4 0 0 8 0 0 年，年均温振幅 约1 2 。 龚高法等。3 根据地方志推证，明清小冰期从公元十四世纪后期到十九世纪末期， 气候较目前寒冷，气候带较今约南移2 个纬度；在其他条件不变的情况下，年平均 气温每下降1 粮食单位产量就会比常年下降1 0 ；同样，年降水量每下降1 0 0 毫 米，单位面积产量也会下降1 0 ；”1 研究还表明，在其他因素不变的条件下，某一地 区年平均气温降低1 ，就等于把这一地区向高纬度推移2 0 0 到3 0 0 公里；同样，如 果天气干旱，年降雨量减少1 0 0 毫米，我国北方农业区就会向南推移i 0 0 到5 0 0 公 里，也就是说，年平均气温下降1 ，我国北方农业区就应当大幅度南移。 表2 小冰期中国华北的气温距平( ) 小冰期 冷期 iti2i izi ，： 年代 1 4 5 0 s - - - 1 4 7 0 s1 4 9 0 s - - 1 5 1 0 s1 5 6 0 s - - - 1 6 0 0 s1 6 2 0 s - - 1 6 9 0 s1 7 9 0 s 一1 8 1 0 s1 8 3 0 s - - 1 8 9 0 s 华北一0 2 90 0 6加4 70 6 3- o 4 50 3 2 表3 中国华北冷冬及冷夏集中期 冬夏 1 5 世纪1 4 5 0 s1 4 3 0 s ，1 4 5 0 s ，1 4 7 0 s 1 6 世纪1 5 2 0 s ，1 5 5 0 s - - 1 5 7 0 s1 5 l o s ，1 5 3 0 s - - 1 5 5 0 s ，1 5 8 0 s 明代汾河上游土地利用变化及其对环境的影响 2 2 2 地貌条件 由于汾河上游属于吕梁山系，主要山脉呈东北西南走向，东部有云中山， 西部主要属管浑山、芦芽山等，海拔一般在1 5 0 0 米以上。地貌可分为三大类：土石 山区、黄土丘陵沟壑区和黄土丘陵阶地区。其中土石山区( 山地区) 占绝对比例，主 要特征是地势高峻、山坡陡峭、石厚土薄、气候较冷；黄土丘陵沟壑区( 丘陵区) 、 黄土丘陵阶地区( 或称河川区) 则面积较小，上游以坡地为主，平地较少，水田就更 少了，农业生产条件极不理想。 其中汾河源头至汾河水库库尾主要为土石山区和黄土丘陵区；汾河水库至汾河 二库库尾流经峡谷，两岸山势陡峭，河道呈狭长带状分布，沿河两岸岩石裸露，洪 水在河床内摆动较大。该段河流绕行于峡谷之中，山峡深1 0 0 2 0 0 m ，平均纵坡为 4 4 ，全流域石质山地和土石山地的分布范围约占总面积的4 0 ，属于强烈侵蚀区。 自上而下汇入的主要支流有洪河、鸣水河、万辉河、西贺河、界桥河、西碾河、东 碾河、岚河。其中以岚河、碾河泥沙最多。 第三章明代汾河上游土地利用的变化 第三章明代汾河上游土地利用的变化 3 1 明代汾河上游田亩的考释 土地利用是土地覆被变化最重要的影响因素，土地覆被的变化反过来又作用于 土地利用。土地覆盖是陆地生命支持系统的主要组成部分，是许多物质流、能量流 的源和汇。而土地利用是人类活动作用于自然环境的主要途径之一，是历史时期土 地覆盖变化的最主要和最直接的驱动力。由此可见，土地利用与土地覆盖有着必然 的联系，研究土地覆盖离不开对土地利用及其变化的深入考察。 3 1 1 明代汾河上游册载田亩的变化 近年来，随着全球化研究的不断深入，有关历史时期的土地利用与土地覆被变 化的研究日益受到国际学术界的广泛关注。中国由于拥有悠久的农业开发史和丰富 的历史文献而被认为是最有条件深入开展此类研究的国家之一。的确，在我国浩瀚 的历史文献中，留存着大量有关土地利用与土地覆被状况的史料，例如：永乐大典 等书籍中有幸保存了汾河上游的土地利用变化史料。 表4 明代汾河上游的静乐、岚县在册耕地的变化 洪武二十四年( 1 3 9 1 )永乐十年( 1 4 1 2 )成化八年( 1 4 7 2 )万历四十三年( 1 6 1 5 ) 静乐县1 8 8 7 顷1 4 亩 1 9 0 0 顷8 1 亩 1 9 0 0 顷8 1 亩 1 7 9 7 5 顷7 0 亩 岚县2 2 8 6 顷8 0 亩 2 3 6 4 顷5 2 亩2 3 6 4 顷7 7 亩8 8 0 顷1 4 亩 总计4 1 7 3 顷9 3 亩4 2 6 5 顷3 3 亩4 2 6 5 顷3 3 亩1 8 8 5 5 顷8 4 亩 材料来源：成化山西通志卷六田赋：万历太原府志卷十二田赋 3 1 2 明代汾河上游实际田亩估算 洪武初年的户口数和土地是比较可靠的，因早在洪武之初，明太祖就颁布了十 分严厉的户口和土地的法律，宣布：“令有司各户比对，不合者遣戌，隐瞒者斩” 。 洪武二十四年命令：若官吏通同人户对人口及土地隐瞒作弊。意图“减除粮额者， 一体处死。”。显然，这样异常严厉残酷的法制，使隐匿户口和土地的情况不可能普 遍发生。 o 续文献通考卷1 3 户口考 o 大明会典卷2 0 黄册中华书局1 9 7 6 年，第1 9 7 8 页 9 明代汾河上游土地利用变化及其对环境的影响 明代本区包括静乐、阳曲、交城、岚县4 县的一部或大部，分县的折算方法如 下： 静乐：当时该县全境位于本流域内，故直接引用全县数据。 阳曲：当时在本区内的辖区与清代的情况基本一致。清光绪十八年( 1 8 9 2 年) 该县知县主持刊印的阳曲丈清地粮图册( 以下简称图册，载有位于本区各都 ( 相当于今之乡) 所辖的村名和耕地面积，因此可按照清代本区内耕地和阳曲县耕 地之比例，估算明代本区的耕地。 岚县：本区内流域面积占全县面积7 4 6 8 ，即按比例折算耕地。 交城：明代交城在本区的辖域与阳曲之大川、河口都相邻，且地形、地貌、水 文、气象等自然条件相似，故本文由大1 1 i 、河口耕地面积推算交城在本区的耕地面 积。 3 2 汾河上游土地利用类型划分 3 2 1 屯田的扩张 国家边费甚大，欲省转运之劳。莫若兴屯田。兵法：“取孜一钟，可当吾二十钟； 屯田一石，可当转运二十石。” 明廷在北部边疆地区投入了大量人力物力，由于守边军队庞大，军粮往往需从 外省千里迢迢地调入，转运费用很大，而就地屯田则可以节省许多开支。从明太祖 开始，明军在驻地附近便大规模屯田。 表5 汾河上游地区山西都司所属卫所屯、牧分布及数量 t a b l e5 t h ed i s t r i b u t i o na n da m o u n t o f w e i ，s u ea n d t u n ，a n d h e r d b e l o n g e d t oj i n g l e c o u n t y s h a n x i 卫所座落地原额嘉靖3 8 年实有万历清丈后 宁武所本所在地 2 2 0 顷1 4 亩2 1 8 顷4 4 亩2 5 5 顷9 4 亩 ( 含告除地l 顷7 0 亩) 宁化所本所7 1 0 顷7 0 亩4 1 5 顷3 亩8 1 3 顷7 1 亩 ( 含告除地2 9 5 顷6 6 亩) 太原座落静乐县8 0 顷3 2 亩1 0 0 顷9 3 亩 左卫 座落宁武关1 4 0 4 顷6 7 亩屯地1 1 2 3 顷3 8 亩屯地1 5 0 7 顷 ( 含告除地1 6 0 顷9 9 亩)牧地9 顷2 9 亩牧地9 顷2 9 亩 牛具地1 1 i 顷牛具地1 3 3 顷2 0 l o 第三章明代汾河上游土地利用的变化 太原 右卫 太原前卫 座落静乐县2 9 顷9 0 亩 座落静乐县 座落宁武关 民佃屯田静乐县 2 3 2 顷6 7 亩 2 2 5 0 顷9 1 亩屯地2 0 9 5 顷6 2 亩 牛具地1 4 9 顷7 5 亩 7 4 顷1 7 亩5 2 顷3 0 亩 ( 含告除地2 1 顷8 7 亩) 田 3 2 顷7 4 亩 2 6 0 顷9 6 亩 屯地2 5 4 8 顷4 8 田 牛具地1 4 9 顷7 5 田 5 2 顷3 0 亩 合计5 0 0 3 顷4 8 亩4 1 7 4 顷8 1 亩 5 8 6 4 顷3 0 亩 资料来源：嘉靖山西通志卷8 田赋和刀历清丈图册 我们可以用土地垦殖率这一指标来说明耕地占用土地资源的情况，计算公式为： 土地垦殖率= ( 耕地面积土地总面积) 1 0 0 一个地区土地垦殖率的变化，反映该地区农业植被和自然植被覆盖范围的盈缩 变化 静乐县处于汾河上游中心区域，行政边界与流域范围吻合，以明代静乐县为例， 可从一个侧面反映明代汾河上游的土地垦殖率。明代的静乐县土地范围包括现在的 宁武县南部、静乐县和娄烦县，直到1 9 7 1 年，娄烦从静乐县划出单独设县，期间静 乐县的行政边界没有发生过变化，明代静乐县和娄烦县流域土地总面积为3 3 2 7 姘。 根据明代的折亩制度，一顷= i 0 0 ( 明) 亩，而i 市亩= 1 0 8 5 ( 明) 亩。，而“田 一万七千九百七十五顷七十亩三分”。由此计算： 土地垦殖率= ( 1 7 9 7 5 7 0 3 5 4