从自然地理现象证明西北历史时代气候之变化

从自然地理现象证明西北历史时代气候之变化西北自第四纪冰期以来，气候渐趋干旱，已为一般学者所承认：1）但另有多数人，主张最近二千年来，气候更有变干之趋势。（2）在戈壁或塔里木，旅行家常获得自然现象或人类活动遗迹之证据，持以说明古代气候较现今为润湿。旧时交通道路，有因水源不济而废弃，另代以新线。如纪元前后，罗布泊南，自婼羌、且耒，西至和田，城市林立，文物鼎盛，为诸探险学者所证明者；而今则为荒漠砾碛所据。更有商队往来砂漠所赖之泉井，日见枯渴；而西北旧时民间多水之传说，亦颇流行。复有若干古聚落，本建于河岸便于得水之处，而今则废弃于距水源甚远之砂漠也。笔者曾于敦煌西南七十公里之南湖（或谓即古阳．关），目击有二河道，北流淹入戈壁，而干涸河床，远导于更北二十公里之卷槽，其地尚有数椽房屋及庙宇，颓废于大漠之上。现时定居之民，仅见于红山口外之水尾及阴阳川末端之阴山脚（距南湖约五六公里），成为居住边际地。敦煌附近，考古家找得极多汉唐以来，为砂漠所淹没之废墟与耕地，足证昔时沃洲之面积，实倍蓰于今日。凡此种种，均使人发生深刻印象，觉自历史时代迄今，气候益变干旱。然就科学之观点言，诸凡自砂漠或沃洲中所获之例证，实难绳—“变干”之说，能满意解释者。盖道路与聚落之废弃，尚有其他因素足以影响之：有因河川改道；有因风砂阻塞水流；有因河身垫高，待泛滥时，洪水冲毁河堤，另辟新路，而使旧道完全千涸。此外人类工作，亦可招致河流变干：例如上流截作灌溉之用，其下流自趋枯竭；更或因受砂丘之侵害，倘居民数量与能力低下，当难解除此种自然之威胁。复据斯坦因 考古队之报告，若干新疆荒城废墟，尽非气候之影响所致，亦有因遇特殊之事变：如天灾；或腐败之政府，应负其咎；他如政治变化之原因，或居民缺乏进取之精神；使原有之灌溉工程败坏，而聚落随废。（3由）上可知历史时代，西北气候干化之问题，聚讼纷纭，未成定论。其实气候真正变干之证据，不在砂漠与沃洲，而在供给沙漠与沃洲河流以水量之高山，如祁连、昆仑、天山、阿尔泰等是也。盖此种地域，大部尚保持原始景象，鲜受人类或强烈干燥地形因素之影响，故有力之证据，当自此种高地中寻找之。民国三十二年夏，笔者旅行于祁连山及青海一带，曾发现数种自然现象，似与最近之气候变化有关，兹试列举于下：（一）树木之萎枯：青海湖附近，因长冬之干燥与烈风，使植物之生长期短促，夏季虽多雷雨，但分布局部；加以蒸发又盛，因此低处（大约在三千三百五十公尺），拒绝树木之发育，而为一种湿生草地。乃仅山沟旁，长年保持润湿之处，有沿河灌木群落之存在；但在四千五百公尺雪线以上之山岭，则于四千公尺至四千二百公尺之间，容许生长森林，盖得受上部雪水之灌注，而赖以生存也。大抵山块愈高大，则树木界限所达之高度亦愈大。阴坡受日射之机会少，比较润湿，树木生长线，可往下稍移，而森林亦常较南坡为密茂，多柏树与云杉或云杉纯林；而阳坡仅有柏树。笔者自青海湖北，穿越祁连山脉时，曾于托赖山龙姆义垭口附近向南之坡面见有极多柏树，孤立生长于悬崖陡坡之上，直径约十五公分至廿公分，躯干高至三四公尺，均已萎枯而死，但尚具有苍劲之姿态。笔者初以为此种树木，或曾为附近淘金工人砍伐致死者；然细察树身，并未受斤斧之害。继又于祁连山本干4）扁渡口之裂石头湾及马牙山附近一带之阳坡，亦有枯死之孤柏存在。两处山峰高度，约在四千五百公尺左右，其均临近积雪线。此种高度，适在气侯发生变化，而使树木处于生死之界限上也。考此种坡上树木，当时所以能生长之原因：其地土壤，至少于根部深处，含有充足水分；且年中必有相当降水量，存储土内；同时空气中亦有充分湿气，而使由植物之失水率趋于低缓；更由温度对于树木最低限度之和暖情形，亦为其必要条件。虽然，吾人由现时之疏林景象，推测此区古代雨量，亦未特殊丰盛；抑或当时积雪线略低，受雪之面积略广，而使下部．柏树获得较充分之雪水而已。其后柏树萎枯致死之原因，亦当自气候因素与植物生态之关系中探求之。吾人知长期干燥，常为树木之致命伤，其林下草木植物，仍得以繁殖。植物达到凋萎点，系由其表部失水之比率，及足以抵偿此种损失之比率而决定之。树木之萎枯，非因根部失去吸水之作用，实因根部吸收率，远不及叶面发散率所使然耳。5）是故空气之蒸发，具有大部左右能力。但就一般言，蒸发率之增高，常为降水量低减之标帜。或谓烈风与高温，对于树木之残害，其效力一如降水量之低减；以其皆能增加土壤及叶面蒸散之比率。然此区所吹干寒之烈风，仅为冬季所盛行之西北风，此生长于南坡之柏树，似不应受其影响；而温度亦无特殊增高之象迹。故萎枯主因，殆为降水量之匮乏。兹吾人姑不论其致死之由，古时气候环境，能容许生长此种大树，而现时坡面不见新生树木，已足证明往昔气候，曾较诸今日为良好也。二（）烂滩之后退：吾侪尝于青海湖南岸西部，都秀部落所属之马鬣滩，格登纳内，言岗-纳尔根（藏语低山浅滩意）等处，于平坦草地上，见有无数干涸之小坑，直径有宽至半公尺或一公尺者，深约二三十公分不等。初以为牲畜践踏所致，但察其边缘，成直角之分裂，显属一种自然现象。旋向南之山区进行，见于坑内，立有枯死之灌木，其中代生以蓬茸之芨芨草，复溯河谷上南青海山脉，则于平坦荫湿之坡面，有大片草地湿原，泥炭簇簇坟起，其上满生细草，并杂以美丽之花朵。诸小坟之间，夹有积水小坑，及登青海与茶卡盐池间之札哈蚩岭（430米）0，于一纵目夷旷之平坦面上，此种水坑，尤见发育。始悟湖滨干坑，即湿原枯涸后之遗迹。后至海北，见湿原分布面积，更属广袤。湿原上密生草类，中夹有花色鲜艳动人。此种景象，不独现于临湖之浪蚀台地，及分割台地诸大河之谷底；更北伸展于祁连山纵谷之间。祁连本于与托赖山之间，有野马川（又名尼尔济纳），其北岸侏罗纪岩组成之丘陵，高出谷底约二百五十公尺，背后高山耸迭。丘陵北坡阴湿，多山柳及大力麻刺之灌木群；南坡蒸发强盛，仅长细草及杂生馒头花（一种属木犀科之植物）。下部缓坦之处，亦有如海南所见干涸湿原之遗迹。吾人欲明湿原变干之原因，首先，应知湿原性质及其生长条件：草地湿原上植物之下部，常为露于地表之潜水所浸淹，土内所含矿物质之养分，被植物之泥炭层所吸收，而使其底层极为瘦瘠。代谢之植物，在潜水内仅起炭化作用，其体积因炭化而缩小。因此，泥炭中间，裂成空隙，植物皆竞生于较高之泥炭顶部，于是泥炭逐渐累积，而成坟起小堆，科学名词称为“高湿原” ；藏人称曰“纳儿窖”；汉人名之日“烂滩”。关于烂滩生成之条件：必须在高寒区域；地形缓坦；排水滞钝；蒸发较低，而地面常呈泛滥状态者。故降水量对于烂滩湿润程度之保持，具有间接重要之影响也。（4）青海湖北部与南部之降水量，略有不同，植物之生长亦稍异致。青海附近为西风或西南风盛行地带，由此海东喜马拉端姆（砂山之意）之飞砂；及哈拉诺尔堰塞湖之形成，可资证明。此种西风或西南风，吹拂湖面水气，向东或东北进行，自西北趋向东南之海北亭山，适当其冲，故雨泽稍多。（7因）此祁连山脉之东南段，烂滩发育，亦较广袤。惟野马川谷地，因距青海湖已远；且间隔大通及托赖二重山脉其影响难及，而北来挟有水气之寒潮，亦被阻于祁连本干，故该地气候情形，比较干燥。由平原上满生代表干性之芨芨草，可证明之。若与其南托赖、大通两山间之摩日河谷（大逋河上游），湿性草地之景象相比较，明显有不同之区别也。青海湖南之南青海山脉，亦同具上述高山之走向；但其东南段，为背西风之荫蔽面，故较干燥；而山阳珠荣河谷地，更因受山岭阻隔，湖之调节功能，不克及之，竟呈一片干性草原之景象，其复过渡于东南之他拉砂漠地。南青海山脉西北段之北坡，所受雨泽，略较东南段为多。湖滨所遗烂滩陈迹，适位于高坡湿草地与低处干草原之渐移线上。就野马川干枯烂滩发生之地点而言，亦复位于湿润高地与干燥低原间之过渡地带；盖此种位置，常为烂滩萎缩最敏感之处，亦系其遗迹保存良好之地也。此种干涸现象，表示在不久之先，该地气候，曾较现时湿润，雨雪略较丰沛，蒸发量亦稍低。彼时烂滩，或自山地延展以迄低原。现今降水量果减，蒸发量加强，气候趋干，烂滩之生长线逐渐向高处引退。据斯坦因•氏所主张，塔里木盆地水源之减少，归诸高山冰川之萎缩。自最后冰期至今，此种冰川，于较和暖气候情形之下，缓慢向上引退。8最近吕炯先生亦认为西北气候变干，亦完全由于高山冰川逐年缩短所致。（9此）种说素，从一般之趋向而言，自无异议，但其降水量应不无若干起伏，就吾人所见干涸烂滩之地点，其背后山岭高度，均在四千公尺以下，较一般积雪线为低（按此带积雪线大致在四千五百公尺左右），而距冰河线，更为遥远（按此带冰河线当在五千公尺以上）。冰川萎缩率，在此三四千年短期历史时代，当不能若是迅速；故昔烂滩向下伸展之时期，其所受涵养之水量，系得诸较多之雨雪，殆无疑义耳。（三）离堆山之形成：另有一种自然现象，与前者可相辅说明古来气候之变化。发源于南青海山脉北坡诸小河，注入青海，流路皆甚短小。河源之山峰；大部在积雪线之下，学水之供应不丰，故类皆微弱无力，多间歇河，惟西部大横渠等，蜿蜒于格登纳尔湖成平原之上，曾切穿河环，造成极伙小型之离堆山，高出谷底约二三公尺；并有多数被放弃而已干涸之牛轭湖，其间遗有枯干之雉子筵灌木。以现时微弱之水力论，似难有如许切蚀之成绩，当系最近之过去，气候情形曾或有利于此种地形之生成也。以上数种现象．是以证明有史时代西北气候，当可有若干变化。以前持反对论者，（1认为干燥地形之因素以及人类本身，即可变更沙漠或沃洲之文化景，不必委诸气候之原因。此种解释，或仅适用于局部地域，实则主要尚受气候变化之普遍影响。高山水源之供给，因气候变化而生增减，其对于砂漠或沃洲灌既系统与文化，可以引起极大变动之效果。当然此种变动，在稍远之沙漠地较山麓之草原更为敏感。故西北在古代，不必有显著巨大之气候演变，即可发生干化之现象也。

附注【】 ^ , m 等均主中亚自最后冰期至今，气候益变干旱，最近李承三先生之西北