中国科学院地球环境研究所的谭亮成课题组近期发布了一项最新研究,通过整合古气候数据和考古证据,揭示了中国北方地区在新石器时代至青铜时代,人类社会如何应对极端干旱气候的机制。
该团队运用了全新世(约1.17万年前至今)高精度石笋氧同位素记录,结合中国北方季风区的放射性碳测年、考古遗址分布以及考古植物遗存等多种农业和人口替代性指标,系统分析了全新世弱季风突变事件与社会演变之间的关联。
研究发现,在全新世期间,中国北方经历过多次显著的季风减弱和干旱事件,发生时间点包括距今8200年、6300年、5500年、4900年、4200年和3500年。在农业制度尚未系统形成之前,这些弱季风事件与人口增长率的提升相伴随。研究人员推测,气候压力可能激发了人类的主观能动性,促使他们开发包括谷物在内的多元化资源,从而为早期人口增长提供了“驱动力”。
这项关于史前极端气候变化影响的重要研究成果已在国际学术期刊《全球与行星变化》上发表。
论文的共同第一作者、中国科学院地球环境研究所助理研究员曲宇蒙介绍说,极端气候事件在人类历史上频发,对农业生产和社会稳定造成了深远影响。中国北方地处东亚夏季风的北缘,其生态环境对气候变化尤为敏感。同时,该地区也是雨养旱作农业的发源地,农业产出与夏季风降水紧密相关。因此,中国北方构成了研究极端气候事件对社会影响的理想场所。然而,农业和人口动态如何响应极端气候事件及其背后的机制,一直是科学界尚未完全解答的问题。
本研究进一步揭示,自距今5500年后旱作农业体系确立以来,弱季风导致的干旱往往与人口和农业增长率的急剧下降同时发生。由于农业社会高度依赖作物种植,且人口定居后流动性降低,粮食安全在气候压力下的脆弱性显著增加。
尽管农业体系的建立使得人类社会对极端干旱的敏感度提升,但社会人口组织的转变也赋予了其更强的风险缓冲能力。这导致农业和人口总体规模的响应呈现出十年至百年的滞后性。然而,一旦极端气候事件的持续时间或强度突破了某个阈值,人口的衰退便难以避免。
论文的通讯作者、研究员谭亮成指出,此次研究成果阐明了农业生产、人口增长与气候异常之间错综复杂的动态关系。研究系统地揭示了中国北方地区农业-人口系统对极端气候事件的响应模式,即“耦合但存在滞后现象和阈值效应”。同时,研究也阐明了社会自身发展阶段(从狩猎采集到农业社会)在调节气候影响方面所起的核心作用。
他补充说,这项成果加深了对史前人类与环境相互作用的理解,为解释中华文明形成和发展过程中人地互馈机制,以及理解中华文明得以长期延续的人地关系基础,提供了科学依据。
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