人类历史时期生态环境的渐变与突变
于希贤
北京大学
地理环境中自然灾异的群发性与集中突发性形成了地理环境的突变。“灾”是有害于人类社会经济利益和生命安全的自然现象。如火山喷发、地震山崩、大雨洪水、江河泛滥、干旱螟蝗、大雪奇寒等。“异”是世人鲜闻少见的怪事，如生物聚集、生物变异、生物大规模迁徙以及一此奇特的天文现象等。这样一些灾异在人类历史的近几千年来，有时出现较少，这时地理环境相对地趋于均衡的渐变时期；有时出现的多而集中，对地理环境产生了急剧而明显的影响，是相对的突变时期。所以，地理环境的“突变”是通过自然灾群的突发性与群发性来实现的。许许多多不同种类的灾异，当它们各自单个地发生时，似乎只是一种令人难于琢磨的偶然性。但积累一段时期，众多的灾异反映在时间的轨迹上，它们并不是一条直线，其中有灾变的高潮，它们往往由许多至大、至重之灾，至异之事毕集于一时，汇集而成，并由此而产生了地理环境的突变。因此，灾异偶发性的聚集就形成了灾异的必然性。地理环境的突变寓于地理环境的渐变之中，在地理环境的非突变平静时期，也不是完全没有灾异发生，只不过这时的灾异，出现相对较轻、较少，频率不大。这时是地理环境的渐变占主导地位的时期。
在中国、欧洲和中近东的许多民族和巴比伦、波斯、印度等，都广泛地有“洪水”灾变的记载和传说。一些少数民族的文献与传说中也有相似的记录。这些记录与当今的考古发掘事实相吻合。距今4000年前后，黄河下游曾发生大改道。洪水发生的地域，正是《禹贡》九州中的兖州、豫州和徐州。证明这些记载或传说是有根据的。考古学家俞伟超教授研究说：中国北方的龙山文化和江浙一带的良诸文化一度都达到了相当高度的文明。“距今4000年之时，情况忽然大变。龙山文化突变为岳石文化，良诸文化也突变为马桥、湖熟等文化。……时代虽然前后相接，文化面貌却缺乏紧密的承袭关系。……岳石与马桥、湖熟诸文化遗址分布密度、居址的面积、乃至文化本身的生产、生活水平，又皆远远低于龙山、良诸文化”。他推断说：“这是因为生产、生活环境发生了巨大变化，族群人口大为减少，文化处于低落时期的遗存。”据此，他断定说：“2000年来的史学记录，则明确说尧、舜之时是‘鸿水滔天’。4000年前后我国曾发生一次延续了若干年的特大洪水灾难，应该是历史事实。”山东龙山文化和江南良诸文化与它们的后续者岳石文化、马桥文化及湖熟文化之间的突变现象，根源于4000年前后，我国确实曾发生了一次大洪水，摧毁了原有的文化基础。这一段时期是一灾变期。除洪水之外也多地震。此时，中国的气候处于寒冷期，海平面比现在低。非洲撒哈拉处于由大草原突变为沙漠区的时段。希腊、埃及和印度都发生过严重的破坏性大地震。
公元前800年前后，商末和商周之交在气候上曾出现一冷期，《竹书纪年》载周孝王时汉水曾于公元前903年和前897年两次结冰。此后，气候逐渐转温，此至周后王时期，连续发生了六年大旱，时间约为公元前858年至前853年间。自宣王末年（前803年）至幽王初年（前780年后）大旱灾大地震相继不绝，使得西周的统治加速趋于覆亡。公元前602年发生了有文字记载以来的第一次黄河大改道。商末周初，人口比商代后期的峰值减少四成。
距今2100多年前，我国逐步进入一个灾变时期，其高潮是公元2年至57年。公元前132年（元光三年）黄河在观县（今山东清丰）决堤，“泛十六郡”。历时20余年，直到公元前109年（元封二年）才将决口堵住。公元前39年（永元五年）黄河又在灵县（今山东高唐）决口，出现一条鸣犊河汉道。西汉末年曾发生了渤海湾西岸的大海浸。宋代的经学家认为自碣石以西现今整个渤海湾在此之前全是陆地。谭其骧教授反复研究，认为：“其海侵范围为今渤海湾4米等高线以下”。今天津、黄骅、宁海一带有几十处古文化遗址，它们不是东周、西汉时期，就是隋唐时期。其间独缺失东汉魏晋南北朝时期的文化遗址。在武清县雍奴故城遗址之上有海相地层。在西汉泉州故城遗址之上已湮没有“2米深的淤泥”当时确有大海浸。海浸之前此地有许多村落、城市。之后，海相地层压置在文化地层上。至公元6世纪海水退出，又才有新的村落与文化地层，当中独缺失了公元1—5世纪的人类活动遗址。公元11年黄河在今河北大名决口泛滥。祸及清河以东数郡，这是黄河第二次大改道。这次水灾延续了60年。至公元70年才由王景领导数十万民工治好。同时，此期内公元167年、172年和516年多次渤海海浸。公元2年全国人口5900多万，至公元57年全国人口仅有2100多万，减少了3800多万。其间公元31年只有500万。仅20几年时间，人口损失了3/4。这除了东、西汉之交社会战乱的原因之外，其主要原因不能不考虑这半个多世纪频繁的灾茺旱灾、蝗灾、地震、疾疫交作。这时国内外的火山地震十分严重。如过去一向认为是“死火山”的维苏威火山于公元63年开始地震，
至公元79年8月24日突然大爆发将庞贝城和赫克兰尼城淹没。此后公元207年、305年、427年、512年、536年多次喷发。我国长白山天池也有喷发的记载。这时候暖寒突变，幅度较大。温暖的时候大群大群的孔雀北飞至泰山、济南、新丰、济阴和新城。这是中国历史上孔雀分布的最北界线。此期也是我国政局动荡、人口锐减的时期。东汉人口高峰时期全国人口5.6千万。东晋太康二年（公元280年）全国人口降为1.6千万。宋大明三年（公元464年）全国人口仅700多万。西汉末年，人口减少三分之二。东汉末年至三国初期，减幅达75%，实为空前浩劫。
公元9—12世纪是一个寒冷灾变期。赫连勃勃的夏国首都统万城（今陕西横山西北），原先是一片“临广泽而带清流”的美丽环境，至公元882年，已“堆沙高及城堞”。又过了100年，它已“深在沙漠”之中了。
从公元9世纪以来，中国又进入了一个突变期。南宋朱熹在《通鉴纲目》中指出：有史以来黄河大决共16次，其中五代短短的半个世纪内， 就占了9次，至北宋尤甚。公元1048年黄河决于今河南濮阳，从此黄河进入到一个变迁紊乱的时代。
这也是文字记载以来黄河第三次巨大改道，并由此结束了黄河安流800年的局面。公元1117年，黄河堤溃决，一次淹死上百万人。公元 1128年又改道夺淮入海，此后或决或塞，迁徙不定。渤海湾也形成一条公元1000年前后的贝壳堤，表明此时海水有突然的升降。公元982年、公元1064年山西河曲火山可能喷发过。国外维苏威火山于1036年有过7次喷发，公元1049年、1138年至1139年喷发过。此期大地震频繁，如公元1057年雄州以北幽州地震，据王嘉荫教授“最保守的估计”，死亡“不下一百万人”。12世纪太湖冬天结冰，可以通行车马，范成大于公元1170年到北京，“西望诸山皆缟”。时当重阳节，他写下了“雪满西山把菊看”的诗句。公元1110年和1178年漳州的荔枝两次被冻死。此期也是金人南侵，中国处于战乱，人口大量南迁的时期。人口的损耗亦达三成。元灭金、宋，人口再减一半。现在，在南美州的墨西哥、洪都拉斯、危地马拉和萨尔瓦多分布着古代神奇的玛雅文明的遗迹。古代的玛雅人有修建得极其精美的石头建筑。他们创制了文字，有文学和历法，并精通天文。他们修建了错综复杂的水渠灌溉系统。其中一个玛雅城市就有6个能容2亿升水的储水池。他们建造了摩天大楼式的建筑，并建有宏伟的金字塔。在金字塔周围除巨大的建筑之外，还有一些村庄。在40
平方公里的总面积里有宫殿、市场、寺庙和住宅，足以容纳10万人。 在纳克贝—这是今危地马拉玛雅文化的古老中心，其丛林之中也发现了一些金字塔，其中最高的达45米。我们在这里找到6.5万件泥人和动物塑像，还有贝壳制品和石制工具。附近的米拉多出发现两个金字塔，其中一座占地5.
8万平方米，塔基就有1.8万平方米，塔高55米，共18层。所有的建筑材料超过了25万立方米。对辉煌灿烂的玛雅文化研究表明，它并没有受到过洗劫。它是在公元8世纪开始衰落，至9-10世纪前后一个又一个文明中心坠入茺废，并由此毁灭。为什么玛雅文化会毁灭？有的科学家认为突然的气温下降，持续了若干年，使整个生态发生根本性的变化，作物欠收或绝收，使玛雅人失去了衣食之源。他们只好流落他乡或坐以待毙。
14世纪至19世纪也是寒冷突变期，最为突出和集中的时段是公元16—17世纪。长白山主峰白头火山于公元1529年和1702年两次喷发过。黑龙江五大莲池德都火山于公元1720年前后喷发过。流出的熔岩覆盖了周围60多平方公里的地面。据《徐霞客游记》载云南腾冲打鹰山在公元1611年前后也喷发过。公元14-17世纪也是中国历史记录中地震特多的时期。从公元1390年至1696年间江苏、浙江两省沿海水聚溢。一次淹死万人以上的海溢，据不完全统计共有18次之多。元末明初，全国人口减少四分之一。明末清初，全国人口减幅近五成。此期陨石雨、大风灾也十分频繁。此间大雪奇寒，如公元1453年至1454年太湖、淮东冰冻，舟不通楫，海水冻40余里。1493年冬至1494年“苏北大雪60日，大寒凝海，沿海冰坚”。万历年间云南苍山“半山以上尽皆积雪，琼楼玉宇其状万态”。此间生物的大批迁徙、聚集与变异记录较多，如1614年安徽贵池有鼠数百万衔尾渡江。16世纪中叶，黄河下游南北频繁摆动，干流变迁极为紊乱。至公元1546年“夺泗人淮”，这是第五次大改道。
1855年黄河在铜瓦厢决口，由天津牡蛎口入海，结束了700多年来由淮入海的历史。这是黄河第六次大改道。16—17世纪是灾异群发的集中期。明、清之际有几次因巨大灾异引起的成数十万人口死亡的事件。大雪奇寒是地理环境突发变异的一个重要标志。
竺可桢《中国五千年来气候变迁的初步研究》系统提出了我国历史时期气候变迁的模式就是以大雪奇寒冷期为主要标志的。总之，地理环境的突发变异与火山、地震、海啸、江河突变、大雪奇寒、生物变异等出现的时间比较集中，其间是有其内在关联的。它们对人类社会产生了明显的影响。此问题涉及的理论艰难、学科的范围很广，本文仅为初探。可喜的是中国古代留下了世所难匹的珍贵历史文献，可以结合考古发现与地理新成就，作进一步研究，为解开近几千年来地理环境演化的过程之迷，作些探索。
【作者简介】
于希贤 北京大学城市与环境学系教授、博士、研究生导师；云南省科技学术交流中心专家委员会委员。1992年获国务院政府津贴，其著作颇丰并多次获奖。其中，《北京历史地图集》获中华人民共和国科学进步一等奖；研究黄河泥沙与环境变迁获中国科学院科学进步一等奖；因撰写《中国文化史》教材，获国家教委教材一等奖等，曾两度赴俄罗斯讲学。