过去2000年中国北方土地承载力变化及其对社会的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 韩立堃 |
| 答辩日期 | 2024-12 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 王训明 ; 郝志新 |
| 关键词 | 中国北方 过去2000年 土地承载力 气候变化 土地生产力 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 历史时期的土地承载力与人地关系密切相关，是探究古代社会与自然环境互动的关键议题。研究气候变化对土地生产力的作用机制，进而分析其对游牧文明和农耕文明社会发展的长期影响，不仅能揭示人地关系的本质，也为理解现代气候变化对人类社会的潜在影响提供了历史借鉴。本研究聚焦中国北方地区，以公元前150 年至公元1850 年为研究时段，重建草原地区的放牧承载力和农业区的农业承载力，分析其对古代社会系统的作用机制，进而构建“气候-土地生产力-土地承载力-社会系统”间的动态联系，为理解气候变化对人类社会的影响机制提供新的实证支持。 本研究基于LPJmL4 模型模拟中国北方游牧区的草地净初级生产力（NPP）和放牧承载力，并结合生态位模型NicheMapR，估算低温环境下牲畜冬季存活数量，揭示气候变化对草原地区牲畜资源的作用机制。为重建农业区的农业承载力，本文引入最大熵模型，结合历史文献和现代聚落分布，分阶段重建了研究时段内中国北方农业区的人口密度和农田分布。之后，通过LPJmL4 模型的农田管理模块，基于重建的农田分布数据，模拟了中国北方农业区的粮食产量，进而估算农业承载力并构建农业承载指数。最后，应用Mann-Kendall 检验与TVP-VAR模型，分析土地承载力变动对游牧文明与农耕文明社会系统的短期和长期影响。主要结论如下： （1）草原地区放牧承载力与牲畜存活率：历史时期草原放牧承载力主要由降水驱动，东部草地单位面积NPP 约为80gC/m²，西部则约为30gC/m²。受极端低温影响，150BCE 至850CE 牲畜冬季存活率波动剧烈，多次低于0.8；850CE至1850CE 温度回升，存活率达0.9 以上。草原地区的放牧承载力主要由降水量控制，牲畜存活数量则受降水和气温双重影响。较高的草地放牧承载力为游牧文明提供了充足的牲畜资源，有利于其社会发展和实力增强；而冬季严寒导致的牲畜存活率下降则在短期内削弱了游牧文明的经济基础。 （2）农业区耕地分布与人口密度重建：以现代聚落分布为基础，本研究首次引入最大熵模型复原历史时期的耕地分布模式。150BCE 至1850CE 期间，中国北方农田面积从2.2 亿亩增加至4.7 亿亩，人口数量从2100 万增至1.9 亿。农田面积扩展速度低于人口增长速率，且农田分布在汉、唐、明清等大一统时期向北和向西扩展，在分裂时期则向南收缩。相较于现有历史时期数据集，最大熵模型重建的农田和人口密度数据精度更高。 （3）农业承载力及承载指数变化：农业区粮食亩产量波动显著，150BCE至1850CE 间在50—120kg/亩范围内，无长期上升趋势；由于耕地数量的上升，农业区的粮食总产量则呈波动上升态势，从汉代1.6×1010kg 至清代4.1×1010kg。土地承载指数（LCCI）从0.69 上升至2.42，反映出人地关系的紧张程度持续加剧，且从明朝中期后开始显著增加，说明农业社会的承载压力逐渐增大，并推动了农耕文明兴衰的周期性变迁。 （4）土地承载力对社会系统的短期和长期影响：TVP-VAR 模型揭示了土地承载力和社会系统的脉冲响应关系。农业区LCCI 上升对战争频率存在正向冲击，滞后期约60 年；而内部战争对LCCI 的负向冲击在短期内更显著，滞后期小于30 年。在游牧区，较高的放牧承载力促进牲畜数量的增长，强化游牧文明的扩张能力，并在滞后期小于30 年时推动南迁，游牧与农耕文明间的冲突频率增加。研究还显示农业承载指数上升对游牧-农耕战争频次影响较弱，而游牧承载力上升与战争频次的增加显著关联。总之，游牧文明的强盛与放牧承载力密切相关，而农业区的土地承载指数上升与内乱战争的频发具有一致性。 综上所述，本研究通过土地生产力与承载力的重建，揭示了气候、土地承载力与社会系统之间的复杂互动关系，为理解历史时期人地关系的发展变化提供了新视角。研究结果不仅有助于厘清中国北方农牧区在气候变化驱动下的社会演变进程，也为现代社会在气候变化背景下的可持续发展提供了重要的历史参考。 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 178 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/217281]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 韩立堃. 过去2000年中国北方土地承载力变化及其对社会的影响[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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