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  • CN 62-1091/P
  • ISSN 1001-8166
  • 月刊 创刊于1986年
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地球科学进展, 2019, 34(6): 561-572 doi: 10.11867/j.issn.1001-8166.2019.06.0561

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亚洲中部干旱区气候变化与丝路文明变迁研究:进展与问题

陈发虎,1,2, 董广辉2, 陈建徽2, 郜永祺3,4, 黄伟2, 王涛3, 陈圣乾2, 侯居峙1

1. 中国科学院青藏高原研究所, 高寒生态与生物多样性重点实验室, 北京 100101

2. 兰州大学资源环境 学院,西部环境教育部重点实验室, 甘肃 兰州 730000

3. 中国科学院大气物理研究所, 竺可桢— 南森国际研究中心, 北京 100029

4. 南森环境与遥感中心, 卑尔根 N-5006, 挪威

Climate Change and Silk Road Civilization Evolution in Arid Central Asia: Progress and Issues

Chen Fahu,1,2, Dong Guanghui2, Chen Jianhui2, Gao Yongqi3,4, Huang Wei2, Wang Tao3, Chen Shengqian2, Hou Juzhi1

1. Key Laboratory of Alpine Ecology (LAE), Institute of Tibetan Plateau Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China

2. Key Laboratory of West China’s Environmental System, College of Earth and Environmental Science, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China

3. Nansen-Zhu International Research Centre, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China

4. Nansen Environmental and Remote Sensing Center, Bergen N-5006, Norway

收稿日期: 2019-05-21   修回日期: 2019-05-27   网络出版日期: 2019-07-01

基金资助: 国家重点研究发展计划项目“亚洲中部干旱区气候变化影响与丝路文明变迁研究”.  2018YFA0606404
国家自然科学基金杰出青年科学基金项目“环境考古与环境变化”.  41825001

Received: 2019-05-21   Revised: 2019-05-27   Online: 2019-07-01

作者简介 About authors

陈发虎(1962-),男,陕西丹凤人,教授,中国科学院院士,从事环境变化与文明演化研究.E-mail:fhchen@itpcas.ac.cn , E-mail:fhchen@itpcas.ac.cn

摘要

亚洲中部干旱区是对全球气候变化响应最为敏感的地区之一,也是水文变化剧烈和生态环境脆弱的地区。该地区包括了古丝绸之路的主体,在东西方交流和丝路文明兴衰历史中发挥了关键的作用。科学评估全球增温背景下亚洲中部干旱区人类社会可持续发展面临的风险,是广受关注的重大科学问题。东西方交流和丝路文明发展历史及其与气候环境变化关系的研究,可为认识该地区不同时间尺度人地关系演变的规律提供科学依据。通过总结东西方交流与丝路文明兴衰历史、亚洲中部干旱区全新世气候变化过程、多时间尺度气候—水文变化机制以及人与环境相互作用的过程与规律等领域的研究进展,提出目前亚洲中部干旱区全新世气候环境变化时空格局和丝路文明演化的过程,以及人与环境相互作用机制的研究存在明显不足。破解亚洲中部干旱区气候变化和文化演化研究区域不均衡问题,加强地学与考古学等多学科交叉研究,是推进气候变化与丝路文明变迁研究的有效途径。这对理解该地区人地关系演化规律、应对气候变化带来的挑战、服务国家“一带一路”倡议具有重要的科学价值和现实意义。

关键词: 亚洲中部干旱区 ; 丝绸之路 ; 气候环境变化 ; 文明演化 ; 人地关系

Abstract

Arid central Asia is one of the regions most sensitive to global climate change, as well as the region with dramatically hydrological changes and fragile ecosystems. The region includes the main body of the ancient Silk Road, which played a key role in the cultural exchange and the rise and fall of Silk Road civilization. Scientific assessment of the risks faced by the sustainable development of human society in the arid central Asia under the background of global warming is a major scientific issue that has received much attention. The study of the relationship between cultural exchange, development of Silk Road civilization and climate change can provide a scientific basis for understanding the evolution rules of human-land relationship on different timescales in this area. This study summarized the research progress in the history of cultural exchanges, the rise and fall of Silk Road civilization, climate change during the Holocene, forcing mechanisms of climate and hydrological change on different timescales, as well as the process and rule of human-environment interaction. On this basis, we proposed that the study of the temporal and spatial patterns of Holocene climate change and the evolution of Silk Road civilization in arid central Asia, as well as the research on the interaction mechanisms between human and environment, are obviously insufficient. Solving the problems of regional imbalance of climate change and cultural evolution in arid central Asia and strengthening the cross-disciplinary study of geoscience and archaeology are effective ways to promote the study of climate change and changes of Silk Road civilization, which has important scientific and practical significance for understanding the evolution of human-land relations in the region, coping with the challenges of climate change, and serving the “One Belt, One Road” strategy.

Keywords: Arid central Asia ; Silk Road ; Climate and environmental change ; Cultural evolution ; Human-land relationship.

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本文引用格式

陈发虎, 董广辉, 陈建徽, 郜永祺, 黄伟, 王涛, 陈圣乾, 侯居峙. 亚洲中部干旱区气候变化与丝路文明变迁研究:进展与问题. 地球科学进展[J], 2019, 34(6): 561-572 doi:10.11867/j.issn.1001-8166.2019.06.0561

Chen Fahu. Climate Change and Silk Road Civilization Evolution in Arid Central Asia: Progress and Issues. Advances in Earth Science[J], 2019, 34(6): 561-572 doi:10.11867/j.issn.1001-8166.2019.06.0561

1 引 言

全球增温背景下,人类生存环境变化及应对是科学界和公众广泛关注的重大问题。科学预估全球变化给人类社会可持续发展带来的风险是制定应对策略的重要前提,需要理解不同时间尺度气候变化和人与环境相互作用的规律与机制。人类文明演化和气候变化历史,及其相互关系的研究,是探讨上述问题的重要途径,也是学术界关注的前沿和热点[1,2,3,4]。一些学者认为快速气候变化(尤其是剧烈的冷干事件)是导致区域尺度上古文明衰亡的关键原因[5,6],而持续的暖湿气候则是促使人类社会发展的重要动力[7,8]。另一些学者则认为气候变化对文明演化的作用是复杂的,冷干气候也可能促使社会或技术的革新[9,10,11],而人类对环境的不合理开发是导致地球干旱半干旱地区古文明衰亡的重要原因[12]

亚洲中部干旱区主体包括伊朗东部、中亚五国和我国以新疆为主的干旱区。该地区是全球最大的非地带性干旱区,主要受中纬度西风环流控制,其气候环境特征与亚洲季风区显著不同[13]。亚洲中部干旱区也是全球最主要的绿洲农业和景观分布区,水资源变化显著,绿洲生态系统脆弱,对全球变化响应敏感。此外,亚洲中部干旱区还是丝绸之路的核心区,也是史前人类扩散和东西方文化交流的重要通道,以及欧亚大陆文明演化的交汇区[14]。许多著名的古文明(如楼兰古国、龟兹古国)曾在亚洲中部干旱区发展兴盛,但最终湮没于历史长河之中,气候变化可能是导致该地区古文明衰亡的重要因素之一[15]。文献资料显示,亚洲中部干旱区近现代社会经济的发展也受到气候变化的显著影响[16],而该地区是“一带一路”倡议实施的关键地区。因此,研究亚洲中部干旱区气候环境变化及其对人类活动影响的过程、规律和机制,具有重要的理论和现实意义。

2 研究进展

2.1 东西方交流与丝路文明变迁历史

丝绸之路是公元前2世纪至公元16世纪欧亚大陆东西方交流最为重要的陆路通道,也被认为是该时期世界文明的中心[17],在人类社会发展历史中发挥了关键的作用。随着考古研究的深入和资料的积累,显示在丝绸之路形成之前,欧亚大陆的东西方文化交流已经出现[18,19],对人类生存空间的拓展和文明演化产生了深远的影响[20,21],并为丝绸之路的形成奠定了重要的基础。史前时代东西方交流过程及其影响的研究,已成为国际学术界关注的前沿和热点科学问题。

考古遗址出土的器物遗存是研究史前东西方交流的重要依据。权杖头、青铜器等工具最早出土于西亚地区[22,23],而玉器、彩陶等工具则最早出土于东亚地区的遗址[24]。通过对比具有明显西亚或东亚文化特质的考古遗存和史前遗址的时空分布,可以梳理东亚文化元素西传的过程(如“彩陶之路”)和西亚文化元素东传的过程(如“青铜之路”),以及东西方文化元素汇聚与融合的过程,进而探讨史前东西方文化交流的时空过程[23,24]。史前西亚文化东传以铜冶炼技术传播过程为例,目前的考古研究显示,9 000~7 000 a BP合金铜冶炼技术在西亚地区已经得到普遍应用[25],5 500~5 000 a BP青铜冶炼技术出现在美索不达米亚地区[23,26],5 000~4 000 a BP传入中亚的乌拉尔山南部和哈萨克斯坦等地区[27]。4 000 a BP后青铜器及冶炼技术传入中国西北地区[28],在河西走廊地区和新疆东部出现了中国最早的冶铜中心[29]。史前东亚文化西传以彩陶为例,具有东亚文化风格的彩陶最早出土于甘肃省秦安县大地湾文化一期(7 800~7 200 a BP)的地层中[30],仰韶文化时期(7 000~5 000 a BP)彩陶生产技术在中国北方得到广泛的传播和发展。具有东亚风格的彩陶在5 500~4 500 a BP已传播至青藏高原东部和河西走廊地区,3 500 a BP之后对中亚费尔干纳盆地的Chust文化(3 500~2 700 a BP)产生了影响[24]。从目前的考古证据看,东西方文化元素至少在距今5千纪(5 000~4 000 a BP)在中亚地区出现碰撞[18,31],在距今4千纪开始得到强化,可能与长途运输工具(马、车等)的出现和利用有重要的关联[32,33]

除考古工具遗存外,驯化动植物遗存也是研究史前东西方交流过程的重要材料。在10 000 a BP前后,小麦、大麦和牛、羊驯化于西亚地区[34,35],而水稻和粟、黍则分别驯化于中国的长江流域和黄河流域[36,37]。由于动物和植物遗存都是理想的碳十四测年材料,通过对欧亚大陆不同地区史前遗址出土的动植物遗存进行系统鉴定、测年与对比,可以探讨不同农作物和家畜的早期传播历史[38,39]。此外,随着骨骼碳氮稳定同位素研究方法在人类和动物古食谱重建研究中的广泛应用,为从食物消费的视角探索史前东西方文化交流历史提供了有效途径[40]。根据目前的研究资料,显示西亚起源的农作物至少在龙山时期(4 600~4 000 a BP)已传入东亚的黄河流域[41],但具体的传播路线还存在不同的认识[42]。近期的研究认为大麦传入东亚的路线与小麦不同,可能由南亚经青藏高原传入中国[43,44]。农作物粟黍至晚在4 800 a BP传入河西走廊中部,在4 400 a BP左右传入中亚[45],在4 000 a BP传入欧洲[46]。根据农作物遗存测年结果的空间对比(图1),显示最晚在4 500 a BP左右,东西方文化元素已在哈萨克斯坦东部汇聚[45],4 500~3 500 a BP中亚东部和中国西北地区是东西方交流活跃的地区,3 500~2 200 a BP东西方交流强度显著增加,活动范围也拓展至欧亚大陆的东西两侧[18]

图1

图1   欧亚大陆同时出土东西方作物遗存史前遗址点的分布与丝绸之路

Fig. 1   Map of silk road, and distributions of prehistoric sites with both western and eastern crop remains in Eurasia


公元前138年,张骞出使西域,标志着丝绸之路的正式开辟和贯通。此后丝绸之路的发展经历了不同的阶段:西汉是丝绸之路开通和兴盛的时期,东汉时期丝绸之路“三绝三通”,但仍处兴盛阶段。魏晋南北朝时期,丝绸之路时断时续,但丝路沿线文明仍有所发展,罗马帝国的分裂(395 AD)对丝路的发展影响显著。隋唐时期,丝路沿线的古文明达到空前的兴盛,中西文化交流达到了鼎盛的阶段。唐代以后,丝绸之路虽未断绝,但已远不如汉唐时期兴盛。到了13世纪,蒙古帝国的兴起又使得丝路一度有所复兴。而明嘉靖三年(1524 AD)嘉峪关的关闭,标志了丝绸之路逐渐走向了衰落[47,48]。雄踞欧洲的拜占庭帝国于1453 AD被奥斯曼帝国所灭,阻断了亚洲和欧洲的联系,迫使欧洲各国通过开辟新航路获得更多的贸易机会,这也在一定程度上导致了丝绸之路的衰落。

通过以上梳理,东西方交流和丝路文明变迁历史可归纳为如下几个阶段:草原之路(4000—2500 BC),该时期出现了东西方文化元素的最早碰撞,东西方文化交流和互动的主要通道是欧亚草原,但文化互动的强度很低;绿洲之路(2500—100 BC),该时期是东西方文化交流不断强化的时期,尽管欧亚草原仍然是东西方文化交流的通道,但绿洲通道已成为最重要的东西方交流通道;传统丝绸之路(100 BC—1500 AD),以张骞出使西域(138 BC)为起点,到明朝关闭嘉峪关(1539 AD)为终点,该时期东西方交流的主要通道是陆上丝绸之路,在世界文明的发展过程中发挥了重要的作用;新丝绸之路(始于2013 AD),以我国提出“一带一路”倡议为起始,新一轮的经贸、文化、信息等交流在欧亚大陆蓬勃展开。

2.2 亚洲中部干旱区古气候记录揭示的丝路文明变迁的环境背景

近20年来,国内外学者使用黄土—古土壤序列、湖泊沉积物、冰芯等地质载体在亚洲中部干旱区开展了一系列全新世气候环境变化研究。这些高质量记录为探讨区域气候变化历史奠定了基础,也为认识丝路文明演化提供了环境背景。

水是干旱区最重要的环境要素,已有的气候环境重建多与湿度/降水有关,如:磁学指标反映的古土壤发育程度、孢粉记录的植被更替历史、湖面波动反映的有效湿度变化等。其中,黄土—古土壤序列的沉积相变化本身就具有明确的湿度指示意义,在重建全新世千年尺度湿度演化框架方面具有独特的优势。Chen等[49]选择亚洲中部干旱区核心区域的4个有可靠年代控制的黄土—古土壤剖面,发现早全新世沉积黄土、晚全新世发育古土壤,与对湿度变化响应敏感的磁学指标所指示的早全新世气候干旱、中晚全新世(约6 000 a BP以来)湿度逐渐增加(图2d)有良好的对应关系。这一逐渐趋湿的气候变化过程得到该区域5个湖泊的孢粉资料[50]图2c)和石笋痕量元素证据[51]图2b)的支持,但与东亚季风区和印度季风区早中全新世降水最高、晚全新世降水减少的变化历史具有显著差异[8,52]。我们据此提出气候变化“西风模态”理论框架[13]

图2

图2   全新世亚洲中部干旱区湿度和温度记录对比

Fig. 2   Comparison of moisture and temperature records in arid central Asia during the Holocene

(a)亚洲中部干旱区已发表的全新世气候记录地理位置分布,黑色虚线内部代表亚洲中部干旱区范围;(b)乌兹别克斯坦Ton洞石笋Sr/Ca指示的湿度变化[51]; (c)北疆5个盆地湖泊孢粉资料集成的湿度变化[50]; (d)新疆LJW10黄土剖面磁学指标指示的湿度变化[49]; (e)新疆天鹅湖Cy/Po(莎草科/禾本科)[62]; (f)新疆巴里坤湖烯酮定量重建的夏季温度变化[61]; (g)新疆阿尔泰山泥炭纤维素碳同位素指示的温度变化[63]

(a) Locations of proxy records used for climate reconstruction in arid central Asia during the Holocene, the area enclosed by the black dashed line is arid central Asia; (b) Sr/Ca ratio from Ton Cave, Uzbekistan[51]; (c) Synthesis of records of pollen-based moisture changes in the northern Xinjiang region[50]; (d) Holocene moisture changes represented by magnetic proxies in the LJW10 section of the Xinjiang Loess[49]; (e)Pollen Cy/Po ratio (Cyperaceae/ Poaceae) from Swan Lake in Xinjiang[62]; (f) Alkenone-based quantitative summer temperature reconstruction from Lake Balikun, Xinjiang[61]; (g)Peat α-cellulose δ13C record from Altai Mountain, Xinjiang[63]


事实上,在过去千年的特征气候时期(中世纪暖期:1000—1300 AD和小冰期:1400—1850 AD)[53,54]以及过去百年的全球变暖时期[55,56],亚洲中部干旱区水文气候变化与中纬度季风区均表现出相反变化特征,证实了“西风模态”在百年—年代际尺度上的适用性[57]。此外,最近来自新疆巴鲁克洞的石笋记录显示,全新世亚洲中部干旱区经历了多次大幅度的百年尺度气候突变事件,可能与太阳活动变化有密切关联[58]。此类突变事件无疑会对人类社会系统造成显著影响,例如,里海南侧石笋痕量元素记录的百年尺度干旱事件就恰好对应于美索不达米亚文明阿卡德帝国的衰落时间[59]。另一方面,西北干旱区晚全新世高质量代用记录集成表明,该区域在小冰期经历了强烈的水文气候不稳定状态,表现为湿度/降水变化在1400—1850 AD期间幅度增大、频率加快[60]。后期进一步结合温度变化探讨此类不稳定性对人类活动的影响应是一个令人感兴趣的主题。

温度是影响丝绸之路沿线水资源的另一个关键因素:一方面,温度能够调节春夏季节冰雪融水的多少;另一方面,温度可以控制盆地蒸发的强弱。然而,目前研究区可靠的温度记录仍不多见。Zhao等[61]在东天山巴里坤湖使用烯酮定量重建了过去21 000 a的夏季温度变化,结果显示早全新世温度较低,8 000 a BP温度急剧上升约9 ℃,而后呈逐渐下降趋势(图2f)。Huang等[62]基于中天山天鹅湖的孢粉指标,发现中全新世温度总体较低,而晚全新世(2 600 a BP以来)气温快速上升(图2e)。近期,一条来自阿尔泰山的基于泥炭纤维素碳同位素的温度重建,揭示出全新世以来夏季温度总体上升的演变趋势[63]图2g)。不难发现,亚洲中部干旱区已经发表的全新世温度记录存在很大的差异;相较于湿度变化,研究区温度演变历史仍具有较大的不确定性。在关键点位开发更多高质量温度重建,并特别重视季节性研究,是厘清高山—盆地水热配置形式、探讨环境变化区域响应规律的前提。

2.3 亚洲中部干旱区多时间尺度气候—水文变化机制

在亚轨道时间尺度上,外部驱动(太阳辐射)对亚洲中部干旱区水热变化起主导作用[57]。冬季时,早全新世较弱的太阳辐射[64]导致地中海、黑海、里海等亚洲中部干旱区上风向湖泊的蒸发作用较弱,同时还造成高纬度和中纬度之间经向辐射梯度较小,进而降低了西风环流的强度[65]。夏季时,早全新世较强的太阳辐射导致气温上升,一方面使副热带高压北移从而抑制中亚干旱区的降水;另一方面加速北半球高纬度冰盖的退缩,向北大西洋注入大量冰融水[66],减弱了海洋表面蒸发也使干旱区水汽来源减少。随着晚全新世冬季太阳辐射的增强和夏季太阳辐射的减弱,亚洲中部干旱区的冬、夏季降水均逐渐增加,因此年降水也呈现上升趋势,这与最近新疆黄土和湖泊记录的湿度变化框架具有良好的一致性[49]

在百年—年代际尺度上,相比于外部驱动,内部变率(海—气相互作用)对研究区的降水变化更为重要[57]。当中亚地区存在一个高度场负异常,而我国华北出现高度场正异常时,加剧的气压梯度力使得中亚干旱区偏南风加强,从而携带了更多来自印度洋/阿拉伯海的水汽推移到亚洲中部干旱区,进而造成了该地区降水的增加。这种大气环流配置被称为负相位的“丝绸之路”遥相关(the Silk Road Pattern, SRP)[67],是负相位的环球遥相关(Circumglobal Teleconnection,CGT)[68,69]在欧亚大陆的区域表征。过去研究显示,SRP/CGT的配置是调控亚洲中部干旱区降水变化的直接因素[56,70]

北大西洋与北太平洋均具有年代际时间尺度的变率,分别称作北大西洋多年代际振荡(Atlantic Multi-decadal Oscillation, AMO)[71]以及太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation, PDO)[72]。已有研究表明,AMO和PDO是影响区域乃至全球年代际气候变化的重要因子[73,74,75]。例如,AMO能够调控北大西洋涛动[76],而后者的位相变化能够影响亚洲中部干旱区的降水[77,78]。不仅如此,AMO和PDO还会影响印度夏季风的强度[79,80],从而调控SRP的配置,最终影响亚洲中部干旱区的降水[68,69,81,82,83]。此外,近期的北极增暖以及伴随的北极海冰快速消融触发了大量关于其后续影响的研究[84]。事实上,除近期增暖以外,北极地区近百年来还经历了20世纪早期(1920s~1940s)的增暖。已有的研究表明,在年代际尺度上,北极增暖和海冰减少与AMO和/或PDO有密切联系,对欧洲及东亚季风区气候具有显著影响[85,86,87,88,89,90,91],但对于其影响亚洲中部干旱区降水的路径、强度和机制仍然缺乏系统研究。

可见,在百年—年代际尺度上,现有研究主要从单个要素如何影响研究区气候变化的角度开展工作。但是,不同的大气环流要素和海气模态(例如:AMO、PDO、印度夏季风和SRP/CGT)之间有怎样的关联?这些因子如何与海洋(例如:低纬印度洋、中纬度太平洋和大西洋)和下垫面(例如:北极海冰)相互作用?亟需将上述重要的海—陆—气要素看作一个整体,探明其耦合关系及动力过程,这是揭示多尺度亚洲中部干旱区气候—水文变化完整物理机制的关键所在。

2.4 气候变化—东西方文化交流及其对丝路文明的影响

在4 000 a BP之前,欧亚大陆的文化演化和人类活动受气候环境变化的影响较为显著。在东亚地区,中全新世持续的湿润气候被认为是促进仰韶文化在黄河流域发展扩张的重要动力[8]。暖湿气候还促进了中国西北甘青地区新石器晚期文化和粟黍农业的西向扩张[92],冷干气候则促使马家窑文化马家窑类型(5 300~4 500 a BP)早期向半山类型(4 500~4 300 a BP)的转型和分布空间的收缩[93,94]。在西亚的美索不达米亚地区,4 200 a BP左右的干旱事件被认为是导致阿卡德王国解体的重要原因[1,59,95]。在南亚地区,同时期的哈拉怕文明的衰退也被认为与印度季风衰退造成的降水减少有关[96]

4 000 a BP之后,东西方文化交流开始强化,给欧亚大陆不同地区带来了技术革新,对人与环境的关系也产生了深远的影响。以处于丝绸之路关键位置的河西走廊地区和青藏高原东北部为例,西亚起源的耐寒农作物大麦、小麦和家畜羊在4 000 a BP左右传入这个区域[97,98]。史前东西方文化交流带来的农业技术革新促使人类适应环境的能力显著增强,在3 600 a BP之后在气候冷干的环境背景下,永久定居至青海湖盆地、柴达木盆地等高海拔地区[21,99]。此外,人类活动(尤其是冶铜活动)对环境影响的强度显著增强,改变了人为土和聚落下游湖泊沉积物的化学性质[100,101],对植被组合也产生了较显著的影响[102,103]。史前东西方交流还深刻影响了青铜时代新疆地区的文化演化和人群融合[104,105],为古丝绸之路的形成奠定了重要基础。环境变化在史前东西方文化融合过程中起到了促进作用[106]

历史时期丝绸之路上古文明兴衰的原因较为复杂,受到气候环境变化,人类活动和地缘政治格局多种因素的影响。如:在河西走廊的黑河流域和敦煌地区,地缘政治被认为是影响历史时期人类活动强度的最关键因素,气候变化是次要影响因素[107,108]。在新疆东部罗布泊地区的楼兰古国始建于西汉时期(202 BC—9 AD),是丝绸之路上重要的古文明之一,在630 AD神秘消失。水资源短缺造成的灌溉农业系统废弃被认为是导致古楼兰王国消失的原因[109],但导致水资源短缺的原因不同学者持有不同的观点,Cai等[110]认为是由干旱气候事件引起的,而Mischke等[12]则认为主要是由楼兰古国所在绿洲上游地区人类高强度灌溉导致的。在塔吉克斯坦北部的片吉肯特(Panjikent)曾是丝绸之路上粟特人的重镇,在9~10世纪被废弃,其原因被归为人类活动造成的土壤侵蚀加剧和随后的干旱气候的叠加影响[111]

在更大空间尺度上,气候变化可能对欧亚大陆丝路文明演化的重大事件产生了深远影响。如:中国北方草原地带游牧政权与丝绸之路农业政权之间的战争是影响丝绸之路的发展变迁的重要因素之一,Zhang等[112]认为其与降水变化导致的生态环境变化有紧密的关联。蒙古帝国13世纪兴起和广泛扩张,对欧亚大陆的政治格局和人群基因构成都产生了深远的影响[113],而13世纪初蒙古草原温和湿润的气候被认为是促进蒙古帝国崛起的重要原因[114]。蒙古帝国的西向扩张还伴随着疾病的传播,其中最有代表性的是黑死病的传播,对14世纪的欧洲人口产生了重大影响[17],有研究认为气候变化是黑死病沿丝绸之路的传入欧洲的驱动因素[115]

全球变暖已经是一个不争的事实,近百年来,中亚干旱区气温显著升高,增幅高达1.6 ℃,远高于北半球平均的变暖幅度[116,117]。丝绸之路是绿洲的串行之路,近百年来自然因素是绿洲发展和衰败的客观条件和宏观背景,而社会经济发展的人文因素才是绿洲兴衰的主要驱动因素。例如,近百年人工绿洲扩张是以天然绿洲的缩小为代价的,通过改变水资源的时空分配,挤压天然绿洲的用水,使人工绿洲不断扩大的同时天然绿洲规模不断缩小[118]。在亚洲中部地区,沙漠、戈壁、荒漠和草原组成了其地貌的主体,水资源不足是这一地区最主要的自然地理特征。亚洲中部地区有数万个大小不等的湖泊,由于近百年人类无序活动的加剧,亚洲中部的不少湖泊消失了。咸海环境变迁问题是亚洲中部诸多湖泊中的典型代表,在短短的30年时间里,由于对水资源的不当管理——人类活动的过度利用,导致了世界第四大湖咸海几乎消亡的生态灾难[119]。随着全球气候变化的加剧和社会经济的不断发展,人类活动日益严重影响着区域生态环境的变化,导致一些地区土地荒漠化强烈发展,并造成了严重的经济损失和诸多的生态环境及社会问题。据测算,2001—2009年中亚地区每年仅由于土地退化引起的经济损失达58.5亿美元[120]

3 问题与展望

如前所述,中外学者在亚洲中部干旱区气候变化与丝路文明变迁研究领域已经取得了一系列重要的研究成果,为认识东西方交流和丝路文明兴衰的时空框架,及其与气候环境变化的关系提供了重要的资料和数据,也为理解亚洲中部干旱区不同时间尺度的气候—水文变化机制奠定了基础。然而,在东西方交流和丝路文明变迁重大事件与归因、亚洲中部干旱区全新世气候环境变化的时空格局与驱动机制,以及人与环境相互作用的耦合机制等方面,目前的研究还存在明显的不足,是未来亟需加强的研究工作。

亚洲中部干旱区气候环境变化与丝路文明演化时空格局研究存在的问题,主要源自不同区域研究工作积累的高度不均衡。在古环境记录方面,已有的古气候和古环境研究主要集中在新疆及其周边地区,以及咸海、里海等零星区域(图2a),在干旱区腹地基本处于空白,制约了对其气候变化时空特征和机制的深入理解。在考古研究方面,在欧洲、西亚和东亚地区,已开展了大量史前遗址的发掘、器物遗存鉴定、动植物遗存分析,以及系统测年等工作。相对而言,在中亚地区的广阔地理空间,尤其是中亚五国和阿富汗、巴基斯坦等地区,已开展的研究却极为有限,成为全面认识史前东西方交流研究的时空过程的限制因素。在历史文献记录方面,欧亚大陆东西两端的文字记录较为丰富,中亚地区的文字记录则非常稀缺,是制约历史时期丝绸之路变迁研究的薄弱环节。

对亚洲中部干旱区人地关系演变耦合机制的认识,涉及自然科学和社会科学的诸多领域,需要地理学、地质学、考古学、历史学、遗传学、民族学和语言学等多学科学者的合作。从目前的研究进展来看,多学科的交叉研究不够深入,取得的高水平研究成果也比较有限。亚洲中部干旱区的气候、水文和地理环境特征与季风区存在很显著的差异,该地区古丝绸之路沿线的古文明和古聚落呈“蛙跳式”分布特征[106],文明发展的空间与季风区相比非常有限,对古绿洲的依赖特征明显。该地区的地貌格局以高山—盆地为主,绿洲的水源主要来自出山径流,水文变化与文明演化有非常紧密的联系。理解亚洲中部干旱区的人地关系演化的耦合机制,需要从“气候—水文—绿洲—文明”的视角开展系统的研究工作,需要不同学科研究团队的紧密合作。

针对上述问题,未来的工作重点是在研究基础薄弱的地区,组织多学科的研究团队开展文明演化和气候环境变化历史的系统研究工作。这不但可推进这些地区的文明演变和气候变化历史的研究,还可为开展不同地区的时空对比提供关键的数据和资料。有利于从跨大陆尺度认识东西方文化交流和丝路文明发展变迁的时空过程,及其与气候环境时空格局演化之间的联系,为理解不同时间尺度丝路文明演化与气候变化的关系奠定基础。此外,强化不同学科领域科学家的深入合作,综合利用和分析各领域的数据与资料,开发或运用适用于研究区的、国际领先水平的模型工具,构建阐释亚洲中部干旱区气候—水文变化、文明演化与气候环境变化耦合机制的模型。在此基础上,结合可获得的气候环境器测与观测数据,以及社会经济发展的大数据,科学预估未来全球增温2 ℃情景下亚洲中部干旱区的气候环境变化情景,及其对可持续发展带来的潜在风险,提出可行的应对方案,服务“一带一路”倡议。我们目前正在承担的全球变化及应对专项项目“亚洲中部干旱区气候变化影响与丝路文明变迁研究”,致力于开展以上研究,有望在干旱区气候变化机制、气候环境变化与文明演化耦合机制方向取得理论创新,并为支撑绿色丝绸之路建设提供重要科学依据。

参考文献

Weiss H , Courty M A , Wetterstrom W , et al .

The genesis and collapse of third millennium north Mesopotamian civilization

[J]. Science, 1993, 261(5 124): 995-1 004.

[本文引用: 2]

Yancheva G , Nowaczyk N R , Mingram J , et al .

Influence of the intertropical convergence zone on the East Asian monsoon

[J]. Nature, 2007, 445(7 123): 76-77.

[本文引用: 1]

Xu Jinghua .

Sun, climate, hunger and mass migration

[J]. Science in China (Series D),199828(4): 366-384.

[本文引用: 1]

许靖华 .

太阳, 气候, 饥荒与民族大迁移

[J]. 中国科学:D辑, 1998, 28(4): 366-384.

[本文引用: 1]

Kathayat G , Cheng H , Sinha A , et al .

The Indian monsoon variability and civilization changes in the Indian subcontinent

[J]. Science Advances, 2017, 3(12): e1701296. DOI: 10.1126/sciadv.1701296 .

[本文引用: 1]

Buckley B M , Anchukaitis K J , Penny D , et al .

Climate as a contributing factor in the demise of Angkor, Cambodia

[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2010, 107(15): 6 748-6 752.

[本文引用: 1]

Evans N P , Bauska T K , Gázquez-Sánchez F , et al .

Quantification of drought during the collapse of the classic Maya civilization

[J]. Science, 2018, 361(6 401): 498-501.

[本文引用: 1]

Binford M W , Kolata A L , Brenner M , et al .

Climate variation and the rise and fall of an Andean civilization

[J]. Quaternary research, 1997, 47(2): 235-248.

[本文引用: 1]

Chen F , Xu Q , Chen J , et al .

East Asian summer monsoon precipitation variability since the last deglaciation

[J]. Scientific Report, 2015, 5: 11 186. DOI: 10.1038/srep11186 .

[本文引用: 3]

Drake B L .

Changes in North Atlantic Oscillation drove Population migrations and the collapse of the Western Roman Empire

[J]. Scientific Reports, 2017,7:1 227. DOI: 10.1038/s41598-017-01289-z .

[本文引用: 1]

Bevan A , Colledge S , Fuller D , et al .

Holocene fluctuations in human population demonstrate repeated links to food production and climate

[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2017, 114(49): E10524-E10531.

[本文引用: 1]

Wu W , Zheng H , Hou M , et al .

The 5.5 cal ka BP climate event, population growth, circumscription and the emergence of the earliest complex societies in China

[J]. Science China Earth Sciences, 2018, 61(2): 134-148.

[本文引用: 1]

Mischke S , Liu C , Zhang J , et al .

The world’s earliest Aral-Sea type disaster: The decline of the Loulan Kingdom in the Tarim Basin

[J]. Scientific Reports, 2017, 7: 43 102. DOI: 10.1038/srep43102 .

[本文引用: 2]

Chen F , Yu Z , Yang M , et al .

Holocene moisture evolution in arid central Asia and its out-of-phase relationship with Asian monsoon history

[J]. Quaternary Science Reviews, 2008, 27(3/4): 351-364.

[本文引用: 2]

Chen Fahu , An Chengbang , Dong Guanghui , et al .

Human activities, environmental changes, and rise and decline of silk road civilization in Pan-Third Pole region

[J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2017, 32(9): 967-975.

[本文引用: 1]

陈发虎, 安成邦, 董广辉, .

丝绸之路与泛第三极地区人类活动、环境变化和丝路文明兴衰

[J]. 中国科学院院刊, 2017, 32(9): 967-975.

[本文引用: 1]

Zhang H , Wu J W , Zheng Q , et al .

A preliminary study of oasis evolution in the Tarim Basin, Xinjiang, China

[J]. Journal of Arid Environments, 2003, 55(3): 545-553.

[本文引用: 1]

Wu Jinglu , Ma Long , Ji Lili .

Lake surface change of the Aral Sea and its environmental effects in the arid region of the Central Asia

[J]. Arid Land Geography, 2009, 32(3): 418-422.

[本文引用: 1]

吴敬禄, 马龙, 吉力力 .

中亚干旱区咸海的湖面变化及其环境效应

[J]. 干旱区地理, 2009, 32(3): 418-422.

[本文引用: 1]

Frankopan P .

The Silk Roads: A New History of the World

[M]. London: Bloomsbury Publishing, 2015.

[本文引用: 2]

Dong G , Yang Y , Han J , et al .

Exploring the history of cultural exchange in prehistoric Eurasia from the perspectives of crop diffusion and consumption

[J]. Science China Earth Sciences, 2017, 60(6): 1 110-1 123.

[本文引用: 3]

Frachetti M D , Smith C E , Traub C M .

Nomadic ecology shaped the highland geography of Asia’s Silk Roads

[J]. Nature, 2017, 543(7 644): 193-198.

[本文引用: 1]

Allentoft M E , Sikora M , Sjögren K G , et al .

Population genomics of Bronze Age Eurasia

[J]. Nature, 2015, 522(7 555):167-172.

[本文引用: 1]

Chen F , Dong G , Zhang D , et al .

Agriculture facilitated permanent human occupation of the Tibetan Plateau after 3600 BP

[J]. Science, 2015, 347(6 219): 248-250.

[本文引用: 2]

Rosenberg D .

Early maceheads in the southern Levant: A “Chalcolithic” hallmark in Neolithic context

[J]. Journal of Field Archaeology, 2010, 35(2): 204-216.

[本文引用: 1]

Roberts B W , Thornton C P , Pigott V C .

Development of metallurgy in Eurasia

[J]. Antiquity, 2009, 83 (322): 1 012-1 022.

[本文引用: 3]

Han Jianye .

“Painted-Pottery road” and early eastern and western cultural contract

[J]. Archaeology and Cultural Relics, 2013, (1): 28-37.

[本文引用: 3]

韩建业 .

“彩陶之路”与早期中西文化交流

[J]. 考古与文物, 2013, (1): 28-37.

[本文引用: 3]

Wertime T A .

The beginnings of metallurgy: A new look: Arguments over diffusion and independent invention ignore the complex metallurgic crafts leading to iron

[J]. Science, 1973, 182(4 115): 875-887.

[本文引用: 1]

De Ryck I , Adriaens A , Adams F .

An overview of Mesopotamian bronze metallurgy during the 3rd millennium BC

[J]. Journal of Cultural Heritage, 2005, 6(3): 261-268.

[本文引用: 1]

Chernykh E N .

Ancient Metallurgy in the USSR: The Early Metal Age

[M]. Cambridge: Cambridge University Press, 1992: 98-215.

[本文引用: 1]

Linduff K M , Mei J J .

Metallurgy in Ancient Eastern Asia: Retrospect and Prospects

[J]. Journal of World Prehistory, 2009, 22(3): 265-281.

[本文引用: 1]

Li Shuicheng .

Westward Spread of Eastern: The Process of Prehistoric Cultural in Northwestern of China

[M]. Beijing: Cultural Relics Press, 2009.

[本文引用: 1]

李水城 .

东风西渐: 中国西北史前文化之进程

[M]. 北京: 文物出版社, 2009.

[本文引用: 1]

Gansu Provincial Institute of Cultural Relics .

Daliwan Site in Qin’an City: Excavation Report

[M]. Beijing: Cultural Relics Press, 2006: 30-47.

[本文引用: 1]

甘肃省文物考古研究所 .

秦安大地湾: 新石器时代遗址发掘报告

[M]. 北京: 文物出版社, 2006: 30-47.

[本文引用: 1]

McNeill J R , McNeill W H .

The Human Web: A Bird's-eye View of World History

[M]. New York: WW Norton & Company, 2003.

[本文引用: 1]

Kuzʹmina E E , Mari V H .

The Prehistory of the Silk Road

[M]. Philadelphia: University of Pennsylvania Press, 2008.

[本文引用: 1]

Anthony D W .

The Horse, the Wheel, and Language: How Bronze-Age Riders from the Eurasian Steppes Shaped the Modern World

[M]. Princeton: Princeton University Press, 2010: 121-456.

[本文引用: 1]

Riehl S , Zeidi M , Conard N J .

Emergence of agriculture in the foothills of the Zagros Mountains of Iran

[J]. Science, 2013, 341(6 141): 65-67.

[本文引用: 1]

Zeder M A .

Domestication and early agriculture in the Mediterranean Basin: Origins, diffusion, and impact

[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2008, 105(33): 11 597-11 604.

[本文引用: 1]

Zhao Z .

New archaeobotanic data for the study of the origins of agriculture in China

[J]. Current Anthropology, 2011,

52(Suppl

.4): S295-S306.

[本文引用: 1]

Zuo X , Lu H , Jiang L , et al .

Dating rice remains through phytolith carbon-14 study reveals domestication at the beginning of the Holocene

[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2017, 114(25): 6 486-6 491.

[本文引用: 1]

Liu X , Jones P J , Matuzeviciute G M , et al .

From ecological opportunism to multi-cropping: Mapping food globalisation in prehistory

[J]. Quaternary Science Reviews, 2019, 206: 21-28.

[本文引用: 1]

Ren Lele , Dong Guanghui .

The history for origin and diffusion of “Six livestock”

[J]. Chinese Journal of Nature,2016,38(4): 257-262.

[本文引用: 1]

任乐乐, 董广辉 .

“六畜” 的起源和传播历史

[J]. 自然杂志, 2016, 38(4): 257-262.

[本文引用: 1]

Wang T , Wei D , Chang X , et al .

Tianshanbeilu and the Isotopic Millet Road: Reviewing the late Neolithic/Bronze Age radiation of human millet consumption from north China to Europe

[J]. National Science Review, 2017:

nwx015

DOI: 10.1093/nsr/nwx015 .

[本文引用: 1]

Long T , Leipe C , Jin G , et al .

The early history of wheat in China from 14C dating and Bayesian chronological modelling

[J]. Nature Plants, 2018, 4(5): 272-279.

[本文引用: 1]

Dong G .

A new story for wheat into China

[J]. Nature Plants, 2018, 4: 243-244.

[本文引用: 1]

Liu X , Lister D L , Zhao Z , et al .

Correction: Journey to the east: Diverse routes and variable flowering times for wheat and barley en route to prehistoric China

[J]. PloS ONE, 2018, 13(12): e0209518. DOI: 10.1371/journal.pone.0187405 .

[本文引用: 1]

Zeng X , Guo Y , Xu Q , et al .

Origin and evolution of qingke barley in Tibet

[J]. Nature Communications, 2018, 9(1): 5 433. DOI: 10.1038/s41467-018-07920-5 .

[本文引用: 1]

Spengler R N , Frachetti M , Doumani P , et al .

Early agriculture and crop transmission among Bronze Age mobile pastoralists of Central Eurasia

[J]. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 2014, 281(1 783): 2013382. DOI: 10.1098/rspb.2013.3382 .

[本文引用: 2]

Matuzeviciute G M , Staff R A , Hunt H V , et al .

The early chronology of broomcorn millet (Panicum miliaceum) in Europe

[J]. Antiquity, 2013, 87(338): 1 073-1 085.

[本文引用: 1]

Zhou Weizhou , Ding Jingtai .

Dictionary of the Silk Road

[M]. Xi’an: Shaanxi People's Publishing House, 2006.

[本文引用: 1]

周伟洲, 丁景泰 .

丝绸之路大辞典

[M]. 西安: 陕西人民出版社, 2006.

[本文引用: 1]

Yong Jichun .

History of the Silk Roads

[M]. Xi’an: Sanqin Publishing House, 2015.

[本文引用: 1]

雍际春 .

丝绸之路历史沿革

[M]. 西安: 三秦出版社, 2015.

[本文引用: 1]

Chen F , Jia J , Chen J , et al .

A persistent Holocene wetting trend in arid central Asia, with wettest conditions in the late Holocene, revealed by multi-proxy analyses of loess-paleosol sequences in Xinjiang, China

[J]. Quaternary Science Reviews, 2016, 146: 134-146.

[本文引用: 4]

Wang W , Feng Z .

Holocene moisture evolution across the Mongolian Plateau and its surrounding areas: A synthesis of climatic records

[J]. Earth-Science Reviews, 2013, 122: 38-57.

[本文引用: 3]

Cheng H , Spötl C , Breitenbach S F M , et al .

Climate variations of Central Asia on orbital to millennial timescales

[J]. Scientific Reports, 2016, 6: 36 975.

[本文引用: 3]

Chen F , Chen X , Chen J , et al .

Holocene vegetation history, precipitation changes and Indian Summer Monsoon evolution documented from sediments of Xingyun Lake, southwest China

[J]. Journal of Quaternary Science, 2014, 29(7): 661-674.

[本文引用: 1]

Chen F , Chen J , Holmes J , et al .

Moisture changes over the last millennium in arid central Asia: A review, synthesis and comparison with monsoon region

[J]. Quaternary Science Reviews, 2010, 29: 1 055-1 068.

[本文引用: 1]

Chen J , Chen F , Feng S , et al .

Hydroclimatic changes in China and surroundings during the Medieval Climate Anomaly and Little Ice Age: Spatial patterns and possible mechanisms

[J]. Quaternary Science Reviews, 2015, 107: 98-111.

[本文引用: 1]

Chen F , Huang W , Jin L , et al .

Spatiotemporal precipitation variations in the arid Central Asia in the context of global warming

[J]. Science China Earth Science, 2011, 54(12): 1 812-1 821.

[本文引用: 1]

Huang W , Chen J H , Zhang X J , et al .

Definition of the core zone of the “westerlies-dominated climatic regime”, and its controlling factors during the instrumental period

[J]. Science China Earth Sciences, 2015, 58(5): 676-684.

[本文引用: 2]

Chen F , Chen J , Huang W , et al .

Westerlies Asia and monsoonal Asia: Spatiotemporal differences in climate change and possible mechanisms on decadal to sub-orbital timescales

[J]. Earth-Science Reviews, 2019, 192: 337-354.

[本文引用: 3]

Liu X , Rao Z , Shen C , et al .

Holocene solar activity imprint on centennial-to multidecadal-scale hydroclimate oscillations in arid central Asia

[J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres,2019, 124(5): 2 562-2 573.

[本文引用: 1]

Carolin S A , Walker R T , Day C C , et al .

Precise timing of abrupt increase in dust activity in the Middle East coincident with 4.2 ka social change

[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2018, 116(1): 67-72.

[本文引用: 2]

Chen J , Liu J , Zhang X , et al .

Unstable Little Ice Age climate revealed by high-resolution proxy records from northwestern China

[J]. Climate Dynamics, 2019. DOI: 10.1007/s00382-019-04685-5 .

[本文引用: 1]

Zhao J , An C , Huang Y , et al .

Contrasting early Holocene temperature variations between monsoonal East Asia and westerly dominated Central Asia

[J]. Quaternary Science Reviews, 2017, 178: 14-23.

[本文引用: 3]

Huang X , Chen C , Jia W , et al .

Vegetation and climate history reconstructed from an alpine lake in central Tienshan Mountains since 8.5 ka BP

[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2015, 432: 36-48.

[本文引用: 3]

Rao Z , Huang C , Xie L , et al .

Long-term summer warming trend during the Holocene in central Asia indicated by alpine peat α-cellulose δ13C record

[J]. Quaternary Science Reviews, 2019, 203: 56-67.

[本文引用: 3]

Berger A, Loutre M F, Insolation values for the climate of the last 10 million years

[J]. Quaternary Science Review, 1991, 10: 297-317.

[本文引用: 1]

Jin L Y , Chen F H , Morrill C , et al .

Causes of early Holocene desertification in arid central Asia

[J]. Climatic Dynamics, 2012, 38(7/8): 1 577-1 591.

[本文引用: 1]

Carlson A E , Clark P U .

Ice sheet sources of sea level rise and freshwater discharge during the last deglaciation

[J]. Reviews of Geophysics, 2012, 50(4): RG4007. DOI: 10.1029/2011RG000371 .

[本文引用: 1]

Enomoto T , Hoskins B J , Matsuda Y .

The formation mechanism of the Bonin high in August

[J]. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 2003, 129(587): 157-178.

[本文引用: 1]

Ding Q , Wang B .

Circumglobal teleconnection in the Northern Hemisphere summer

[J]. Journal of Climate, 2005, 18(17): 3 483-3 505.

[本文引用: 2]

Chen G S , Huang R H .

Excitation mechanisms of the teleconnection patterns affecting the July precipitation in northwest China

[J]. Journal of Climate, 2012, 25(22): 7 834-7 851.

[本文引用: 2]

Huang W , Feng S , Chen J , et al .

Physical mechanisms of summer precipitation variations in the Tarim Basin in Northwestern China

[J]. Journal of Climate, 2015, 28(9): 3 579-35 91.

[本文引用: 1]

Svendsen L , Hetzinger S , Keenlyside N , et al .

Marine‐based multiproxy reconstruction of Atlantic multidecadal variability

[J]. Geophysical Research Letters, 2014, 41(4): 1 295-1 300.

[本文引用: 1]

Mantua N J , Hare S R , Zhang Y , et al .

A Pacific interdecadal climate oscillation with impacts on salmon production

[J]. Bulletin of the American Meteorological Society, 1997, 78(6): 1 069-1 080.

[本文引用: 1]

Drinkwater K F , Martin M , Iselin M , et al .

The Atlantic Multidecadal Oscillation: Its manifestations and impacts with special emphasis on the Atlantic region north of 60°N

[J]. Journal of Marine Systems, 2014, 133: 117-130. DOI: 10.1016/j.jmarsys.2013.11.001

[本文引用: 1]

Yu L , Furevik T , Otterå O H , et al .

Modulation of the Pacific Decadal Oscillation on the summer precipitation over East China: A comparison of observations to 600-yrs control run of Bergen Climate Model

[J]. Climate Dynamics, 2015, 44(1/2): 475-494.

[本文引用: 1]

Luo F , Li S , Gao Y , et al .

The connection between the Atlantic Multidecadal Oscillation and the Indian Summer Monsoon since the Industrial Revolution is intrinsic to the climate system

[J]. Environmental Research Letter,2018,13(9): 094020. DOI: 10.1088/1748-9326/aade11 .

[本文引用: 1]

Goswami B N , Madhusoodanan M S , Neema C P , et al .

A physical mechanism for North Atlantic SST influence on the Indian summer monsoon

[J]. Geophysical Research Letters, 2006, 33(2): L02706. DOI: 10.1029/2005GL024803 .

[本文引用: 1]

Dai Xingang , Wang Ping , Zhang Kaijing .

A study on precipitation trend and fluctuation mechanism in northwestern China over the past 60 years

[J]. Acta Physica Sinica, 2013, 62(12): 1-11.

[本文引用: 1]

戴新刚, 汪萍, 张凯静 .

近 60 年新疆降水趋势与波动机制分析

[J]. 物理学报, 2013, 62(12): 1-11.

[本文引用: 1]

Huang W , Chen F H , Feng S , et al .

Interannual precipitation variations in the mid-latitude Asia and their association with large-scale atmospheric circulation

[J]. Chinese Science Bulletin, 2013, 58(32): 3 962-3 968.

[本文引用: 1]

Feng S , Hu Q .

Variations in the teleconnection of ENSO and summer rainfall in northern China: A role of the Indian summer monsoon

[J]. Journal of Climate, 2004, 17(24): 4 871-4 881.

[本文引用: 1]

Feng S , Hu Q .

How the North Atlantic Multidecadal Oscillation may have influenced the Indian summer monsoon during the past two millennia

[J]. Geophysical Research Letters, 2008, 35(1): L01707. DOI: 10.1029/2007GL032484 .

[本文引用: 1]

Wei W , Zhang R , Wen M , et al .

Impact of Indian summer monsoon on the South Asian High and its influence on summer rainfall over China

[J]. Climate Dynamics, 2014, 43(5/6): 1 257-1 269.

[本文引用: 1]

Zhang X , Jin L .

Association of the Northern Hemisphere circumglobal teleconnection with the Asian summer monsoon during the Holocene in a transient simulation

[J]. The Holocene, 2016, 26(2): 290-301.

[本文引用: 1]

Huang W , Chang S Q , Xie C L , et al .

Moisture sources of extreme summer precipitation events in North Xinjiang and their relationship with atmospheric circulation

[J]. Advances in Climate Change Research, 2017, 8(1): 12-17.

[本文引用: 1]

Gao Y , Sun J , Li F , et al .

Arctic sea ice and Eurasian climate: A review

[J]. Advances in Atmospheric Sciences, 2015, 32(1): 92-114.

[本文引用: 1]

Miles M W , Divine D V , Furevik T , et al .

A signal of persistent Atlantic multidecadal variability in Arctic sea ice

[J]. Geophysical Research Letters, 2014, 41(2): 463-469.

[本文引用: 1]

Zhang, R. Mechanisms for low-frequency variability of summer Arctic sea ice extent

[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2015, 112(15): 4 570-4 575.

[本文引用: 1]

Johannessen O M , Kuzmina S , Bobylev L P , et al .

Surface air temperature variability and trends in the Arctic: New amplification assessment and regionalization

[J]. Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography, 2016, 68(1): 28 234. DOI: 10.3402/tellusa.v68.28234 .

[本文引用: 1]

Svendsen L , Keenlyside N , Bethke I , et al .

Pacific contribution to the early twentieth-century warming in the Arctic

[J]. Nature Climate Change, 2018, 8(9): 793-797.

[本文引用: 1]

Tokinaga H , Xie S P , Mukougawa H .

Early 20th-century Arctic warming intensified by Pacific and Atlantic multidecadal variability

[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2017, 114(24): 6 227-6 232.

[本文引用: 1]

Li F , Orsolini Y , Wang H , et al .

Atlantic multidecadal oscillation modulates the impacts of Arctic sea ice decline

[J]. Geophysical Research Letters, 2018, 45(5): 2 497-2 506.

[本文引用: 1]

Screen J A , Francis J A .

Contribution of sea-ice loss to Arctic amplification is regulated by Pacific Ocean decadal variability

[J]. Nature Climate Change, 2016, 6(9): 856-860.

[本文引用: 1]

Jia X , Dong G , Li H , et al .

The development of agriculture and its impact on cultural expansion during the late Neolithic in the Western Loess Plateau, China

[J]. The Holocene, 2013, 23(1): 85-92.

[本文引用: 1]

Dong G , Jia X , An C , et al .

Mid-Holocene climate change and its effect on prehistoric cultural evolution in eastern Qinghai Province, China

[J]. Quaternary Research, 2012, 77(1): 23-30.

[本文引用: 1]

Dong G , Wang L , Cui Y , et al .

The spatiotemporal pattern of the Majiayao cultural evolution and its relation to climate change and variety of subsistence strategy during late Neolithic period in Gansu and Qinghai Provinces, northwest China

[J]. Quaternary International, 2013, 316: 155-161.

[本文引用: 1]

Cullen H M , deMenocal P B , Hemming S , et al .

Climate change and the collapse of the Akkadian empire: Evidence from the deep sea

[J]. Geology, 2000, 28(4): 379-382.

[本文引用: 1]

Staubwasser M , Sirocko F , Grootes P M , et al .

Climate change at the 4.2 ka BP termination of the Indus valley civilization and Holocene south Asian monsoon variability

[J]. Geophysical Research Letters, 2003, 30(8): 1 425. DOI: 10.1029/2002GL016822 .

[本文引用: 1]

Dodson J R , Li X , Zhou X , et al .

Origin and spread of wheat in China

[J]. Quaternary Science Reviews, 2013, 72: 108-111.

[本文引用: 1]

Dong G .

Understanding past human-environment interaction from an interdisciplinary perspective

[J]. Science Bulletin, 2018, 63(16): 1 023-1 024.

[本文引用: 1]

Dong G , Ren L , Jia X , et al .

Chronology and subsistence strategy of Nuomuhong Culture in the Tibetan Plateau

[J]. Quaternary International, 2016, 426: 42-49.

[本文引用: 1]

Yang Y , Dong G , Zhang S , et al .

Copper content in anthropogenic sediments as a tracer for detecting smelting activities and its impact on environment during prehistoric period in Hexi Corridor, Northwest China

[J]. The Holocene, 2017, 27(2): 282-291.

[本文引用: 1]

Zhang S , Yang Y , Storozum M J , et al .

Copper smelting and sediment pollution in Bronze Age China: A case study in the Hexi corridor, Northwest China

[J]. Catena, 2017, 156: 92-101.

[本文引用: 1]

Huang X , Liu S , Dong G , et al .

Early human impacts on vegetation on the northeastern Qinghai-Tibetan Plateau during the middle to late Holocene

[J]. Progress in Physical Geography, 2017, 41(3): 286-301.

[本文引用: 1]

Shen H , Zhou X , Zhao K , et al .

Wood types and human impact between 4300 and 2400 yr BP in the Hexi Corridor, NW China, inferred from charcoal records

[J]. The Holocene, 2018, 28(4): 629-639.

[本文引用: 1]

Tan Jingze , Li Liming , Zhang Jianbo , et al .

Craniometrical evidence for population admixture between Eastern and Western Eurasians in Bronze Age southwest Xinjiang

[J]. Chinese Science Bulletin, 2013, 58(3): 299-306.

[本文引用: 1]

谭婧泽, 李黎明, 张建波, .

新疆西南部青铜时代欧亚东西方人群混合的颅骨测量学证据

[J]. 科学通报, 2012, 57(28): 2 666-2 673.

[本文引用: 1]

Shao Huiqiu .

The Development of the Pre-historic Cultures in Xinjiang and the Interaction with Neighbor Cultures

[M]. Beijing: Science Press, 2010.

[本文引用: 1]

邵会秋 .

新疆史前时期文化格局的演进及其与周邻文化的关系

[M]. 北京: 科学出版社, 2010.

[本文引用: 1]

An Chengbang , Wang Wei , Duan Futao , et al .

Environmental changes and cultural exchange between East and West along the Silk Road in arid Central Asia

[J]. Acta Geographica Sinica, 2017, 72(5): 875-891.

[本文引用: 2]

安成邦, 王伟, 段阜涛, .

亚洲中部干旱区丝绸之路沿线环境演化与东西方文化交流

[J]. 地理学报, 2017, 72(5): 875-891.

[本文引用: 2]

Li H , Liu F , Cui Y , et al .

Human settlement and its influencing factors during the historical period in an oasis-desert transition zone of Dunhuang, Hexi Corridor, northwest China

[J]. Quaternary International, 2017, 458: 113-122.

[本文引用: 1]

Shi Z , Chen T , Storozum M J , et al .

Environmental and social factors influencing the spatiotemporal variation of archaeological sites during the historical period in the Heihe River Basin, northwest China

[J]. Quaternary International,2019,

in press

DOI: 10.1016/j.quaint.2018.12.016 .

[本文引用: 1]

Qin X , Liu J , Jia H , et al .

New evidence of agricultural activity and environmental change associated with the ancient Loulan kingdom, China, around 1500 years ago

[J]. The Holocene, 2012, 22(1): 53-61.

[本文引用: 1]

Cai Y , Chiang J C H , Breitenbach S F M , et al .

Holocene moisture changes in western China, Central Asia, inferred from stalagmites

[J]. Quaternary Science Reviews, 2017, 158: 15-28.

[本文引用: 1]

Owczarek P , Opała-Owczarek M , Rahmonov O , et al .

Relationships between loess and the Silk Road reflected by environmental change and its implications for human societies in the area of ancient Panjikent, Central Asia

[J]. Quaternary Research, 2018, 89(3): 691-701.

[本文引用: 1]

Zhang D D , Pei Q , Lee H F , et al .

The pulse of imperial C hina: A quantitative analysis of long-term geopolitical and climatic cycles

[J]. Global Ecology and Biogeography, 2015, 24(1): 87-96.

[本文引用: 1]

Hellenthal G , Busby G B J , Band G , et al .

A genetic atlas of human admixture history

[J]. Science, 2014, 343(6 172): 747-751.

[本文引用: 1]

Pederson N , Hessl A E , Baatarbileg N , et al .

Pluvials, droughts, the Mongol Empire, and modern Mongolia

[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2014, 111(12): 4 375-4 379.

[本文引用: 1]

Schmid B V , Büntgen U , Easterday W R , et al .

Climate-driven introduction of the Black Death and successive plague reintroductions into Europe

[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2015, 112(10): 3 020-3 025.

[本文引用: 1]

Chen F , Wang J , Jin L , et al .

Rapid warming in mid-latitude central Asia for the past 100 years

[J]. Frontiers of Earth Science in China, 2009, 3(1): 42. DOI: 10.1007/s11707-009-0013-9 .

[本文引用: 1]

Brohan P , Kennedy J J , Harris I , et al .

Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: A new data set from 1850

[J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2006, 111(D12): D12106. DOI: 10.1029/2005JD00 6548 .

[本文引用: 1]

Han Delin .

Artificial Oasis in Xinjiang

[M].Beijing: China Environmental Science Press, 2000

[本文引用: 1]

韩德林 .

新疆人工绿洲

[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2000.

[本文引用: 1]

Micklin P P .

Desiccation of the Aral Sea: A water management disaster in the Soviet Union

[J]. Science, 1988, 241(4 870): 1 170-1 176.

[本文引用: 1]

Mirzabaev A , Goedecke J , Dubovyk O , et al .

Economics of Land Degradation in Central Asia

[M]. Berlin: Springer, 2016: 261-290.

[本文引用: 1]

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