持续而稳定的湿润气候促进秦-西汉王朝社会经济繁荣
发表日期:2024-12-28来源：沙漠与沙漠化研究室
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全球变暖对区域和全球降水模式的深远影响已受到广泛关注。中国秦-西汉时期被视为与现代相似的暖期，但降水变化的具体特征仍不明确，难以精确评估其对生态环境和社会经济的具体影响。利用树轮多指标重建高精度降水序列为解答这一科学问题提供了契机。
研究团队通过对甘肃省白银市黄湾汉墓的样品进行采集、树种鉴定和定年分析，建立了基本涵盖秦-西汉时期的树轮宽度和稳定同位素序列。该成果发表于国际知名学术期刊Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）。
结果显示，与现代油松相比，同龄古木油松的轮宽更宽（22%-30%）、方差更小、一阶自相关更高、平均敏感度更低，且稳定同位素值更低、方差更小。这些证据表明，秦-西汉时期的气候条件更加稳定且有利于树木生长。在校准时段（1951-2015 CE），树轮稳定碳同位素序列与靖远地区年降水量（上年8月至当年7月）显著相关（r = 0.57，p < 0.01），解释了器测记录32%的方差。据此重建了秦-西汉时期（270-77 BCE）和1750年以来的降水变化历史。该重建序列不仅能够反映农牧交错带的降水变化，还能够指示中国北方区域大范围的降水变化。
研究发现，秦-西汉时期农牧交错带的年降水量较现代增加约18%–34%，使得农牧交错带向西北推移约60–100公里。这一变化对生态环境和社会经济发展产生了深远影响。比如：河西地区湖泊广泛发育；关中地区出现大规模水稻种植；物候时序调整（如先“谷雨”后“清明”）；屯田政策实施；以及人类定居点向西北迁移。这些有利的气候条件显著扩大了农耕面积，促进粮食增产和农业丰收，进而推动秦-西汉时期的社会经济繁荣。
此外，秦-西汉时期的暖湿气候为未来气候演变趋势预测提供了一个历史相似型。在全球变暖的背景下，中国西北新疆地区自20世纪80年代后期出现类似的变湿趋势，该趋势已持续近四十年，并逐步向东更广泛的区域扩展。以古鉴今，这一气候变化需引起高度重视，以便科学统筹规划，趋利避害，最大程度地利用这一变化所带来的生态环境效益。
该研究成果提升了对秦-西汉时期降水特征的刻画精度，也为古气候模拟提供了检验证据，有望改进未来区域气候预测的可信度，还为制定相应的适应措施提供了科学依据。
中国科学院西北生态环境资源研究院秦春高级工程师是本文的第一作者，南京大学杨保教授与挪威奥斯陆大学Nils Chr. Stenseth教授为本文共同通讯作者。参与该项工作的还有来自德国、英国、美国、瑞典、俄罗斯、捷克、瑞士、奥地利的国际知名教授及南京大学等国内著名专家。
这项工作受国家自然科学基金项目，the Belmont Forum and the Joint Programming Initiative-Climate，Collaborative Research Action项目等共同资助。
论文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2415294121
基于古木和现代油松样品稳定碳同位素年表重建的年降水（黑线）和器测年降水记录（紫线）
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