全新世大暖期7-5Ka.BP中国农业土地利用空间格局研究

发布时间：2020-09-30 21:46

　　全新世大暖期是指间冰期中最暖阶段,这一阶段与人类密切相关,涵盖了未来气候变化的类似特征,这一时期为人类提供了未来气候变化和人类影响与适应研究的理想“相似型”。研究和了解该时期的气候及农业生产状态会对预测未来气候变暖情况下的农业生产提供重要启示。全新世暖期,远古中国进入了有耕作的农业生产阶段,而对彼时农业土地利用的分布格局,则少有文献报道。基于此背景,本文利用前人研究成果重建了全新世大暖期的农业土地利用空间分布格局。旨在为我国先声时期的农业土地利用分布格局提供参考,并为气候变暖后的农业生产和土地利用提供启发,同时也为农业考古提供有益资料。本研究在我国最新的全新世大暖期气温和降水重建结果上,通过建立年均温度与≥10℃年均积温的关系模型反演了全新世大暖期≥10℃年均积温,进而依据该时期广泛种植的农作物(黍、粟、稻)所需水热条件重建出了全新世大暖期中国农业土地利用空间格局。并通过搜集和查阅大量的文献资料,整理出了141个距今7000-5000年的有黍、粟、稻遗存的遗址点,对所划分出的全新世大暖期的农业空间分布格局进行了验证。研究结果表明:(1)全新世大暖期中国≥10℃积温高于现代,高、低值区分界线较现代向南扩展,且内部区域性差异较小;降水量明显高于现代,整体变化幅度较大。(2)在全新世大暖期,我国的黍作种植区从西至东包括改则、那曲、玉树、中卫、兰州、吕梁、呼和浩特、呼伦贝尔,直至漠河边界。粟作种植区域从西到东依次经过了日喀则、拉萨、林芝、甘孜、天水、宝鸡、西安、郑州、石家庄、烟台、沈阳、长春,最东至黑河。在全新世大暖期我国的旱作农业种植区域主要是以黄河流域为中心,并由黄河向南北辐射扩展。秦岭淮河线以南基本上都是稻作的种植区域,种植范围较广,且稻作种植区域基本上是沿长江流域分布,稻作的南界可延伸至中国的最南部地区。(3)全新世大暖期黍、粟混作,粟、稻混作的现象较为普遍。在甘肃省的南部,陕西省东部和山西省西部存在黍、粟混作区。在35oN至33oN之间形成了一个粟、稻混作区,该区域的最北端即稻作区的北界。(4)暖湿条件有利于农业的发展。全新世大暖期温度和降水量高于现今,在暖湿的条件下我国旱作和稻作北界都向北有一定的扩展。
【学位单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：F321.1
【部分图文】：

技术路线图

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年均积温的回归模型，进而反演得到全新世大暖期≥10℃年均积温数据，经过ARCGIS处理最终得到全新世大暖期≥10℃积温和降水的空间分布，在此基础上根据全新世大暖期广泛种植的黍、粟、稻三种作物生长的水热条件来划分出全新世大暖期的农业土地利用空间格局。因此，本文的重点是得到全新世大暖期≥10℃年均积温和降水的空间分布。3.1 中国现代年均气温与降水量空间分布对现代752个站点的逐日气温和降水观测数据进行处理，分别求出各站点的年均气温和年均降水量数据。接下来，对现代752个气象站点五十年间的年均气温和降水数据进行数据探索性分析，发现其不符合正态分布，对其进行Log变换，经Log变换后的年均气温和降水数据基本符合正态分布。用ARCGIS软件对Log变换后的数据进行Kriging插值，得到中国现代年均气温3-1（a）和降水量3-1（b）的空间分布。

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世中期 171 个孢粉点位年均气温与降水量相对于现今的差值。本文有幸获得了吴海斌学者所重建出的171个全新世大暖期孢粉点位的气温和降水与现今的差值数据，数据存储形式为Excel，图3-2为171个孢粉点位的分布示意图。图 3-2 全新世大暖期中国 171 个孢粉点位分布示意图Fig.3-2 Schematic diagram of 171 sporopollen spots of Chinain the Holocene Megathermal分别将差值得到的现代的气温和降水量的空间分布和全新世的171个点相对于现今的气温和降水数据进行提取分析，得到171个孢粉点位现代的气温和降水量数据，在Execl中对其进行和运算，进而得到全新世大暖期171个孢粉点位的气温和降水量数据。接下来，分别对全新世171个孢粉点位的气温和降水量数据进行Kriging差值，得到了全新世大暖期年均气温（3-3a）和降水量（3-3b）的空间分布。

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