※ [本文转录自 TY_Research 看板] 发信人: [email protected] (^^), 看板: TY_Research 标 题: [科学发展] 深锁在大鬼湖中的秘密─沈积物与中国人口的对应 发信站: 政大狂狷年少 (Fri May 20 23:58:48 2005) 转信站: ptt!Group.NCTU!grouppost!Group.NCTU!WHSHS 深锁在大鬼湖中的秘密─沈积物与中国人口的对应 < 摘自科学发展月刊369期 2003年9月 30～35页 > 大鬼湖沈积层记载着中国地区气候的变化，也对应了中国人口数度减少的历史。 作者： 陈镇东（国立中山大学 海洋地质及化学研究所 教授） 罗建育（国立海军军官学校 海洋科学学系 教授） -------------------------------------------------------------------------- 气候的变迁对人类政治、经济、社会、文化等方面的影响非常深远，因此建 立过去气候变化的模式，以预测未来百年的气候趋势，已是当前迫切需要研究 的课题。对於古环境变迁的研究而言，湖泊沈积物是相当重要的古气候纪录器， 特别是地处深山，人迹罕至，受到人为干扰较小，沈积物保存较完整的高山湖 泊。 在国科会及环保署的资助下，学者研究了台湾不同海拔高度的湖泊，如嘉明 湖（3,310公尺），天銮池（2,900公尺），撤退池（2,230公尺）、大鬼湖（ 2,150公尺）、小鬼湖（2,040公尺）、翠峰湖（1,850公尺）、鸳鸯湖（1,670 公尺）、莲花池（1,100公尺）、变色池（940公尺）、马棱窟（700公尺）， 及阿公店水库（40公尺）等，发现湖底沈积物的有机质成分可能受当地气候的 影响，其中又以大鬼湖的资料最为完整。 大鬼湖是台湾南部的一个次高山湖泊。由於湖底几乎终年缺氧，沈积物保存 良好，故有利於古气候或古环境的研究。学者们乃藉其湖心沈积物的相对亮度、 碳／氮／硫含量，以及碳／氮、碳／硫和氮／硫比值，探讨距今二千五百年来 的气候变化及其与中国人口消长的关系。 大鬼湖 大鬼湖又名「他罗玛棱池」，位於台湾南部高雄县茂林乡的遥拜山北侧，湖 面标高约2,150公尺。南、北两侧皆以海拔2,400公尺的高山为屏障，地势陡峭， 坡面倾角为24～27度。但东、西两侧却仅是二公尺高的土堤，土堤以外，则是 深邃的山谷。大鬼湖是三个湖串连而成的，彼此以小溪相连。南侧主湖面积最 大也最深，东北侧小湖次之，西北侧小湖最小。主湖的东西最长可达650公尺， 南北最宽约260公尺，三湖面积分别是10.87、2.2和0.9公顷。 平时湖水由主湖流经东北小湖，再到西北小湖，由其西面直泻入山花奴奴溪， 再依次汇入荖浓溪、高屏溪出海。大鬼湖的集水区面积为90.3公顷，大约是湖 面的6.5倍，主湖的湖盆周缘也和集水区地势一样陡峭，坡度约为25度左右。 湖盆平均水深为15.4公尺，在雨季时，最深可达40公尺，乾、湿季湖水位差约 二公尺。另两个小湖水深皆不及二公尺，却常年不枯。 大鬼湖是目前台湾所知最深的天然湖泊，除了冬季时湖面受冷，湖水短暂上 下翻滚，使下层湖水含氧外，在全年大部分的时间里，仅表层湖水含氧。由於 整个湖盆几近无氧状态，湖底沈积物的分解作用及底栖生物的扰动极微，再加 上湖盆陡峭与湖水够深，不易受风扰动，所以湖底沈积物保存良好，可以忠实 地保存沈积时的环境状态。集水区的地层以硬页岩与板岩为主。 沈积物的古气候意义 研究人员在大鬼湖共钻六口井，取得连续的沈积物柱状样本，大部分沈积物 呈深褐色，夹有白色或淡黄色的薄层泥。沈积物的颜色与碳质物含量及成分有 很密切的关系，例如深褐色沈积物的有机碳、氮、硫含量皆很高，比淡黄色层 高约三至五倍，且随着颜色愈深，即相对亮度愈低，而含量愈高。深褐色层的 碳质物成分较类似集水区的高等植物，可能代表较温暖、潮湿的气候。相反地， 淡黄色层较前者致密，碳质物含量较少， 其碳质物成分较偏向水中浮游生物， 可能代表较寒冷、乾燥气候的产物。 http://www.nsc.gov.tw/files/popsc/2003_281/9209-06-02.JPG 大鬼湖沉积物的(a)相对亮度指数及(b)碳物质含量（重量百分比，wt%） 大鬼湖周围集水山区的岩性单调，地形几近封闭，但湖底沈积物的颜色与碳 质物成分竟有如此大的差异，而且有时黑（或深褐）、白（或淡黄）层界面分 明，显示环境的改变相当急遽。因此，由沈积物的颜色和碳质物成分的变化， 可以追溯过去暖湿／冷乾的气候波动。另根据年代测定，此湖沈积速率约每年 0.5毫米。 古气候与中国人口消长的对应 在一三○○～一九五○年期间，此区气候似乎较乾冷，但在一○○○～一三 ○○年期间则较湿暖，两者可分别与全球性的「小冰期」及「中古暖期」相对 应。同时，西元元年、五○○、六五○、九○○、一三五○、一五七○年等主 要的乾冷期，也大多可和中国的乾旱期、寒冷期、高尘暴期，以及秘鲁冰芯所 记录的乾冷期相对应，似乎可表现大尺度的气候变动。目前推测，每逢乾冷时 期，中国的沙尘可能随着气流大量飘送至台湾，而在沈积缓慢且扰动极少的大 鬼湖中保留下来，所以显现低碳质物含量之白色沈积物。 研究显示，大鬼湖沈积物反射光线的相对亮度指数，也与现今台南及旗山两 气象观测站所测得的雨量有直接关系。利用台南站过去一百年的雨量，以及由 文献推估而得的过去三百年的相对亮度指数，对比与大鬼湖相对亮度指数的关 系，可推估大鬼湖过去二千五百年来的雨量变化。有趣的是，中国过去人口的 消长时期与大鬼湖推估的雨量变化，似有相当良好的对应关系。 中国二千五百年来的第一次人口大量减少的时期发生在秦朝，死於饥荒的百 姓远多於战死沙场的士兵，因此全国性饥荒与战乱应为人口减少的主因。 汉武帝晚年时，一方面非生产性的劳役及赋税太重，使得人民荒废农田而逃 亡，再加上赤地千里，沦落到了以人相食的地步。《汉书》中再三提及人口减 半，也就是第二次明显人口下降的时代。 第三次大规模的人口减少出现於王莽天凤年间，即西元十四至十九年。天下 旱霜连年，百谷不成，人相食，人口又由高峰期往下跌。一九三年夏六月，「 寒风如冬时」；一九四年七月大旱，「人相食啖，白骨委积」。到三国鼎立时 期，约二二一年，人口已减少了四分之三，这是第四次人口遽降期。甚至到了 二二五年十月，魏王曹丕以舟师自淮河攻击吴国时，因「是岁大寒，水道冰， 舟不得入江，乃引还」，这是史料上第一次发现有关淮河结冰的纪载。 四二○年开始，南北朝长期对峙，人口相对稳定，到五二○年为极盛时期。 随後的战乱使得南北朝末期，约五五七年，出现第五次人口遽降的趋势。之後 人口回升，到隋炀帝大业五年（六○九年）又达到极盛期。不过，不久之後天 下又大乱了，隋亡时（六一八年）人口第六次遽降。 经过唐朝初期的一百多年盛世，人口增加。不过长期的战争纷扰，加上隋唐 盛世时毫无节制地在黄河上游地区垦殖、破坏草原与森林，造成土壤沙化、水 土流失，使得许多原来水草丰沛，宜农宜牧的地区变成荒漠、秃岭。到天宝十 四年（七五五年）安禄山造反，七五九年史思明称王时，天下大乱，唐朝由盛 而衰，於八二○年时，人口又减少超过一半，此为第七次遽降期。後期虽有回 升，但经过五代的动乱，到了末期，约九六○年，人口又减少，这是第八次遽 降期。 北宋时期人口基本上是稳定成长的，於一一二四年达到前所未有的高峰。随 後，一一二五年金兵第一次南下，到一一四一年岳飞被杀时，全国人口再受影 响，此为第九次遽降期。一一四二年宋金缔和之後，人口再度回升。不过蒙古 兴起後，战争使人口再度跌入谷底，到一二七九年宋亡时，人口第十次大幅度 降低。 元朝人口曾经一度短暂地上升，但元末天下大乱，群雄并起，一二九四年时 又降至谷底。明初人口再持续成长，於一三九八年到达顶点，不过小冰期开始， 一四○四年时又出现第十一次人口遽降期。此後於一六二六年再度回升到高峰。 一六四四年明亡时，有数以千万计的百姓死亡。一六四六～一六四九年四川连 续四年大旱，「全蜀大饥，人相食，逃亡殆尽，畜无遗种」，这是第十二次遽 降期。 顺治後期及康熙年间人口不断上升，於一七九四年人口达到高峰。但当年贵 州作乱，延及湖南，次年湖北白莲教作乱。到嘉庆二年，即一七九七年时，人 口第十三次下降到谷底。 中国人口於一八三○年首度突破四亿。但一八五○年太平天国作乱、一八六 ○年英法联军攻陷北京後，又有回民作乱，一八七○年人口再度下降，这是第 十四次遽降期。一九五九～一九六二间的人口停滞，虽然是肇因於政治动乱， 但是三年的旱灾，可能也有很大的关联。 这些人口、雨量下降的动乱年代，又多与改朝换代时期相符，可能是乾旱导 致灾民铤而走险，造成动乱。此外早期外族入侵，亦是导致战乱的因素之一。 如四二○年晋亡之前後一百年间的五胡乱华，即三三六～四四三年，介於第四、 第五次人口突降期之间，可能是肇因於北方雨量减少，胡人迫於饥饿，只好南 下牧马，这也是气候造成人口下降的间接因素。 ----------------------------------------------------------- 完 ----------- 资料来源： 《科学发展》2003年9月，369期，30～35页 http://www.nsc.gov.tw/files/popsc/2003_281/9209_30-35.pdf -- ╔═══╗ ┼────────────────────────╮ ║狂狷 ║ │＊ Origin：[ 狂 狷 年 少 ] whshs.cs.nccu.edu.tw ╰─╮ ║ 年少║ ┼╮ < IP：140.119.164.16 > ╰─╮ ╚╦═╦╝ ╰ ＊ From：dmtanet.isu.edu.tw ─╨─╨─ ＫＧＢＢＳ ─ ◎ 遨翔"BBS"的狂狷不驯；属於年少的轻狂色彩 ◎ --

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