近2000年沉积物记录的中国区域人类活动历史

　　近数十年，人类活动深刻地干扰了自然环境，对人类自身也造成了不小的负面影响。有学者提出当今的地球系统的状态已不同于全新世，应该处于一个新的地质时代人类世，强调人类活动对地球系统的影响程度已和自然过程相当，甚至超过了自然过程。
　　随着人类活动的逐渐增强，地球系统从20世纪中期（约1950CE，CommonEra，公元年）开始发生全球尺度的加速变化，这个时间被称为大加速（theGreatAcceleration），国际人类世工作组建议该时间为人类世的起始时间。但学术界对人类世起始时间仍有争议，主要是因为在此之前人类已通过农业生产、矿产开发、聚落建设等对地球环境造成了较大程度的干扰，中国的季风区尤其显著。
　　中国占世界近20的人口，是最大的发展中国家，了解中国区域人类活动的历史演变过程对人类世确立有着重要的意义。本文综述了中国52个陆地和近海沉积物样点、69条人类活动相关代用指标的历史记录。代用指标包括木本孢粉比率、磁化率、总有机碳及其同位素、总氮及其同位素、铅、黑炭、多环芳烃、人工放射性核素、新型材料等。参考胡焕庸线和古代中央王朝直接统治的疆域，将胡焕庸线以东、42N以南定义为核心区，余下的区域定义为边缘区（核心区人口占中国总人口的约90，但面积占不到40，图1）。
　　图1中国的核心区（红色区域）和边缘区（黄色区域）以及通过总结讨论得出的中国人类活动发展的四个历史阶段。图中的ka表示thousandyearsbeforepresent，地质学上present一般指1950CE，如650CE是1950CE前的1300年，可表示为1。3ka。
　　总结发现，近2000年中国发展历史可分成四个历史阶段：（1）2。01。0ka，（2）1。0ka1950CE，（3）19501980CE，（4）1980CE以后（图1）。其中在2。01。0ka，核心区样点的几种代用指标（包括木本孢粉比率、磁化率、有机碳同位素、铅含量）因人类活动的影响开始明显偏离自然背景，不同样点开始偏离的时间不同，指示人类活动有局地性增强的特征；1。0ka1950CE核心区样点的以上指标整体显著偏离自然背景，指示人类活动在核心区有区域性的增强，而同时期边缘区的代用指标的大致保留在自然状态（图2）。
　　19501980CE有机碳（图3）、总氮及其同位素发生显著变化，核心区和边缘区样点无明显差异，指示了中国全区域人类活动明显增强，这些指标的变化主要是受农业、工业活动以及人口增长的影响；1980CE后以上指标的变化进一步增强，同时铅、黑炭、多环芳烃含量急剧增长，反映出中国工业的快速发展以及农业的现代化。其中1950CE中国核心区和边缘区的同步变化与全球大加速时间一致，该时间也是国际人类世工作组所建议的人类世起始时间。
　　以上的四个时期的界线均可对应重大历史事件，同时也对应了生产力或生产关系的重大变革。比如，2。0ka和秦统一六国（221BCE，2。2ka）后中国开始实行中央集权、车同轨政策开始实施时间相近；1。0ka对应宋朝的建立（960CE），当时中国建成了几乎覆盖整个核心区的水路交通网，中国的政治中心因东部运河交通的便利而发生东移；1950CE可对应新中国的成立，同时期有全球大加速，之后经济逐步全球化；1980CE则对应了改革开放，之后中国快速工业化和城镇化。我们提出交通网络和工业化在人类活动的区域影响方面有重要作用。
　　图2部分核心区样点木本孢粉比率（绿色线，可反映植被变化）和磁化率（黑色虚线，可指示风化过程）在2。01。0ka期间开始偏离自然背景（蓝色区），1。0ka后整体显著偏离自然背景（黄色区）；但边缘区样点基本保留在自然状态。
　　图3部分样点的有机碳含量和有机碳同位素（可指示湖泊营养状况和碳循环动态）从1950CE开始有明显变化（黄色区），1980CE后变化加剧（红色区），核心区和边缘区的样点无明显差别。
　　研究成果于2022年8月25日在线发表在ScienceoftheTotalEnvironment，第一作者为博士生江鸿，通讯作者为韩永明研究员。本研究得到国家自然科学基金人类世重大基金（41991250）、中国科学院战略性先导科技专项（XDB40000000）的资助。
　　原文详见：HongJiang，YongmingHan，MeilingGuo，XuehongGong。SedimentaryrecordsofhumanactivitiesinChinaoverthepasttwomillenniaandimplicationsfortheAnthropocene：Areview。ScienceoftheTotalEnvironment，2022，851，158149。http：dx。doi。org10。1016j。scitotenv。2022。158149。
　　原文链接：https：www。sciencedirect。comsciencearticlepiiS0048969722052482？dgcidauthor