历史时期晋北森林生态系统变迁研究

王晓军，王亚文，张 鸾，张晓彤，李茹梦

(1.山西大学 黄土高原研究所，山西 太原 030006；2.山西大学 环境与资源学院，山西 太原 030006； 3.国家住宅与居住环境工程技术研究中心,北京 100044)

历史时期晋北森林生态系统变迁研究

王晓军1,2，王亚文1，张 鸾1，张晓彤3，李茹梦2

(1.山西大学 黄土高原研究所，山西 太原 030006；2.山西大学 环境与资源学院，山西 太原 030006； 3.国家住宅与居住环境工程技术研究中心,北京 100044)

通过对现有历史资料的分析，结合已有研究成果，对我国晋北6个典型历史时期森林生态系统的系统状况、发展诱因、系统后果及系统运动进行了全面的分析研究。研究表明，除建国后晋北森林稍有恢复外，历史上晋北的森林生态系统随时间的推移退化程度越来越高，而人类活动是导致晋北森林退化的根本原因。人类活动对晋北森林生态系统的破坏由易到难、由近至远，破坏的大体顺序是由平川盆地至低山区，由低山区至高山区，直至山区森林被摧毁殆尽。

森林生态系统；历史时期；变迁格局；人类活动

0 引言

近年来，生态系统的历史、生态系统组成部分的历史以及生态危机的历史，正变得越来越重要[1]。有关区域尺度森林生态系统的历史变迁问题，是学术界研究的热点[2]。据研究，11世纪中期至13世纪晚期中欧与东欧的人口增长导致了严重的森林退化[3]；17世纪初至20世纪初欧洲殖民者向北美的殖民化导致了大规模的森林退化[4]；4000多年间，由于人口增长和人为不合理活动，我国的森林覆盖率约由60%下降到10%左右[5]。可见，森林生态系统的变迁与人为活动密切相关，其退化不是一瞬间导致的，而是在漫长的历史进程中逐渐形成的。对于生态系统历史的研究，属于历史生态学(historical ecology)、生态史(ecological history)、历史变域(historical range of variability)等学科领域内[6-9]，这类研究均借鉴多学科领域的知识研究生态系统，通过对以往类似问题的研究增强对现状的认识[10]。西蒙斯[11]在《改变地表》一书中就采用了不同的、主要以年代为顺序的研究方法来评述人类对自然环境的影响。总体来说，人类对森林的砍伐与清理极大地改变了历史时期的植被[12]。

地处我国北方农牧交错带偏农区的晋北地区生态环境较为脆弱，其历史时期的森林状况及其成因备受争议。晋北处于黄土高原东北边缘，一些学者认为黄土高原为干旱草原，过去没有森林，另一些学者认为黄土高原过去必然存在森林[13-14]。史念海[15]结合史料考证和实地考察，论证了黄河中游在历史时期存在广泛的森林，后经历了历朝历代的破坏而退化。关于生态系统退化的原因不同学者仍有不同的看法，对于自然因素和人为因素的影响各有侧重[16-18]。

本研究综合历史生态学的观点和方法，搜集诸多历史文献资料研究历史时期晋北森林生态系统的变迁，评述变迁发生的原因及生态系统在受到干扰之后的运动方向，揭示历史时期晋北森林生态系统变迁的格局，为生态建设工作提供历史依据。

1 晋北森林生态系统现况

这里提及的晋北是指山西省北部(38°39′～40°44′N，110°56′～114°32′E)，地处内、外长城之间，其行政范围包括忻州市、朔州市、大同市共19个县(区)(图1)。该区域地处我国北方农牧交错带偏南地区，自北向南由温带半干旱气候向温带半湿润气候过渡，降水集中在夏季，春冬季节干旱。降水少，蒸发多，水热分布不均。

图1 研究区范围及位置示意图

为了与历史时期晋北森林生态系统状况进行对比，有必要分析晋北森林生态系统的现况。晋北森林在解放初被采伐殆尽，建国后经过几十年的人工发展，林地稍有恢复。据2014年森林资源统计结果，晋北林地面积75.18万hm2，占其总面积的23.68%。总体来说，现代晋北的森林生态系统较为简单，天然林不够丰富，人工林较少且较单一，土壤较贫瘠，还有一定的盐渍化现象。其中，林地以人工森林生态系统为主，主要种植樟子松、油松、新疆杨、小叶杨等大面积纯林，树种结构较为单一；林地中少数为天然次生林，是五台山、管涔山等山区的少数残留林经过几十年的恢复而形成的。

2 研究方法

为研究历史时期晋北森林生态系统的变迁，本研究搜集了与生态环境相关的诸多历史文献资料，基于历史生态学的观点，对各历史时期晋北森林生态系统的系统状况进行了研究和判定，并从这些史料中挖掘形成该时期系统状况的发展诱因。在挖掘诱因的过程中，关注不同人为活动对森林的干扰导致的系统后果，综合前一时期的系统后果及后一时期的系统状况归纳受人为活动影响之后森林生态系统的运动方向。综上，在研究了6个历史时期森林生态系统的状况和诱因之后，对系统状况、发展诱因、系统后果、运动方向进行了提炼总结，整理出历史时期晋北森林生态系统变迁的格局。

3 各历史时期晋北森林生态系统状况

3.1 秦汉时期：原始森林生态系统

本期从公元前222年到公元后265年，共486年。这一时期晋北平川盆地的森林开始遭受明显破坏。其中秦朝仅有15年，曹魏也仅有45年，历时均不长，对本区森林生态系统的变迁影响不大，主要是西汉和东汉时期对本区森林造成了较大的破坏。破坏森林的主要原因如下。

(1)人口大增，森林任民采伐。据《中国人口史》[19]记载，西汉后期元始二年，全国人口达到5800余万，今山西省境内为286.1万余，代郡在晋北境内的9个县共约14万人，雁门郡在晋北境内的12个县共约25.2万人，推估当时晋北全境多于39万人。从西汉中叶到东汉前期200多年的繁荣期，晋北县邑和人口大增，人为活动领域扩大很多。汉朝允许人们随意采伐森林；东汉、曹魏仍继续采取“山林池陂，任民采取”的弛禁政策，导致人们生活区域附近及大道附近的森林遭到砍伐。

(2)养马业发展。秦汉之际，本区牧马业已具相当规模。西汉与匈奴大规模作战，主要是用骑兵。骑兵所用军马的牧马基地主要分布在晋北，大行养牧的过程焚烧了平川盆地和缓坡处的森林，使其成为丰盛草原，以供养牧和放牧之需。

(3)农耕业初兴，垦殖面积扩大。在西汉初年，晋北的农耕业开始发展，耕地面积不断扩大。农耕业的兴起使军民驻地附近的森林遭到砍伐，主要是平川盆地的森林被开垦为耕地，屯田为军队提供粮食。

(4)棺椁厚葬成风，消耗木材。汉朝时期，十分盛行厚葬，特别是西汉时的墓葬大多用木材，而且官位越高，墓葬消耗木材越多。所有的官员以及平民死后都会厚葬，砍伐了很多森林木材，但当时晋北森林众多，在居住区附近就可以砍伐到很多不错的木材，人们并不会舍近求远到偏远山区砍伐木材。

(5)战争频繁，屯垦屯牧。两汉时，晋北战争很多，有的战争规模很大，汉朝常在此大量驻军。不仅砍伐森林供日常燃烧，而且在本区屯垦屯牧，破坏了晋北的森林。由于当时的战场并不广阔，因此军事活动仅破坏了城邑附近和大路两侧的森林，并没有毁及广大偏远山区的森林。

3.2 西晋-北周时期：人为毁坏的森林生态系统

本期从265年～581年止，共316年。这一时期晋北曾先后被几个王朝或地方割据势力所占据或部分占据。尤其是北魏建都平城后近100年中，晋北成为我国北方政治、经济和文化中心，对本区森林生态系统变迁影响甚大。西晋到北周这300多年间，晋北的森林生态系统在一段时间获得恢复，一段时间又遭受破坏，但从整体来看，破坏的程度远高于恢复的程度，故而本时期晋北的森林面积比秦汉减少。破坏森林的主要原因如下。

(1)人口骤增，人为活动地盘不断扩大。西晋时期，晋北人烟相当稀少。北魏建都平城期间，晋北人口比西汉峰值翻了一番多，有时甚至翻了两番多。人为活动范围因人口的突然增多而不断扩大，导致森林不断被采伐和破坏，数量渐趋减少[20]。

(2)大建城池、宫殿、陵寝、寺宇。北魏定都平城后，为完善都城的建设，在本区开始大建城池、宫殿、陵寝和寺宇，建筑物多高大而且成片成群，消耗了大量的木材，平原被砍伐殆尽，必然导致低山区的森林遭受砍伐。

(3)农耕业与畜牧业兴盛。北魏虽是少数民族建立的政权，但注重学习汉族的生产方式，提倡农耕，为开拓农田的面积，不断焚毁森林垦为农田，使平川盆地森林显著减少。当时的晋北仍是十分重要的畜牧基地，规模不断扩大，为开拓牧地，低山区的森林遭受焚毁。

(4)凿山开道。北魏建都平城后，特别重视开凿道路。道路及附近建筑物的兴建及频繁的使用，毁及沿线两侧山上较多的森林。

3.3 隋唐-辽金元时期：退化的森林生态系统

本期从581年杨坚建立隋朝起，到1369年明军占领大同止，共788年。这一时期晋北森林生态系统在隋唐时期因人烟稀少，萧条荒僻，森林植被得到一定恢复，分布范围有所扩大，质量也有所提高。然而，辽金元时期，本区的政治地位相当重要，森林遭到连续不断的破坏，总趋势是破坏程度越来越剧烈，使晋北森林显著减少，林分质量明显降低。破坏森林的主要原因如下。

(1)人口成倍增加，活动范围成倍扩大。晋北人口在辽代比唐朝翻了几番，金代又一翻再翻，突破百万大关，呈现人丁兴盛高峰，人口数量的剧增使森林明显减少。

(2)连续的“驰山禁”。1100年，朝廷下诏“驰朔州山林之禁”[21]，致使该地山林遭到严重破坏。在连续的“驰山禁”诏许下，低山区森林被采伐殆尽，森林向高山区退缩。直到元末，深高山上还有大片森林。

3.4 明朝时期：残留的森林生态系统

本期从1369年正月明朝大将常遇春攻入大同起，至1644年明大同总兵姜瓖投降清军止，共275年。明朝将本区视为“肩背之地，镇守攸重”，虽然人口增加不多，但人为的备战活动却很频繁，致使明朝的森林生态系统受到很大破坏。破坏森林的主要原因如下。

(1)大筑长城等边防工事，备战活动频繁。自明朝初建，因筑造长城、关堡等防御工程，晋北森林生态系统不断遭受破坏。元朝末年，晋北所剩森林已经不多，经历明朝大量筑造城池营垒等防御工事，搜索砍伐留存于深山高山的一些森林，导致本区森林生态系统被大量摧毁。

(2)军民滥伐成风，焚荒成为定制。由于政策允许，明朝时期本区的商人及驻军对森林进行大肆砍伐。为抵御胡人，皇帝一再下令焚荒，出塞焚烧灌草成为定制。年复一年地按规定隘口、所经路线无遗漏地“且行且焚”。总之，明朝对本区森林生态系统的摧毁十分严重，深山高山森林被大量砍伐。

3.5 清-民国时期：摧毁殆尽的森林生态系统

本期从1644～1949年新中国成立为止，共305年。进入清朝，本区已几乎无林可言，个别偏远高山陡坡存留少许残林，散生树木也极少。由于晋北森林已几乎消亡，故森林生态系统变迁已不再明显，只是植被继续恶化。植被恶化的主要原因如下。

(1)人口持续增加。自1711年颁布了“滋生人丁，永不加赋”诏令后，既鼓励人口生育，又从政策上消除了人口匿报现象，因而人口显著增多。

(2)无休止的陡坡轮耕。由于明朝时对森林植被已摧毁殆尽，到清朝时土地贫瘠化、沙化、盐碱化更为严重，生产能力降低。除长期广种薄收、拓坡粗耕外，人们生活所需的一些零用材也要搜索砍伐仅存的残林树木，致使森林荡然无存[22]。虽然本期已多用煤炭，但交通不便处仍多沿用薪材为燃料，不断去海拔更高处的崎岖陡峻处樵采伐。

3.6 建国后：人工森林生态系统

本期从1949年至今，共68年。60多年来，晋北林业建设虽然走了一些弯路，但总趋势逐步前进，获得很大发展。从历史时期看，植树造林规模前所未有。植被恢复的主要原因如下。

(1)进行四旁绿化和农田林网建设。建国之后，人们在村旁、宅院旁、路旁、水域旁大量植树。70年代开始，在平川盆地着手农田林网建设。到1975年，一些乡村已建成了田成方、树成行的农田林网。

(2)在荒山荒地种植大面积人工林。建国后，每年都不间断地进行大面积造林，使晋北森林面积比建国前约增加了10倍。人工林的大量增加使森林面积显著扩大，天然林虽也有所扩大，但所占比重较少。

3.7 历史时期森林生态系统变迁格局

通过对史料的全面分析研究，从系统状况、发展诱因、系统后果及系统运动4个方面对我国晋北6个典型历史时期森林生态系统的状况进行了提炼总结，得到了历史时期晋北森林生态系统变迁的格局(图2)。

图2 历史时期晋北森林生态系统变迁的格局

3.7.1 系统状况的变迁 历史时期晋北森林生态系统的状况发生了显著变化，由秦汉时期的原始森林生态系统到建国前被摧毁殆尽的森林生态系统，其退化程度越来越高，直至建国后，人们大量植树造林，人工林数量突增，形成了人工恢复形成的森林生态系统，自此晋北森林的退化得到遏制，并获得了一定程度的恢复(图3)。

3.7.2 发展诱因、系统后果及系统运动 历史时期晋北森林生态系统的变迁无一不与人类活动紧密相关，人类活动对森林的重要影响改变了历史时期晋北森林生态系统的状况。除建国后人们植树造林使晋北被破坏的森林得到一定恢复以外，在历史上人类活动是导致晋北森林退化的根本原因。归纳来讲，农牧焚垦、军事破坏及木材外用是晋北森林生态系统被破坏的主要原因。

由于人类活动的不断破坏，晋北的森林渐趋减少，质量渐趋低劣。历史时期人们对森林生态系统的破坏的一般规律是由易到难、由近至远，破坏的大体顺序是由平川盆地至低山区，由低山区至高山区，直至山区森林被摧毁殆尽。

4 结论与讨论

基于史料所进行的上述研究表明，历史上晋北曾经是广袤的森林，森林生态系统完备。自秦汉以来的2000多年间，晋北的森林生态系统持续退化，退化主要是各种人为活动直接导致的。虽然有些历史时期晋北的森林生态系统稍有恢复，但总趋势是退化加剧，直至森林生态系统被摧毁殆尽。

图3 晋北森林生态系统在历史时期的变迁状况

建国后晋北的森林生态系统得到较大发展，森林面积显著扩大。从整个历史时期看，短短的60多年，遏止了本区森林的退化，森林面积逐渐增多，基本上扭转了历史时期森林植被不断被摧毁致使的生态环境恶化趋势，使晋北初步摆脱了生态恶化的历史。虽然当前森林生态系统中天然林所占比重较少，仍主要以人工林为主，树种单一，质量不高，森林生态系统状况仍比较脆弱，但晋北已逐步向生态改善的方向发展。

晋北目前的状况仍处于生态恢复的初期，森林覆盖率约21%[23]，距晋北秦汉时期原始森林生态系统状况仍有较大差距。从历史研究来看，晋北生态建设的潜力空间十分巨大，森林覆盖率及林分质量可进一步提高，因此未来晋北森林生态系统的完善是一个需要长期努力的过程。

许多研究认为，北方农牧交错带生态系统退化的原因是自然因素和人为因素共同作用的结果[24-25]，而本研究通过对各种关于生态环境方面的历史资料及相关文献的研究表明，在我国北方农牧交错带南侧的晋北地区森林生态系统退化的直接原因是各种人为活动，对生态系统不利的各种自然因素也是人为活动造成的后果。正是由于人为活动改变了区域的森林环境，而森林与水文、气候、土壤等因素息息相关，森林的减少导致区域的气候改变，干旱加剧，土壤贫瘠，进而导致森林的进一步减少，使生态系统愈发偏离平衡。

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(责任编辑：管珊红)

Study on Changes of Forest Ecosystem in Northern Shanxi Province in Historical Period

WANG Xiao-jun1,2, WANG Ya-wen1, ZHANG Luan1, ZHANG Xiao-tong3, LI Ru-meng2

(1. Institute of Loess Plateau, Shanxi University, Taiyuan 030006, China; 2. College of Environment and Resources, Shanxi University, Taiyuan 030006, China; 3. National Engineering Research Center for Housing and Residential Environment, Beijing 100044, China)

Through the analysis of both existing historical data and existing research results, we thoroughly studied the systematic situation, developmental causes, systematic consequences and systematic movement of forest ecosystem in six typical historical periods of northern Shanxi province in China. The results indicated that: throughout the history, the forest ecosystem in northern Shanxi province degraded more and more seriously except for it got a little recovery after the foundation of China. The human activity was the root cause leading to the degradation of forest ecosystem in northern Shanxi province. The destruction of forest ecosystem in northern Shanxi province caused by human activity became from easy to difficult, and from near to far. The forest ecosystems in the plain and basin were destructed firstly, followed by those in low mountainous area and high mountainous area in sequence.

Forest ecosystem; Historical period; Change pattern; Human activity

2017-05-03

山西省科技重大专项(20121101011)。

王晓军(1968—)，男，山西绛县人，副教授，硕士生导师，博士，主要从事自然资源评价与管理研究。

S718.5

A

1001-8581(2017)09-0116-05