人类生产活动的纬向空间差异一、陆地高纬度带的人类生产活动及其空间格局（一）陆地寒带的人类生产活动及其空间格局由于陆地寒带自然条件严酷，绝大部分地区并不具备人类生存的条件，目前只有很少一部分人生活在北极圈内的寒带，具体的说，包括美国的阿拉斯加北部，俄罗斯的西伯利亚和远东山地北部，斯堪的纳维亚半岛北部，格陵兰岛和加拿大北部等地。而南极大陆则是目前唯一没有定居人口的陆地(科学考察营地除外)。因此，陆地寒带是世界上人口最为稀疏的地区。陆地寒带的当地人类活动主要以初始的渔猎、游牧为主，种植业在该地带几乎绝迹。北极冰原带的当地居民主要是因纽特人(旧称“爱斯基摩人”)，据说是亚洲蒙古人向美洲迁移途中定居在极地地区的一部分。他们生活在加拿大北极群岛沿岸和格陵兰岛。渔猎是其主要的经济活动形式。家族或部族为其主要社会组织方式。随着现代生产力和生活方式的嵌入，因纽特人的渔猎交通工具都已现代化，大部分因纽特人还从分散的定居方式转向较大的村社集中。在亚欧大陆北部的苔原带中，生活着拉普人、雅库特人和楚科奇人，他们除了渔猎之外，还赶着大群的驯鹿游移在苔原上，夏天向北移动，采食苔藓之类的食物，冬天则返回南方的森林，并住在森林里。他们还用钩针捕鱼，也用枪械等猎获野鹿、狐、白鼬及野禽等。在西伯利亚几条大河的下游和楚科奇半岛，驯鹿游牧业相对发达。在其他冰原地带和岛屿，人们也猎获白鲸、海豹、驯鹿、北极熊和北极狐等。当地居民多年来形成的生产、生活方式已同北极地区的生态环境相融合。但这里的矿业开发则对环境构成了威胁，如巴芬岛的铁矿开发(加拿大)，格陵兰岛的铅矿开发(丹麦)，通古斯、勒拿、太梅尔的煤田开发(俄罗斯)，以及瑞典北部的铁矿开发和挪威斯瓦巴德岛的煤田开发等。（二）陆地亚寒带的人类生产活动及其空间格局1.主要自然资源陆地亚寒带主要分布在加拿大、北欧和俄罗斯的中北部。这里自然资源十分丰富，主要自然资源为森林资源和矿产资源。从森林资源上看，陆地亚寒带的针叶林是世界上两大木材产区之一，1994 年森林面积约占世界森林总面积 42%(见表 4.1.1）。 资料来源：根据“Geography of the World’s Major Regions”和《世界农业地理总论》(张同铸主编)整理而来。表中森林面积为郁闭森林面积，下同。 从矿产资源上看，陆地亚寒带主要为加拿大地盾、北欧地台、俄罗斯地台和西伯利亚地台分布区及地槽褶皱分布区，矿产资源十分丰富。其中加拿大地盾区，由于前寒武纪岩层广泛出露，矿藏组成的基本特点以金属矿产为主，较为重要的有铁、金、铂、镍、铜、铅、锌、银等，这里有北美的大铁矿区拉布拉多—魁北克铁矿区和苏必利尔湖铁矿区，还分布有具世界意义的萨德伯里镍—铜矿床，以及北美最大的铀矿。此外，在阿巴拉契亚古生代褶皱带还分布有各种金属矿和煤矿；北欧地台区同加拿大地盾一样，在芬诺斯堪地亚前寒武纪地区拥有众多不同的矿产资源，在斯堪的纳维亚的加东里褶皱山脉区也是如此，整个北欧地区主要矿产资源为铁、铜、铅、锌、钍等。在俄罗斯地台和西伯利亚地台及地槽区内，蕴藏着丰富的金属矿床，也蕴 藏着巨大的能源矿藏。这里有世界最大的铁矿区库尔斯克磁力异常区，以及乌拉尔、西伯利亚铁矿区。煤炭主要分布在贝加尔湖与土尔盖拗陷之间的伊尔库次克、坎斯克—阿钦斯克、库兹巴斯及叶尼塞河以东、北纬 60 以北的寒带区域的通古斯、勒拿和太梅尔。石油和天然气主要分布在西西伯利亚(以秋明油田最大)及伏尔加—乌拉尔地区。2.主要人类生产活动及其空间格局陆地亚寒带地区主要为针叶林所占据，因此相对于针叶林带的幅员面积而言，耕地面积不大，但由于俄罗斯和加拿大都是世界领土大国，且人口密度低，所以该带人均拥有耕地在世界上名列前茅。农业用地总面积因人口稀少与此带的陆域相比较仍属有限开发，所以农业对原生环境的破坏作用不大。值得指出的是，随着热量条件的改善，从此带向南，人口及农业的规模扩大，原生的自然环境大大萎缩，且受到严重干扰。俄罗斯的亚寒带地区由于位于亚欧大陆的中东部，受海洋调节较小，因而气候相对寒冷，该地带的农作物主要是大麦、黑麦、亚麻、马铃薯等；加拿大的亚寒带受海洋调节较大，气候较为温暖，以小麦种植为主，并且乳、肉产品丰富，成为世界上主要农产品的生产国和出口国；北欧各国家除丹麦耕地占国土面积的 60%左右外，其它国家的耕地占国土面积都不足 10%，其主要农产品为大麦、燕麦、小麦、裸麦和马铃薯等。由于森林资源丰富，因而森林采伐业是陆地亚寒带的传统产业部门之一。俄罗斯的森林采伐工业历史悠久，20 年世纪 50 年代之前主要集中在中央区和西北区，形成了以北部的卡累利阿、阿尔汉格尔斯克和克姆地区为中心的森林工业中心。20 世纪 70 年代中期以后，主要向西伯利亚、乌拉尔和远东地区发展，目前采伐量仅次于美国居世界第二位。尽管如此，其原木采伐量仅占世界的 6%左右(1993 年)，与其占世界约 30%的森林面积相比采伐量并不大。加拿大历史上是由英国殖民建立起来的移民国家，第一次世界大战后，又在美国资本控制下发展，加拿大一直是林矿产品的净出口国之一。在 20 世纪 60~70 年代一直是世界上最大的林产品出口国。原木采伐量占世界的 5.3%，低于其森林面积占世界的 9.2%的水平。北欧国家的森林采伐业也由来已久，“原始森林”(不包括天然次生林)目前仅限于北部的少数地区存在，森林大量采伐的原因是纸浆工业和其他木材加工业的发展。其原木采伐量占世界的 3.3%，虽然高于其森林面积占世界的 1.6%的水平，但与其人均森林面积占有量(约 2.2hm2)相比并不高。由上可见，陆地亚寒带的森林资源一直是世界原木和木材加工产品的原料基地。但根据联合国粮农组织的近期报告称，从 20 世纪 80 年代以来，亚寒带针叶林的面积非但没有缩小，却增加了 2%；而阔叶林的面积却下降了 2%。这主要是因为针叶林主要分布在发达国家，其比较注意采育平衡和人工造林的发展。而人工抚育阔叶林的生长量要明显小于因市场对硬阔材种的需求而产生的采伐量。 由于矿产资源丰富，因此采掘业是陆地亚寒带又一传统产业部门。俄罗斯的采掘业集中于能源矿产和金属矿产的开发上。俄罗斯是世界上能源资源最丰富的国家之一，是能源自给有余的国家。但能源矿藏的地理分布很不平衡，西部地区(主要指乌拉尔山以西的欧洲部分)拥有全国人口的 4/5 和工业产值的 4/5 及能源消耗量的 4/5，但这里经过长期大规模开采，现有能源资源量不到全国的 10%。经济不发达的东部地区却占全国能源资源的 90%。在 20 世纪 70 年代以前，俄罗斯能源产量的绝大部分产自西部，到 80 年代，东部的能源产量全部超过西部。加拿大的采掘业也很发达，是世界上最大的矿产原料净出口国之一，金属矿和有色金属出口值占世界首位，其能源资源也十分丰富，是世界上重要油、气生产国之一。加拿大采矿业基本由外国资本控制，20 世纪 60 年代以来其 3/5 的采矿业来自外资，其中美国资本占 80%；相对于俄罗斯和加拿大而言，北欧采掘业地位较低，主要以铁矿开采为主。除森林采伐工业和采掘业外，陆地亚寒带的主要国家还积极发展资源加工型工业。如在俄罗斯的亚寒带地区就形成了以能源工业、冶金机械工业、石油化工工业为主的重工业地带。陆地亚寒带虽然有比较大规模的人类资源开发活动，但由于热量条件不足，季节性冻土和永久性冻土带广为分布，相对低温使蒸发不旺，又使地表水积留形成大面积湿地，加之北冰洋水系在此带形成广阔的河口低地，与冰期遗留下的水面一起形成大面积的湖沼，从而大大限制了人类的农牧业开发。 低温虽然会使自然环境下的生态系统相当脆弱，但水分条件好和有限的人类开发则使这里可以维持较好的生态环境。发达国家足够的经济自给、技术开发能力和较早形成的保护环境的传统，也对亚寒带的生态环境产生积极影响。从亚寒带向南，我们会看到随着热量条件的变化，传统农牧业开发的强度在增加，以传统农牧业为主导产业的发展中国家的数量在增加，各个自然带的生态环境问题随之增加。二、陆地中纬度带的人类生产活动及其空间格局（一）陆地中纬度带人类生产活动的地域差异陆地中纬度气候带是地球上人口密度最高的地带。陆地的东、西沿岸地区是最适合于人类生存之地。在人类历史上，这里不仅有着四大文明发祥地的古埃及尼罗河流域、阿拉伯半岛上的两河流域、南亚次大陆上的印度河—恒河流域和我国的黄河流域，而且也是世界工业革命的发源地。今天世界上主要的工业发达国家都集中于该地带。应该说，陆地中纬度气候带是全球人地关系程度最深，也是最为复杂的地带。由于陆地中纬度气候带的自然环境和地理区位客观存在着地域差异，从而也影响到人类生产活动的地域差异。在农业社会，人类的生产活动集中于农业生产，农业自然条件是农业生产地域差异的基础。在工业社会，人类的生产活动集中于工业生产，这时工业生产的集中性特点和工业资源的地域分异直接影响到工业生产的地域分布，人类的工业生产日益向资源地、消费地和区位条件优越的沿海地区等集中。随着科技革命的不断发展，新的产业的产生、新的资源的利用等，又使人类生产活动的地域差异趋于复杂化。我们今天所见到的丰富多彩的世界，主要是中纬度地带人地关系不断复杂化的表现。1. 陆地中纬度气候带人类农业生产活动的地域差异（1）陆地温带农业生产活动及其地域差异陆地温带的农业生产活动有着悠久的历史。在水热土条件及其组合适宜的地区，原始植被基本被破坏殆尽，为人工栽培植被所代替，仅在局部地段或深远山区，尚有原始植被保存。由于陆地温带的自然环境主要呈东西向变化，所以在陆地温带形成了主要依水分状况变化的农业生产类型。当然，其他社会经济因素也影响了农业生产类型的形成，在此不做叙述。陆地温带农业生产活动的地域差异主要与气候类型有关。在东亚的温带大陆性季风气候区(包括中国华北、东北，朝鲜北部和日本北部广大地区)，人们根据各地农业自然条件的不同，种植玉米、高粱、小麦、大豆等作物。并利用季风这种自然的特殊恩惠，在高温多雨的夏季，把高产的水稻、玉米等农作物推向较高纬度。形成了以谷物经营制和块根作物栽培制为主的耕作业系统。一个值得重视的现象是，全球气候变暖（无论其原因如何）在东亚温带大陆上的表现是气候的变干。降水量的减少与气温的攀升使这里几千年以来形成的深度农业开发面临明显的水分条件恶化的趋势。我国中原地区的文明相对于水分条件更好的江南的衰落，和人口，城镇、农田对生态环境的压力，使我们必须思考这里的可持续发展问题。由于农业文明的历史不长，且人口密度较小和气候相对湿润，北美和欧洲的陆地中纬度温带的人地关系状况要好得多。在北美的温带大陆性湿润气候区(包括美国北纬 35 以北、西经 100 以东的地区和加拿大东南部的五大湖沿岸省区)。该区农业生产仅有 400 年左右的时间。18 世纪中叶以前，发展比较缓慢，19 世纪以后，先后在这里建设了许多家庭农场和大型种植园。20 世纪以后，随着这里工业的发达，人口的集中，城市的绵延，逐步形成了以乳酪、蔬菜为主的乳用畜牧业带和玉米与肉用畜牧业带，以就近供应消费市场。除了牧业农场、饲料农场、谷物农场、果蔬农场外，在加拿大的五大湖沿岸的魁北克省、安大略省还有烟草生产。形成了以商业性牛奶业、蔬菜业为主的混合农业系统。在欧洲西部的温带海洋性气候和大陆性湿润气候区。由于冬季温和，夏季凉爽。对饲草的生长有利，因而畜牧业较发达。而且这种草场畜牧业的生产方式与温带草原畜牧业相比较，对自然植被的消耗要小得多，尽管其生产力很发达，但湿润条件下的植物群落没有受到深度破坏。同时，这里秋季漫长的特点又适应于谷 物的种植和粮草作物的栽培，种植的作物以甜草、马铃薯等块根块茎作物和谷类作物为主。从占优势的农业经营类型看，本区属于耕作业系统的谷物经营制、块根作物栽培制和草田轮作制。广泛分布于亚欧大陆中部、北美大陆中西部(西经 100 以西、北纬 35 以北)及南美洲南部的温带大陆性干旱和半干旱气候区。由于气温年较差较大，降水又偏少，干旱已成为农业分布的限制因素，而持续的农业开发则对地带生态环境提出挑战。在一些水源较有保证的地区，可以经营旱作农业或灌溉农业(包括绿洲农业)，但大部分地区更适合于畜牧业经营。从目前本地带占优势的农业经营类型看，主要有草地系统的牧场放牧制(欧亚大陆中部和南美洲南部)、大农场经营制(北美洲中西部)、耕作业系统的谷物业经营制(北美洲中部地区)等。此外，在亚洲大陆中西部的中国西北地区只有绿洲农业才具有可持续发展的条件，传统的种植业在生态环境的约束下将走向衰落。 地球上的气候一直不停地呈波浪式演变，冷暖干湿相互交替，变化的周期长短不一，从几十年到几亿年不等。目前为世界科学界所公认的至少有下列时间范围的变化：(1)大冰期与大间冰期气候—时间尺度约为几千万年到几亿年，如震旦纪、二叠纪、第四纪的气候变化等。(2)亚冰期与亚间冰期气候—时间尺度约为几十万年，如第四纪大冰期中仍有几次冰期与间冰期的更替。(3)副冰期与副间冰期气候—时间尺度约为几万年，如欧洲第四纪最后一次寒冷期武木冰期中又可分为几个次一级的冰期和间冰期。 (4)寒冷期(或小冰期)与温暖期(或小间冰期)气候—时间尺度约为几百年到几千年，如冰后期出现的几次气候变化。(5)世纪内的气候—时间尺度不到 100 年，如有人提出 60 年的气候周期。根据时间尺度，地球气候变化史可分为三个阶段：地质时期、历史时期和近代的气候变化。 (一)地质时期的气候变化地质时期气候变化的时间跨度最大，从距今 22 亿年至 1 万年。在漫长的古气候变化过程中，反复经历过几次冷暖干湿的交替变化。总体来说，寒冷时期比温暖时期短，前者每次不过几百万年至几千万年，后者则可延续几亿年。随着气候冷暖干湿的交替变化，冰期与间冰期交替出现，已成为地质时期气候变化的最大特点。自震旦纪以来，全球出现过三次大冰期，即大约 7 亿年前的震旦纪冰期、2 至 3 亿年前的石炭—二叠纪冰期和第四纪冰期。冰期到来时，地表的平均气温降低 5℃左右，冰川的最大范围可达大陆面积的 30%。此外，冰期期间也有转暖和变冷的时期，转暖期称为间冰期，变冷期称为亚冰期。(二)历史时期的气候变化在距今 1 万年左右至 19 世纪末的历史时期的气候变化中，世界气候有两次大的波动：一次是公元前 5000年到公元前 1500 年的最适宜气候期，当时气温比现在高 3~4℃；另一次是自 15 世纪开始的寒冷气候期，当时气温比现在低 1~2℃。竺可祯把我国近五千年来的估计温度与挪威雪线高度的变化进行对比，得出两条曲线变化趋势大体一致的结论，从而表明，亚欧在近 5000 年来的气温变化基本相似。应该说，气候波动是全球性的，尽管世界各地最冷和最暖年份发生的时间有所差异，但气候的冷暖起伏是彼此呼应的。至于历史时期气候的干湿度变化，无论是空间尺度还是时间尺度则均比较小。 (三)近代气候变化近代气候是指最近一二百年有气象观测记录时期的气候。近百年来，气候波动总的趋势是：(1)从 19 世纪末到 20 世纪 40 年代，全球气温曾出现明显的波动上升现象。在北极地区增暖尤为强烈，1919~1928 年间巴伦支海水温比 1912~1918 年间高出 8℃，导致 30 年代在巴伦支海出现过喜热性鱼类。 (2)在 40 年代至 80 年代，世界气候有变冷现象。尤其是进入 60 年代以后，高纬地区气候变冷的趋势更加显著。例如 1968 年冬，原来被大洋所隔的冰岛和格陵兰，竟被冰块连接起来，以至于发生了北极熊从格陵兰岛踏冰漫步到冰岛的罕见现象。(3)进入 70 年代以后，世界气候又趋变暖，特别是 80 年代以后，世界气候增暖的趋势更为突出。有人对近百年来全球平均气温的变化进行研究并得出结论：从 1880 至 1940 年的 60 年间全球年平均气温增加了 0.5℃，从 1940 至 1965 年降低了 0.2℃，然后从 1965 至 1993 年又增暖了 0.5℃。 应该指出的是，南北半球的气候变化趋势存在着差异。北半球的气温变化与全球趋势大致相似，只是升降幅度略有不同，增暖仅出现在冬、春、秋三季。而南半球年平均气温变化则呈波动较小的增长趋势，升温比北半球明显，且各季皆有增暖现象。此外，在全球年均增暖的趋势中，亦有少数地区自 19 世纪以来一直在变冷。可见全球各地近百年来增暖的范围和尺度并不相同。 二、全球气候变化对地表海陆系统的影响全球气候变化是迄今人类遇到的一个最复杂的地球系统科学问题， 这是由于在地球各圈层组成物质中，大气的流动性最强，变动性最大，影响也最广，一处有变，便会很快影响周围环境，甚至全球。另一方面，全球气候变化既包 括气候的自然变化，也包括气候的人为变化，两者相互叠加使气候的振动变得相当复杂，它涉及到多种因子的相互作用和相互影响。因此，对全球气候变化的研究，使地理学走向了地球系统科学研究之路，把大气圈、海洋圈、 生物圈、 岩石圈和人类活动的影响组成统一的气候系统，对气候变化的因果关系进行多学科交叉的深入研讨，这是现阶 段气候变化研究的主要特点。(一)冰期与冰川的作用地质年代气候变化的最大特点是冰期与间冰期交替出现，自然环境的许多方面都要受到强烈影响，如冰川的存在导致地壳负荷下沉，冰川的消融导致地壳卸负上升，冰川还迫使大量植物和动物群的迁移和有选择性的灭绝，并形成了许多新的类型。此外，冰川还改造了河流水系，形成了大量湖泊等。第四纪大冰期中，气温也是冷暖交替出现的。在寒冷时期(即亚冰期)，气温较现代平均约低 8~12℃，雪线下降，冰川前进。在温暖时期(即亚间冰期)，平均气温高于现代约 8~12℃，雪线上升，冰川退缩。在第四纪最大一次亚冰期时，世界大陆有 2/10~3/10 的面积为冰川所覆盖(现代仅为 1/10)，冰川体积可达3300×104km3(现代仅有 1500×104㎞³)。 巨大的冰川对于它所覆盖地区的地形起着很大的改造作用。在距冰川中心较近的地区以侵蚀作用为主，常形成峡湾、U 形谷、羊背石、角峰、刃脊等冰蚀地貌；在距冰川中心较远的地区则以堆积 作用为主，形成终碛丘、鼓丘、蛇形丘等冰碛—冰水地貌。 北美洲的大湖带和欧洲许多湖泊是冰期前的构造谷地，经冰川的刨蚀，加深加宽后积水而成的。冰川还可造成河流改变流向，河湖串联等现象。此外，冰盖区外的黄土堆积也与冰川作用有关。有资料表明，上述 3300×104km3 体积的冰川积结在大陆上，可使海面降低 85 米。随着冰川的扩张，气候带南移，生物群落也随着南移，如第四纪开始时，北极动物群经直布罗陀海峡可来到地中海。又如在黑海之滨克里木的旧石器时代(距今 25 万年以前)地层中曾发现北极狐、北极鹿等残骸化石。 (二)人类活动与全球气候变暖近代全球性的气候变化主要是指气候的明显变暖。而气候变暖被认为与工业革命以来人类活动排放的温室气体剧烈增加，从而导致“强烈温室效应”有关。所谓温室效应本是地球圈层相互作用的必然和必然要求，即行星大气中 CO2 和水汽等对行星所起的类似玻璃暖房的作用。通常，行星接受的太阳辐射和向周围散射的热量会在某一温度值附近达到平衡。但如果行星大气中有较多的 CO2 和水汽，太阳的可见光、紫外线则可自由透过 CO2 和水汽加热行星，行星向外散射的热能常因 CO2 和水汽的吸收和阻挡而返回行星表面，使行星表面温度升高，从而维持较高温度的热平衡。所以，没有温室效应地球的生物圈是不可想象的。观测到的全球增暖现象与大气中 CO2 浓度及其他温室气体含量的增加有很好的对应关系。这种关系一直可以追溯到长期的历史演变过程。由南极冰芯记录分析得出的 16 万年以来的温度、CO2 和甲烷浓度的变化，表现为气候的冷暖变化伴随着温室气体含量的增减。 (三)对后果的估计全球气温升高可能是一种大规模的环境灾难。它将使地球上的冰川和冻土融化，海平面会因此而上升，以致淹没大片陆地。这种危险事实上已经在一部分地区出现。美国宇航局宣布，Topex-Preseidon 科学卫星测出 1993 和 1994 年两年海平面上升速率达 3.9mm/年，相当于近百年海平面上升平均值的 2 倍。此外，1995 年 初已发现南极沿海的几乎每块冰原都在缩小，而且有一座巨大的冰山从冰原上脱离开来。科学家指出，到2100 年左右海平面如果比现在上升了 1m，就将把目前近 1 亿人口居住的沿海城市和村镇都淹没。1995 年 3 月举行的联合国气候大会上，位于太平洋的小岛国的代表强调说，如不采取果断措施，数十年后至少有 7 个岛国将消失在波涛之中。全球变暖的影响对其他地区也很明显，它可引发热浪、飓风、龙卷风和洪水等，目前全球的干旱和洪水事实上都已达到了历史上前所未有的水平。