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氣候變化與水土流失的關系范文1
(一)唐宋時期氣候的變化對經濟重心南移的影響
在農業社會中，一般說來氣候是決定經濟狀況好壞的主要因素。歷史時期我國氣候的演變大致是冷暖交替，但其總趨勢是由暖變寒，即溫暖期趨短，程度趨弱；寒冷期趨長，程度趨強。七世紀中期氣溫變得高于今天，此種狀況一直持續到十世紀后半葉。十一世紀初氣候轉寒。十二世紀初氣候加劇變寒，氣溫低于現今。十三世紀初氣候開始回暖，但氣溫仍低于現今，這種情況持續到十三世紀后半葉[2]。由此可知唐五代處于溫暖期，而兩宋基本上處于寒冷期。唐宋之際經歷了由暖轉寒的氣候變化。
上述氣候變化影響了糧食作物的生長期。唐五代溫暖期作物的生長期比現今長十天以上，兩宋寒冷期作物的生長期則比現今短[3]。唐人韓鄂在《四時纂要》四月條下已談及麥之貴賤與貯麥之事，而宋太宗、真宗幾次在汴京之郊“觀刈麥”則在五月[4]，說明北宋小麥收獲日期比唐代大大推遲了。唐兩稅法規定夏稅無過六月，秋稅無過十一月。而北宋夏稅納畢期南北三個不同的地區分別為七月十五日、七月三十日、八月五日；秋稅則十二月十五日畢，后又并加一月[5]。此亦可證北宋谷物收獲期大大遲于唐代。南宋時連江南的冬小麥也要遲至五月才成熟[6]。麥收的推遲必影響其他作物的種植，因此一年中總的生長期縮短了。氣候變化的幅度會隨緯度增高而增大，因而北方氣候變遷幅度大于南方，所以兩宋時氣候轉寒所導致的生長期縮短，南方沒有北方嚴重。
氣候變化也影響了糧食作物的產量。在我國，氣溫每變化1℃，產量的變化約為10％。此外年溫普遍升高或下降1℃，冷害的頻數會隨之大量減少或顯著提高，這對產量也有重大影響[7]。唐五代溫暖期北方麥的單位面積產量比前代增長了10．3％，宋金寒冷期則比前代減少了8．3％[8]。但在低緯度地區，溫暖氣候對冬小麥種植反而不利，因為它需要經過春化階段，即一定的低溫條件。所以直到兩宋寒冷期，小麥才在南方普遍種植。水稻是需要高溫的作物，其產量受溫度的影響尤為顯著。低溫不僅影響其發芽，同時也不利于結實，易于增加空秕率。南宋時以長江為界，南北水稻畝產相差懸殊：“大率淮田百畝所收，不及江浙十畝?！盵9]宋代南北普遍變冷，但南方變幅小于北方，加上其他有利條件，因此糧食畝產量普遍高于北方。
氣候變化還影響了糧食作物的分布。年平均氣溫下降2℃，生物的分布區域就要向南移緯度2°~4°，反之亦然。唐五代溫暖期北方農業區向周邊擴展，水稻廣泛分布，關中、伊洛河流域、河內、黃淮平原、幽薊等地都大面積種植水稻。兩宋寒冷期北方農業區南退，水稻種植范圍明顯縮小。除河北平原淀泊地帶、黃淮平原淤灌區在一段時期內較大面積地種植水稻外，北方其他地區的水稻分布均少而分散。北宋和金朝政府都獎勵開發稻田，但終于無法恢復往昔之盛況[10]。然而，轉冷的氣候卻未能阻止南方水稻種植區域的擴大。宋代除長江流域外，閩江、珠江流域也廣植水稻。小麥的種植，雖無證據表明宋代北方種麥少于唐代，但南方種麥大大超過前代，卻無疑問。南宋建炎、紹興年間，江、浙、湖、湘、閩、廣“競種春稼(小麥)，極目不減淮北”叫。其中原因是多方面的，但氣溫較唐代低，有利于小麥的春化，恐亦是緣由之一。
氣候變化對經濟作物的影響也很明顯。自唐前期至南宋，蠶桑業中心逐漸從河南、河北移至江南的太湖地區，桑樹生長的最適溫度為25℃~30℃。南宋年平均溫度比唐代低2℃~4℃，要使種桑養蠶溫度保持與唐代相同水平，蠶桑地區必須向南推移2．2—8個緯度。河南、河北約在北緯34°—38．5°，太湖約在北緯30．5°—31°，兩地相差3~8個緯度，符合上述溫度與緯度變化關系的原則[12]。喜溫果樹的種植范圍也向南移動，如柑桔，唐代種植的北界東起長江中下游北岸，西沿漢水而上向西北延伸，且唐代史料中未找到柑桔凍害的記載。但十二世紀初以后，長江中下游及其以南地區的柑桔多次遭受毀滅性凍害。柑桔是多年生植物，產量隨樹齡而增長，凍害會給生產帶來巨大損失，從而迫使其種植范圍向南退卻[13]。
降雨這一氣候要素的變化也對農業經濟產生重大影響。一百毫米降水量的變化相當于每畝五十公斤水分潛力的變化，而年降水量增加或減少一百毫米，我國東半部的森林農業區會向西北擴展一百公里或向東南退縮一百公里[14]。歷史上千旱期常與寒冷
期重合，在北緯35°—40°地區尤其如此[15]。這樣農業會受到更嚴重的影響。南宋與金對峙時期的北方，恰當既冷且旱時期，黃河流域降雨量普遍減少。南方則不然，長江流域之雨量反見增加。這是由于十二世紀恰為歷史上太陽黑子發現最多之時期，而雨量既可因黑子增加而增進，亦可因黑子增加而減少。長江流域屬前者，黃河流域屬后者。因此這一時期黃河流域雖亢旱，長江流域卻雨雪豐盛[16]。金代北方因缺乏水源，水稻種植更加困難，而華北小麥開花至成熟時期雨量稍遜便會歉收，若遇亢旱則更不可收拾。此間南方農業繼續發展，而北方農業停滯不前乃至趨于衰落，與南北兩地雨量變化的不同趨勢是有密切關系的。
綜上所述，唐宋時期氣候的變化與南北農業的盛衰之間存在著必然的聯系。但因農業還受其他自然、社會因素的制約，情況便頗為復雜。氣候變冷使生長期縮短，北方復種指數因而處于較低水平，即便有品種、技術的改進，仍只能維持一年一熟或兩年三熟。南方自唐以來兩季輪作及稻麥復種發展的趨勢則未受到氣候變冷的太大阻遏。在氣溫降低、雨量減少的雙重作用下，北方單位面積產量明顯下降。南方氣溫變幅小，雨量仍充足，加上其他有利條件，畝產反而有所提高。宋金時期北方繼十六國北朝之后出現第二次改農為牧的，這雖與游牧民族入主中原有關，卻也是農業區在寒冷氣候之下向南推移的表現。南方既未受政權更迭的影響，農業區又可自溫帶向亞熱帶擴展。凡此種種，都有利于南方農業的總體實力超過北方。若進一步深究經濟發展與氣候變化的相互影響，則從宏觀上看古代經濟開發對氣候的影響雖遠不如現代顯著，但從微觀上看人類活動的個別項目對氣候的影響則已是現實的問題。如農田開發后水土流失使地表不能蓄水，改變了地表溫度及水分性質，也就引起近地層氣候的變化。不良耕作方式影響了氣候，而氣候又反過來影響了農業。唐宋時期北方確已有此端倪，南方則要到更晚一些才出現這類問題。
(二)唐宋時期水文的變化對經濟重心南移的影響
水利是農業的命脈。古代水利工程大多是就近利用天然水源，或筑壩蓄水，或修渠灌溉。因此天然淡水水體的存在與否，是決定水利工程從而是決定農業興衰的重要因素。湖泊是淺層淡水的集聚之處，其擴展與湮廢是水文變化的重要表現。以下主要探討湖泊的變遷及其影響。
唐宋時期南北方湖?白變遷的趨勢不同，北方趨于減少、縮小，南方趨于增加、擴大。不同的變化趨勢對農業產生了不同的影響。
歷史時期黃河中下游地區的水資源曾相當豐富，湖泊眾多，星羅棋布，后因氣候變遷及農業開發，水體大量減少，湖泊不斷消亡。試以山西、河北、河南為例，說明其對農業生產的影響。
山西。據《水經注》、《元和郡縣志》、《元豐九域志》的記載，今山西省境內的湖泊，北朝有十六個，唐代有七個，宋代僅有三個。三本書的作者在記載湖泊時取舍標準可能不一樣，但結合泉水、地下水、土壤水分、河流流量等情況加以分析，可知山西的水文變遷確在朝著水資源減少的方向發展。湖泊以越來越快的速度縮小、消失，正是水資源減少較為明顯的表現[17]。這一情況使農田灌溉受到影響，土地承載人口的能力因而下降。晉西南原為人口稠密地區，唐代設有十一個縣，宋代減到七個[18]。自唐至宋，山西的人口數量與密度均處于下降趨勢。水資源減少還使部分地區的農業從集約經營倒退回粗放經營。宋代的山西除汾河河谷以精耕細作占主導地位之外，其余山區大多是刀耕火種[19]。比起唐代，其耕作方式顯然是倒退了。
河北。今河北省西南部北朝時尚有湖、淵、澤、池不下十余處，唐代這一帶湖泊仍不少。河北中部、東北部唐宋之際亦存留不少湖泊淀群。但宋金之后，這些湖泊池淀多數堙滅。如北宋末黃河泛濫，泥沙淤填了河北西南最大的湖泊一一大陸澤；金以后永定河南徙及滹沱河北泛，河北中部的眾多湖淀也被泥沙淤填[20]。這一情況使河北水稻種植由盛轉衰。北宋曾于河北平原中部利用白洋淀一一文安洼這條冀中洼地帶的大小湖泊，大興稻田，“置斗門引淀水灌溉”[21]。這一帶湖泊堙廢后，水稻再無法大面積種植了。兼具蓄洪和灌溉功能的諸多淀泊消失后，河北災害頻率急劇上升。唐五代的343年間，河北有41年遭水災，13年遭旱災，平均6．3年受災一次；宋遼金的319年間，河北有43年遭水災，35年遭旱災，平均4．3年受災一次[22]。河北農業從此一蹶不振，不復昔日發達景象。
河南。宋以前今河南省境內湖澤、陂塘之數不少，黃河兩岸周圍尤多。由于黃河不斷決口、改道，大量泥沙的沉積使這些湖澤、陂塘逐漸被淤沒。特別是南宋紹熙五年(1194)黃河南徙奪淮后，原有湖澤和歷史時期所修人工陂塘大多被堙埋。具有調節水量和灌溉農田功能的湖塘消失后，黃河泛濫時河水四溢于平原，農田倍受其害，干旱時節則農田缺乏灌溉用水，抗旱能力下降。唐時圃田澤、孟諸澤等大湖均有溝渠與黃河相通，其積水面積隨黃河河水的消長而消長，它們堙滅后，不復具有調劑水量的作用，周圍大片農田極易受淹。歷史上有名的芍陂、鴻郄陂等曾長期發揮作用，均可溉田幾十萬畝，它們的堙廢造成灌溉事業的莫大損失[23]。湖澤、陂塘的消失還使河南不復成為水稻栽培的重要地區。唐玄宗時許、豫、陳、亳、壽等州有水田百余屯，占全國屯田九分之一[24]。后唐與北宋也都于洛陽設稻田務。而金代只能在某些低洼積水之處暫時種稻，水退后仍種麥。如興定四年(1220)河南大水，遂命唐、鄧、裕、蔡、息、壽、潁、亳諸州及歸德府有積水處種稻[25]。水源缺乏、水田荒廢，與湖塘消失密切相關。
歷史時期長江中下游地區的水資源一直比較豐富，雖然江河湖泊有所遷徙盈縮，但總的來說水資源并未減少，有的地方淡水水體還有所擴大和增加，亦舉例述之。
洞庭湖地區。東晉南朝時洞庭湖地區由沼澤平原演變為大湖景觀。唐代洞庭湖周回達五百余里，東洞庭水面已開始向西洞庭擴展，赤沙湖有納入洞庭湖的趨勢。宋代洞庭、青草、赤沙三湖已連成一片水域，周回達七八百里，面積比南朝擴大近一倍[26]。湖區屯墾與湖泊水域擴大相伴而行。水域擴大增加了農田灌溉用水，然而近湖農田也易受水淹，人們于是筑堤捍田，又隨泥沙淤積而展開圍墾。唐宋時湖區圍墾從西向東推進，并形成三次。南宋時湖區每年約提供商品糧四十萬擔[27]。今沅澧人湖處，淳熙年間已是“桑麻蔽野，稼穡連云”[28]，肥田盡墾，人煙稠密。唐宋時期洞庭湖的變遷對湖區農業生產起了促進作用。
鄱陽湖地區。鄱陽湖古稱彭蠡湖。唐代其湖周已達二百余公里。唐末五代至北宋，彭蠡湖迅速向東、向南擴展，迫近鄱陽縣城，從而兼有鄱陽湖之稱。宋元時期的鄱陽湖與隋唐時期的彭蠡湖相比，已擴展出一個“彌茫浩渺，與天無際”[29]的鄱陽南湖[30]。由鄱陽湖水系沖積而成的平原約二萬平方公里，唐宋以來這里水利繁興，灌溉便利，成為富庶的魚米之鄉。元?v年間都頡著《鄱陽七談》，“言濱湖蒲魚之利，膏腴七萬頃，柔桑蠶繭之盛”；“言林麓木植之饒，水草蔬果之衍，魚鱉禽畜之富"[31]。湖區的洪州、江州、饒州、南康軍等都是產米重要地區。如洪州“其田宜?p徐，其賦粟輸于京師，為天下最”[32]，乃是漕糧極多的區域。宋代鄱陽湖區產糧基地的形成，是湖泊水域擴大和人們興修水利的共同結果[33]。
太湖地區。太湖面積原先遠較后來為小。唐代太湖人海水路受阻，湖水泛濫，太湖面積因而擴大了。人們排除積水，與水爭地，并疏浚人海通道，創立堤岸水閘，形成歷史上少見的水網。這一過程持續到宋代。宋時太湖面積已達二千平方公里，與漢代相比擴大了三百至四百平方公里。太湖以北以東還分布著許多大小不等的湖泊，其中不少是形成于唐宋時期。湖泊之間，有許多塘、浦互相溝通。水網化的形成促進了灌溉事業的發展，大量土地從而得到開發[34]。太湖地區因此成為重要的產糧基地。中唐時期該地區每年調出稻谷三十萬石以上，占當時北調的南糧總數四分之一至三分之一[35]。宋代太湖平原“原田腴沃，常獲豐穰”[36]，成為我國最富饒的地區之一。而宋代太湖地區圍田的大規模發展，為以圍田為代表的南方水田農業最終超過北方旱地農業作出了極為重要的貢獻。
綜上所述，唐宋時期的水文變化與南北農業的盛衰之間存在著某種因果關系。黃河中下游地區在年度和季節上雨量分布都不均勻，黃土和褐色土的物理性能又較差，因此很早就發展起以防旱保墑為核心的耕作方式，它對地表淺層淡水的依賴程度本來就較南方為甚。宋金以后這一地區湖泊急劇減少，使農田灌溉用水日益缺乏，防旱保墑日益困難。北方農業的優勢便難以保持下去。長江中下游地區氣候較穩定，雨量豐富，然而紅壤物理性能也不佳，且沼澤廣布，多低洼之地，易于積澇。因此當這一地區農業發展起來后，逐漸形成以調節用水、防洪排澇為核心的耕作方式。唐宋以來南方水資源的保持穩定乃至有所增加，在充分供給農田用水的同時也未給防洪排澇造成不可克服的困難。這對南方農業超過北方不能不產生意義重大的影響。必須指出，全新世以來長江中下游地區的湖泊即已呈擴大和增加趨勢，只是到了唐宋時期這一變化才對農業生產起明顯的促進作用。這說明自然地理因素和人類社會因素對于農業的發展來說都是不可或缺的。若進一步探討經濟開發與水文變遷的相互影響，則北方農業開發引起的水土流失導致黃河頻繁泛濫的改道，眾多湖泊因而被淤填，農業因而深受其害。這一因果鏈即此種相互影響之例證。南方農業與水文之間并不存在這種不良的相互影響，故未有此類惡性循環。
(三)唐宋時期植被的變化對經濟重心南移的影響
農業的發展過程就是人工植被代替天然植被的過程。就阻遏土壤侵蝕而言，前者不如后者。并且耕耘疏松了表土，這就不是阻遏而是有助于侵蝕了。加上手工業和建筑業對林木的砍伐，則經濟開發愈早、程度愈高，天然植被的破壞也愈烈。植被變化雖也有自然原因，但與氣候、水文變化相比較，它更多地歸因于人為因素。唐宋時期南北森林普遍受到砍伐，然而北方森林的砍伐此前已持續很長時間，南方森林則在本時期始有較多的砍伐。就森林破壞的程度和范圍而言，北方也更嚴重和廣大。
黃土高原、關中盆地和華北平原是北方農業發展最早的地區，因此森林的破壞也最早。至唐宋時，這種破壞已持續了數千年之久，并已從平地擴展到丘陵山地，最終達到影響生態環境的地步。
在今陜西、寧夏及山西西部、內蒙中西部、甘肅東部這一區域內，唐宋時期由于農田開墾和遠程采伐，平原和山區的森林都受到嚴重破壞。呂梁山原是森林茂密地區，唐時其南端森林已大為減少，主要林區已退縮至其北端。六盤山、隴山、岐山的森林唐時仍不少，但宋時六盤山的森林未見記載，隴山森林大致如舊，而岐山森林已蕩然無存。關中平原唐宋時已幾乎沒有森林[37]。該區域植被的破壞給自身及黃河下游都帶來嚴重惡果。唐代西北墾田大增，雖獲一時之利，卻使黃河含沙量劇增。宋代北方墾田雖趨于減少，但貧苦農民為得到耕地仍在不顧后果地開墾山田：“河東山險，地土平闊處少，高山峻坂并為人戶耕種?！盵38]坡田開墾加劇了水土流失。從唐后期起，黃河結束了自東漢以來的長期安流局面，下游泛濫頻仍，危害嚴重，中游植被的破壞對此實難逃其咎。
今河南省境內，公元前2700年森林覆蓋率為63％。南北朝末年此比率降到四分之一至三分之一。本期內以砍伐熊耳、外方山以北山林為主，豫西、豫南山林尚完好。北宋末河南森林覆蓋率僅為七分之一至六分之一。本期內豫北、豫中山林已消耗殆盡；伏牛山以北山林也所剩無幾，以南則尚有林木，惟大別、桐柏山林木尚完好。冶鐵、陶瓷等耗費巨量木材是唐宋時期的特點。估計每座鐵爐的年耗林量是三百多畝山林，而燒制陶器一百三十斤則費薪百斤。金人占領河南后，因氣候轉寒，極不利于次生林木的恢復，森林植被每況愈下[39]。森林有強大的蓄水保水功能，它能調節地表水流，減輕洪澇。森林破壞導致水旱頻仍。唐代河南道、都畿道已成為自然災害最頻繁的地區。公元624年至741年間，河南道患旱、澇、蝗災三十二次，居全國之首[40]。洛陽在唐代共遭水災二十二次，洛水共泛濫十六次，均居全國前列。究其原因，實與森林過度砍伐造成水土保持破壞有關[41]。
今山東省境內，公元前2700年森林覆蓋率為46％。秦漢時山東人稠地狹之勢有增無已，森林破壞甚于鄰近地區。唐宋時山東人口與墾田再度增加。北宋時京東路(略當今山東省)有耕地近二十六萬頃，即使山區亦開墾殆盡，其戶口居全國第五位，是人口最多的地區之一。本期內森林破壞已趨于惡化。原始森林砍伐殆盡后次生林又遭反復破壞，許多地方已出現光山裸巖。沈括說：“今齊魯間松林盡矣，漸至太行、京西、江南，松山太半皆童矣！”[42]可見山東森林的破壞比他處嚴重。公元1700年山東森林覆蓋率僅為1．3％，為全國倒數第一[43]。唐宋時期山東經濟受森林破壞的影響，最顯著的莫過于手工業因缺乏木料柴薪而趨于衰落。如出海船只本地無法制造，均需由南方船場提供；鹽業產地和管理機構的數目大大少于淮南和江南，不復前代居全國首位之盛況等等。
南方開發較遲，森林的破壞也較遲。東晉以后南方丘陵山地的林木開始被較多地采伐，但因雨量多、氣溫高，植物自我更生能力強，林木被采伐后隨即天然更新。唐宋時采伐量增加，范圍擴大，但對生態環境的影響亦屬局部。
唐代江淮開發程度已很高，但中晚唐時蘇、饒、湖、越、揚州及長沙、豫章的森林資源仍十分豐富，故有“材干筋革，出自江淮”[44]之稱?；?、象一類以森林為棲息之地的動物，唐時仍大量存在于南方。宋代東南丘陵和華南山地均已開發，但虎、象仍出沒于此地。宋時福建漳州漳浦縣“素多象，往往十數為群”[45]；北宋太平興國年間有人報告兩廣境內雷、化、新、白、惠等州“山林有群象”[46]。可見森林仍所在多有。南方人工造林的成就也超過北方。茶葉、毛竹、杉木、油桐、油茶等人工林，分布范圍已由近山深入到高山遠山。
相對完好的南方森林植被比較充分地發揮了調節氣候、蓄保水分和抗御災害的作用。宋代南方雖亦受寒冷的影響，但冷旱兼有的情況不多見，湖?白干涸堙塞的情況亦甚少。南方的自然災害遠較北方為少為輕，極少發生旱澇蝗相繼之事。南方農業得益于此，其優勢日益明顯?！疤K杭熟，天下足”[47]、“蘇湖熟，天下足”[48]等民諺即是反映。南方以木材為原料、燃料的手工行業也相繼凌駕于北方之上。唐代煮鹽業分布地點南方大大超過北方；宋代“海舟以福建為上”[49]；北宋中葉銀、銅、鉛、錫等金屬礦的產量，南方也均高于北方。
綜上所述，唐宋時期南北經濟的消長與兩地植被的優劣明顯相關。唐以前北方發達程度雖長期高于南方，但其開發方式主要限于拓展耕地，故天然植被破壞嚴重。因作物生長期短，人工植被也不免出現間斷空缺。北方生態環境所受的破壞經長期積累，終于在唐宋時期顯露出來，成為南北經濟逆轉的原因之一。南方開發方式有其特點，平原低地多圍墾造田，丘陵山地則多栽種經濟作物。作物生育期相互銜接，人工植被覆蓋完好。尤其是多年生的經濟作物，對地表的覆蓋更佳。南方天然植被雖也遭毀壞，但不嚴重，因而南方經濟的發展未受到生態環境嚴重破壞的影響。南北方植被的差異既源于不同的自然環境，又源于不同的開發方式，而不同的開發方式復與歷代統治者在南北方推行的不同政策有關。北方長期作為政治中心，在傳統的耕戰政策指導下，統治者發展農業的目的是以農養兵、以農立軍，其側重點在軍糧馬料的生產，且往往征之過甚。為滿足這一需求，便須竭盡全力向土地索取糧食，以毀壞天然植被、放棄多種經營為代價的單一糧食生產方式因而確立。南方經濟一般是因地制宜發展起來的，人為干擾較少。統治者的征調也多折錢絹，便于農民在生產糧食的同時，擴大經濟作物的種植。于是，唐宋時期南方農業雖還以糧食生產為中心，但已努力朝多種經營方向發展，形成當時中國南北方經濟發展的差異。百事通
(四)唐宋時期土壤的變化對經濟重心南移的影響
農業的發展從不同的方向改變著土壤，適當的耕作方式使土壤肥力得到合理的演變，不良的耕作方式使土壤肥力下降以至變得瘠薄。變化了的土壤反過來影響農業的發展進程和方式；土壤肥力提高促使人們進一步探索培養地力和精耕細作的方式方法；土壤的貧瘠迫使人們在更大范圍內以廣種薄收的方式從事農業經營，以彌補單產不足，從而陷入越窮越墾、越墾越窮的惡性循環。唐宋時期南北方土壤的變化及其影響便是沿著上述兩個不同方向的軌跡運行的。大體上，北方土質由優轉劣，生產因而下降；南方土質不斷優化，生產因而上升。
黃土高原土質變差的主要原因是表土流失、養分喪失。黃壤在《禹貢》中被認為是全國最肥沃的土壤。漢代關中以“陸海”般的富庶夸尚于當時，實有賴于疏松而自然肥力高的黃壤。但因多年墾殖，草木根莖盡除，且農民多不施肥料，黃壤自然肥力因而隨耕墾年限的延長而下降。更嚴重的是，疏松的黃壤最易遭水土流失及風蝕表土之害，耕地因之或完全喪失，或肥力大減。當代黃土高原每平方公里平均每年損失土壤三千七百噸，黃土地區每年流失的養分幾十倍于全國施用化肥的總量[50]。據此推測歷史時期流失的黃壤及其養分，實乃驚人。唐代關中土質已明顯下降，史載同、華二州“地迫而貧，所獻常觳(hu)陋”[51]；陜州亦是“土瘠民貧”[52]。但唐代溝壑分割仍不嚴重，尚存許多廣闊的“原”。北宋以后水土流失加劇，原面日益縮小消失，才形成溝壑縱橫的局面[53]。
華北平原土質變差的主要原因是黃河不斷泛濫使土壤沙化、鹽堿化。唐后期起黃河頻繁泛濫改道，大量泥沙在河水漫浸所及之地形成堆積，從而促成有關地區土質的改變。河水淤灌有時雖也起到肥田的作用，如北宋時的淤田就是利用決水把肥沃的淤泥漫浸到田地里，但使用此法肥田從反面證明當時華北平原的許多地方土壤已十分貧瘠，誠如沈括所說：“深、冀、滄、瀛間，惟大河、滹沱、漳水所淤，方為美田；淤淀不至之處，悉是斥鹵，不可種藝?！盵54]且河水淤灌對土壤成分的改變因時而異，“水退淤淀，夏則膠土肥腴，初秋則黃滅土，頗為疏壤，深秋則白滅土，霜降后皆沙也”[55]。沙質壤土(白滅土)和沙的漫浸顯然無益而有害。
北方土質差影響所及，首先是糧食單產下降。吳慧認為，唐時一般畝產粟1石，合漢量為畝產3．81石。宋以240步為畝，一般畝產粟亦1石，合漢量為畝產1．072石[56]。北方旱地畝產下降由此可見一斑。除氣候變冷外，土地肥力下降亦是其重要原因。其次，原有土地承載人口的能力下降，迫使人們繼續拓展耕地，甚或拋棄舊業，另開新地，終至草原、林地、陂澤洼地、丘陵陂地都成了耕地。耕地在掠奪式經營和自然災害的雙重作用下又變成溝壑陡陂和土阜，于是人們的日子越過越窮。這種趨勢變本加厲地發展，乃是唐五代以后之事[57]。
長江中下游地區在戰國秦漢時期由于湖沼四布、榛莽叢生、土質緊密，其耕地被視為下田。隨著這一地區的開發，其土質逐漸優化，唐宋時期其土壤肥力已有較大提高。促成這一變化主要有以下因素：
其一，由于常年種植水稻，在水稻熟化的培育下，本區內形成廣為分布的水稻土，原來的土壤特性受到不同程度的改變，形成水稻土所特有的形態、理化和生物特征，它更加適合水稻的種植。江南低洼卑濕之地宜于植稻，水稻土首先形成于此類地區。丘陵紅壤地區不斷由旱地改水田，其肥力低、易板結的土性得到改造，土壤熟化加快；鹽漬化土壤地區通過稻田的洗鹽、壓鹽作用，土性亦得到改善。這些類型的地區也先后形成廣泛分布的水稻土。
其二，由于本區發展種植業的平坦土地有限，耕地擴展的趨向必然是低處和高處。于是在南方農業土壤演變史上就出現了打破舊平衡、建立新平衡的獨特創造，亦即圍田和梯田[58]。圍田乃退湖沼為田，就獲得寶貴的土壤資源而言，它對農業生產是有利的。湖沼淤泥有機質十分豐富，一旦解決了積澇問題，昔日涂泥之地即變為膏腴上田。南宋初“三十年間，昔之曰江、曰湖、曰草蕩者，今皆田也”[59]。昔日水沼卑下之地盡成肥沃高產之圍田。梯田乃建造水平耕地于山坡之上，南方易于找到修筑田埂的堅實材料，又可引山泉溉田，這就較好地解決了北方坡地難于解決的水土保持和農田用水的問題。江南丘陵紅壤地區在梯田為水田的情況下，土壤肥力穩步提高。
其三，由于本區的人們摸索出了一套施肥改土而不單純依靠土壤自然肥力的經驗，進而創立了“地力常新壯”的理論，發明了因地制宜的治田、治肥與施肥的科學技術，因而使得土壤越種越肥沃，成書于南宋的《陳勇農書》便是這一套經驗和技術的總結。它的出現表明南方的技術水平已足以使其土壤潛在優勢得到充分發揮。
南方土質優化影響所及，首先是糧食單產的提高。宋代南方畝產一般為谷4石或米2石，此數合漢量為畝產谷4．288石，比漢時稻的畝產2．777石增長54．4％，比唐時的3．81石(合漢量)增長12．5％10，考慮到宋代平均氣溫低于唐代，則此間南方土質優化對糧食產量提高的促進作用更加不可忽略。其次，在肥田沃土分布的地方，形成了重要的糧食生產基地。宋代兩浙路圍田所在“皆膏腴之地”[61]，尤其是太湖地區，“地沃而物夥”[62]，乃著名產糧中心。江南東路的太平州、宣州、寧國府等地有許多肥沃的圩田，“多稼連云號上腴”[63]，亦為產糧中心。此外鄱陽湖、洞庭湖地區也是盛產糧食之地。南方擁有眾多的產糧基地，顯示了其農業生產的實力和優勢。
綜上所述，唐宋時期南北經濟的消長與兩地土壤資源的優劣有關。土壤是人類賴于生存的不可代替的資源。土壤在一定條件下能持續生長出人類需要的植物產品，然而這種生產能力并不是無限的，這就需要人類在索取的同時對土壤的養分、水分等進行補償。但是小農經濟在維持簡單再生產的同時卻無力對土地進行更多的投入。唐宋時期先后出現三次北人南遷的，此外還有無數次各種原因導致的遷徙，這更使北方農民無法對土地進行有效的投入。南方農民則有相對安定的社會環境，對土壤的各種補償相對來說較有保證。這或許是此間南北耕作方式出現差異的原因之一。擁有平坦廣闊的耕地及肥沃的土壤資源曾經是北方農業居于優勢的條件之一，然而不良的耕作方式卻使得這一條件逐步喪失。南方在擴大土壤利用范圍，解決山多平地少這一矛盾的同時，還逐步形成重視培養地力的耕作方式，從而促進了土質的優化。唐宋時期南北方土壤演變的不同趨勢終于使土質的北優南劣變成了南優北劣，農業生產重心自北南移因而增加了一項重要條件。
這里要附帶說明，氣候、水文、植被、土壤的變化除了各自對社會經濟產生影響外，四者之間相互制約的關系所引起的自然環境的變化，也對社會經濟產生著影響。如伴隨寒冷而來的干旱會使水資源減少，水資源減少又使天然植被受到損害，而植被的破壞既導致水土流失又使氣候條件惡化。這種自然環境諸因素的連鎖變化，對北方經濟所產生的負面效應，是顯而易見的。另一方面，氣溫降幅較小，雨量較充沛，使水資源保持相對穩定，天然植被因此未受大的損害，從而未引起嚴重的水土流失和氣候條件惡化。這種自然環境諸因素之間較為和諧的關系，對南方經濟所產生的良好影響，也是至為明顯的。限于篇幅，本文未對這方面的問題展開討論。新晨
(五)小結
以上從氣候、水文、植被、土壤四個方面的變化人手，探討了自然環境變遷與唐宋時期中國經濟重心南移的關系。結論是：宋以后南方經濟超過北方，不僅是南北方社會生產力互為消長的結果，而且是南北方自然環境的優劣互為逆轉的結果。此處的優劣不僅指自然環境的客觀變化所顯示出來的孰優孰劣，而且指按不同發展階段的生產力所能適應的標準來判斷自然環境的孰優孰劣。例如南方的自然環境不利于生產力相對低下的秦漢時代社會經濟的發展，卻有利于生產力相對提高的唐宋時代社會經濟的發展。自然環境的意義總是與人類社會的物質生產和物質生活水平相適應的，隨著人類社會生產力的提高，自然環境也日益顯示出與以前不同的內容，從而表現出歷史階段性來[64]。
社會經濟發展和自然環境演變，是同一個過程的兩個方面。作為人類社會生產活動基礎的自然環境既受社會經濟發展的影響，又反饋于社會經濟活動，制約著經濟效益。只有從系統的觀點出發，把握二者之間的雙向動態效應，才能對歷史上的經濟開發活動進行科學的綜合分析[65]。本文正是力圖以經濟、生態綜合發展的眼光來觀察中國古代經濟重心南移這一問題的。為什么唐宋時期原來開發程度較高的北方一步步落后于正在開發的南方?僅從社會經濟發展的不平衡著眼顯然無法加以圓滿的解釋。
如果將社會經濟因素與自然環境因素加以綜合考察，便可知北方在當時的條件下對土地、森林等資源的開發利用已接近飽和，卻不能負載繼續增長著的人口，而嚴重的自然災害和土地生產能力減退等與自然環境有關的因素，在這當中起著不可忽視的作用。由于自然環境的惡化，致使當時的科技水平無法繼續維持北方原有的生產經營，從而落在開發較遲、自然環境相對完好的南方的后面。
[1]參閱拙作《中國古代經濟重心南移的若干問題探討》，《光明日報》1988年6月15日。[2][16][50]《竺可楨文集》，科學出版社，1979年版，第475—498頁；第58—68頁；第313—316頁。
氣候變化與水土流失的關系范文2
關鍵詞：水文與水資源；工作；挑戰
引言
隨著二十一世紀經濟迅猛發展，我國社會中各行各業均呈現蓬勃發展的趨勢。機械制造水平日益提升，大大提高了我國的國民經濟。然而，任何事情都具有兩面性，要學會用科學發展的眼光看待問題和解決問題，在我國經濟迅速發展的同時，環境問題不斷出現，其中水文與水資源的問題尤為突出。水資源是人們正常生產和生活的基礎資源，是保障人類正常存活和發展的保障，但是近年來，由于主觀和客觀因素的影響，導致水資源越來越緊缺，大大影響了我國經濟的發展。因此，針對水資源中存在的問題，要采取措施加以解決，并加強對水資源的保護力度。目前，為了解決地表水減少的問題，人們開始過度開采地下水資源，從而造成地下水資源也急劇減少，浪費了大量的資源，給水文工作帶來了較大的壓力。
1 當前我國水資源的現狀
1.1 水資源污染現象較為嚴重
近年來，隨著工業生產以及人們生活的用水量增大，導致水資源緊缺問題日益嚴重，且水資源污染現象也越來越嚴重，污染成分比較復雜，不僅包含農業中的農藥殘留，而且還包含工業生產中的重金屬污染以及化學材料，之后在農業灌溉時利用被污染的水資源進行灌溉，對土地造成了嚴重的污染，從而污染了地表水。而人們飲用的水資源主要來源于地表水，進而產生了惡性循環，給人類的用水安全帶來了隱患，嚴重時甚至威脅著人們的生命安全和身體健康。由于水資源是不斷流動的，因此土壤環境也會受到一定程度的破壞，生長出的植物中含有一定的污染源，生長出的失誤和果實等也含有污染，利用植物生產出的食品也存在安全問題，進而對人們的飲食安全造成負面影響，可以說，水資源污染不僅對植物有著一定的危害，對人類的健康和生命也有著嚴重的威脅，因此，對水污染進行治理是目前水文工作中迫在眉睫的內容。
1.2 山區的水資源出現減少的現象
眾所周知，雖然我國幅員遼闊，但是地區差異明顯，經濟發展也不統一，相對而言，我國山區的經濟發展緩慢，各種資源都相對缺乏。就我國現階段而言，水資源嚴重短缺現象越來越嚴重，山區的水資源短缺問題尤為明顯。河流在上游時就出現斷流的情況，進而對中游和下游地區的造成了嚴重的影響，而且這種斷流的情況越來越突出，嚴重時甚至會發生枯竭現象，給地下水的正常補給帶來制約和阻礙，造成下游地區的水資源短缺，水土流失現象非常嚴重，土壤環境也遭到了破壞，對周圍環境帶來了嚴重的災害和影響，同時也為水文工作的正常、健康展開帶來負面影響。
1.3 地下水資源過度開采
近年來，隨著現代化進程的不斷加快，經濟水平不斷提升，各行各業都有了迅猛的發展，人們生活條件日益富足，但是與此同時，我國的能源與資源也在急劇減少，其中，地表水資源也越來越緊缺。因此，為了滿足人們正常生產生活的需求，人類開始對地下水資源過度開采，進而引發了嚴重的后果，致使地下水資源嚴重浪費。地下水資源是路橋以及水利等行業發展的基礎，一旦地下水資源缺乏，就會會影響公路和水利等方面出現問題，橋梁出現塌陷現象，地表下沉，地表環境遭到嚴重破壞。另外，水資源的缺乏還會直接導致人們的生活用水以及工業上的各種用水不足，嚴重制約著我國經濟的發展。地下水資源的過度開采還會導致地下水水位快速下降，這對地面有著嚴重的負面影響，會造成地面塌陷、裂開，以及下陷等后果。同時，也會使得江河湖泊的水量減少，嚴重時甚至會出現干涸的現象。
2 水文資源和氣候變化的關系
2.1 水資源和氣候變化之間相互的作用
氣候變化與自然的循環對于水資源的循環會產生一定的影響，在分布以及生態環境的循環方面對水資源產生影響，進而使得生態環境遭到破壞，制約了經濟的健康發展。生態環境的變化在極大程度上影響著水資源，氣候的不規則變化干擾了水循環體系，從而出現資源短缺問題。因此，在進行水文工作過程中，要對氣候資源的相關因素變化進行分析，因為這些因素是不確定的，所以在一定程度上給水文工作的正常有效開展提出了嚴峻的考驗和挑戰，要全面地考慮經濟活動以及自然環境等因素，否則就會對水資源造成嚴重的威脅，甚至會發生自然災害等問題，這無論是對于社會活動或者是經濟活動來說都將會造成負面影響?；诖耍陂_展水文工作時要將所有不確定因素進行全面綜合地考慮，加強水文管理，并對水資源與氣候變化之間的相互作用進行詳細的分析和研究，進而有效管理水資源，將水資源進行充分的利用，做好水資源的基礎工作，提前做好水文工作的防范工作，及時對將會出現的問題進行預防，以此確保出現問題時可以及時進行有效解決，合理規劃水資源，保持生態系統的完善，維持水資源的平衡。
2.2 水文工作的具體措施
為了有效檢測水文過程中的變化，就需要改進和調整水文參數，增加全球以及不同地區的水文及其參數資料，關注并重視全球水文資料的構建，以此全面了解氣候的指導作用，還要利用科學信息技術對相關數據和方法進行改進。相對比較來說，我國在水文工作方面還有很多不足，因此可以節將發達國家的先進研究成果以及技術經驗，利用發達國家的成熟經驗進行自身工作的指導，并根據我國的基本國情進行總結，以此促進我國水文工作的蓬勃發展。另外，還要將世界各國的氣候以及研究成果進行匯總，以此制定出適合我國發展的且全面的參考資料，從而為水文工作的順利開展提供基礎參考。水文工作的具體措施如下：加大投入力度，加強水文檢測基礎設施的建設，在實際開展水文工作之前做好規劃，為提高水文工作水平奠定條件。同時，采取行之有效的措施提高水文資源檢測報告水平，以此提升水資源的水量以及水質檢測質量。另外，要拓寬水資源的經費渠道，完善投入機制，從而為更好地開展水文與水資源工作夯實基礎。
3 結束語
通過文章的綜合敘述可知，隨著經濟水平的提高以及工業化的迅猛發展，水資源已經嚴重缺乏，甚至無法保障人類正常生活以及工業用水的需求，因此水Y源的供給受到了廣泛的關注和重視。水資源短缺問題不僅給水文與水資源工作提出了嚴峻的考驗，而且還在極大成都上制約著經濟的發展。近年來，我國的水資源污染現象愈加嚴重，且山區的水資源逐漸出現減少，為了確保水資源的供給需求，人類開始過度開采地下水資源，從而造成了一系列嚴重的問題。因此，要處理好水資源與氣候之間的相互關系，制定詳細的水文工作措施，加大水資源的管理力度，加強水文基礎設施的建設，從而為更好地開展水文與水資源提供保障。
參考文獻
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氣候變化與水土流失的關系范文3
關鍵詞：生態，需水，計算，問題
Abstract: Ecological water requirement is an important research topic of ecological hydrology. Problems of degraded ecosystem of all water-related ecosystem development, climate change and human activities under the intervention, all need to be answered water or runoff problems needs to maintain the ecosystem. This paper introduces the concept of ecological water demand of ecological water requirement, first introduced the research history at home and abroad, and then introduces the research method of ecological water demand, finally puts forward the existing problems in current research work and prospect for future development.
Keywords: Calculation of ecological water demand,,, problem
中圖分類號：F205文獻標識碼：A文章編號：
隨著人口增長和社會經濟發展，人類活動對生態環境的影響越來越大，由此引發的生態環境問題也日益突出，就制約我國社會經濟可持續發展的水土流失、森林破壞、草場退化、河流斷流及湖泊干涸等重大生態環境問題而言，直接或間接地在水資源配置過程中較為重視生產和生活用水，而忽視生態環境保護與建設對水資源的需求。隨著人民生活水平的提高，對良好生態環境的需求日益增加，因此合理量化生態環境需水已成為水資源優化配置和生態環境保護與建設中亟待解決的熱點問題。
生態需水量概念辨析
盡管目前國內外有關“生態環境需水量”方面的研究很多, 但對其概念界定尚無統一的認識, 研究者多根據其研究目標及其要保護的主要功能提出相應的定義。總體而言，生態需水量是指在一定的生態目標下，維持特定時空范圍內生態系統與自然環境正常功能或者恢復到某個穩定狀態所需求的水量。
生態需水、生態耗水和生態用水的區別[1]~[2]
生態耗水是指現狀多個水資源用戶（生產、生活和生態）或者未來水資源配置（生產、生活和生態）后，生態系統實際消耗的水量。它需要通過該區域社會經濟與生態耗水的平衡計算確定。生產、生活耗水過大，必然擠占生態耗水。
生態用水是受控于水資源量、供水設施、水處理工程等各種客觀條件使用或配置的水，不能保證每個生態系統的用水都在需水的閾值范圍內。
相對生態耗水和生態用水，生態需水是指維系一定環境功能狀況或目標（現狀、恢復或發展）下客觀需求的水資源量。
三者數量之間沒有絕對的大小排列關系，用水量可以在需水量范圍內，也可以超出需水量范圍；實際耗水量可以大于用水量也可以小于用水量，主要跟耗水類型和來源有關。
生態需水與環境需水的區別[3]
楊志峰(2003年)提出，生態需水與環境需水兩者之間存在交叉和重合的部分，但是二者不同。生態需水主要側重在生物維持自身發展及保護生物多樣性方面，環境需水則主要體現在環境改善方面。環境科學中環境的概念為：圍繞人群的空間及其中可以直接或間接影響人類生活和發展的各種因素的總和——人類是主體。從這個意義上說，生態需水和環境需水是一致的，因為其他生物的生存和發展同樣也在以人為主體的環境的范疇內。
而就狹義的環境概念，滿足人類景觀、娛樂的要求對應的環境需水應該是在城市生態系統中某一較低要求的生態需水，該需水的水量和水質主要從人類的需求出發。
2國內外研究異同[4]
國外在水與生態保護領域上，面對的問題性質、嚴重性、管理目標與我國有很大差別，從深度和廣度上都遠非我國嚴重。歐美國家自然條件較為單一，水文情勢規律性強。而我國自然條件復雜且受季風控制，河流年際和年內季節性變化巨大，水文情勢復雜，自然條件、社會經濟發展水平和生態環境狀態交織構成的區域水問題復雜多樣。迫使我們必須系統地研究水文循環的生態效應，進行不同區域的生態需水理論和方法研究。
國外人口壓力小，水源充足，自然狀態保持較好。我國生態用水問題突出的流域，經常出現植被退化消亡，河道斷流、干涸等生態系統深度破壞的情形，面臨國民經濟用水與生態用水之間的競爭權衡。國外生態保護采取預防性管理思想，生態管理定位于維護正常狀態以上，現有的經驗與成果基于流域生態系統維持正常狀態的水分條件，以避免危機狀態出現，不涉及正常以下的破壞退化過程，如(澳大利亞、美國)限制干旱區經濟布局、限定地下水開采地點、枯水季節利用工程調節提高流量或限制用水。我國需要根據不同流域情況，針對與水有關的生態深度破壞現狀，進行分階段多元目標管理。需要更深入研究生態退化過程及其相應的生態需水定義，研究生態危機管理的問題。
國外將生態用水優先考慮，是水資源配置的前提條件，河流管理集中于枯水季節最枯時段的調控。我國需要生態需水參與水資源配置過程，需要解決水資源配置和河流生態流量全過程調度問題。問題決定了研究方向與方法，國外集中于偏安全的單參數的確定，采取在最敏感的季節外包線思路，不涉及分季節危機控制，方法概略，甚至統計平均。我國需要研究流域水循環人為改變與生態系統退化機理，需要多參數全過程研究生態需水，對流域、河道、濕地、地下水進行全方位研究。
研究方法
根據有關文獻統計，目前全球有44個不同國家進行河流生態需水計算，所用計算方法超過200種之多，這些方法可以分為4類：
(1)歷史流量法。其中較為常用的方法是Montana法、枯水頻率法（7Q10）法，其特點是只需要歷史流量資料，使用簡單、方便，容易將計算結果和水資源規劃相結合，具有宏觀的指導意義，但由于對河流的實際情況作了過分簡化的處理，沒有直接考慮生物的需水和生物間的相互影響，通常用于優先度不高的河段，或者作為其他方法的一種檢驗；Tennant法是脫離特定用途的生態環境用水量計算方法, 也叫Tennant法或Montana法, 是非現場確定河流生態環境需水的典型方法。該方法以河流水生態健康情況下的多年平均流量觀測值為基準, 將保護水生態和水環境的河流流量劃分為若干個等級,推薦的標準值是以河流健康狀況下多年平均流量值的百分數為基礎。
（2）水力定額法。較為常用的是濕周法、河道內流量增加法、R2CROSS法和CASIMIR法。河道濕周法認為：保護好臨界區域的水生棲息地的濕周，就會對非臨界區域的棲息地提供足夠的保護。河道內流量增加法認為：通過模擬流速變化和細細地類型的關系，將水力學數據和生物學信息結合，找出適合水生生物棲息的流量。R2CROSS法認為：淺灘是最臨界的河流棲息地類型，保護淺灘棲息地也將保護其他的水生棲息地。CASIMIR法認為：水力學模型、流量變化和生物類型之間存在相關關系，建立起模型就可以估算主要水生生物的數量和規模。上述方法優點是只需要進行簡單的現場測量，不需要詳細的物種-生境關系數據，數據容易獲得。但是該方法體現不出季節變化因素，通常不能用于確定季節性河流的流量，但它能為其它方法提供水力學依據所以可與其它方法相結合使用；
（3）棲息地定額法，其代表性方法為IFIM法。該種方法的優點在于能將生物資料與河流流量研究相結合，使其更具有說服力。但是傳統分析的重點是目標物種而非整個河流生態系統，因此，它的輸出結果也非整個河流管理計劃所要求的流量推薦值同時由于定量化的生物信息較難獲得，也大大限制了該方法的使用；
（4）整體法，以BBM法為代表性方法，BBM法集中于流量的變化對河流生態環境的影響分析，需要對流量大小變化與相應的河流生態系統進行長年的觀測，對不同流量的界定非常關鍵，整個過程需要由水生生態學家到水利工程師等多個學科團體的參與，較復雜，使用起來比較困難。
上述估算流量的方法在數據要求、選擇流量所采用的方法、生態方面的假設以及對河流水力學方面的影響，都有一定的區別。流量法是通過按比例縮小河流的寬度、深度和流速，從而得到一個平均流量，主要用來計算一個流量的估計值；水力學方法集中在保留河道具有足夠的水量，保持河流的基本形態；棲息地法的特點是說明棲息地如何隨著河流水量的變化而變化，雖然提供了一種非常靈活的估計河流流量的方法，但不容易被應用。上述這些方法對于解決較小型河道生態環境需水量時較為實用，但對于大河而言，需要有更多的實踐和參數變換。同時，這些方法不太適宜于湖泊、沼澤、濕地等，因此仍需要開展更廣泛的方法學研究。
結論
當前在我國生態需水研究中，生態目標未能得到明確詮釋，水分——生態耦合作用機制這一核心研究命題也未能得到系統剖析；水分的生態效率(益)也未能得到充分考察；生態需水的相關研究結果難以滿足競爭條件下區域水資源科學配置與管理的實踐需求。因此亟待從機理剖析的角度，結合區域水資源的科學配置與管理實踐，構建適合我國國情的生態需水研究的理論框架與技術體系。
參考文獻：
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