北京是世界历史文化名城，其人类活动历史可追溯至史前时期。
全新世（距今约11700年）是新石器时期和农业文明的开端，而且是人类社会形成与发展的关键阶段。毫无疑问，全新世的植被演替和气候变化影响着北京地区人类的生存和发展。这个过程究竟是怎样的？
中国科学院植物研究所的王宇飞研究组围绕相关问题，在地质学国际顶尖期刊《地球科学评论》上发表了论文成果《全新世北京地区的气候、景观和人类生存环境的变化》。这是一个使用过去气候数据来预测今天气候变化趋势的典型案例，不仅增进了人们对处于全新世的北京地区与中国其他地理单元及全球气候变化的比较和理解，还为北京地区更有效地应对未来的气候变化提供了基础数据和科学建议。
一万年前的北京，气候什么样
全新世是个地质学名词，指从约11700年前开始，一直到今天的这段地质年代。
中国科学院植物研究所王宇飞研究组与北京麋鹿生态实验中心合作，以北京平原地区为研究范围，通过整合地质层花粉资料和考古文献，以植物作为气候代用指标，首次定量重建了北京平原地区进入全新世以来，温度和降水的变化规律，并揭示了古代人类对气候变化的响应方式。
全新世北京地区的降水变化规律
北京地区处于北温带中国北方东亚季风活动区内，夏季温暖多雨，冬季寒冷干燥，现代的年均温11.5℃，年均降水644.2毫米。其地形分异明显，西面有西山，北面临燕山，地貌由西北向东南倾斜，大致可分成西北山区和东南平原区。
至少从更新世（全新世之前的地质年代）晚期开始，北京就一直是古人类活动最为繁盛的区域之一，是研究人类古文明的发展历史时不可忽视的地区。北京早期的人类活动遗址有约69万年前的更新世晚期周口店人遗址、约1.8万年前的山顶洞人遗址。进入全新世以来，北京地区人类活动更加频繁，考古学界已发现了大量人类活动遗址，如全新世早期的门头沟东胡林遗址、怀柔转年遗址；中、晚期的昌平雪山遗址、房山镇江营遗址、平谷上宅遗址、平谷北埝头遗址。另外，西周武王时期（约3000年前），北京即被立作蓟、燕两国的国都，由此孕育城市文明，直至今天，北京已成为全国政治、文化的中心。
王宇飞研究组对前人研究积累的全新世地质层花粉数据进行整理分析后，发现全新世早期（距今约11500年至8000 年），北京年均温比现今低4℃，年降水比现今多140毫米。全新世中期（距今约8000年至3000年）是北京地区的气候大暖期，其年均温和年降水相较上一阶段都有所升高，但年均温也比现今低0至2℃，年降水比现今多250至320毫米。全新世晚期（约3000年前至今）开始，北京气候向暖干转变，其年均温和现今持平，年降水多160毫米。
从这些数值变化来看，北京地区全新世的气候整体经历了冷干-暖湿-暖干的转变。
这三张复原图，重温远古的永定河
科研人员还发现了一件有意思的事：北京地区进入全新世以来，古人类遗址的分布似乎存在某种规律，全新世早期的人类遗址多分布于山区，中晚期的遗址则集中在平原区。综合各个遗址的考古资料，科研人员推测，北京地区全新世的植被和气候变化，影响了先民的活动和分布，可能驱使古人类从山区向平原迁徙。
根据王宇飞团队前期的文献调研，在全新世气候变化的驱动下，北京地区的植被至少发生了三次大的转变：植被在距今约11500年至8000年间，是由冷杉属、松属、桦木属为主的针阔叶混交林；到距今约8000年至3000年间，转变成松属、桦木属、栎属为主的针阔叶混交林或槭树属、胡桃属、栎属、榆属为主的阔叶林；再到约3000年前至今，又转变成松属、栎属等占主导优势的针阔叶混交林。
他们还基于地质层花粉数据重建的植被和气候变化信息，结合前人发表的考古遗址资料，指导画师以北京永定河一带的景色作参考，绘制出了北京平原地区在全新世三个阶段的景观效果图，从而展现北京地区进入全新世以来，气候环境的变化概貌。
全新世早期景观效果图
全新世早期，北京的气候冷、干。主要的植被为针阔叶混交林，森林建群类群有冷杉属、松属、桦木属、椴属等植物，林下低湿处有蕨类植物水龙骨科、卷柏属等，离水源较远处存在以麻黄属、蒿属、藜科、萹蓄属、唐松草属等植物为主的草地或森林草地。河、湖岸边有水生植物香蒲属。生存的动物有鹿和多种候鸟和水鸟。
这一时期，人类主要活动于山区。这一阶段出土的石器中，既有石斧、尖状器、刮削器等明显用于狩猎的石器，又有石容器、石磨盘、石磨棒等被认为和植源性食物（如果实、草籽、谷物）的加工相关的石器。这可能表明该时期，北京地区的人类靠狩猎和采摘维持生存，生产力水平还不高。这一阶段，北京的气候偏冷、干，和开阔的平原相比，山区的食物可能更加丰富，更能够满足人类的生存需求。
全新世中期景观效果图
全新世中期，北京平原处于全新世大暖期，气候暖、湿。可能受年均温升高和年降水增多的影响，北京平原植被转变成以松属、桦木属、栎属等为主的针阔叶混交林，或槭属、朴属、胡桃属、栎属、榆属等植物为主的阔叶林。水体的面积相较上一阶段出现扩张。这一时期出土的动物化石较多，反映此时的北京平原上生活着麅、鼢鼠、梅花鹿、麋鹿等哺乳动物以及可能为今天家禽祖先的鸡属、鸭属和鸽属、潜鸭属等鸟类。
这时，人类主要生活于山区到平原区之间的过渡地带。上宅遗址出土的石磨盘和石磨棒上的黍、粟、橡子淀粉粒，暗示了该时期北京地区可能已经出现原始农业。这一阶段是北京地区全新世的气候大暖期，气候温暖湿润。此时平整开阔、河流众多的平原上可能同样能够获取丰富的食物，并且更适宜原始农业的发展和人类的生存、繁衍。这一时期的暖、湿气候可能驱使着北京的人类走出山区。
全新世晚期景观效果图
全新世晚期，北京平原整体气候偏向暖、干。平原上水体收缩，主体植被转变回松属、朴属、梣属、栾属、栎属、盐肤木属等为主的针阔叶混交林。这一阶段的孢粉组合中禾本科的花粉大量出现，似乎也表明这一时期农业活动加强。
至全新世晚期（西周），人类集中生活在平原，已经开始筑城而居（蓟国、燕国）。虽然这个阶段的气候变得暖干，但此时北京地区的人类似乎有能力忽视或应对这一变化及其带来的影响了。
由古及今，未来北京天气什么样
近年来，北京地区一进入盛夏，市民们就经常收到“高温天气预警信号”，以及“暴雨预警信号”。这种现象并非偶然。
王宇飞研究组发现，北京大概从全新世晚期（距今约3000年）开始，平原地区的最大月平均降水量持续上涨，如今比全新世晚期升高了25%，而同时期的年均降水量和最小月降水量却持续降低，这说明北京地区的降水季节性差异越来越明显，冬季降水减少，夏季降水呈现持续上升的趋势。另外，值得注意的是，年降水总量正在逐年减少。
北京全新世晚期夏季降水持续上升的趋势，似乎也得到了史料记载的近150年来北京山区汛期泥石流发生频率上升及崩塌等地质灾害加剧的佐证。
根据降水趋势，科研人员提醒，应加强防范未来北京夏季可能频发的强降水，及其导致的城市内涝、山区滑坡等地质灾害。
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