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发信人: trijif (社会救济), 信区: History
标  题: 试论土壤微量元素变化与历史时期黄淮海平原的文明进程
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Jan 11 12:53:41 2007), 转信

高凯 《史林》2006年第3期

    [捅要]由于黄河泛滥造成的土壤的微量兀素的变化是黄准海平原文明衰变过程中一只
看不见的手。历史时期黄河下游频繁的改道、泛滥，不仅造成黄淮海平原土壤中微量元素
的变化，而且也严重影响了黄准海平原文明进程的正常发展。

    [关键词]黄河；微量元素，文明进程

[中图分类号]K90  [文献标识码]A  [文章编号]1007-1873(2006)02-0026-13

[作者简介]高凯，博士生，复旦大学历史地理研究所200433

 

黄淮海平原是中国历史上最大、开发时间最早以及人类活动最频繁的平原之一。它北起今
河北燕山南麓，南抵河南桐柏山、大别山北麓和通扬运河，西起太行山、嵩山东麓，东临
渤海和黄海，并以海拔100—200米等高线与鲁中南山地分界；在地貌上主要包括山前冲积
扇平原、冲积平原以及海积平原三种类型；整个平原以黄河干道为分水脊，形成了一个微
向渤海、黄海倾斜的大冲积平原；这里光照充足，土层深厚，早在春秋战国以来就是华夏
民族活动最频繁的地区。①

 

一  问题的提出

 

从考古发掘的情况看，新石器时期便有大量人类活动的遗迹出现在黄淮海周边的山麓洪积
冲积扇平原之上。随着生产力的发展和人口的增加，人们逐渐离开原有的栖息之地，向着
广阔的冲积平原及滨海地区进发。所以，早在春秋战国时期，黄淮海平原已是各国争相垦
殖和发展的地区了。秦汉直至盛唐中叶，尽管其间不断有朝代更迭和天灾人祸的发生，但
黄淮海平原始终都是古代中国社会人口最密集、经济最繁荣、文化最发达的地区之一。但
是，宋代以后，黄淮海平原的经济优势逐渐丧失；尤其是明清时期以后，黄河屡屡决口、
改道，使得本区域的自然环境更趋恶化，洪涝、干旱、盐碱、风沙灾害的发生更加频繁，
成为了社会经济生产停滞、百姓生活困苦、文化发展落后的地区。对于这一变化巨大的历
史过程及其原因，前人及今人多从黄河的频繁泛滥、泥沙的大量沉积、全球背景下我国历
史时期气候的变迁、人类不合理的开发与利用以及连年战争和人为破坏等方面人手考察，
做了大量的研究工作，但以现代土壤学、医学研究的成果看，黄淮海平原文明进程的衰变
似乎还有一只看不见的手在起作用：这只手正是由于黄河泛滥造成的土壤的微量元素的变
化所引发的。20世纪80年代，国家启动了“黄淮海平原的治理和开发”重大科研项目，在
组织多部门、多学科联合攻关的同时，土地管理部门也相继对黄淮海平原土壤的微量元素
状况进行了普查，随着十多年国内外医学对微量元素与人类健康之关系的诸多成果的面世
，使我们能够在借助相关成果的基础上，来重新认识历史时期黄河泛滥与黄淮海平原文明
进程这一重大问题。有鉴于斯，拙文拟就此提出粗浅的见解，以求教于方家。

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①参见邹逸麟主编《黄淮海平原历史地理》的前言部分，安徽教育出版社1993年版。同时
，关于“历史时期”这一概念，亦完全采用此书的定义。

 

    众所周知，人体是由40多种元素组成的，根据其在体内的含量多少，这些元素大致可
分成常量与微量两大类。其中常量元素占人体体重的99.9％，它们包括碳、氢、氧、磷、
硫、钙、钾、镁、钠、氯等十余种，主要构成机体组织，并在体内起电解质作用；微量元
素只占人体体重的0.5％，它们包括铁、铜、锌、铬、钴、锰、镍、锡、硅、硒、钼、碘
、氟、钒等14种。虽然这些所谓的人体微量元素在体内的含量微乎其微，但却能够起到非
常重要的生理作用。①虽然，土壤中的微量元素与人体中的微量元素是两个不同的概念范
畴，但土壤中微量元素的含量，基本决定了生活在该区域内人群微量元素的摄入水平、动
物和植物体微量元素的基本含量。而且，从现有土地部门对土壤微量元素的相关检测看，
土壤的微量元素多指锌、铜、铁、钼、锰、硼等六种元素；如河南省1982年和l987年两次
对全省各类土壤进行微量元素的测定时即是以此6种元素为对象的。②由此我们就不难发
现，人体微量元素中的铁，铜、锌、钼、锰、硼与对土壤中微量元素的相关检测之间基本
上存在对应的关系。人类生活在生物圈，就必定要与周围环境的所有成分发生关系，即人
类与生物圈、水圈、大气圈和岩石圈中的无机物会产生频繁的交换关系。从这一角度看，
人体微量元素的来源，也必然只能通过人类本身生存环境中的动物、植物、土壤、水源等
途径来汲取了。同样，土壤中微量元素也有其自身的来源。而具体到本文所述及的黄淮海
平原，影响其土壤的微量元素含量的因素大致应有成土母质、河水、大气、有机质含量以
及人类不合理开发与利用等几大因素。

既然人体所需微量元素与土壤中的微量元素基本上存在对应关系，那么，历史时期的黄河
泛滥又与黄淮海平原土壤微量元素的变化有何关系呢?

 

二  历史时期黄河泛滥与黄淮海平原土壤中的微量元素

 

    如前所述，黄淮海平原是一个冲积平原。而且由于黄河流经土层深厚、土质疏松的黄
土高原，所以，河水的含沙量极大，每年至少要携带16亿吨泥沙冲向下游。而明清时期以
前，淮河、海河上游植被保护良好，故淮河、海河含沙量较少。因此，从形成黄淮海平原
的角度看，黄河径流是最大的功臣。而黄淮海平原土壤中的微量元素也毫无疑问与黄河的
关系最大。

    从一般情况上讲，河流流经某一地区，必然会汇集来自这一地区的可溶性物质，因此
，河流本身也携带微量元素。而且，它的微量元素的组成，也会随着气候、地质和地域的
变化而变化。现代实验表明：在温带地区的河流，以含较多钙离子和碳酸氢根离子为特征
，在热带潮湿地区，河水各成分被稀释，却含较多的铝、铁、硅和有机质；而流过干旱地
区的河流，则以含有较大量的钠离子、氢化物和硫酸盐为特征。③黄河的情况即是如此：
黄河发源于青藏高原的巴颜喀拉山脉，今天的青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙、山西、陕
西、河南、山东九个省区都在其流域范围之内-其间既有比较湿润的四川及甘肃东南部地
区，也有宁夏、内蒙、陕北等干旱少雨的半干旱、干旱地区。在这一广阔的区域内，不仅
气候变化大，降水情况和植被保有程度有别，而且流经地区的地形、地貌和矿产、矿物也
有很大的差别，再加上历史上对黄河沿岸的开发程度不同，所以决定了黄河在历史时期中
有机质含量、微量元素含量等必然存在差别。虽然，从具体的论据看，今天我们肯定无法
复原和求证历史上黄河河水中所含物质的种类与多少，但从理论上讲，这些差别大致又可
结合考古发掘和现代科学试验的结果来侧面说明之。

首先，从历史时期气候的诸多变化看，黄河径流所携带物质的变化有其必然的外部条件与
背景。

8000—3000年前，中国大地处在“仰韶温暖期”，年平均气温比今天高3-5度，生长在今
温暖又湿润的亚热带地区的动植物推至京津地区。种种考古发掘的迹象表明：“在北起黑
龙江，南到长江流域以南，西至天山南北、云贵和青藏高原的广大范围内，都处在较今温
暖湿润的气候环境之中”(关于古气候的变化，竺可桢等前辈学者已做过大量的研究工作
，此不赘述)，④不仅黄河的中、下游森林密布，而且人类对环境的扰动也微不足道。这
就决定了这一时期黄河径流中所含铝、铁、有机质等含量比较多而钠离子、氢化物、硫酸
盐会比较少。与此同时，黄河下游的黄淮海平原也会因为温暖湿润的气候，河流较多、湖
沼密布、草木茂盛，土壤盐碱度低而有利于微量元素的保留。进入西周之后的三千年，中
国气候经历了数次转寒转暖、交替变迁的时期。一般在寒冷期中，气温下降、降水减少；
而气候转暖后，气湿上升、降水增加。所以，气候条件的变化，必然会使得黄河径流所携
带物质产生变化，进而影响到下游黄淮海平原上土壤中微量元素和有机质含量的丰俭程度
。

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①王夔主编《生命科学中的微量元素》(第2版)．中国计量出版社1996年版。

②朱喜梅、郑长训、宁爱民：《河南省土壤微量元素含量分布及施用效果的研究》，《河
南职技师院学报》1994年6月第22卷第2期；刘勤、张新，曹志洪：《土壤植物营养与农产
品品质及人畜健康关系》，《微量元素与健康研究》2001年第18卷第2期。

③王夔主编《生命科学中的微量元素》(第2版)．中国计量出版社1996年版。

④邹逸麟先生编著《中国历史地理溉述》第2章第1节，(福建人民出版社1999年版)和《中
国历史地理概述》(修订版)第2章第1节．上海教育出版社2005年版。

 

其次，历史时期以来黄河下游河道的变迁是促使黄淮海平原土壤中微量元素发生变化的最
主要原因。

据邹逸麟先生研究：“从新石器时代以降至12世纪20年代(宋金之际)，黄河下游绝大部分
时间流经太行山以东、泰山山脉以北的河北平原上，由渤海湾西岸入海。12世纪开始河道
离开河北平原，东南流经黄淮平原合淮入海，前后约700余年。先是流经黄淮平原北部，
以后逐渐南摆，至13世纪已达到豫西山地东缘，至此黄河下游河道在华北平原扫了一遍，
16世纪中叶，黄河大致固定在今废黄河一线。19世纪中叶，又折而东北流，至渤海湾西岸
入海。”①除此之外，黄淮海平原上至少有数十条黄河泛道的痕迹还保留着，可见历史时
期黄河下游河道的善变、善徙、善溃的特点。“三四千年黄河的决溢和改道，严重影响了
下游平原地区的地理面貌：淤塞了河流，填平了湖泊，毁灭了城市，阻塞了交通，使良田
变为沙荒，洼地沦为湖沼，沃土化为盐碱，生产遭受到破坏，社会经济凋敝”；②同时，
也极大地改变了黄淮海平原土壤微量元素保有量的外部条件。如前所述，黄淮海平原从宋
代开始，无论其经济地位、文化发展以及人口规模等都出现衰弱局面；与此同时，宋元明
清时期的文献中也屡屡出现了“地利不足”以致影响农牧业发展的记载。如《续资治通鉴
长编》卷192仁宗嘉祜年间有吴奎等上言称：“河北有河防塘泺之患，而土多泻卤，戎马
所屯，地利不足，诸监牧多在此路，马又未尝孳息。”《王安石集》卷42《相度牧马所举
薛向札子》亦称：“河北有河防塘泊之患，而土多舄卤不毛，‘戎马所屯，地利不足。”
明代《明经世文编》卷202《勘报皇庄疏》记载：“北方地土平夷广衍，中间大半舄卤薄
瘠之地……”等等。

根据现代土壤学方面试验的成果表明：土壤沙化、盐碱化后，不仅土壤中的有机质会大为
下降，而且碳酸钙和PH值也会相应提高，从而必然降低土壤微量元素的肥力效能。关于土
壤沙化或盐碱化之后土壤肥力下降的结论，亦可以近年来在黄淮海平原上所进行的对微量
元素测定的大量数据作为旁证。如安徽寿西湖农场位于沿淮黄泛冲积区，土壤分为潮土类
淤土属、两合土属、砂土属3种，通过1981—1997年16年来的3次定点监测发现：淤土属土
壤的有机质15.2mg／Kg，属稍缺范围；两合土样和沙土属有机质含量低于10mg／Kg，属于
极缺范围。全氮含量：在淤土属中属稍缺范围，两合土和沙土样中属极缺范围。③又如德
州地区位于鲁西北的黄河下游，96.6％的土壤为黄河冲积物发育而成的潮土。1981年中国
农科院土壤所在此取样221个进行有效锌普查，1988年德州地区有关部门又在全区取样127
个进行有效锌分析，发现“全区土壤有效锌含量0.21-3.37mg／Kg，平均0.697mg／Kg，其
中小于0.6mg／Kg的样品占55.18％。全区1082万亩耕地中缺锌和接近缺锌的土壤仍有600
万亩左右。土壤的PH值7.4-7.8。缺锌的土壤主要分布在粘质土或沙质土较多的德州市、
庆云、平原、齐河、商河等县市。通过增施锌肥后发现：每亩小麦平均增产率为7.5％，
玉米平均增产率为12.1％。④再如80年代土地管理部门对新乡地区卫辉和辉县土壤微量元
素进行测试后发现：两市地形均为西北高东南低，随海拔高度及地貌而分布不同类型的土
壤，依次为太行山地淋溶褐土、山前丘陵岗地的典型褐土、山前倾斜平原的潮褐土、山前
交接洼地及平原分布的黄潮土、洼地盐化潮土、古黄河滩地的褐土化潮土以及黄河故道的
冲积风沙土。经过检测后发现：两市有86％的土壤有效锌含量低于临界值，⑤表明该区域
的土壤含锌低或极低。其中，冲积风沙土、褐土化潮土和盐化潮土的缺乏率为100％，黄
潮土为90％。同时，研究表明，当土壤pH值由5升至7时，植物吸收锌减少二分之一，这是
因为石

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①②邹逸蝼编著《中国历史地理概述》第2章第1节，福建人民出版社1999年版；邹逸鄜：
《黄河下游河道变迁及其影响概述》，《复旦大学学报》(历史地理专辑)1980年及邹逸嶙
自选集《椿庐史地论稿》，天津古籍出版社2005年版。

    ③王夔主编《生命科学中的微量元素》(第2版)，中国计量出版社1996年版。

    ④柳凤琛、郭传德：《德州土壤有效锌含量现状及冬小麦—玉米轮作田锌肥的合理施
用》，《土壤科学》1994年第2期。

⑤刘秀娣、李继云：《土壤有效态微量元素含量与不同地貌单元关系的研究—以河南省新
乡地区卫辉市和辉县市为例》，《环境科学》15卷5期。

 

灰性土壤中的锌容易与钙结合为难以溶解的锌酸钙。该区域为石灰性土壤，有机质含量偏
低，故土壤中6种微量元素中以锌的缺乏率最高。①由以上例证看，在黄河下游河道发生
泛滥、改道后，由黄河冲积物发育而成的风沙土、盐化潮土等，不仅PH值高，有机质含量
减少，而且土壤中的微量元素含量是所有土壤类型中最低的。

    再次，历史时期黄河中游所流经地区植被状况的改变和黄土高原的微量元素含量，既
会影响到黄河径流的微量元素含量，也会影响到黄淮海平原土壤中微量元素的含量。

    位于黄河中游的今山西中南部、陕西中部和河南中西部地区遍布新石器时代遗址，是
史前人类活动比较频繁的地区；进入夏商周三代时期，当时国家的人口及政治、经济中心
也大多集中在这一地区，所以，要谈中华民族对自然环境的利用与破坏，应以这一时期为
起始点。然而，这一时期的气候温暖湿润，环境自身修复的能力较强；加之当时人口较今
天来说是很少的，人类生活对周围环境也是利用多、开发少，所以，对黄河中游的自然环
境扰动很少。已故史学巨匠谭其骧先生在《关于黄河在东汉以后长期安流的原因》一文中
认为，从《汉书·地理志》记载泾洛河上游和山陕峡谷流域的安定、北地、上郡、西河四
郡“皆迫近戎狄，修习战备，高上气力，以射猎为先”看，“战国以前黄河下游的决徙很
少……山陕峡谷流域和泾渭北洛上游二区还处于以畜牧射猎为主要生产活动方式的时代，
所以原始植被还未经大量破坏，水土流失还很轻微”；进入秦汉时期后，由于政府积积推
行“实关中”和“戍边郡”的移民政策，大批移民进入黄河上游及中游地区进行垦殖，所
以这一时期黄河中、上游原始植被破坏严重，而“下游的决徙之患越闹越凶”；西汉中期
以后，北方气候转向寒冷、干旱，②加之王莽新朝重开边衅，故东汉逐步放弃北地、朔方
、五原、云中、定襄、雁门、上谷、代八郡，黄河中下游地区又重入匈奴等北方少数民族
之手，他们的游牧经济方式改变了以往农业经济的土地利用方式，“结果使下游的洪水量
和泥沙量也相应地大为减少”，以致出现了黄河下游从东汉到唐中期大约800年的安流时
间。其间虽有北魏对黄河中游农业开发力度较大，但其比重始终不抵畜牧经济。而进入隋
唐以后，黄河中游及泾渭中游重开垦殖，为唐后期黄河下游的泛滥与改道积蓄了能量。③
进入宋金时期，为了营建汴京，大肆开采渭河上游的森林资源，据《续资治通鉴长编》卷
28记载当时“春秋二时，联巨筏自渭达河，历砥柱之险，以集京师，期岁之间，良材山积
”。又宋、金、夏间长期战争，各方在陕北、陇东为修筑堡垒、屯垦种田、廓清视野，又
大肆砍伐残存的森林；明代在长城以外每年进行烧荒，以致地面覆盖的植被破坏殆尽。从
以上对先秦、秦汉至明清时期对黄河中游地区进行不合理开发与利用历史的回顾看，黄河
中游地区只有在先秦时期和从东汉到唐后期的800年时间内是处在植被保护较好的时期。
而这不仅在很大程度上决定了黄河径流所含泥沙量的多少，有机质、钠离子、氢化物、吆
酸盐及微量元素含量的高低；而且也在根本上决定了黄河下游在这800年间的“长期安流
”。同时，从现代科学检测的结果看，黄土高原“有效锌变幅为0.055—1.972mg／Kg，平
均为0.388mg／Kg，在临界值0.5mg／Kg以下，缺锌面积在85％以上”，④说明黄土高原本
身土壤的微量元素也十分有限；由此观之，即令是黄河中游植被不被破坏，黄河径流中所
携带的微量元素也不会太多；只是河水中有机质含量应该比其它情况下多一些，可以在其
流向黄淮海平原时使土壤中PH值降低，并使有限的微量元素发挥出应有的效用。

我们已在一定程度上了解了历史时期黄河泛滥与黄准海平原土壤的微量元素的关系，那么
黄淮海平原土壤中的微量元素的含量是什么状况呢?到底是何种元素会影响到黄淮海平原
的文明进程呢?

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①中国土壤学会农业化学专业委员会所编《土壤农业化学常规分析方法》一书中土壤有效
锌含量分级以小于0.5mg／Kg为极缺的标准，科学出版社1983年版。

    ②竺可桢：《中国近五千年来气候变迁的初步研究》，《竺可桢文集》第475页—498
页，科学出版社1979年版。

    ③谭其骧：《长水集》(下)所收《关于黄河在东汉以后长期安流的原因》一文及文后
所附邹逸麟先生《读任伯平<关于黄河在东汉以后长期安流的原因>后》，人民出版社1987
年版。

    ④李芳亭、鲁强、王世国等：《黄土丘陵区土壤钼锌含量及农作物对钼、锌的反应》
，《农业环境保护》2002年第21卷第6期。

 

三  黄淮海平原土壤微量元素的状况及其效用

 

如前所述，我们今天无法确知历史时期黄淮海平原上土壤中微量元素的状况，但20世纪80
年代以后，黄准海平原各地所进行的土壤中微量元素测定的各项数据，无疑可以作为了解
历史上相关状况的最好旁证。

    从各地的测定情况看，黄淮海平原土壤中微量元素的含量具有明显的地域差异性。以
河南中东部冲积平原为例，便不难发现这一差异。河南位于黄淮海平原西部，是黄河下游
河道流经时间最长、造成影响最大的地方。1982年和1987年，河南省两次对全省各类土壤
的锌、铜、铁、硼、钼、锰六种微量元素进行了全面的调查和施用效果试验，并与全国土
壤有效态微量元素丰缺标准相参照后(全国微量元素分级指标为锌小于0.5mg／Kg为极缺，
0.5—1.0mg／Kg为缺；硼小于0.2mg／Kg为极缺，0.2—0.5mg／Kg为缺；钼小于0.1mg／Kg
为极缺，0.1—0.15mg／Kg为缺；锰1.0—5.0mg／Kg为缺；铜小于0.1mg／Kg为极缺，0.1
—0.2mg／Kg为缺；铁小于2.5mg／Kg为极缺，2.5—4.5mg／Kg为缺)发现：全省全锌含量
以水稻土、黄棕壤、黄褐土较高；棕壤、褐土、潮土、砂姜黑土次之，最低的是风砂土和
各种盐渍土(盐化潮土、碱化潮土、盐土、碱土)。有效锌含量0.08—1.25mg／Kg，平均含
量为0.66mg／kg，缺锌面积占总土壤面积的88.98％，其中极缺的面积占总土壤面积的44
．52％。土壤硼元素高于世界土壤平均含量，各类土壤平均含量由高至低为各类盐渍土、
褐土、潮土、砂姜黑土、风砂土、棕壤、黄棕壤、黄褐土、水稻土。有效钼含量不仅低于
全国平均水平，而且低于世界土壤平均水平。主要土壤全钼水平由高至低依次是棕壤、水
稻土、黄棕壤、黄褐土、褐土、砂姜黑土、潮土、盐渍土、风砂土。缺钼面积占总土壤的
93.48％，其中极缺面积占总土壤的80.53％。土壤锰含量低于全国及世界平均含量，主要
土壤全锰含量由高至低为砂姜黑土、棕壤、黄棕壤、黄褐土、褐土、潮土、盐渍土、风砂
土、水稻土。土壤有效铜、土壤铁元素基本不缺。就有效锌的在河南的具体分布情况看，
以伏牛山、大别山的基岩山地较高，多在1.0—3.0mg／Kg之间，个别达到3.0mg／Kg以上
；低山丘陵洪积平原和淮北低平原居中，多在0.5—1.0mg／Kg之间。沙丘、沙垅、近代河
流冲积平原、黄土丘陵和河湖平原洼地为最低，多在0.5mg／Kg以下。土壤有效锌含量与
土壤有机质、全氮、物理性粘粒含量呈正相关关系。①又如80年代后期，安徽省农业部门
对准北(蒙城1983—1995年)砂姜土微量元素锌进行测定，发现：砂姜土有效锌含量为0.13
—0.83mg／ Kg，小于0.5mg／Kg的土壤占89.6％。②以上所引，虽然各检测的地区不同，
但大都位于黄淮海平原之上，其土壤多属于由黄河冲积物发育而成，所以，相关数据具有
可比性；而且，与在河南、安徽、山东等地所测定的数据相比照，确实也发现了几个共通
的特点：其一、土壤有效锌含量极低的现象非常普遍，均占到土壤面积的50％以上，面积
十分之大；其二、在各类土壤类型中，砂姜黑土、风砂土、盐渍土往往是有机质含量最低
、缺锌程度最高的土壤种类；其三、在各类土壤类型中砂姜黑土、风砂土、盐渍土的PH值
最高，PH值都在7之上；而实验发现：土壤PH值由5升至7时，植物吸收锌减少1／2；其四
，以黄淮海平原上各地区所进行土壤的微量元素含量的测定看，土壤有效锌含量是海河流
域普遍高于淮河和黄河流域，山前冲积扇及低山丘陵带的土壤有效锌含量高于冲积平原；
其五，虽然各地对土壤中微量元素进行检测对象不尽相同，但有效锌含量的检测是重合性
最高的元素。

    那么，为什么土壤微量元素中的有效锌含量这么受到重视呢?它又何以会影响到历史
时期黄淮海平原文明进程的呢?

    众所周知，诸如有机化合物中所含的氢、氧、氮、碳、磷、硫以及钙、铁、锌、碘等
，均属于人体生命元素。它们之所以被称为生命元素，就是因为在人体维持其正常的生物
功能过程中，它们是具有不可替代性的元素。而如前所述，土壤中微量元素的含量，基本
上决定了人体微量元素的吸收。据生命科学的诸多研究成果看，土壤微量元素中的锌、锰
、碘，都与人的智力密切相关；尤其是锌元素还与人的繁殖、遗传及致畸有关，所以，土
壤中的有效锌含量受到重视是必然的。

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①朱喜梅、郑长训、宁爱民：《河南省土壤微量元素含量分布及施用效果的研究》，《河
南职技师院学报》1994年6月第22卷第2期；刘勤、张新、曹志洪：《土壤植物营养与农产
品品质及人畜健康关系》，《微量元素与健康研究》2001年第18卷第2期。

②闫晓明等：《淮北砂姜黑土有效锌含量和锌肥效应的研究》，《安徽农业科学》1991年
第3期，第248—252页。

 

研究表明：锌是构成人体的26种必需元素之一，人体中有80多种酶的活性与锌有关。它不
仅参与200多种酶、核酸及蛋白质的合成，而且与DNA、RNA聚合酶关系密切；锌可通过含
锌酶的作用，促进核酸和蛋白质的合成，加速激素的产生和释放，进而促进细胞的生长和
分裂；锌能改善食欲及消化机能；缺锌会提高大肠癌、肺、肝等肿瘤的发生率；缺锌会导
致神经衰弱等，总之，锌不仅是人体生长、发育、智力、生殖、遗传、免疫、内分泌、神
经、视觉等生理过程的必须物质，还是癌症、冠心病及很多疑难杂症的防治因子和延缓衰
老、促进长寿、预防胎儿畸形的重要手段。①大量的医学调查和实验结果证明：微量元素
锌对儿童的生长发育意义重大，缺锌会引起儿童智力发育不良；如患神经系统疾病的人锌
含量均低于正常人，先天愚型(Down氏综合症)患者都缺锌。②有人曾以200例儿童(弱智
138例、正常36例、超常26例)头发中的四种元素进行了检测，与我国儿童锌含量正常值
110—152mg／Kg相比较发现：超常组(平均130.8mg／Kg)和正常组(平均121.3mg／Kg)均在
正常范围内，而弱智组(平均104.5mg／Kg)明显低于正常值，从而得出智力低下患者发锌
含量或体内锌含量偏低的结论。③关于血清锌与女性畸胎率的关系，20世纪60年代国外就
有研究发现。与此相关，国内也有不少机构进行了大量的研究。如：1988年包头妇产医院
曾对298例已做发锌测定孕妇分娩的新生儿身高、体重、胎龄进行测定，发现小于120ppm
低锌组的37例中，有14例正常足月新生儿，占37.8％；早产儿5例，占13.5％；足月小样
儿18例，占48.7％，其中1例为低体重畸形无脑儿。正常发锌组段121—220ppm的253例中
，正常足月儿有246例，占97.2％，早产儿4例，占1.6％，足月小样儿3例，占1.2％；高
锌组大于220ppm共8例，正常足月新生儿8例，占100％。④关于血清锌含量与男、女性不
孕症的关系，国内也有不少机构和研究者密切关注。如梁绍先、夏令伟等人对长沙地区86
例不育症患者和正常人的精液中锌、铜、镁、钙、锰、铅等8种元素进行测定后发现：不
育症组精液的锌、钙、镁3种元素含量显著低于正常对照组。⑤关于这一点，医学界早有
大量的试验可资证明。⑥20世纪90年代，河南医学工作者随机选择河南省不孕女患者97例
；其中，原发性不孕77例，继发性不孕20例；月经正常64例，月经异常33例；年龄23—40
岁，平均29.1岁，结婚时间2.19年。随机选取同一地区正常已育妇女100名作为对照组；
其中，月经正常者70例，月经异常者30例，年龄24—40岁，平均31.6岁，全身体检正常者
。对两组妇女血清进行测定后发现不孕组中月经异常者，无论与对照组月经异常者相比，
还是与不孕组月经正常者相比，都表现为血清锌的显著减低；此外，其血清铁含量也较两
组中正常月经者显著减低⑦。同时，湖北省还有人以有胎儿畸形史的妇女40例为研究对象
：其中神经管缺陷11例、无脑儿9例、腭唇裂7例、先天性心畦病6例、先天性巨结肠7例，
年龄23—35岁，经病史及辅助检查排除肝、肾、脑及职业病的成年妇女；与健康非孕妇60
例作为对照组，进行血清锌的检测，发现有畸胎史的妇女的血清锌值与对照组相比明显偏
低，从而证实了孕妇缺锌对胎儿的不良影响。⑧锌是参与机体免疫功能的一种重要元素，
在所有的人体微量元素中，它对机体免疫功能的影响最明显，缺锌不仅使得细胞免疫功能
低下，而且使疾病的易感程度大大增加。更为严重的是缺锌还影响免疫记忆效应，当改变
锌势态时，只可以部分重建这种免疫记忆能力。⑨生长发育迟缓、身材矮小、智力低下是
锌缺乏患者的突出表现。

________________________

    ①徐国平：《妊娠与锌营养》，《国外医学卫生学分册》1988年第1期；韦弋煊、江
金华：《儿童锌缺乏症防治存在的问题与对策》，《广东微量元素科学》1995年第2卷；
还可参见涂明华、王野坪：《微量元素锌的生理作用及其临床》，《九江医学》1995年第
10卷第3期；管宁等：《微量元素锌与儿科疾病》，《微量元素与健康研究》1995年第12
卷第3期；曲莉莎；《微量元素锌与男性生殖》，《微量元素与健康研究》1994年第11卷
第1期；杨幼易：《锌与妊娠》，《中国优生与遗传杂志》1994年第2期；齐荣义：《孕妇
并发症与孕早期血清锌关系探讨》，《中国优生与遗传杂志》1994年第2期；高志东等人
编译《锌缺乏与儿童发育》，《国外医学医学地理分册》2000年3月第21卷第1期；韩国安
等：《母体血清铜锌镉与胎儿神经管缺损的关系》，《中华妇产科杂志》1990年第25卷第
6期。

②陆费汉倩、吕传真等：《微量元素在某些神经系统疾病中的意义》，《全国微量元素临
床研究及测试分析讨论会论文集》(1983年)。

③孔祥瑞：《必需量元素的营养、生理及临床意义》，安徽科技出版社1982年版。

    ④包美荣、崔桂勤：《饮食发锌与胎儿发育》，《包头医学》1994年第18卷第1期。

    ⑤梁绍先、夏令伟等：《不育症患者和正常人精液八种元素含量的测定及锌镉比值的
分析》，《生殖医学杂志》1994年6月第3卷第2期：

⑥李逢志、李国仁等：《精液中M9、Zn、Ca、Fe及ca与不育症病因的关系》，《临床泌尿
外科杂志》1988年第3期。

⑦高志敏、霍玉清等：《不孕患者血清锌铜等元素含量改变》，《河南医学研究》1995年
9月第4卷第3期。

⑧雷世俊等：《胎儿畸形与孕母血清锌、铜值关系的探讨》，《湖北医科大学学报》1994
年15卷第3期。

⑨王夔主编《生命科学中的微量元素》(第2版)，中国计量出皈社1996年版。

 

除对人类身体有重大的作用外，微量元素锌对动物、植物也有十分独特的作用。如90年代
初，安徽农业大学和利辛县畜牧兽医站联合对准北地区育龄母牛血清微量元素进行了实测
，发现母牛繁殖机能低下的一个重要原因是该地区母牛不同程度地缺锌、锰、碘和硒元素
。①而这正是宋代“土多泻卤，戎马所屯，地利不足……马又未尝孳息”的原因。对于农
作物来说，锌与植物光合作用和呼吸作用密切相关，缺锌会影响光合作用的正常进行，从
而引起缺绿症。锌参与植物生长素的合成，缺锌能使植物的色氨酸显著减少；锌还可促进
植物生殖器官的发育，并能促进植物抗病能力的提高。所以，农作物缺锌，不仅植株生长
缓慢，而且还会降低产量和质量。常见果树对土壤中缺锌的程度具有敏感度，缺锌往往影
响水果的产量和质量；这些常见果树的敏感性依次为：柑桔、樱桃、苹果、李子、桃、梨
、山核桃、核桃、杏、樟梨、葡萄。②

从河南省1982年土壤微量元素的检测情况看，土壤有效铜和铁含量较丰富，而锌、钼最缺
。③而实际上，微量元素中的有效锰对人类健康也很重要。锰元素缺乏不仅影响人体骨骼
的生长与发育，还可引起神经衰弱综合症、影响智能发展，并与思维、情感、行为有一定
的关系。如精神分裂症病人头发中锰明显低于正常人。同时，缺锰会降低免疫器官的功能
。免疫器官是免疫细胞发生、分化、成熟以及免疫分子合成和分泌的场所，如出现病理改
变，必然会影响人体的免疫机能。④土壤中的铝含量也取决于土壤母质的性质、风化程度
和有机质的丰度等。由页岩和花岗岩形成的土壤母体中，钼的含量较高，而黄河流域和黄
土高原的黄土和冲积层的钙质土壤，含量较低。⑤缺钼患者有明显神经性异常症状、智力
发育迟缓、易患克山病，还可以引发食管癌等恶性肿瘤。如1971年在食管癌病因的对比调
查时，发现高发区林县饮水中钼含量仅为低发区的1／23。⑥其它微量元素铜、硼以及碘
也各有作用，这里就不赘述了。

总之，土壤微量元素，尤其是微量元素锌对人类健康以及对其他动植物的生长有着重要作
用，那么，由此我们就不难发现土壤微量元素的变化与历史时期黄淮海平原文明进程的关
系了。具体的讲，这些关系和影响大致有以下三个方面：

    首先，黄淮海平原土壤中微量元素的变化，不仅使得居住在黄淮海平原上的人口数量
呈现阶段性下降的特征，而且也使得人口质量日趋下降，最终造成文明发展进程中的最大
缺憾。

人是改造自然、发展社会经济、文化的最终力量，在中国几千年的古代社会中，生产力水
平长期低下，人类适应和改造自然环境的能力有限，所以，高素质的人口资源与众多的人
口数量以及其地域分布的状况都是决定当时社会经济发展和文明程度的重要保证。从中华
文明的发展历程看，黄河文明是中华五千年文明史的重要源头之一。虽然早期黄河文明主
要集中在黄河中游地区，但紧随其后的大汶口文化和龙山文化及仰韶文化的一部分都分布
在黄淮海平原及周边冲积扇平原之上。之后，农业文明也由周边冲积扇平原移向平原地区
，如郑州大河村遗址就是很好例证。实际上，夏商周三代和之后的秦汉、隋唐时期，由于
气候适宜，环境破坏不大，所以，黄淮海平原在唐后期黄河下游大改道之前，土壤中的微
量元素状况应当是一个最佳的时期。而这一点，正好与史学界所公认的汉唐时期是黄淮海
平原经济最发达、文明程度最高的地区之一的结论相吻合。在这一时期里，不仅各国和各
地区人口增长最快，农业、手工业和商业水平最发达；而且，诸如先秦的“百家争鸣”局
面、汉代文教事业在齐鲁地区的振兴和中央大批官吏的出身地等多出现在黄淮海平原之上
。如《汉书·地理志》记载：早在春秋战国时期，地处今山东西南、南部及江苏北部的鲁
地，已是“地狭民众，颇有桑麻之业，亡林泽之饶。俗俭啬爱财，趋商贾，好訾毁，多巧
伪…然其好学犹愈于它俗”的农业、商业并举，文化事业发达的地区之一，以至于其后出
现了“汉兴以来，鲁东海多至卿相”的局面。⑦以人口数量与人口质量的变化情况看，从
秦汉、隋唐时期到宋、元、明、清时期有一个变化的过程：早在西汉元始二年(2)，黄淮
海平原的人口数已占到全国人口的57.1％，以后东汉永和五年(140)本区人口数占全国的
52.7％，而隋大业五年(609)更占到全国人口的52.8％；但是，宋、元、明、清以后，除
北宋太平兴国(976—984)本区人口占

____________________

①周明、章孝荣等：《淮北地区育龄母牛微量元素营养状况及其与繁殖机能的关系》，《
安徽农业科学》1994年12月第22卷第4期。

②张新生、孙爱君：《果树的锌素营养综述》，《河北果树》1995年第3期。

    ③朱喜梅、郑长训、宁爱民：《河南省土壤微量元素含量分布及施用效果的研究》，
《河南职技师范学报》1994年6月第22卷第2期；刘勤、张新、曹志洪：《土壤植物营养与
农产品品质及人畜健康关系》，《微量元素与健康研究》2001年第18卷第2期。    ④颜
世铭：《微量元素导论》，同济大学出版社1992年版。

    ⑤⑥王夔主编《生命科学中的微量元素》(第2版)，中国计量出版社1996年版。

⑦周振鹤：《中国历史文化区域研究》第3编《风俗文化区·鲁地风俗区》，复旦大学出
版社1997年版，

 

全国的30.9％之外，其余多在全国人口的四分之一以下；①同样，以先秦、秦汉、隋唐时
期到宋元明清乃至近代为两大阶段，黄淮海平原之上的人口质量水平也有一个日趋下降的
过程。关于这一点，文献中可找到许多的证据：如前《汉书·地理志》所引，自汉代以来
“鲁东海多至卿相”局面的出现；又如已故著名历史地理学家史念海曾以两唐书中入传人
物的籍贯为统计对象，发现北方地区入传者占入传总数的85％，而南方地区入传者只占15
％；亦说明隋唐时期经济、文化的重心仍在北方地区。②但北宋时，这种官员出身籍贯北
重南轻的局面出现了转折：有学者以北宋入传官员1058人为统计对象，并将北宋分为前、
中、后三个时期，发现北宋前期的官员有84.5％是北方人，中期有63.9％是北方人；而到
了北宋后期，官员中南方人居然占到59.7％；③虽然以上所举两例，均以唐宋时期南、北
方入传人数为统计对象，且当时北方也并不等同于黄淮海平原，但其代表性是显而易见的
。与此同时，从《宋史·地理志》的相关记载看，似乎可更加清晰地发现黄淮海平原人口
质量日趋低下的特点。如据《宋史·地理一》载“开封府，京东路，分为东西两路，得兖
、豫、青、徐之域，……西抵大梁，南极准、泗，东北至于海，有盐铁丝石之饶”，此地
正处在黄淮平原之上，然史称其“人皆朴鲁纯直，甚者失之滞固”；又同书《地理二》记
载同处黄淮海平原之上的河北路“盖《禹贡》兖、冀、青三州之域，而冀、兖为多。……
人性质厚少文，多专经术，大率气勇尚义，号为强忮。”与之相对应的是《宋史·地理志
四》在述及两浙路之百姓时则云“人性柔慧……善进取，急图利，而奇技之巧出焉。”又
《地理志五》记载福建路“多乡学，喜讲诵，好为文为辞，登科第者尤多”；川陕四路则
是“庠塾聚学者众，然怀土罕趋仕进。……文学之士，彬彬辈出焉”；这些例证都充分表
明：至少从宋代开始，当时人们已开始注意到黄淮海平原的人口质量远逊于今江浙、福建
及四川地区的问题了。关于明清时期官方和民间人士的观点，有学者已详论之，此亦不赘
述。④

总之，宋元明清时期，本区人口数量的减少和人口质量水平的下降，除了要考虑研究历史
人口变化时所经常提到的战争、饥荒、灾害、温疫、北方人口大量南迁等宏观因素外，也
不可忽视因为黄河下游改道，造成整个黄淮海平原土壤沙化、盐碱化后土壤肥力急剧下降
，造成人口数量大为下降的潜藏因素。因为，土壤肥力急剧下降后，必然带来农作物产量
下降、动植物体内微量元素成份的减少，并通过食物链最终造成当地居民微量元素缺乏的
严重后果。以我国现阶段儿童缺锌或锌营养不足的比率28.98％—81.37％为参考值，⑤与
上世纪90年代相继报道的安徽和县(男童锌缺乏率64.32％，女童锌缺乏率67.65％)、⑥福
建福州(0岁儿童锌缺乏率35.02％)、⑦河南荣阳(6个月—1岁锌缺乏率高达92.56％)、⑧
宁夏银川(女童缺乏率25％)⑨、广西百色(平均锌缺乏率为48.46％)⑩、北京地区(平均

_______________________

①邹逸麟主编《黄淮海平原历史地理》第7章“黄准海平原人口的变迁”中第218页所整理
的人口数据。

②史念海：《两(唐书(列传人物本贯的地理分布)，收入《纪念顾颉刚学术论文集》，巴
蜀书社1990年版。

③④程民生：《论宋以来北方人口素质的下降》，《史学集刊》2005年第1期。

    ⑤吴秦相、王家良等：《解决我国微量元素营养不足的策略和措施的建议》，《中华
流行病学杂志》1992年第1期。

    ⑥赵怀翠：《1—4周岁儿童锌铁钙铜四种营养元素监测分析》，《安徽预防医学杂志
》2000年第6卷第3期。该文称：1998年安徽和县对城关及三个较大集镇411名儿童(男性
241人，女性170人)进行微量元素测定，其中男童发锌小于正常值的比率高达64.32％，女
童67.65％

⑦福建医科大学附属第一医院儿科陈影等：《福州地区小儿锌，铜、铁、钙缺乏的调查》
，《福建医药杂志》2000年第22卷第6期。该文称：福建医科大以1995年5月—2000年6月
就诊小儿4891例，其中另2951，女1940例，年龄为0—14岁的儿童为对象，对锌铁钙铜四
种元素的缺乏情况进行了调查分析：其中0岁儿童3478例，锌缺乏率平均为35．0251,，且
锌缺乏率随年龄增长而有下降趋势。

⑧李文明等：《1139名婴幼儿发锌、钙检测结果分析》，《河南预防医学杂志》2001年第
12卷第4期。该文称：荥阳市卫生防疫站1999年9月至2000年12月通过对1139名婴幼儿发锌
检测发现：6个月—1岁年龄段组缺锌率高达92.56％；1—2岁，2—3岁次之，分别为
87.750／,与86.51％；0—6个月年龄组缺锌率最低，为72.73％；0—6个月是婴幼儿生长
发育的高峰期，这一时期怍为母乳期，婴儿的缺锌率也反映了乳母的缺锌程度。

    ⑨雷晓平、管文娜：《1100名儿童发锌、铁、钙含量分析》，《宁夏医学院学报》
2001年第23卷1期。该文称：银川妇幼保健院随机以1996年1月-1997年8月门诊及住院儿童
1100人为对象，进行发锌、铁、钙值的测试，发现：银川儿童发锌值以1—3岁最高，低发
锌发病女性明显高于男性，约25％。这与1—3岁发育快，而食物单调有关，3岁以后饮食
多样化，动物性食物较多．故发锌值提高。

⑩李胜立、韦红：((1042例儿童发锌含量的分析)，《右江医学》2001年第29卷第2期。该
文称：广西百色地区人民医院以1998年1月～1999年10月送检来自全区的1042名儿童(0—
13岁)进行发锌值测定，发现：发锌偏低者为48.46％，其中男孩占41.26％，女孩占57.23
％；女孩缺锌率明显高于男孩；按年龄分布情况看1—6岁占55.08％，城乡差别不大。

 

锌缺乏率30.9％)①、广东省广州市(平均锌缺乏率25.8％)②、石家庄(平均锌缺乏率20％
)③、四川成都(锌缺乏率6.58％)④、福建泉州(锌缺乏率1.6％)⑤、深圳(平均锌缺乏率
42.86％)⑥、山西平遥(锌缺乏率22.8％)⑦。对照以上数据，我们不难发现：沿海地区的
福建泉州以及内地四川成都儿童的锌缺乏率最低，河北石家庄、北京、福建福州及河北唐
山等地紧随其后，而位于黄淮海平原最西端、处在黄河下游的荣阳，6个月—1岁儿童的锌
缺乏率高达92.56％。由于婴幼儿锌营养水平少是由母体锌营养水平决定的，由此可见，
黄河下游冲积平原上育龄妇女和儿童高锌缺乏率是十分严重的。而根据现在医学研究的结
果看，锌缺乏病对育龄妇女和婴幼儿的生命安全威胁最大。如大量的医学及临床实践证实
：孕妇锌营养不良可引起染色体的畸形，会引起分娩并发症、羊水早破和早产危险增加。
相反补锌可使孕期延长、降低羊水早破危险和减少阴道出血；⑧与正常生育史的妇女相比
，有畸胎史妇女血清锌、锰，硒含量显著低于健康妇女；⑨更为严重的是，锌营养缺乏的
孕妇感染人巨细胞病毒的机率远远高于锌营养正常妇女；因为缺锌主要损害T细胞功能，
降低人体自身杀伤细胞的活性和功能，从而降低了孕妇自身免疫力而增加了感染其它疾病
的可能性；而对孕妇进行锌干预措施，对于降低孕妇和胎儿HCMV感染具有重要的意义；人
巨细胞病毒(简称HCMV)于1956年首次从受染胎儿组织中分离出来，因其感染细胞所呈现的
细胞增大的典型病变而命名。医学发现：妊娠期由人巨细胞病毒原发或继发感染导致的宫
内和先天性感染，可造成胚胎发育异常、死胎、先天畸形、流产等严重后果；同时，亦对
胎儿神经中枢系统的发育影响最大，是小儿智力低下和听力丧失的最危险因素。在“八五
”期间，武汉同济医科大学与上海、沈阳两地合作，对三地5015例孕妇调查表明：我国大
城市孕妇HCMV感染率高达88.93％；而在秦巴山区则发现孕妇HCMV活动性感染率也达到
19.25％，而宫内对胎儿的传播率高达33.33％。先天性HCMV感染的疾病称为巨细胞包涵体
病(简称CID)，常见的症状为新生儿出生后有黄疸，肝脾肿大、小头畸形、淤斑、智力低
下、耳聋、生长迟缓、先天性心脏等。重者新生儿出生呼吸困难、抽搐，数天或数周内死
亡。调查统计资料表明：先天性HCMV感染在新生儿中仅有10％出生时有明显症状，但其死
亡率高达30％；其余90％出生时无症状，仅尿内排毒。这些无症状儿约10％将在1—2年或
数年后出现症状。有症状及无症状感染儿

    _______________________

    ①汤光：《现代药物学》，北京中国医药科技出版社1998年版。该书称：北京地区O
—7岁儿童缺锌率为30.9％；另据林晓明等人《北京山区学龄儿童机体锌状况及血清锌水
平分析》，《中国儿童保健杂志》2002年8月第l0卷第4期报道：以北京房山山区7—14岁
儿童进行血清锌检测，发现7—9岁共119人，锌缺乏22人，占18.5％；10—11岁137人，锌
缺乏35人，占25.5％；12—14岁116人，锌缺乏41人，占35.3％；以12—14岁组锌缺乏检
出率最高，接近7—9岁组的2倍。又参见赵瑞蒲、张海兰：《唐山市新生儿发样中5种元素
分析》，《微量元素与健康研究》2001年第18卷第4期。该文称：1999年10月—2000年4月
对唐山市新生儿(男367，女351)，胎龄平均39周婴儿进行铜、钙、锌、铁、镁元素的测定
，发现，男婴发锌值略高于女婴，且新生儿发锌、钙、镁值明显高于本地区正常儿童发锌
、钙、镁值。这应与孕妇体内高锌、钙、镁值有密切关系。参见陈杰：《地理环境与儿童
发中微量元素的关系》，《职业与健康》1999年5月第15卷第5期。河北抚宁位于海河流域
中的滦河流域，北依燕山，南临渤海，山区矿产丰富，沿海平原常吃海产品，故平原和山
区儿童锌、铁、钙、铜微量元素含量均在正常范围内。

    ②③倪根珊：《药物临床应用撷萃》，北京八一出版社1994年版。该书称：广州市为
25.8％1广西7岁以上儿童缺锌率为31.14％，石家庄仅为20％

④汪凤兰等：《729例儿童血清微量元素测定结果分析》，《实用儿科临床杂志》2001年
第16卷第3期。该文称：四川成都华西医科大学对729例儿童做了微量元素测定，其中男
437例，女292例，通过测定血锌值发现，有48例儿童属缺锌者，占6.58％。

⑤彭纬林等：《500例城市学前儿童血清钙锌铜铁含量调查》，《微量元素与健康研究》
2001年第18卷第3期。该文称：福建泉州儿童医院对500例学前儿童血清钙、锌、铜、铁值
进行测定，发现轻度缺锌者仅为1.6％。

    ⑥张文汉：《2786名7岁以下儿童头发6种元素检测分析》。该文称：深圳梅林医院对
散居儿童2786名，男1562名，女童1224名进行微量元素测定，发现缺锌率为42.86％，其
中男童为39.5％，女童为47.14％，合计为42.86％。

    ⑦乔兆宝等：《平遥县820名幼儿发锌、铁、钙、铜含量分析》，《实用预防医学》
2001年第8卷第1期。该文称：1999年6月—2000年6月随机对城镇820名幼儿头发样品进行
了测定，其中0岁77人，缺锌17人，占22.8％。

    ⑧王咏梅等编译《胎儿生长发育期的微量元素》，《国外医学医学地理分册》2001年
3月第22卷第1期。

⑨王芳、朱国伟等：《有畸胎史妇女口服复方锌制剂后体内微量元素含量的变化》，《山
东医科大学学报》1994年第33卷2期。该文称：通过测定31例有畸胎史妇女血清微量元素
铜、锌、锰、硒和镉的含量，并与健康妇女对比后发现，有畸胎史妇女血清锌、锰、硒含
量显著低于健康妇女，而镉含量显著增高。从上世纪80～90年代的研究情况看，大量的成
果表明：孕期缺锌会严重妨碍多种动物的生殖过程，子代畸形是重要的表现之一，畸形和
生殖过程受累的确切性质与孕期锌缺乏的时间和程度有关。

 

均可留下残留症状：如感觉神经陛耳聋、智力低下、视网膜炎、视神经萎缩、脑瘫、癫痫
、语言迟缓、学习困难等。其中以单侧或双侧神经性耳聋最为多见。①试想一下，在现代
医学如此发达的今天，仍然不能很好地解决锌营养缺乏者感染人巨细胞病毒、最终对胎儿
造成严重危害的问题，那么，在科学不发达而又缺乏医学保障的历史时期，婴幼儿的死亡
率如何不高?人口质量如何不低呢?另外，从国外医学界的研究看，腹泻和肺炎是发展中国
家儿童死亡的主要原因。据1999年12月出版的《Zine mal—Pediatrics))报道，9个发展
中国家的儿童每天补锌5-200mg，共计2—46周，结果发生腹泻和肺炎的危险下降了25％与
41％，②由此可见，对婴幼儿锌营养的关注是世界性的话题之一。所以，土壤中微量元素
的含量，在某种程度就是一只看不见手，有着不可忽视的巨大作用。关于这一点，亦可与
近年豫东、皖北、苏北地区艾滋病的流传和人口质量低、经济水平差、文化事业不发达、
文明程度不高的现状相印证。 

    其次，黄淮海平原土壤中微量元素的变化，使原本微量元素较缺的状况更为严重，从
而使得黄淮海平原文明发展的外部环境逐渐落后于其它地区。

如前所述，土壤的微量元素含量主要取决于成土母质、河流、大气、有机质含量、PH值的
高低以及人类不合理开发与利用等几大因素。从世界土壤微量元素有效锌的含量看，其常
见范围为0.1—3.0mg／ Kg，平均值为0.5—1.0mg／Kg。中国的燕山地区是多金属成矿带
，南京附近有栖霞山、甘家港两大铅锌矿，所以，富含铅锌元素的成土母质决定了北京、
南京地区的有效锌常见范围为0.5—1.0mg／Kg。广东、广西、湖南、云南、四川、贵州等
地，是中国最重要金属矿藏基地，铅锌矿的分布十分广泛；从成土母质、雨水的冲刷、江
河水流的搬运、土壤有机质的含量等方面，决定了华南和华中地区的红壤以及由石灰岩发
育的红色石灰土等最高含锌量达1.0—6.0mg／Kg；玄武岩发育的砖红壤含锌量可达1.5—
3.0mg／ Kg；花岗岩、紫砂岩、第四纪土、石灰岩等母质发育的红壤都在1.0mg／Kg左右
；红砂岩发育的土壤只有0.28—0.63mg／Kg左右；③同样还是从土壤的成土母质看，除铁
矿在黄淮海平原上有一些的分布外，其它如锌、锰、铜、钼矿几乎全是空白。而且，在黄
淮海平原，由于2000多年过度垦殖、农作物秸秆作为薪材长期不能还田，加之土壤是由黄
河冲积物发育而成的风砂土、盐碱土，有效锌含量仅有0.08—1.25mg／kg，④所以，其有
效锌含量水平在全国最低是毫不奇怪的。从土壤有机质含量对微量元素的影响看，大量的
实验结果证明，土壤有机质是土壤中最活跃的成分，对肥力因素、水肥气热的影响最大，
是土壤肥力的重要的物质基础，也是评价土壤微量元素含量高低的重要指标之一;锌的有
效性即是随有机质含量的增加而提高的。以河南为例，通过在省内不同生态类型区典型地
区采集土壤样品的化验发现，河南省土壤有机质的平均含量只有12.8g／Kg；而与之相关
的土壤有效锌含量极低，多在0.3—0.5mg／Kg之间；土壤PH值在7.0～8.0之间；从土壤PH
值与有效锌的关系看，两者关联极为密切；实验证明：土壤锌的有效性随着土壤酸度的增
加而增强。其影响机理为降低PH值会减弱土壤对锌的吸附能力，使吸附态锌的解吸量增加
，从而增加有效锌的含量。在农业生产中，作物缺锌多发生在PH值大于6.5的中性和石灰
性土壤中；尤其是PH值较高

_________________________

①郭巧燕等：《秦巴山区孕妇HCMV感染率高的主要原因初步探析》，《中国优生与遗传杂
志》2001年第9卷第4期；该文称：秦巴山区是我国智力低下的高发区之一。医学发现：妊
娠期由人巨细胞病毒原发或继发感染导致的宫内和先天性感染，可造成胚胎发育异常、死
胎、先天畸形、流产等严重后果；同时，亦对胎儿神经中枢系统的发育影响最大，是SJL
智力低下和听力丧失的最危险因素。1999年3月—2000年1月以陕西安康、柞水及宁强三县
健康孕妇161例为检测对象，发现秦巴山区孕妇HCMV活动性感染率高达19.25％，而宫内传
播率为33.33％，明显高于相关报道。与HCMV感染有关，发现受染孕妇血清锌含量与HCMV
感染相关性最强，病例组血清锌值明显低于正常限值0.5mg／L。缺锌主要损害T细胞功能
，降低自然杀伤细胞的活性和功能，从而降骶了人体自身免疫力而增加了感染其它疾病的
可能性。因此，对孕妇进行锌干预措施，对于降低孕妇和胎儿HCMV感染具有重要的意义。

    ②[英]／Dooley E／／Euviron Health Pesspect．-2000．108<6>．-A255：《补锌
可降低儿童发生腹泻和肺炎的危险》，《国外医学卫生学分册》2001年第28卷第1期。该
文称：“腹泻和肺炎是发展中国家儿童死亡的主要原因。据1999年12月出版的《Zine 
rnal of Pediatrics》报道，9个发展中国家的儿童每天补锌5—200mg，共计2—46周，结
果发生腹泻和肺炎的危险下降了25％与41％。”

    ③王夔主编《生命科学中的微量元素》(第2版)，中国计量出版社1996年版。

④朱喜梅、郑长训、宁爱民：《河南省土壤微量元素含量分布及施用效果的研究》，《河
南职技师院学报》1994年6月第22卷第2期；刘勤、张新、曹志洪：《土壤植物营养与农产
品品质及人畜健康关系》，《微量元素与健康研究》2001年第18卷第2期。

 

的石灰性土壤因含有较多的碳酸钙，锌易生成不溶解的沉淀化合物，同时，碳酸钙有强烈
的吸附和固定作用，从而大大降低了锌的有效性。①而如前所述，土壤PH值由5上升至7，
植物吸收锌会减少1／2。由此观之，黄淮海平原土壤沙化、盐碱化之后，无论是微量元素
中有效锌的含量还是土壤锌的利用率都是十分低下的。

    按照目前国际上通行的人体微量元素吸收的标准看，人体正常锌的需要量：成人每天
为15mg，婴儿及儿童为3—10mg，在怀孕、哺乳期间应另加5—10mg的锌营养。②不难想象
：黄淮海平原土壤有效锌含量如此之低，通过从动植物到人类食品的传送次序，是根本无
法满足人体智力发展所必需锌营养要求的!现代科技已证明，食物中锌含量低，人体吸收
不到适量的锌，会导致生长发育期的儿童发育受阻、智力不良等现象的发生；③同时，以
医学对儿童智力的测定试验看，儿童IQ大于90者，平均发锌值在155.87ug／g；儿童IQ小
于90者，平均发锌值在146.28ug／g，两者差距十分明显。④国外医学研究和大量的人体
实验亦证明：无论是重度、中度还是轻度缺锌，都会一定程度地损伤人脑的功能：学者检
测了740名城市和540名农村的6-9岁中国儿童在每天补锌20mg以后，发现儿童在注意力、
洞察力、推理能力和精神运动方面有很大的改善；缺锌对于成年人的行为也有影响：相关
研究者还发现，以男性为受试对象，生活在严格控制的环境下，以35天为期，每天只提供
3.5mg的锌量，结果发现其情绪不稳的情况增加，并同时出现感知和记忆的缺陷。⑤从文
明发展历程的角度看，历史时期黄准海平原土壤中有效锌的含量和利用率都十分低下，加
之该地区也是严重的碘缺乏区，所以，在缺乏多种对人体智力水平影响重大的微量元素的
情况下，人口的智力水平肯定不会很高；所以，从黄淮海平原由比较先进的文明发展地位
，到让位于其它土壤肥力高、适合经济发展的地区的历史过程看，无论是宋元以后黄准海
平原社会经济水平的衰落、文化发展的停滞，人口重心的南移，还是近代和现代落后面貌
的难以改观等等，都具有难以逆转的必然性。

    再次，黄淮海平原土壤中微量元素的变化，不仅使得原有土地承载能力逐步衰减，并
由此增加了政府对粮食和漕运的负担，而且，也促成了历史时期这一广大区域内各种社会
不安定因素的滋长。

如前所述，黄淮海平原是中国历史上最大的、开发最早的平原之一，这里光照充足，土层
深厚，早在春秋战国以来就是华夏民族活动最频繁的地区。考古资料和大量的文献记载表
明，这一地区在先秦、秦汉直至隋唐各王朝当中，一直都是最重要的粮食供应地。这其中
一个极为重要的原因，就是汉唐时期，黄淮海平原与关中平原、三河地区一样，是黄河流
域集中种植水稻的最重要地区。⑥从文献记载的情况看，《周礼·职方》和《汉书·地理
志》均记载大禹平天下、定九州时，扬州、青州“谷宜稻麦”。其文称“正东曰青州，其
山曰沂，薮曰孟诸，川曰淮、泗，浸曰沂、沭……其畜宜鸡、狗，谷宜稻、麦”；以今论
之，古青州正处在黄淮平原之上。至于部分地区处在黄淮海平原之上的豫、兖两州，则“
谷宜五种”；颜师古注称所谓五种应指“黍、稷、菽、麦、稻”五类。说明自三代以来，
黄淮海平原之上即已有水稻的种植。但由于黄河下游千百年间不断的改道和频繁泛滥，给
黄淮海平原带来了

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①赵竞英等：《河南主要植烟土壤养分状况与施肥对策》，《土壤通报》2001年第32卷第
6期。关于土壤锌的分类、PH值与锌有效性的关系以及土壤有机质含量的重要作用，孙桂
芳等：《土壤一植物系统中锌的研究进展》，《华南热带农业大学学报》2002年第8卷第2
期。

    ②吴水冰、白家驷：《机俸的高锌状态》，《国外医学儿科学分册》1994年7月第21
卷第4期。

    ③朱莲珍译校：《人和动物的微量元素营养》，青岛出版社1994年出版及刘勤、张新
、曹志洪：《土壤植物营养与农产品品质及人畜健康关系》，《微量元素与健康研究》
2001年第18卷第2期。

    ④李波等：《微量元素铁、锌、铜与4-7岁儿童智商关系的研究》，《中国公共卫生
》2000年第16卷第3期：白求恩医科大学预防医学院的李波等人以吉林梅河口市315名儿童
铁、锌、铜含量与智商关系为研究对象，调查发现儿童IQ大于90者，平均发锌值在
155.87ug／g。儿童IQ小于90者，平均发锌值在146.28ug／g，差异十分明显。与之相关研
究还见于都萍、梁维平等：《4—5岁儿童行为与微量元素铁、铜、锌关系的研究》，《中
国公共卫生学报》1997年第16卷第1期；刘晖等：《锌和微量元素对儿童智能和生长发育
的影响》，《营养学报》1998年第20卷第1期等等。

    ⑤耿战辉、程义勇编译《锌营养与脑功能及行为的关系研究一历史和现状》，《国外
医学医学地理分册》2001年9月第22卷第3期。

⑥邹逸麟：《历史时期黄河流域水稻生产的地域分布和环境制约》，《复旦学报》1985年
第3期和邹逸麟自选集《椿庐史地论稿》，天津古籍出版社2005年版，第284—301页；高
敏：《古代豫北地区的水稻生产问题》，《郑州大学学报》1964年第2期；《历史上冀鲁
豫交界地区种稻同改良盐碱地的关系》，《人民日报》1965年12月7日；《我国古代北方
种稻改碱经验的探讨》，收在《中国社会经济史论丛》第2辑，山西人民出版社1982年出
版；以上三篇论文均收在高敏《中华古史求索集》，中华书局2005年版。

 

数以千万亩的盐碱地，所以，极为严重地制约了这里的农业生产发展。例如《管子·轻重
乙篇》记载：早在春秋时期的齐桓公时，就有“国贫而用不足”的问题。其中重要的原因
就是齐地多有“成卤斥泽”等“不为用之壤”；至于何为“斥泽”，《汉书·刑法志》引
颜师古注云：“斥，成卤之地。”又《汉书·地理志》及《史记·货殖列传》亦称齐国建
立之初，便是“负海泻卤，少五谷”的蛮荒之地。所以，早在齐桓公时代，齐人已开始注
意土壤的改造问题。如《后汉书·冯衍传》注引《管子》曰：“四七二十八尺而至于泉，
其水白而甘，宜黍秫；三七二十一尺而至于泉，其水黄而有臭，宜大菽与麦；二七一十四
尺至于泉，其味成，宜稻与麦”，即反映了当时人对土壤、水源与作物之间联动关系的观
察和总结。此外，从《吕氏春秋·先识篇·乐成篇》的记载看，今河北临漳地区也遍布盐
碱地。故早在春秋战国时期就有史起在河北平原引漳溉邺，改造盐碱为稻田的历史。《汉
书·沟洫志》记载：魏襄王时以“以史起为邺令，遂引漳水溉邺，以富魏之河内。民歌之
曰：‘邺有贤令兮为史公，决漳水兮灌邺旁，终古舄卤兮生稻粱。’”《汉书》此条下引
苏林释“终古”，称“犹言久古也”；而《尔雅》释“卤，成苦也”；颜师古释“舄即斥
卤也，谓成卤之地也”；由此观之，春秋战国时期魏国邺地盐碱地的分布是早已有之。正
因为盐碱地的分布广泛，而且古人也早已发现广开沟渠以种水稻，可以有效地改良盐碱，
所以，汉代以后，在今冀鲁豫地区，水稻的种植十分普遍。从《汉书·沟洫志》的记载看
，早在汉哀帝时贾让就提出了治河三策，其文称：“若有渠溉，则盐卤下隰，填淤加肥；
故种禾麦，更为粳稻，高田五倍，下田十倍；转漕舟船之便：此三利也”，极力主张在黄
淮海平原地区开渠灌田、洗碱种稻。而从此后《后汉书》、《三国志》、《水经注》、《
魏书》、《隋书·食货志》、《册府元龟》、《旧唐书》、《新唐书·地理志》、《元和
郡县图志》等典籍的相关记载看，在汉唐时期这一做法得到了长期的贯彻，从而为黄淮海
平原在汉唐时期成为我国经济最发达和文明程度最高的地区奠定了坚实的农业基础。关于
这一点，正如下引典籍所记：《后汉书·张堪传》记载东汉初年，张堪任渔阳太守时，曾
“开稻田八千余顷，劝民耕种，以致殷富。”又《后汉书·邓晨传》记载东汉初年，邓晨
任汝南太守时“鱼稻之饶，流衍它郡。”《水经注·沁水》条引《魏风土记》记载曹魏文
帝时沁水两岸有稻田。《册府元龟·邦计部·河渠门》记载唐高宗永徽年间(650年．655
年)裴行方在幽州引芦沟水灌溉，“广开稻田数千顷”等等，均可证明汉唐时期黄淮海平
原广开沟渠、广种水稻的盛况。如前所述，“从新石器时代以降至12世纪20年代(宋金之
际)，黄河下游绝大部分时间流经太行山以东、泰山山脉以北的河北平原上，由渤海湾西
岸入海。12世纪开始河道离开河北平原，东南流经黄淮平原合淮入海，前后约700余年。
先是流经黄淮平原北部，以后逐渐南摆，至l3世纪已达到豫西山地东缘，至此黄河下游河
道在华北平原扫了一遍；16世纪中叶，黄河大致固定在今废黄河一线。19世纪中叶，又折
而东北流，至渤海湾西岸入海。”①由此在黄淮海平原上至少留下有数十条黄河泛道的痕
迹。由于黄河河水富含泥沙，几乎每条黄河河道在废弃之后，都会以地上河的形式存在，
而高高的河床在一望无际的大平原绵延着，从而严重影响了黄淮海平原的地理面貌。由于
黄河的善变、善溃、善徙特点，不仅使得原有的良田变为沙荒，洼地沦为湖沼，沃土化为
盐碱，生产遭受到破坏；而且，泥沙还淤塞了河流，填平了数以百计的湖泊，扰乱了平原
上原有的水系，破坏了平原上诸如漕运、灌溉等人工水利工程设施，同时还很大程度地提
高了后代兴修水利、改造盐碱地和沙地的成本和难度。正因为从新石器时代到明清及近代
的四、五千年间，黄河下游河道至少在宋金之际和十九世纪中叶，在黄淮海平原上由北向
南、由南向北地扫了两遍；再加之宋元明清时期我国古气候变得寒冷，降水量减少，影响
到河水径流量缩减。所以，自宋元以后，黄淮海平原之上水稻种植面积迅速萎缩，再也没
有达到汉唐时期的水平。

______________________________

①邹逸麟编著《中国历史地理概述》第2章第1节，福建人民出皈社1999年版；邹逸麟：《
黄河下游河道变迁及其影响概述》，《复旦大学学报》(历史地理专辑，1980年)及邹逸麟
自选集《椿庐史地论稿》，天津古籍出版社2005年版。

 

如前所述，土壤中的锌以不同形态存在，根据其组成的结构，大致可分为矿物态锌、吸附
态锌、水溶性锌和有机螯合性锌；而且土壤中能为作物吸收和利用的锌称有效锌，它只占
全锌量的极少部分。有效锌一般指水溶性锌以及部分有机螯合态和部分吸附态锌。土壤中
锌的有效性受环境多种因素的共同影响。首先，土壤PH值与有效锌关系极为密切，实验证
明：土壤锌的有效性随着土壤酸度的增加而增强。其影响机理为降低PH值会减弱土壤对锌
的吸附能力，使吸附态锌的解吸量增加，从而增加有效锌的含量。同时，土壤锌的有效性
随着有机质的含量的增加而提高。此外，土壤锌的有效性随气温增高而增强：当光照强度
降低时，会抑制锌的吸收，从而出现缺锌症状。①具体到从先秦、秦汉、隋唐时期到宋元
明清乃至近代这两大时期而言，前期(除汉代中期至北魏后期之间外)古气候基本上属于比
较温暖、湿润的时期，降水丰沛，河湖密布，植被条件较好，作物所需积温的水平较高，
所以，土壤PH值必然降低，土壤的有机质含量必然提高，而土壤有效锌含量也必然增强，
故此当时人们通过食物链所获得的微量元素水平必定比后期高，这是与当时该地区社会经
济、文化发展的程度较高相对应的。至于后期，由于气候趋于干冷，降水和地表径流大为
减少，积温水平下降，植被条件趋于恶化；加之黄河下游频繁泛滥，盐碱地、沙地面积的
极度扩大，必然使得土壤PH值增高，有机质含量减少，不仅必然降低土壤中有效锌的含量
，而且也由于水热条件的恶化而影响到作物对有效锌的吸收，最终通过食物链影响到当地
人们的健康、智力水平，直至影响到黄淮海平原的文明程度。与此同时，以黄淮海平原盐
碱地改种水稻而言，其水稻的产量及质量也无法与南方水稻土种植的效果相比。以战国时
期的粮食产量为例：据《汉书·食货志上》记载，李悝估计当时魏国的情况大抵是“一夫
挟五口，治田百亩，岁收亩一石半，为粟百五十石”；战国时期的一亩土地，约当今亩制
的31.2％；战国时的一石，约当今制的二市斗，即20斤，推算下来，可知战国时一般年景
下，今一市亩的田地约可产粟九斗六升多，接近100市斤；最好的年成，可以生产三石八
斗五升，②约385市斤。魏国的农业区正地处黄淮海平原西部，即令是以一般年景每亩产
粮约100市斤计，也较明代胡祗适《紫山大全集》卷23所记载当时华北地区百亩土地多者
收七八十石，少者收三四十石，平均六十石，每亩平均为0.6石，③约合今60市斤左右的
水平为多。而且，以当代农业科学实验证明的结果看：水稻在盐碱土中栽种，盐碱往往胁
迫水稻株高降低，秆长缩短，并使水稻单株分蘖力明显下降，使分蘖高峰明显推迟或不出
现分蘖高峰，从而会影响到水稻的单位面积产量。④另外，鲁西北德州地区对缺锌潮土追
施锌肥后发现，每亩小麦平均增产率7.5％，玉米平均增产率为12.1％，⑤增产效果十分
明显。这一具体例证，反证了历史时期黄淮海平原土壤单位面积产量不高的史实。随着黄
河泛滥的不断加剧和黄淮海平原农业水平的不断下降，导致从唐宋时期以后的历朝政府，
加大了从东南地区运送漕粮的力度。同时，为了保证漕粮的供应，不断有运河被开挖出来
；而运河的开挖又为黄河改道提供了下泄洪水的通道条件，于是，黄淮海平原的生存环境
愈来愈走向恶性循环。生存环境的恶劣又必然造成了社会环境的恶化，并加剧贫富的两极
分化和阶级矛盾的激化，所以，历史时期的黄淮海平原是促使频繁改朝换代的农民起义发
生最多的地区。

综上所述，历史时期黄河下游频繁的改道、泛滥，不仅造成黄淮海平原土壤中微量元素的
变化，而且也严重影响了黄淮海平原文明进程的正常发展。

 

(责任编辑：王健)

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    ①孙桂芳等：《土壤——植物系统中锌的研究进展》，《华南热带农业大学学报》
2002年第8卷第2期。

②复旦大学、上海财经学院合编《中国古代经济简史》第2章第2节《战国秦汉的农业》，
上海人民出版社1982年版。

③转引自邹逸麟：《我国水资源变迁的历史回顾——以黄河流域为例》注9，《复旦学报
》2005年第3期。

    ④梁正伟、杨福等：《盐碱胁迫对水稻主要性状的影响》，《生态环境》2004年第3
期。

⑤柳凤琛、郭传德：《德州土壤有效锌含量现状及冬小麦——玉米轮作田锌肥的合理施用
》，《土壤科学》1994年第2期。




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