丝绸之路沿线丰富的地貌环境特点和沙漠绿洲为人类活动和经济发展提供了生存的基础，干旱荒漠地区的绿洲是自然地理和人类改造自然的社会经济活动的复杂集合。两千多年的开发历史中不仅内含生产与社会经济的发展，而且还蕴藏着沿线黄土、绿洲、沙漠生态系统的发展演变，其间有因不合理建设活动和人为因素带来的沿线生态紊乱和绿洲荒漠化，也有因人类适当的活动过程对沿线自然、经济、城镇建设的促进，这些需要进一步深层次分析人类活动与自然变迁之间内在相互作用关系，为当代和以后该地区城镇建设和人类活动提供借鉴。
　　我国西北丝绸之路沿线的生态环境特征是第三纪喜马拉雅造山运动以后形成的，由于青藏高原的隆起形成的地形、地势、气候、沙漠、河流和黄土高原等自然环境特征从形成以后基本没有大的改变，西北地区生态环境总格局基本稳定。
　　但是历史长河中不同地域中环境的微变以及人类活动中对于人与自然、人地关系等处理失当，也带来流沙的扩散或就地起沙、水土流失、绿洲沙漠化和盐碱化等灾害化生态变化。
　　1．丝绸之路沿线生态变迁动态
　　汉代以前，黄土高原是人类早期文明的发源地和聚集地之一，从长安到陇东黄土高原一带是发达的农业区。关中地区八水绕长安，土地肥沃，沃野千里，秦岭、巴山、祁连山森林茂密，泾渭两岸至甘东、宁南等地群峦迭嶂，森林茂密。截至西周时，黄土高原地区森林的覆盖率仍然高达40%①。在两山之间的河西走廊一代，虽然水草丰美、绿洲遍野，但是在游牧民族的控制下，这些地区仍然显得荒凉。在天山、昆仑山雪水的滋养下，沙漠绿洲地区的人们创造了丰富的多民族文化，如西域三十六国和农耕、游牧等生活方式。
　　两汉丝绸之路逐渐稳定和繁盛后，统治阶级为了加强边疆的治理与巩固政权，维护沿线交通贸易的安全和稳定的环境，进行大量的移民军屯和民屯活动，如《汉书·武帝纪》记载元狩四年冬，汉武帝从关东地区将72.5万贫民移居到陇西、北地、西河、上郡、会稽等五郡，元狩五年徙天下奸滑吏民于边。由于人口增长形成的粮食需求导致丝绸之路东段许多地区的森林和草原为移民所垦殖，而大量的木材被采伐用作民房和邮亭、馆驿的建设。如西汉赵充国在《上奏屯田》中就曾表露为了修复临羌至浩蜜间破败的邮亭，而派将士从临近的山上采伐大小树木六万根，对丝绸之路东段生态环境造成较大影响。东汉到北魏时期，因多年战乱和国内农民起义，国内诸侯割据，国家无暇顾及西部垦殖，也较少移民，生态环境在自修复的作用下得到一定程度的恢复和稳定发展。
　　南北朝时期，渭河上游仍然林木蔽日，森林非常茂盛。如南朝徐陵的《陇头水》中就对当时陇山地区的景象描述为“枝交陇底暗，石碍波前响”。而陇西县马鹿山林区40方里，渭源县五竹寺林区6方里，六盘山西静宁县孙家山林区在宋代以前也都是森林茂密，遮天蔽日，被当地人称为“陆海林蔽”，六盘山以东华亭县和灵台县的松柏林中“林木畅茂”，陕北的黄龙山、陕甘交界的子午岭以及更西边祁连山东段南麓兰州北面、阴山、贺兰山，都富存大面积原始森林。北宋初年在天水以西的夕阳镇和大小洛门镇设采务办，专门开采陇东至乌鞘岭以南诸山的原始森林，至宋末，陇山西侧至甘谷之间已无森林可伐，只能西移至洛门镇，导致渭河上游森林植被被大量破坏。至此，渭水由清转浑，在刘孝威的《陇头水》中就有了“从军戍陇头，陇水带沙流”的描述。天水一带生态环境遭到严重毁坏，唐安史之乱后逃亡民众来到陇右垦荒度日，士兵就地屯垦。如唐李元谅带的士兵就在良原毁林垦荒，“辟美田数十里”，造成大量原始植被破坏，加剧了水土失衡(见图5-1)。这一阶段的乱砍滥伐算是对陇东黄土高原自然环境最大的一次破坏，自此以后，黄土高原缺少树木草场的水土养护和防风固沙能力，加上黄土的湿陷性特点，黄土高原很快就被侵蚀成千沟万壑、满目疮痍。
　　元明继续沿用唐宋时期的屯垦制度，人口也迅猛增长，环境承受的压力越来越大。明洪武年间，陕西布政司辖区土地扩增至31525万亩。从清初到清中叶，甘肃黄土高原人口猛增到公元1820年的2466万人，山西、陕西的人口的猛烈增加，则比甘肃早得多。环境破坏从丝绸之路东段南路进一步向西发展。到清代中叶，渭源与天水间已是“童山白草，地咸脉松”，从前，“林木森茂，甘泉回流，昔日有獐鹿”的屈吴山，到清道光时，“林木伐尽，野兽迹遁矣”。会宁大部分土地已是“龟背驼峰，非沙漠戈壁即为盐碱荒滩”，“十种九不收”。清初仍然茂密的六盘山森林，到光绪年间，却成为“群山赭秃无枝，竹树萧疏独虬兹”，民国年间更是一望无际的秃山荒丘。定西一带山区，“清代前森林楹盛，乾隆以后，东南二区砍伐殆尽，西北两区犹多大树。而咸丰以后，西区一带仅存毛林(黑酸刺)，供居民燃料”。此后定西地区逐渐成为光山秃岭，变成了全国生态环境最恶劣的地区之一。河西走廊地区经过“垦殖—抛荒—再开垦”的循环，一方面几乎到了无土可辟的地步：另一方面，沿线地区森林草原植被被破坏，致使原本干旱少雨的地区风沙更加肆虐，荒漠化不断由垦区向周围蔓延②。
　　由于植被减少，水土流失加剧，水源涵养减少，进而引起些河流的变迁甚至消亡。关中渭河流域陇山一带的生态环境变化几经大的起伏。在关中地区，原来水网交错，农业发达，物产丰饶，但后来对南北两山森林山地过度开垦、开发，使降水不但不能涵养，反而造成严重的水土流失，引起一些水渠、坝地的淤塞、干涸，现几成间歇性河流。在河西地区，由于谷水(石羊河)上游截水溉田，使注入休屠泽的河水大大减少。从公元前2世纪至公元6世纪末，休屠泽先是分为东海(猪野泽)和西海(休屠泽)两块，接着西海由于水源匮乏，很快缩小；至公元18世纪，西海消失，东海缩小为若干小湖泊；到19世纪末，东海也最终消失③。同样的情况也发生在塔里木盆地，由于青藏高原进一步抬升和人类对流域开发缺乏有机协调，塔里木盆地庞大、统一的水系已处于瓦解之中，河流水量减少，流程缩短，水域面积减少。塔克拉玛干沙漠及塔里木盆地边缘的沙漠面积不断扩大，分布在塔克拉玛干沙漠南缘的“丝绸之路”南道自叶城至墨玉、于田至民丰等地段已被沙丘淹没，罗布泊地区风蚀、风积地貌过程加剧，固定、半固定沙堆向流动沙丘转化，荒漠植被分布范围缩小，罗布泊、台特马湖相继干涸。
　　水土流失，既将黄土高原切割成无数沟谷纵横的积木状零散地块，带走了难以计数的表层肥沃土壤，同时还给黄河流域中下游地区造成了多种自然灾害，下游决堤愈演愈烈。根据甘肃黄土高原的资料，在明代中叶以前，这里每百年只有旱灾4～5次，水灾1～2次。到了清代，每百年旱灾多达40次，水灾十几次。新中国建立之前，每两年有一次旱灾，每四年一次水灾。水旱灾害较多始于明中叶以后，而以清代和民国时期愈加严重。
　　一个地区的地形地貌、土质结构、土壤性状、河流降水、气温变化、植被分布和生物组合等要素都是区域生态系统不可分割的组成部分，它们相互作用，互相影响，系统的稳定性取决于“平衡—不平衡—平衡”间相互作用的内部诸要素的动态变化发展，尤其是系统自然要素条件与人类生产生活方式间的相互关系。人类活动对生态系统诸要素的影响若在其更新与再生能力能够承受的限度之内，则通过生态系统内部的调节、更新和再生便会形成新的平衡，继续保持生态系统的良性循环；反之，生态系统便会失调并趋向恶性循环。因此，历史上人类所进行的改造自然的行为便有合理开发与不合理的破坏之分。丝绸之路沿线因历史自然因素形成的生态系统的稳定性与再生能力都比较脆弱，而人类土地垦殖开发利用的过程中，过渡垦殖、轻易抛荒、战争损毁、人为河流改道等不合理的开发行为就会很容易破坏原本脆弱的生态平衡，带来难以复原的生态灾难(见图5-2～图5-4)。
　　2．丝绸之路沿线环境演变与城镇兴衰的关系
　　丝绸之路沿线自然环境与其城镇之间有着内在的联系，即城镇产生于自然环境好的区域，自然环境的变化会促成城镇的发展或衰亡。也就是说，城镇的最初位置都是气候条件好的近水地带，在城镇的历史变迁中，自然环境的制约性很大，尤其是水的作用不容忽视。
　　从历史上丝绸之路沿线生态环境变迁与城镇兴衰间的历程来看，主要表现在三方面的牵制关系。
　　(1)丝绸之路沿线生态环境的自然变迁是城镇变迁和兴废的首要因素。
　　由于青藏高原地质板块拾升一直处于活动状态带来的不稳定性，丝绸之路沿线众多的河流受气候水文环境影响，绿洲分布具有不稳定性，比较明显的就是公元4～5世纪青藏高原抬升致使塔里木河变迁，导致尼雅、楼兰等文明古城消亡。塔里木盆地两千年来气候变化的总趋势是持续干旱，加上近百年全球变暖趋势的影响，绿洲面积萎缩，沙漠化进程加剧，因自然地理和人类生存自然环境条件的变化，众多不适于人类生活的城镇被废弃。公元8世纪前后的气候转干使塔克拉玛干沙漠南缘的沙漠化进程进一步加剧，导致米兰、达乌孜勒克、阿塞胡机、丹丹乌里克等著名唐代古城相继废弃。至宋元时期，达木沟以北的吴六麻提麻扎、阿克斯皮尔、巴尔马斯及叶城的可汗城、安迪尔遗址群相继被废弃，之后的环境干旱化又使塔里木盆地南缘5个古城于明清时代被废弃。此外，沙丘沿主风向前移侵入周围地区，古代的丝绸之路都不断被流沙或盐碱驱赶，向南北两山麓地带推移。
　　(2)人类的过度开发和不合理利用导致生态失调，引起城镇生存环境的恶化和变迁。
　　城镇所伴生的人类活动带来沿线社会的发展，人口的增加，灌溉面积增加，密布于河流中下游的城镇用水与上游之间发生矛盾，导致引水渠逐渐向上推移，于是绿洲就由原来处于中下游平原开始向上游山麓地区发展。上游引水加大，下游灌区用水来源断绝，下游灌区逐渐被废弃，居民只能向山麓迁移。因此，原来的绿洲便被风沙湮没。在塔里木盆地的古绿洲、旧绿洲、新绿洲的绘制图上(见图5-5)，可以明显看出，古代被流沙湮没或废弃的绿洲或城镇多在河流的中下游。
　　唐宋以前，关中地区作为我国的政治经济中心，农业发达、城镇密布。陇中黄土高原境内，如天水、陇西二郡不但辖渭河上游、洮河中游，还包括祖历河上游，即现在甘肃中部地区的东南部，境内森林、草原广布，湖泊众多，自然环境优越，畜牧发达，粮食自足。其中天水就因具有冬夏无增减的湖水而得名。渭河上游、洮河中游和祖历河上游都曾经以纯木建筑为主，西戎板屋得以盛行的原因在于就地取材，陇山、千山、岐山沿线原始森林茂密。唐代中期，这里还设了陇西群牧监，主要牧场在兰州、渭州、秦州、原州一带。到北宋还是“秦州夕阳镇，古伏羌县之地也，西北接大薮(即森林)”④。自唐中期以后，为了建造宋代京都开封，大量的采伐此地的原始森林，北宋专设“采造务”、“采木务”等机构负责运送陇中的林木，先后在秦州夕阳镇、破岭、大、小洛门、古渭寨等地，形成上至皇室、中至官吏、下至军士百姓的采伐系统。至清代时，这些地区的森林资源被采伐一空，缺少了大树的防风固沙能力和水土涵养保护，陇中黄土高原的土地就极易随风和水迁移，尤其是在大雨等的冲刷下，土壤侵蚀与水土流失就更加严重。同时自汉至明，该地区都建有城镇，但地广人稀，城镇数量稀少，对生态的影响力有限，西汉时的金城郡、安定郡人口密度仅为每平方公里2.2～2.5人，天水为15.4人／平方公里。明朝时人口仍不多，较多的巩昌府才两万多户，仍是地广人稀的地方。清初到清中叶的时候，为了开发该地区，采用了大量移民的政策使得该区人口猛增，人口密度兰州府为68.85人／平方公里，巩昌府为54.61人／平方公里，秦州为41.93人／平方公里，平凉府更高达230.3人／平方公里，都超过了所能容纳的人口限度的2～10倍。人口大量集中很快激发了唐宋以后滥采滥伐的隐患，加剧了沿线水土流失和生态恶化，成为全国贫困的山区之一。
　　河西走廊地区，自古就是宜农宜牧的天然粮仓和牧场。汉代河西走廊西部、敦煌以北、党河下游有三处湖泊和沼泽群，俗称花海。这里有代表早期文明的齐家文化、四坝文化和沙井文化。两汉时期，因屯田戍边政策，河西走廊兴起了一大批城镇聚落。河西四郡的郡治武威、张掖、酒泉、敦煌成为这一地区的中心城市。其统辖下的县、都尉、侯官、军城、聚邑、村落为数更多，人口不断增加，土地被大量开垦，唐代在党河下游大兴水利工程，引水灌田。历经元、明、清各代继续发展，使流到党河下游的河水逐渐减少，绿洲面积日益萎缩，风沙灾害越来越严重，给自然环境造成很大的压力，甚至引起土地、植被和水系等生态环境的恶化。土地利用陷入了恶性循环，引水灌田使党河等河流下游的水量减少，城镇开始向河流上游方向迁移，或随河流的摆动而迁移。绿洲荒漠化和田地废弃也渐多，汉代的郡县城绝大多数已经被废弃，唐代有近一半的城址转移。瓜州城(今甘肃安西锁阳城遗址)原处于一片面积很大的绿洲，瓜州与沙洲(今敦煌)之间的苦水绿洲上也留有人类活动的痕迹。但唐代中叶，由于战争原因，人为地将贯穿绿洲的昌马河冲积扇西部的河流改道，风蚀地、沙堆和流动沙丘逐渐占压了绿洲，河流逐渐干涸，沿线建设的烽燧亭障也因生活饮水问题而不得不废弃。到西夏时，锁阳城被迫废弃。类似的例证还有高台县西部摆浪河下游的骆驼城。
　　青海省东部是青藏高原和黄土高原的结合部，西部是柴达木盆地，北部为祁连山南麓的河谷地带，南部为昆仑山北麓的山地高原。公元前2世纪，青海以东的黄河、湟水流域是羌人生活的地区，已经有相当规模的畜牧业。后设西海郡，筑城池，在青海东部屯田，引进中原农业技术，使得青海东部的自然环境发生了变化，大部分羌人逐渐离开黄河上游与湟水流域，迁往青海湖周围放牧，另一部分翻越昆仑山南下藏、彝地区。公元5世纪，吐谷浑人将国都从都兰迁到青海湖西侧，建造了伏俟城⑤。由于人类对青海湖流域的开垦使得湖水呈现萎缩的趋势，许多古河道逐渐干涸，青海湖周围几处古城逐渐消亡，青海湖周围的自然环境渐趋恶化。
　　(3)人类屯垦带来植被的破坏，河流中泥沙沉积，河床淤高，造成河流改道等人为环境恶变，进而影响到人类自身的生活空间。
　　人类活动与自然环境间存在着此消彼长的互动关系。一方面由于丝绸之路沿线自然生态的脆弱性限制着城镇的建置与发展；另一方面由于人类不合理的开发活动和抛荒、战争等因素加剧了生态环境的破坏过程。使得城镇支撑条件脆弱，随生态环境恶化而逐渐衰亡(见图5-6)。如孔雀河和塔里木河不断改道导致人类为寻求水源和合适的生存空间而不断迁移城镇的位置。
　　因生态环境变化而废弃的古城在丝绸之路沿线比比皆是，大多位于河流下游地段，沙漠腹地的古城都是明显的例证。引起废城生态变化的原因除了自然生态变迁外，更主要的是人为改造自然引起环境恶变，生态衰退，城镇废弃。如位于河西走廊西端的寿昌城、瓜州城(安西锁阳城)，原处于党河(唐甘泉水)、疏勒河(唐冥水)下游绿洲，古绿洲面积约50万亩，汉代即因边防和屯垦大规模的建设农田水利设施，扩大耕地，兴修水坝、水渠、边墙、城堡，人工引水灌溉沟渠使纵横交错于盆地之间的党河、疏勒河下游水量的减少，人为地将两河分割成两条独立的河流，人工灌渠使沿途水资源大量蒸发渗漏，其支流逐渐干涸消失，土地出现了盐碱化。唐代中叶又人为地将贯穿绿洲的昌马河冲积扇西部的河流改道，天然绿洲断流干涸而成为风蚀地、沙堆和流动沙丘，河道中泥沙飞扬，沿线建设的烽燧亭障也因生活饮水问题而不得不废弃。因人工灌溉渠网没有考虑下游的排水问题，作为干旱区的内陆河流，流域矿物质以及沿途冲击而下的泥沙大量淤积至下游人工渠网系统和人工绿洲，土壤逐渐盐碱化而使得人工开垦出来的绿洲经过短暂的辉煌后很快被废弃撂荒，地表浮土被破坏，深层沙土裸露，就地起沙，土壤沙漠化。汉玉门关、阳关、唐寿昌城、锁阳城以东的绿洲耕地灌区，变成了连绵不断的沙丘，越是农业开发早的地方，沙漠化的后果也就越严重。到西夏时，寿昌城、锁阳城被迫废弃。
　　①鲜肖威，陈莉君．历史时期黄土高原地区的经济开发与环境演变.西北史地，1986，21～7
　　②王勋陵.我国境内丝绸之路生态环境的变化．西北大学学报(自然科学版)，1996(6)：251
　　③李并成．河西走廊历史地理.兰州：甘肃人民出版社，1995
　　④李焘(宋)．《续资治通鉴长篇》
　　⑤《魏书·吐谷浑传》：“伏俟城在青海湖西十五里”