对长江三角洲和宁绍平原一万年来高海面问题的新认识

长江三角洲新石器时代遗址时空分布和海相有孔虫鉴定特征表明: 该区缺少全新世初至7 kaBP的新石器时代遗址, 7~4 kaBP是该区新石器时代遗址连续出现、逐渐增多、史前文明大发展时期. 在该区各遗址地层中, 海相有孔虫均出现在马家浜文化层之下的地层中, 除上海马桥岗身以东地区外, 在该区7 kaBP以来的地层中未能发现海相有孔虫的存在, 这一现象表明, 该区全新世最大海侵应发生在10~7 kaBP之间. 从河姆渡遗址文化层和出土器物年代、钻孔剖面有孔虫和孢粉证据可知, 河姆渡文化正是在全新世气候最适宜期出现和发展的, 过去地学界关于长江三角洲和宁绍平原在7~5 kaBP为高海面的假说或理论难以成立. 考古地层学能够证明: 宁绍平原全新世以来7 kaBP以前应为高海面、7~5 kaBP为低海面、5~3.9 kaBP为洪水频发期.     

即墨北阡遗址人骨稳定同位素分析:沿海先民的食物结构

青岛市即墨北阡遗址距离现代海岸线仅数千米,2007,2009和2011年先后3次发掘该遗址,出土大量大汶口文化早期阶段的人骨资料,对其进行稳定C和N同位素分析可望复原先民的食物结构,揭示陆生和海洋资源对先民生活方式的影响.依据人骨中骨胶原δ13C和δ15N稳定同位素数值,通过三元混合模型推测先民的食物来源包括约44.1%的海生类(可能是海中的贝类和鱼类),34.1%的C4植物(可能是粟),21.8%的陆生动物,表明北阡先民主要采用渔业和农耕为主、狩猎或养殖为辅的生活方式.通过与同时期其他遗址先民的稳定同位素数值比较,在距今5000~6000年,长江流域、黄河流域、北方沿海和内陆地区先民的生活方式明显不同:长江流域主要为稻作农业和渔猎,黄河流域更多体现粟作农业和家畜养殖,而沿海地区根据地理特征更多依赖农耕和海洋渔业.     

浙江田螺山遗址剖面记录的水文环境变化

浙江余姚田螺山遗址是新石器时代河姆渡文化的一处保存良好的代表性遗址,为研究宁绍平原地区古环境变化及其对文化聚落的影响提供了良好的材料.本研究在田螺山遗址T005探方的西壁获取了厚达263 cm的连续地层剖面,对样品进行了系统的岩性地层描述、加速器质谱(AMS)~(14)C测年、高分辨率XRF(X射线荧光光谱分析)元素扫描、硅藻和粒度的综合分析.研究结果表明,该剖面反映的环境演变过程可以分为3个阶段:(1)河姆渡第一、二期文化时期(265～211 cm,约7.0～6.5 cal ka BP),该层堆积混杂,砂含量较高,含石块及陶片,受人类活动影响明显,具有海相性指示意义的Ca元素强度相对较低,优势硅藻种为淡水需氧气生种,指示了淡水的沼泽环境,受海水影响较小;(2)文化层之上为黏土质粉砂与白灰色砂互层的平行层理,与下覆文化层为不整合接触,沉积厚度达183 cm(211～28 cm),年代约4.2～4.0 cal ka BP, Ca元素强度较高,硅藻组合中优势种为咸水和半咸水种,推测该时期可能为风暴潮引起的洪水的快速沉积;(3)第三阶段(28～0 cm)为混杂堆积,含较多铁锰氧化物斑点, Ca元素强度低,硅藻主要属种为淡水附生种,可能为现代水稻田环境.本研究主要揭示了田螺山遗址7.0～6.5 cal ka BP的水文环境背景以及4.2 cal ka BP左右的事件沉积,对深入了解田螺山遗址先民生活的环境背景及区域极端事件具有重要意义.     

晚冰期以来神农架大九湖泥炭高分辨率气候变化的地球化学记录研究

10个AMS14C年龄数据表明,神农架大九湖297cm的泥炭沉积剖面约为16kaBP(14C年龄为13.3kaBP)以来的沉积.多地球化学指标分析揭示出,研究区域16kaBP以来的气候特点如下:(1)晚冰期阶段气候冷湿而不稳定,12.6～11.4kaBP应是新仙女木时期的沉积,15.2～12.6kaBP(cal)为博令-阿勒罗德暖期,16～15.2kaBP为最老仙女木时期.(2)早全新世总体上继承了晚冰期气候特点,较为冷湿,其中在10.6kaBP(cal)前后出现较显著的干旱事件.(3)中全新世总体很温暖湿润.其中9.2～7.5kaBP是逐步升温的过程,降水相对较少,在全球具有代表意义的8.2kaBP前后的降温事件反映较明显,6.7～4.2kaBP期间各种替代指标相对稳定,是中全新世水热配置的最适宜期.(4)在4.2kaBP前后发生的中晚全新世的季风衰退事件,表现为气候由温暖湿润快速转向凉干,可能导致了本区新石器文化的崩溃并催生了夏代文明.约0.9kaBP前后转为较凉湿的气候.大九湖泥炭记录的气候和环境演变信息具有全球性变化特点,可以与东亚季风区的同类沉积剖面进行对比,反映了"末次冰期后,季风快速加强,早全新世季风强盛、随后季风衰退,中全新世季风变弱,气候变干"的季风气候变化模式.分析认为,其变化的驱动机制可能是太阳辐射在中纬度东亚季风区的特定响应.     

河姆渡古稻DNA提取及其序列分析

水稻(Oryza sativa)最初在长江中下游地区被驯化,在中国境内已发现大量稻作遗址.目前稻作史研究均是根据形态如小穗轴等来进行驯化进程分析,至今尚无利用序列数据进行分析的报道.本研究对来自3个考古遗址(浙江田螺山遗址、江西新干战国粮仓和浙江湖州毗山遗址唐代文化层,年代分别为7000,2400和1200BP)稻作遗存进行了DNA提取,PCR克隆测定了4个基因组片段.序列分析表明,每个遗址均发现2个以上的水稻基因型,表明当时的种质尚处于混杂状态.与来自亚洲栽培稻以及野生稻的比较分析,发现至少一个古稻基因型在栽培稻中可能已丢失,同时本研究稻作遗存可能为粳稻类型,或当时可能尚处于籼粳稻混种或籼粳分化不明显状态,但粳稻类型占优势.本研究结果表明水稻在驯化过程中发生了显著的基因型分化.在田螺山遗址稻作遗存中还发现与无患子目、蒺藜目和十字花目植物高度同源的序列,这与遗址发现大量楝树遗存以及南方常见田间杂草芥类等植物遗存相吻合.     

山东胶州赵家庄遗址4000年前稻田的植硅体证据

山东地区新石器时代稻田遗迹的确认和研究, 不仅是中国稻作农业历史研究中的重要问题, 也是东亚地区稻作农业东传路线研究中的关键内容. 由于受到考古学资料和研究方法的局限, 一直没有发现山东地区新石器时代的稻田遗迹. 在田野考古发掘工作中识别了可能是稻田遗迹的基础上, 系统分析了胶州赵家庄遗址稻田遗迹土样的植硅体, 结果证明该遗址保存有4000年前的稻田. 这是中国北方首次采用系统的植硅体分析方法确认的新石器时代稻田遗迹, 对于东亚地区水稻东传路线的研究也具有重要意义.     

14ka BP以来二龙湾玛珥湖沉积物记录的高分辨率气候演变

对中国东北吉林省境内的二龙湾玛珥湖0～900cm沉积物进行了精确年纹层计数和210Pb,137Cs,14C同位素定年,在中国北方建立了高分辨率的第四纪末期地质时标;并通过对该湖沉积物干密度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、TOC/TN比值及有机碳同位素(??13Corg)等指标的分析,结合岩性、孢粉组合等特征,重建了该地区14kaBP以来的环境和气候变化历史,划分了6个气候阶段:全新世之前14～11.4kaBP为高频振荡的气候过渡期(I);全新世(11.4kaBP)以来,气候虽有冷暖交替,整体呈增温趋势,大体经历了5个气候阶段(II～VI):II,暖湿气候期(11.4～9.05kaBP);III,冷暖波动气候期(9.05～7.4kaBP);IV,平缓增温气候期(7.4～4.2kaBP);V,适宜气候期(4.2～1.67kaBP);VI,温凉变干气候期(1.67kaBP至今).每个气候期多以升温开始,中间往往有冷暖波动,最后却以一个快速冷却事件结束.这种不等间距的气候变化的周期有越来越缩短加快的趋势.每个周期气候快速变冷事件发生在下列一些时段:9.4～9.05,8.5～8.2,7.8～7.4,4.6～4.2,3.7～3.25,2～1.67及0.3～0.03kaBP.约1920AD气候转而升温,预示着一个新的气候期开始.     

水洞沟旧石器时代晚期遗址结构的空间利用分析

遗址空间分析是解读遗址功能、阐释先民在遗址中的生产生活状态的重要手段. 本文选取水洞沟遗址2 号地点(SDG Loc.2)第2 文化层的遗存作为研究对象, 着眼于遗址结构和居住面的空间功能组织, 通过这两个方面的研究探讨先民的行为方式和遗址性质. 在确定了遗址的原地埋藏性质后, 对出土的各类标本和火塘遗迹进行空间复原、时序性和相关性研究; 通过上述分析对遗址居民行为方式、群体规模与构成、遗址功能进行了讨论. 指出SDG Loc.2第2文化层为晚期智人居住的开放式大本营, 居民以火塘为中心进行复杂的生存活动. 这项成果对研究同类遗址的空间利用和先民适应方式提供了重要参考和启示.     

甘肃中部史前农业发展的源流:以甘肃秦安和礼县为例

以甘肃省秦安和礼县为中心的环境考古研究表明,8～7.3kaBP之间的大地湾一期栽培作物黍数量少,出现频率低,并且个体较小.而6.4kaBP之后的半坡期农作物出现频率空前提高,籽实饱满.这说明在由大地湾一期文化向仰韶文化过渡过程中栽培作物黍成功实现了向农作物的过渡.本区粟作农业的发展和兴盛略晚于中原地区.气候变化是本区农业发展的重要影响因素,本区在全新世中期气候较为湿润,为仰韶文化时期和常山下层文化时期农业的兴盛提供了良好的水热条件,并且出现了喜湿热的水稻.4kaBP以后,气候趋向干旱,齐家文化中农业水平开始下降,寺洼文化以畜牧经济为主,一直到东周时期农业才开始复苏,并出现了大麦和小麦等新的作物品种,粟作农业被多元化的农业所取代.     

我国东部更新世以来海侵与深海岩心对比

我国东部沿海平原和丘陵山地在第四系地层及地貌上留有明显的海面变化证据。十多年来研究资料日益增加,逐步深入,并多同第四纪冰期进行了联系。但在对比中往往局限于阿尔卑斯的经典冰期概念,对于全新世的高海面尚有不同意见。本文拟就已发表的成果,对我国第四纪海平面的变化及其同冰期旋迴的关系提出尝试性的对比,供进一步研究。     

河南淅川沟湾遗址农业发展方式和先民食物结构变化

尽管已有不少对稻粟混作分布的研究, 但稻粟农业在先民生活方式中的地位及其演变过程却一直缺乏相应的判别和认识. 为此, 对出土于河南淅川沟湾遗址的人骨进行了C, N稳定同位素分析, 在揭示先民食物结构的基础上, 探索先民的生活方式、稻粟农业的发展过程及其与气候的关系. 研究指出, 史前黄河中游考古文化区的传统生产经济模式——粟作农业在沟湾遗址先民生活方式中并不占据主要地位. 稻作农业和粟作农业对先民食物贡献基本相当. 不同时期先民骨中δ¹³C值和δ¹⁵N值的对比清晰地反映, 仰韶文化一期, 先民较多从事农业与采集业; 仰韶文化二期, 粟作农业、家畜的饲养以及渔猎活动加强; 仰韶文化三期, 稻粟农业及家畜的饲养较为稳定; 到屈家岭文化时期, 稻粟混作进一步发展. 另外, 仰韶文化阶段的稻作农业在适宜气候的允许下因南北文化的交流而北传. 屈家岭文化阶段, 该地区稻作农业受到了气候变冷的影响.     

长江三峡大宁河流域大昌地区环境考古

长江三峡大宁河流域大昌段河流两岸考古遗址的环境考古研究表明,史前和历史时期河床演变对考古遗址的分布具有一定的影响,制约着古人类活动和古文化发展.野外调查、年代测定、100块河床砾石古流向分析以及考古发掘结果,揭示了大宁河大昌段河床早期可能发育于双堰塘一带,大概30kaBP后开始逐步向西摆动,直至现在的位置.随着河床逐渐向西摆动,大宁河大昌地区古文化中心也发生多次迁移.西周时期,大宁河东岸是先民主要居住区,汉代时期,随着河床逐渐向西摆动,先民生活范围不再局限于河流东岸,文化中心西移,张家湾遗址区则成为汉代先民主要居住区.汉代后期,该区发生洪水泛滥,迫使先民由低处迁往高处,汉晋墓葬由于河床西移和数次洪水冲刷,其表层松散沉积物已被冲刷殆尽,而出露于现在河床东岸的河漫滩上.     

对江苏新石器时代海面变化问题的再认识

了解过去海面变化情况是预测未来的重要基础.从沿海地区考古地层中寻找过去海面变化的证据,将对探讨气候波动与海面变化的关系,及其对聚落形态、文化变迁影响的人地关系提供十分重要的线索.对江苏海安青墩、东台陶庄和开庄、宜兴骆驼墩遗址地层AMS~(14)C测年、GPS-CORS系统高程测量和海相微体古生物鉴定分析发现,青墩遗址距地表389~489 cm(13.1~8.5 cal ka BP,1985黄海高程为-0.65~-1.65 m)、陶庄遗址距地表156~230 cm(12.6~9.2 cal ka BP,1985黄海高程为0.97~0.23 m)、开庄遗址距地表228~390 cm(10.3~7.8 cal ka BP,1985黄海高程为0.03~-1.59 m)、骆驼墩遗址距地表255~279 cm(12.0~9.2 cal ka BP,1985黄海高程为1.08~0.84 m)为显著的海相沉积地层,揭示在苏北海安青墩、东台陶庄和开庄地区全新世初至7.8 cal ka BP为浅海沉积环境,并经历了海退成陆过程;而苏南太湖西部宜兴骆驼墩遗址全新世初至9.2 cal ka BP可能经历过短暂的滨海沉积环境.这为寻找该区新石器早期遗址提供了海拔高程和年代学方面的线索和依据.对苏州澄湖湖底62处古水井和102处灰坑顶底部GPS-CORS系统的测量也发现,崧泽文化、良渚文化、夏商周和战国时期,水井井口和灰坑顶部多在1985黄海高程0~-2 m之间,井底和灰坑底部多在-3 m左右;六朝和宋代水井的井口和灰坑顶部曾低于-1 m,水井井底和灰坑底部曾低于-4 m,表明澄湖是宋代以后才逐渐演变为湖泊的.     

浙江朱家尖观音湾古木层的发现及其意义

浙江朱家尖观音湾古木层剖面厚达3.3 m,断面长达75m,是全新世全球海平面上升的直接证据.它提供了研究华东沿海岛屿的古文化、全新世古植物群落的生态、环境演变和海平面变化的丰富材料.本文鉴定出古木层中大量的古树茎、植物叶片、果实、种子和孢粉所属的科属,确定古木层所代表的植被类型属于亚热带常绿、落叶阔叶混交林植被;根据14C定年确定古木层埋藏年龄距今约8 500～6 200年;古木的地球化学元素特征显示古木已弱硅化,自下而上硅化程度有减弱的趋势;古木层的产状层序特征及古植物、昆虫的保存状态表明,古木层是在海平面上升水动力条件较弱的海湾环境下近距离搬运埋藏后形成的.     

中全新世以来南冲绳海槽古生产力变化的颗石藻化石证据

利用取自南冲绳海槽的MD05-2908岩芯中颗石藻化石碳同位素和颗石藻化石下透光带属种Florisphaera profunda相对百分含量(%Fp)变化,结合17个AMS14C测年数据,重建了该海区6.8kaBP以来高分辨率的表层海水初级生产力变化,并对初级生产力受控机制进行探讨.颗石藻化石碳同位素和%Fp转换函数结果指示该海区6.8kaBP以来初级生产力呈波动降低趋势,主要受东亚夏季风降雨有关的陆源输入减弱影响.约4～2kaBP的PME事件对应的初级生产力相对高值主要是受黑潮流减弱影响;而6.8～4.8kaBP期间的初级生产力高值主要受东亚夏季风强降雨输入更多陆源物质控制,其值也相对高于4～2kaBP.     

全新世季风气候演化与干旱事件的湖北神农架石笋记录

基于湖北神农架山宝洞SB10石笋的14个²³⁰Th年龄和266个氧同位素数据, 建立了11.5~2.1 kaBP时段东亚季风降水序列. 该记录表明: 11.5~9.3 kaBP, 季风降水处于持续增长期; 9.3~4.4 kaBP, 该时段为降雨丰沛的湿润期, 4.4~2.1 kaBP, 该时段为降水较少的干旱期, 其长期演化趋势大体类似于北纬33°夏季日辐射能量曲线. SB10石笋δ¹⁸O记录揭示了4.3 kaBP前后季风降水突然减少, 反映了植被-大气-气溶胶对太阳辐射减少的正反馈效应, 该事件与4 ka左右中国新石器文化断层基本同步. 从早全新世平均分辨率20年的石笋降水记录中识别出8.2, 8.6, 9.3, 10.2和11.0 ka显著干旱事件, 可与格陵兰冰芯δ¹⁸O记录的降温事件进行对比, 反映了早全新世北半球低纬季风与极地气候受同一机制的驱动.     

晚冰期以来青海湖地区气候变迁受西南季风控制的介形类壳体氧同位素证据

晚冰期以来青海湖QH-2000孔沉积物介形类壳体δ¹⁸O记录可以作为季风强度变化的一项很好的指标. 17.5~11 cal.kaBP期间, δ¹⁸O偏正, 平均为2.37‰, 季风带来的降水较少; 11~10 cal. kaBP期间, δ¹⁸O快速由偏正转为偏负, 季风强度快速增强; 10~6.0 cal.kaBP期间, δ¹⁸O整体偏负, 平均为-2.15‰, 季风强度达到了最大; 6.0~2.5 cal.kaBP期间, δ¹⁸O值波动增加, 2.5 cal.kaBP以来, δ¹⁸O波动维持在3.0‰左右, 季风强度减弱. 区域对比研究表明, 青海湖地区晚冰期以来的气候并非受东南季风的影响, 而主要受西南季风的控制.     

神农架大九湖孢粉气候因子转换函数与古气候重建

利用在神农架地区采集的121个表土样品孢粉鉴定得出的结果,结合对应的采样区7个相关气象站30年来(1971年1月至2000年12月)连续观测的气象资料库,选取55种常见孢粉,采用空间拟合与逐步回归方法建立了神农架地区孢粉气候因子年平均温度的转换函数:T=7.649-2.33097X冷杉属-0.10873X桦属-0.17352X菊科-0.13176X十字花科 0.13356X大戟科-0.83069X桔梗科 1.96494X石韦属 0.38411X凤尾蕨 2.77741X卷柏属 0.04439X厚壁单缝孢属,并利用大九湖297cm厚的全新世泥炭剖面的孢粉百分比含量数据对上述函数做了检验,重建了大九湖15.753kaBP以来的年平均温度变化序列.该温度序列较好地反映了晚冰期以来的气候变化特征,对最老仙女木期、老仙女木、新仙女木、8.2kaBP等极端冷气候事件和博令阿勒罗德暖期及气候波动都有准确的指示,还揭示了全新世适宜期、晚全新世温干气候、及近1ka以来大九湖的气候变化特征.研究表明,神农架大九湖地表和地层剖面孢粉样本同样具有重要气候意义,其温度转换函数和重建的温度序列对研究末次冰期以来的气候变化有着重要参考价值.     

天山北坡晚全新世云杉林线变化和古环境特征

林线位置的变化, 是地质历史时期和现代诸多环境因素综合作用的结果, 可用来指示全新世气候的波动. 雪岭云杉(Picea schrenkiana)作为新疆天山北坡山地针叶林的建群种, 其分布范围和种群大小对气候变化反应敏感. 本文选取新疆吉木萨尔县泉子街乡桦树窝子村典型自然剖面和邻近的小西沟考古遗址剖面进行较高时间分辨率的孢粉分析和对比, 结合地层¹⁴C 年代分析和文化层炭屑扫描电镜显微结构鉴定, 表明两个剖面在2000~1300 aBP同一时段的地层中均出现云杉花粉百分含量的峰值, 云杉花粉分别达到20%和35%以上, 并与小西沟文化层中雪岭云杉炭屑的年代相吻合, 揭示出在2000~1300 aBP时段, 天山北坡雪岭云杉林的林线相对现今下移约330 m左右.     

内蒙古察素齐泥炭剖面全新世古环境变迁的初步研究

本文通过对内蒙古土默特平原北部底界年龄为9100aBP的泥炭剖面所做的70年左右分辨率的定量花粉分析,初步重建了内蒙古中部地区全新世环境变迁序列.结果表明,内蒙古中部地区全新世以来气候变迁主要经历了由凉→温→暖→温→凉的序列,可以划分为5个主要阶段:9100～7400aBP,气候偏干偏冷;7400～5000aBP,气候波动剧烈,属过渡期,气候前期温和偏干旱,后期温和偏湿润;5000～4100aBP,气候温暖湿润;4100～1350aBP,属气候过渡期,气候逐渐趋向干旱,人类影响增大;1350aBP至现在,气候温和半干旱,处在人类强烈干扰之下.且全新世温暖期发生在7400～4100aBP,全新世最适宜期发生在5000～4100aBP期间.