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2012 , Vol. 32 >Issue 1: 116 - 120

DOI: https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2012.01.116

基于GIS的4 ka B.P.气候事件前后甘青史前遗址分布分析

  • 侯光良 , 1 ,
  • 许长军 2 ,
  • 肖景义 1
展开
  • 1.青海师范大学青藏高原环境与资源教育部重点实验室, 青海 西宁 810008
  • 2.青海省基础地理信息中心, 青海 西宁 810001

作者简介：侯光良（1972-）,男,青海大通人,博士,副教授,主要从事环境演变及其人类响应研究。E-mail:

收稿日期: 2010-10-18

  要求修回日期: 2011-08-18

  网络出版日期: 2012-01-20

基金资助

教育部人文社会科学研究项目（10YJCZH041）、国家自然科学基金（41161018）项目资助

收起

Comparative Analysis of Prehistoric Sites Distribution Around 4 ka B.P. in Gansu-Qinghai Region Based on GIS

  • HOU Guang-liang , 1 ,
  • XU Chang-jun 2 ,
  • XIAO Jing-yi 1
Expand
  • 1. Key Laboratory of Qinghai-Tibetan Plateau Environment and Resource(MOE), Qinghai Normal University, Xining, Qinghai 810008, China
  • 2. Basic Geography Information Center of Qinghai Province, Xining, Qinghai 810001, China;

Received date: 2010-10-18

  Request revised date: 2011-08-18

  Online published: 2012-01-20

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本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
Fold

摘要

甘青地区齐家文化较前期的马家窑分布北界南缩,整体海拔变低,是对4 ka B.P.事件中气候干旱和气温降低的响应。齐家遗址较马家窑分布更为稀疏,遗址最短距离变大,对河流的依赖性降低,这一变化与齐家文化时期畜牧业比重的增加相关。密度分析表明4 ka B.P.前后,马家窑聚落的单核心凝聚模式演变为齐家的多核心模式,极端气候事件使得农业生产能力和资源状况恶化,部落间战争频发,战争可能对父权制度的形成和冶炼技术的进步产生了一定的促进作用,在一定程度上导致甘青史前社会向复杂化发展。

关键词： 甘青地区; 4 ka B.P.前后; 遗址分布变化

本文引用格式

侯光良 , 许长军 , 肖景义 . 基于GIS的4 ka B.P.气候事件前后甘青史前遗址分布分析[J]. 地理科学, 2012 , 32(1) : 116 -120 . DOI: 10.13249/j.cnki.sgs.2012.01.116

Abstract

In Gansu-Qinghai Region, compared with the previous Majiayao culture, the distribution of Qijia culture’s northern boundary trended south and the overall elevation lowered, which is the response to 4 200 a B.P. extreme events of arid climate and temperature drop. Distribution of Qijia culture sites are sparser than Majiayao, the shortest distance between sites become larger and the dependence on the river reduced, which shows that animal husbandry came into being during the period of Qijia culture. Density analysis showed that Majiayao single-core condensed settlement model evolved into Qijia′s multi-core model around 4 ka B.P.,and it implies that Qijia community splited into several tribal groups .Extreme weather events caused the agricultural productivity decrease , resource deterioration and frequent inter-tribal war, which stimulated the formation of patriarchy and progress of smelting technology. So extreme weather events around 4 200 a B.P. promoted the production of animal husbandry, the establishment of patriarchy and the generation of smelting technology, eventually make the Gansu-Qinghai prehistoric society complicated and organized.

Key words： Gansu-Qinghai Region; around 4kaB.P; distribution change of sites

1 4 ka B.P.极端气候事件

4 ka B.P.极端事件是全新世中期较强的一次气候变化事件[8],当时东亚季风迅速衰弱,中国全新世大暖期在4 ka B.P.事件之后终结。IPCC第4次评估报告在论述全新世气候突变时,仅提及8.2 ka B.P.和4 ka B.P.极端事件[9],因此它是一次非常重要的气候事件。
4 ka B.P.事件主要表现为降水减少和气温降低。湖北神农架山宝洞石笋δ18O记录可以指示降水变化（图1）[10],4.2 ka B.P.以前季风强劲,在4.2 ka B.P.突然衰弱,其后季风的强度再也没有恢复到此前的强盛态势。其中4.2 ka B.P.前后是一次极端的干旱事件,北美洲、北非、地中海到中亚及东亚的中纬度地带的研究表明,极端期可能持续100~200 a,降水量有明显的减少[11]。利用中国西部冰芯、湖泊水位、孢粉及黄土古土壤等记录综合分析指出：新疆、青藏高原北部在5 ka B.P.之后气候湿润度下降,内蒙古黄土高原4 ka B.P.之后气候显著变干[12];根据史料研究也支持4~2 ka B.P.中国进入了漫长的干旱期[13]。
中国全新世百年分辨率集成温度曲线在4 ka B.P.前后有一次显著的低谷[14],谷底较前期降温2℃左右。这次降温在中国西部留下很多证据,新疆乌鲁木齐、西昆仑山的崇测冰川河源和西藏纳木错及邻区分别在4 080±158和3 983±120 14C a B.P.发生了显著的冰进[15~17],敦德冰芯在4 ka B.P.前后也记录到了一次历时较长的冰川前进[18];长江流域的重庆中坝、淮河流域淮北的环境记录都指示4 ka B.P.前后气候波动剧烈[19,20]。
Fig.1 Changes of temperature and precipitation in event around 4 ka B.P.

图1 4 ka B.P.事件中降水和温度的变化

2 极端气候事件对甘青史前遗址分布的影响

2.1 史前遗址的分布

甘青地区马家窑文化年代为5~4 ka B.P.,齐家文化年代4.1~3.6 ka B.P.。马家窑遗址分布主要集中在湟水下游和黄河化隆—兰州干流段,占总数的近70%;约有5%的遗址分布在河西走廊,而泾河流域几乎不见分布。齐家遗址主要分布在渭河和泾河流域,占总数的约54%,泾河流域的遗址分布剧增,占到齐家遗址总数的约27%,而河西走廊有零星分布（图2）。
Fig.2 Distribution of culture sites of Majiayao and Qijia in Gansu-Qinghai Region

图2 甘青地区马家窑和齐家文化遗址分布

对比4 ka B.P.事件前后马家窑和齐家文化遗址的分布,最显著的变化是齐家遗址相对马家窑分布范围总体偏南,河西走廊的文化遗址数量减少。由于马家窑时代还处在全新世大暖期,大暖期时,河西走廊一带降水较现代多出50%~100%（年均降水量达200~300 mm） ,因此降水较为充沛（图1a,图2）;4.2 ka B.P.季风衰弱、降水减少以及极端干旱事件,使得甘青地区向干旱化发展,年降水量与现代持平,河西走廊地区降水量减少尤甚,年均降水量较前期下降100 mm左右。降水的不足,使得先民生活难以为继,于是出现了齐家文化在河西走廊零星分布的现象。从图2还可以发现,无论是马家窑还是齐家,遗址的北界大都没有越过400 mm等降水量线,因此400 mm等降水量线大致是4 ka B.P前后史前农业文化的北界。考古发现也证明马家窑和齐家文化主要从事以粟为主的种植业（齐家文化牧业成分增加）[21],而从事种植业需要保持一定降水量。整体来看,400 mm年均降水大致是从事种植业的阈值,当然,在有河流等水源供水或有人为引水灌溉地区除外。
其二是齐家遗址较马家窑海拔普遍为低,马家窑遗址主要分布在甘青交界的湟水河黄河干流一带,而齐家则主要分布在较低的渭河和泾河流域。由于4 ka B.P.事件造成的降温达到2℃左右,由于黄土高原年均温与≥10℃积温有如下关系：
Y=267.23x+883.05 R2=0.912 7
2℃的降温,意味着积温将减少1 400℃左右。由于全新世暖期本区积温在2 500~4 500℃（约为马家窑时期的积温）,因此齐家时期积温降为1 100~3 100℃。由于≥10℃积温在2 000℃以上可以种植温性作物,在2 000℃以下可种喜凉、耐寒作物,小于1 000℃,不能发展农业。而粟是一种喜热耐旱作物,为满足作物生长,齐家先民生活在较马家窑文化更低海拔地区,齐家文化较马家窑分布海拔低,是对温度变化的响应。

2.2 遗址分布的密度和最短距离

利用GIS工具做出4 ka B.P.前后史前遗址密度分布（图3）。经比较发现：马家窑遗址分布更为密集,其密集处达到（0.1~0.5）个/km2,齐家最密集处只有（0.0~0.07）个/km2,二者相差一个数量级。最短距离分析表明,马家窑遗址平均最短的距离为5 853 m,而齐家为6 901 m,齐家较马家窑遗址平均最短距离长1 000 m,齐家遗址较马家窑分布更稀疏。说明经过4 ka B.P.事件,齐家时期降水减少,气温降低,植被生产力下降,先民通过扩大生存空间弥补因气候变化带来的农业减产。
Fig.3 Density of culture sites of Majiayao and Qijia in Gansu-Qinghai Region

图3 甘青地区马家窑和齐家文化遗址密度

其次,马家窑文化核心只有一个,位于甘青交界的湟水和黄河干流一带,围绕该核心有若干个次级聚落核心;而齐家文化有多个核心,密度最大的（0.034~0.068）个/km2核心有两个,一个位于东部渭河支流葫芦河流域,另一个位于西部湟水下游。这说明前者聚落模式为单核心模式,而后者为多核心模式。由于人类社会早期聚落经历了均匀、凝聚和多核心模式[23],很显然马家窑文化属于单核心凝聚模式,在聚落密集区,社会交往更为频繁、社会组织日趋完善、社会分工日益明显,将导致产生等级分化,小型组聚落若依附于大型组聚落,这种依附关系就突破了组聚落范围的以血缘为纽带的存在关系,而代之以按地区关系组合存在,这是社会组织形态的重大变化。齐家为多核心模式,多核心模式是更高级的聚落模式,说明区域内存在几个规模相当的中心组聚落,其势力均衡,而齐家文化遗址中出土较多的箭镞、铜斧、铜刀、人殉等现象[24],说明当时社会动乱、战争频发,以及当时父权制度的确立、铜器的出现等都表明了社会复杂程度进一步加深,文明又向前迈进了一步。战争在甘青史前文化演变中扮演了重要角色（图4）。齐家墓葬中有头无身、有身无头和四肢不全的骨架所占的比例较大,这应该是日益频繁的部落战争的受害者[25]。甘肃西山坪发现了齐家殉葬坑,有人骨架9具,均为男性,年龄在20~40岁,这些人都是非正常死亡,死者应该是部落战争的俘虏[21]。甘肃临潭磨沟齐家文化墓地墓道中墓葬1~5人,双手缚于背后,系非正常死亡;有的与狗、羊等殉牲共同葬于墓道之中,这些埋葬于墓道的人具有殉葬性质[26]。根据现代人类学资料,用人殉葬一般使用战俘而非本部落人。而人殉在前期的马家窑文化中没有发现,而在齐家文化中较为普遍,反映了当时尖锐的社会矛盾,尖锐的社会矛盾导致了齐家社会的复杂化。齐家时期社会复杂化、组织化和4 ka B.P.事件关系密切。干冷气候事件,使得粮食生产入不敷出,氏族间发生战争,以来争夺有限甚至减少的生存资源,而有组织的战争无疑会起到健全组织结构、完善制度、凝聚权力的作用,随之而来的是父权制度的确立等社会复杂化程度加深。在全新世中期撒哈拉中部、埃及、美索不达米亚、南亚、中国和秘鲁沿海地区,处在季风的减弱和干旱化进一步加强气候和环境剧烈改变的时期,由于环境变化推动了这些地区出现最早的复杂的、高度组织化、国家形态的社会[27]。
Fig.4 The impact model of climate events in 4 000 a B.P. on the prehistoric culture in Gansu-Qinghai Region

图4 4 ka B.P.气候事件对甘青史前文化的影响模式

2.3 遗址分布与河流的关系

分别做本区各河流（干流及其一级支流）1、2、3、5 km的缓冲区,并统计各缓冲区内的遗址比例（表1,图5）。由于本区河谷地形具有峡谷—盆地交替分布的特征,各河谷盆地是史前文化选址的主要地貌部位,最大河谷盆地宽6.65 km, 3 km缓冲区几乎就覆盖河谷盆地,故对河流3 km以内的缓冲区做重点分析。表1揭示：有近一半马家窑、齐家遗址分布在河流5 km缓冲区内,这说明马家窑、齐家文化的分布和河流关系非常密切;但是二者的区域分异也是相当明显的,在3 km内马家窑遗址随离河流的距离而减少,而齐家主要聚集在2~3 km的缓冲区内,2 km以下的缓冲区内遗址比例小于马家窑。显示出齐家遗址较马家窑离河流更远,对河流依赖性减弱。联系到齐家遗址间最短距离比马家窑大,生存所需地域更大,以及对河流依赖性降低,这是齐家先民应对气候干旱化的结果。面对不断干旱化的气候,先民们加大了饲养和畜牧的比重 [28]。畜牧业较种植业需要更大的牧草地,对河流依赖性有所降低。种植业的水资源要求较高,所以对河流的依赖性较大。
Table 1 The proportion of prehistoric sites in the buffers of rivers

表1 各河流缓冲区史前遗址所占比例

1 km缓冲 1~2 km缓冲 2~3 km缓冲 3~5 km缓冲 5 km缓冲
马家窑遗址数（%） 11.97 11.86 9.87 12.53 46.2
齐家遗址数（%） 9.03 7.78 10.04 21.08 47.9
Fig.5 The relationship between distribution of culture sites of Majiayao and Qijia and rivers in Gansu-Qinghai Region

图5 甘青地区马家窑和齐家文化遗址与河流的关系

3 结 论

1） 4 ka B.P.的气候变化事件使得甘青地区气候干旱、气温降低,相对马家窑文化遗址的分布而言,齐家文化遗址在河西走廊的分布收缩,整体分布在相对马家窑海拔为低区域,是分别对降水减少和气温降低的响应。
2） 4 ka B.P.前后,马家窑聚落的单核心凝聚模式演变为齐家时期的多核心模式,说明由前期的大一统局面分裂为几个势均力敌的部落集团,4 ka B.P.事件导致农业生产和生存资源下降,部落集团为了争夺有限资源,战争频繁,战争刺激当时父权制度和冶炼技术的进步。
3） 齐家文化时期畜牧业比重明显增加,畜牧业需要更大空间,对河流的依赖性比种植业为低,这样就产生了齐家文化遗址较马家窑分布更为稀疏,遗址最短距离变大,对河流的依赖性降低的现象。

The authors have declared that no competing interests exist.

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