Scientia Geographica Sinica  2016 , 36 (7): 1091-1098 https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2016.07.016

Orginal Article

澧阳平原晚更新世晚期至全新世早中期环境演变及其对人类活动的影响

郭媛媛1, 莫多闻2, 毛龙江3, 郭伟民4

1. 临沂大学资源环境学院, 山东 临沂 276000
2. 北京大学城市与环境学院/教育部地表过程分析与模拟重点实验室, 北京100871
3. 南京信息工程大学海洋科学学院, 江苏 南京210044
4. 湖南省文物考古研究所, 湖南 长沙410008

The Environmental Change of Late Pleistocene to Early and Middle Holocene and Its Impact on Human Activities in Liyang Plain, Hunan Province, China

Guo Yuanyuan1, Mo Duowen2, Mao Longjiang3, Guo Weimin4

1.College of Resource and Environment, Linyi University, Linyi 276000, Shandong, China
2. Laboratory for Earth Surface Process, Ministry of Education, College of Urban and Environmental Sciences, Peking University, Beijing 100871, China
3. College of Marine Science, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, Jiangsu, China
4. Hunan Provincial Institute of Cultural Relics and Archaeology, Changsha 410008, Hunan, China

中图分类号:  P595

文献标识码:  A

文章编号:  1000-0690(2016)07-1091-08

收稿日期: 2015-10-20

修回日期:  2016-01-4

网络出版日期:  2016-07-20

版权声明:  2016 《地理科学》编辑部 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.

基金资助:  国家科技支撑计划项目(2013BAK08B02)、国家自然科学基金项目(41271228, 41171006,41072138)、国家社科基金重大项目(11&ZD183)资助

作者简介:

作者简介:郭媛媛(1983-),女,山东临沂人,讲师,博士,主要从事环境演变与环境考古方面的研究。E-mail:yygpku@163.com

展开

摘要

通过对澧阳平原野外调查,多剖面地层对比分析及岩板垱(YBD)剖面样品的粒度、地球化学元素分析和年代测定,揭示该区晚更新世晚期至全新世早中期环境演变,并探讨其对人类活动的影响。研究结果表明,30~6 ka B.P.间,澧阳平原由冲沟发育的黄土台地向河湖发育的平原丘岗地貌过渡;气候环境经历了弱暖湿-气候变差-凉湿-波动回暖-暖湿的变化;更新世末至全新世早期稻作农业的出现与该区的环境条件和文化基础密切相关;环境演变也推动了古人类活动范围和聚落特征的变化。

关键词: 澧阳平原 ; 环境演变 ; 人类活动 ; 稻作农业

Abstract

Based on detailed field surveys, comparison of strata of typical profiles and experimental analysis (including grain size, geochemical analysis and optically stimulated luminescence (OSL) dating) of samples collected at the Yanbangdang (YBD) site, we explored the environmental evolution from Late Pleistocene to Middle Holocene and its impact on human activities, especially on the origin and development of rice agriculture in Liyang Plain. The results showed that the climate of the Liyang Pain during 30-6 ka B.P. experienced five stages: relatively warm and humid in the Late Pleistocene, cool and humid during the Last Glacial Maximum (LGM), fluctuated warming in the terminal Pleistocene and Early Holocene, and warm and humid during the Middle Holocene. In the Late Pleistocene, landforms of the Liyang Plain were characterized by tablelands drained by rivers and gullies in the Late Pleistocene, with topographic relief much higher than present. As climatic amelioration during the terminal Pleistocene and Early Holocene, continuous filling and siltation occurred in Liyang Plain and large areas of wetland was formed. Landscapes of the Liyang Plain at this time were mainly plains and hillocks with dense rivers and lakes and the topographic relief was gradually reduced. During the Middle Holocene, landforms of Liyang Plain were mainly alluvial and lacustrine plains with scattered mounds and hillocks. Under the relatively suitable environmental condition of the Late Pleistocene, the Late Paleolithic human activities existed continuously in Liyang Plain especially in the surrounding mountain and hill areas. Climate cooling during the LGM did not cause severe damages to regional ecosystem and ancient people also took steps to temperature drop, which allowed continued development of transitional culture from the Paleolithic to the Neolithic in Liyang Plain. Liyang Plain had favorable environmental conditions (e.g., abundant moisture, proper temperature, suitable landforms and rich fertile soil) and solid cultural foundation (continuous human activities and a long history of rice exploitation) in Early Holocene, which contributed to the origin and development of rice agriculture in this area. The warm and humid of the Middle Holocene climate promoted rice agriculture to a new level and the Neolithic culture expanded to the lower flat plain areas.

Keywords: Liyang Plain ; environmental changes ; human activities ; rice agriculture

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郭媛媛, 莫多闻, 毛龙江, 郭伟民. 澧阳平原晚更新世晚期至全新世早中期环境演变及其对人类活动的影响[J]. , 2016, 36(7): 1091-1098 https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2016.07.016

Guo Yuanyuan, Mo Duowen, Mao Longjiang, Guo Weimin. The Environmental Change of Late Pleistocene to Early and Middle Holocene and Its Impact on Human Activities in Liyang Plain, Hunan Province, China[J]. Scientia Geographica Sinica, 2016, 36(7): 1091-1098 https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2016.07.016

晚更新世末至全新世早期,人类历史由旧石器向新石器时代过渡。人类行为由原始的狩猎采集向原始农业转变,出现了农业起源的3个中心地区(西亚、美洲和中国)[1]。农业的起源与发展,深刻影响了人类社会的经济结构和意识形态,加速了史前文明发展的演化进程。农业考古研究发现,晚更新世晚期人类就开始利用野生谷物,如西亚地区的野生大麦、小麦,中国北方的粟、黍 [2~4]。吊桶环和仙人洞遗址发掘研究发现,古人在晚更新世向早全新世过渡阶段就已开始利用水稻[5]。此外,在河姆渡、彭头山、八十垱、贾湖等遗址也陆续发现了大量早期稻作痕迹。虽然稻作研究取得了许多成果,但稻作农业起源与发展的环境背景及作用机制研究仍缺乏明确论述。

澧阳平原地处长江中游洞庭湖西北,是史前文化发展的重要区域。该区旧石器晚期、新旧石器过渡时期和新石器时代文化持续发展[6]。全新世早期稻作农业在该区出现并成为新石器文化最具特色的文化现象。彭头山文化(9 000~7 900 a B.P.)时期固定居址和聚落环壕均已出现,稻作农业有了一定发展。多处遗址出土的陶片都羼杂有大量稻壳和稻叶,八十垱遗址古河道内还发现了近万粒稻谷(米),鉴定认为是一种原始古栽培稻类型[7]。彭头山文化之后,随着文化持续发展,稻作农业也逐渐迈入更成熟阶段。

澧阳平原具有发达的古文化和丰富的稻作研究资料,其周边洞穴石笋提供了较高分辨率古环境记录[8~10],因此,在研究稻作农业与古环境关系方面独具优势。2007年来作者对澧阳平原进行多次野外考察,并在平原东北部、涔水右岸的岩板垱遗址开挖一探沟剖面。本文通过对剖面沉积物古环境恢复,结合野外考察和前人研究成果,探讨晚更新世晚期至全新世早中期环境演变及其对人类活动的影响。

1 研究区概况

澧阳平原位于武陵山余脉向洞庭盆地过渡地带,地势西北高东南低,外围高中间低,为典型蝶形盆地[7]图1)。盆地西北为低山,海拔100~350 m;盆地以南为低山岗地,分布在澧水以南道水沿岸,海拔50~160 m;盆地以北为丘陵岗地,地壳相对稳定或缓慢抬升,海拔50~120 m;盆地中东部为地势低平相对开阔的冲湖积平原,东南向洞庭湖敞开,海拔34~50 m。平原中间散布许多小丘岗,相对高差仅数米,丘岗上常有古遗址分布。

图1   澧阳平原地貌概况及若干遗址剖面位置

Fig.1   Landform of Liyang Plain and locations of Yanbandang(YBD), Shanlong, Xinping and Yucheng profiles

澧阳平原为中亚热带向北亚热带过渡的季风气候区,大陆性特征较明显,春秋温和,夏热冬寒,年均温16.5℃,年降水量1 100~1 300 mm。区内河流主要有澧水及其支流澹水和涔水。涔水和澹水均为澧水左侧支流,自西向东蜿蜒流过平原,在东部汇入澧水。平原区内沟渠港汊交错,湖泊众多,形成密集水网系统。

2 区域沉积特征与地貌演变

澧阳平原地貌形态受断裂构造影响,周边隆起遭受剥蚀,古老地层出露地表,第四纪沉积仅零星分布在河谷或山前地区。而平原内部地势低洼有厚度较大的第四纪沉积物。下面描述几个典型剖面并对地层进行讨论。

2.1 玉成剖面

玉成(YC)剖面[11]图2)位于平原中一处台地上,海拔约44 m。从上往下地层堆积依次为:0~20 cm,棕黄色土层,粘土质粉砂;20~88 cm,黑褐色土层,粒度组成以粉砂为主,上部粗细差别较大,中下部质地相对均一;88~104 cm为铁锰结核层,见大量的铁锰结核及斑块;104~160 cm为棕黄色土层,未见底。玉成剖面沉积物测年结果显示底部黄土为晚更新世时期堆积,相当于黄土高原的马兰黄土。晚更新世黄土之上加积黑褐色土,之后为全新世早期次生黄土堆积,彭头山文化遗存就发现于该层中。

图2   澧阳平原玉成[11]、杉龙[12]和新坪剖面地层

Fig.2   Stratigrapical sections of Yucheng[11], Shanlong[12] and Xinping profiles in Liyang Plain

2.2 杉龙岗剖面

杉龙岗位于澧阳平原西部临澧县新安镇的杉龙村,海拔约50 m,相对高差3 m,是一处面积较大的新石器时代遗址。杉龙岗地层堆积见图3。岗地底部为典型河流相沉积,上覆晚更新世黄土堆积,之后为灰褐色粘土质粉砂层,再往上为全新世次生黄土堆积,出土彭头山文化时期陶片和石器等。作者曾在杉龙岗东部开挖剖面(见图2)进行研究[12],测年结果表明,晚更新世黄土层顶部年代为13 ka B.P.左右,灰褐色土层的年代对应更新世末期。

2.3 岩板垱剖面

岩板垱遗址(111°46'53.65"E,29°43'54.30"N)位于澧阳平原东北部,海拔约37 m。2007年在此试掘一探沟(图4)。岩性自下而上为: 棕黄色粘土质粉砂层,出现弱网纹化现象,未见底;黄褐色粘土质粉砂层,与下伏地层相比颜色略深,厚约20 cm;~ 黑褐色沉积层,厚80~150 cm,出土大量细小石器,且自下而上细小石器数量明显增加; 黑色土层,有水平层理,厚约50 cm; 棕黄色粘土层,厚约60 cm;灰黄色-深灰色亚粘土层,出土屈家岭文化时期陶片;灰黄色亚粘土层,间锈斑,出土大量石家河文化时期陶片,厚60~70 cm; 表土和扰土层,深灰色粘土,厚约20 cm。

图3   杉龙岗地层剖面

Fig.3   The stratigraphical section of the Shanlonggang, Lixian County

图4   澧阳平原岩板垱试掘探沟地层剖面
①. 棕黄色粘土质粉砂层; ②. 黄褐色粘土质粉砂层; ~. 黑褐色沉积层; . 黑色土层;. 棕黄色粘土层; . 灰黄色-深灰色亚粘土层; . 灰黄色亚粘土层; . 表土和扰土层

Fig.4   The trench profile at the YBD site in Liyang Plain

对岩板垱剖面①~⑦层取样进行光释光年代测试,测年结果已另文发表[13]。根据测年结果,岩板垱剖面地层堆积同样是晚更新世晚期以黄土堆积为主,至23 ka B.P.前后开始下切侵蚀,随后堆积了厚度较大的黑褐色土层,更新世末至全新世早期水分作用加大形成黑色土层。全新世中后期则以棕黄色和灰褐色土层堆积为主。

2.4 新坪剖面

新坪剖面位于澧阳平原东北部涔南乡新坪村,海拔约30 m。剖面由于人工开挖池塘而显露(图2),底部为未见底的黄土堆积,上覆约50 cm厚的黑褐色土层,之上为灰绿色粘土层,伴水平层理,灰绿色粘土层之上为次生黄土堆积,再往上为东周文化层和耕土层。

2.5 区域地貌演化历史

根据不同地点地层堆积和测年结果,可大致恢复澧阳平原晚更新世以来堆积过程及地貌演化历史。澧阳平原晚更新世晚期为普遍的黄土堆积。平原西部靠近山前,河流携带大量物质在出山口处堆积,形成典型的河流相沉积。平原东部可见连续的黄土堆积,如十里岗露头剖面中有S1和L1的连续地层。晚更新世黄土的粒度组成以粉砂为主(约60%~80%),粘土和砂含量较少。玉成剖面测年结果证实该层黄土至少在5×104a之前就已开始堆积,并在后期遭受淋溶淀积形成与岩板垱剖面层弱网纹化黄土相对应的铁锰结核层。岩板垱晚更新世黄土堆积后曾出现沉积间断,在第层之上切割出一条宽约4~5 m的冲沟。总体而言,晚更新世晚期澧阳平原表现为有浅冲沟发育的黄土台地景观,地形高差起伏相对较大。

晚更新世黄土层之上沉积物颜色变深,西部地势较高的岗地沉积物呈现为棕褐色,而东部地势较低区则为黑褐色。岩板垱剖面的黑褐色土层充填了早期冲沟,进而覆盖了沟顶及沟边平地,其粒度组成相比晚更新世黄土明显变粗。由岩板垱和玉成剖面黑褐色土层的测年结果可知,澧阳平原这一普遍存在的黑褐色土层均形成于更新世末期。由沉积过程分析可知,更新世末期澧阳平原受淤积填平过程影响,地形的高差起伏逐渐缩小。

野外考察发现新坪、丁家岗等地深褐色土层之上为灰绿色粉砂粘土层,略具水平层理。岩板垱黑褐色土层之上则为伴水平层理的黑色土层,该层中部测年结果为9.92±0.5 ka B.P.。表明步入全新世后,澧阳平原沉积过程受水的影响加大,许多低洼地区开始壅水成湖,水分条件日益改善。此时的澧阳平原是一种河湖较为密集的平原低丘景观,地形高差起伏进一步降低。全新世中期澧阳平原大部分地区为次生黄土堆积,与晚更新世黄土相比其颜色发灰,堆积过程更多地受到水和生物影响。这一时期的澧阳平原地貌景观表现为面积较小的低丘岗,其次为河流及小湖泊,而面积广阔的低平原则是主体。

3 区域气候演化历史

3.1 环境指标分析及意义

对岩板垱探沟剖面①~⑦层沉积物以5 cm间隔取样68个,对全部样品进行粒度分析,在北京大学地表过程分析与模拟重点实验室Mastersizer 2000 激光粒度分析仪上测试完成。该仪器粒径测量范围为0.02~2 000 μm,粒径间距为0.25 Φ,粒级分辨率为0.1 Φ,重复测量误差<2%。粒度指标作为一种重要的环境指标,广泛应用于黄土、河湖相沉积物研究中。沉积物粒度特征可以一定程度反映沉积时的气候环境[14]。研究表明,黄土沉积序列粒径大小可指示气候冷暖干湿的变化[15]。在利用粒度指标提取环境信息时,常需与其他指标相结合来综合分析。

挑选35个样品在北京大学地空学院X射线荧光光谱仪上进行氧化物含量测试。其中,SiO2 的误差为±0.5%,Al2O3 的误差为±0.2%,其他常量误差均<0.2%。测定过程加入国家标样GSS-3 和GSS-12 进行控制以保证实验分析精度。研究表明,随着岩石风化作用的进行,K、Na、Ca、Mg等碱金属元素易迁移淋溶,而Si、Al、Ti等稳定元素却易在残留相中富集,被淋溶出的K、Mg又易被粘土矿物所吸附[16]。研究中常用化学蚀变指数(CIA)和风化淋溶指数(ba)来反映风化淋溶强度。CIA值越大、ba值越低,风化淋溶强度越大[17]。一般湿热气候促进风化淋溶,而干冷气候则限制风化淋溶过程。沉积物中有机质的含量用烧失量来表示[18]。烧失量的大小受地层中有机质积累与分解过程的综合影响,一般温度越高,有机质分解越彻底。

Rb、Sr元素测定在中国地质大学(北京)Agilent 7500 a 型等离子质谱仪上完成,共分析19个样品。分析过程使用美国地质调查局标样AGV2 和中国地质测试中心标样R1 和R2 进行分析质量监控,分析数据误差< 10%。Rb、Sr元素在风化成壤过程中易发生分离,Rb由于离子半径大易被粘土矿物吸附,而Sr在地表风化条件下易迁移淋失[19]。研究中常用Rb/Sr值来反映区域气候环境变化,一般而言,Rb/Sr高值对应较好的气候环境,反映降水较多、温度较高。

3.2 区域气候演化特征

根据岩板垱遗址探沟剖面沉积物的实验分析结果(图5),将其分为4个阶段来探讨澧阳平原气候环境演变过程。

图5   澧阳平原岩板垱剖面各环境指标
①. 棕黄色粘土质粉砂层; ②. 黄褐色粘土质粉砂层; ③~⑤. 黑褐色沉积层; ⑥. 黑色土层;. 棕黄色粘土层

Fig.5   The environmental indicators of YBD site in Liyang Plain

阶段(30~23 ka B.P.):包括剖面层,对应0~45 cm。中值粒径Φ值相对较大,粘土含量及粉砂含量较高,砂含量总体较低,但在累积厚度18 cm 处突然增高至9.5%,可能受到了地表流水作用的影响。该阶段CIA 值(平均81.83)、Rb与Sr比值均较高且略呈降低趋势,ba 值(平均50.78%)则较低并呈升高趋势,烧失量在该段表现为高值。综合各指标变化可知该阶段风化淋溶作用比较强烈,植被生长繁茂,气候较为暖湿。澧阳平原周边石笋记录[9,10]也证实这一时期δ18O相对偏负,东亚季风强度较大,降水较多,气候环境相对较好。

阶段(22~11 ka B.P.):对应黑褐色土层45~235 cm。该阶段中值粒径Φ值和粘土含量波动明显且总体呈先降低后增高趋势,粉砂含量则先增加后减少,砂含量变化不明显。该阶段CIA 值和Rb/Sr值明显降低显示为低谷,ba值则较高并显示为高峰。烧失量变化相对复杂,但总体表现相对低值。这些指标变化表明该阶段气候环境明显恶化,温度降低,降水减少,风化淋溶强度显著下降。葫芦洞石笋记录证实19~16 ka B.P.气候冷湿[10]。江西大湖孢粉记录显示18.3~15.6 ka B.P.气候温凉偏湿[20]。西藏东南部湖泊钻孔研究表明末次冰盛期气候寒冷干燥,年降水量只有现在的40%[21]。湖光岩玛珥湖的研究发现,湛江地区末次冰期最冷期温度低于现今4~6℃以上[22]

阶段(11~8 ka B.P.):对应剖面第层235~285 cm,为全新世早期堆积。该阶段粘土含量增加,粉砂含量降低,沉积物粒度组成有变细趋势。地球化学指标显示CIA值和Rb与Sr比值相比前期有所升高,ba值则呈降低趋势。烧失量在该阶段表现为明显高值,一方面与有机质来源增加有关,另一方面与厌氧环境下利于有机质储存有关。以上指标分析表明该阶段气温升高,降水增多,风化淋溶作用明显增强。澧阳平原周边洞穴石笋研究同样证实全新世早期,东亚夏季风明显增强,降水增加[23~25]

阶段(6.5~6.0 ka B.P.):对应剖面的第层,285~345 cm。该阶段:中值粒径Φ 值及粘土含量迅速增加,并表现为高峰,粉砂含量表现为低谷,砂含量仍然很低且无明显变化。CIA 值和Rb/Sr值快速升高出现高峰,ba值显著降低,暗示化学风化作用强度较高,指示全新世大暖期温暖湿润的气候环境。温度的显著升高,加速了有机质的分解作用,这一时期烧失量值表现为低谷。施雅风指出,7.2~6.0 ka B.P.是全新世大暖期的鼎盛阶段,气候暖湿,长江流域温度高出现今2℃[26]。江汉平原沔城M1钻孔[27]和荆州JZ-2010钻孔[28]的研究均证实6.5~4.4 ka B.P.为水热配置最佳时期。

综合以上分析,澧阳平原晚更新世晚期至全新世早中期气候环境经历了弱暖湿-凉湿-气候回暖-暖湿的变化过程。

4 环境演变与古人类活动的关系

4.1 晚更新世晚期

30~23 ka B.P.,澧阳平原为相对暖湿的气候环境,旧石器晚期古人在周边低山丘陵地区从事狩猎采集活动。23~11 ka B.P.,岩板垱剖面环境指标显示澧阳平原为凉湿的气候环境。众多研究发现,末次冰盛期中国不同地区均显著降温,但南方降温幅度低于北方[29]。具体而言,张兰生[30]认为中国南方降温幅度小于5℃,黄镇国认为长江中游降温幅度在5~7℃间,郝瑞辉[31]认为湖北大九湖地区末次冰盛期时气温比现今低4℃。考虑到澧阳平原所处纬度及高程,末次冰盛期降温不会对该区生态和植被产生严重破坏,这是旧石器晚期乌鸦山文化-十里岗文化-新旧石器过渡时期文化持续发展的重要原因。尽管如此,降温仍对人类活动产生了一定影响。人类活动范围由山地丘陵向平原扩展,石器逐渐小型化和精细化,混合经济形态的产生等[32],均是古人应对降温的重要策略。冰消期气候环境逐步改善,在此背景下澧阳平原率先完成了由旧石器向新石器的过渡,彭头山文化成为该区乃至整个长江中游地区新石器文化之源。

4.2 全新世早期

全新世早期澧阳平原气候明显转暖,新石器文化有了很大发展,古人已在平原内部丘岗上开始稳定的定居生活,稻作农业作为生产性经济的出现已成不争事实。稻作农业的产生与澧阳平原自然环境和文化历史关系密切。如前所述,全新世早期气温升高,季风降水增加,澧阳平原许多低洼地区壅水成湖,水分条件得以改善;彭头山遗址孢粉分析证明9~8 ka B.P. 温度仅低于现今0.5~1℃[33];这些均表明当时的澧阳平原已具备稻作生产的水热条件。从地貌上看,全新世早期澧阳平原呈现为水网交织、湖沼发育、丘岗散布的平原景观,丘岗因地势较高免于水患而成为古人聚落首选之地,丘岗周边常有相对开阔的低平地,土质疏松、土壤肥沃,可满足稻作生产的地貌和土壤条件。从文化历史看,澧阳平原旧石器晚期以来人类活动持续开展从未间断。十里岗遗址曾发现新旧石器过渡时期稻叶植硅石[32],表明当时有野生稻存在。古人在采集中积累了对野生植物的认识,野生稻因其易保存耐储藏而引起重视,进而被广泛利用和驯化。由此可见,全新世初期澧阳平原具备了稻作生产所需的环境条件和文化基础。稻作农业为文化发展提供了物质基础,而对环境的要求促使人类活动不断向澧阳平原内部扩展。

4.3 全新世中期

中全新世早期气候温暖湿润,澧阳平原表现为河网切割的平原丘岗地貌,小型湖沼洼地进一步增多。适宜的环境条件促进了皂市下层-汤家岗文化的稳定发展,受自然环境影响,临水丘岗、开挖壕沟、垫筑屋基,是这一时期及后期古人聚落栖居的重要特征 [6]。大溪文化早期正值全新世的暖湿阶段,气温和降水均较高,岩板垱剖面和八十垱剖面在6.5~6.0 ka B.P. 间均为一套较为纯净的黄土堆积,表明这一时期岩板垱和八十垱所在的涔水下游地区由于地势较低、水位较高不利于人类活动,因而多数大溪早期遗址主要集中在平原中西部地势稍高地区。6 ka B.P. 之后,气温和降水开始降低,水域收缩,岩板垱地区淤积成陆,才又出现了新石器晚期人类的活动。全新世中期,稻作农业在适宜的环境中得到快速发展,并在大溪文化时期成为主要经济形态,水源充沛、易于耕种的低平地段被广泛辟为农田,几乎所有大溪遗址都有稻作痕迹发现,在城头山遗址还发现了水稻田和配套灌溉设施[34]

5 结论

1) 晚更新世晚期澧阳平原为普遍的黄土堆积,上覆灰(黑)褐色土沉积,全新世为次生黄土堆积。晚更新世晚期至全新世早中期地貌景观由浅冲沟发育的黄土台地景观逐渐向河湖发育的平原丘岗地貌过渡,与此同时地形高差起伏降低。

2) 澧阳平原晚更新世晚期至全新世早中期气候环境经历了相对暖湿-凉湿-气候转暖-暖湿4个阶段的变化过程。

3) 末次冰盛期的降温未对当时的文化发展产生严重影响,保证了旧石器晚期和新旧石器过渡时期文化的持续发展。适应自然环境变迁,古人活动空间由低山到丘陵台地,再向平原低地拓展。更新世末期至全新世早期,澧阳平原适宜的环境条件和持续的文化发展为稻作农业的出现奠定了基础。全新世中期适宜的环境条件下人类活动扩展到整个平原低地,与此同时稻作农业也得到快速发展。

The authors have declared that no competing interests exist.


参考文献

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[本文引用: 1]     

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Barley (Hordeum vulgare L.) and wheat (Triticum monococcum L. and Triticum turgidum L.) were among the principal `founder crops' of southwest Asian agriculture. Two issues that were central to the cultural transition from foraging to food production are poorly understood. They are the dates at which human groups began to routinely exploit wild varieties of wheat and barley, and when foragers first utilized technologies to pound and grind the hard, fibrous seeds of these and other plants to turn them into easily digestible foodstuffs. Here we report the earliest direct evidence for human processing of grass seeds, including barley and possibly wheat, in the form of starch grains recovered from a ground stone artefact from the Upper Palaeolithic site of Ohalo II in Israel. Associated evidence for an oven-like hearth was also found at this site, suggesting that dough made from grain flour was baked. Our data indicate that routine processing of a selected group of wild cereals, combined with effective methods of cooking ground seeds, were practiced at least 12,000 years before their domestication in southwest Asia.
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Earliest domestication of common millet (Panicum miliaceum) in East Asia extended to 10 000 years ago

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The origin of millet from Neolithic China has generally been accepted, but it remains unknown whether common millet (Panicum miliaceum) or foxtail millet (Setaria italica) was the first species domesticated. Nor do we know the timing of their domestication and their routes of dispersal. Here, we report the discovery of husk phytoliths and biomolecular components identifiable solely as common millet from newly excavated storage pits at the Neolithic Cishan site, China, dated to between ca. 10,300 and ca. 8,700 calibrated years before present (cal yr BP). After ca. 8,700 cal yr BP, the grain crops began to contain a small quantity of foxtail millet. Our research reveals that the common millet was the earliest dry farming crop in East Asia, which is probably attributed to its excellent resistance to drought.
[4] Yang X, Wan Z, Perry L et al.

Early millet use in northern China

[J]. P Natl Acad Sci Usa, 2012, 109(10): 3726-3730.

https://doi.org/10.1073/pnas.1115430109      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

It is generally understood that foxtail millet and broomcorn millet were initially domesticated in Northern China where they eventually became the dominant plant food crops. The rarity of older archaeological sites and archaeobotanical work in the region, however, renders both the origins of these plants and their processes of domestication poorly understood. Here we present ancient starch grain assemblages recovered from cultural deposits, including carbonized residues adhering to an early pottery sherd as well as grinding stone tools excavated from the sites of Nanzhuangtou (11.5-11.0 cal kyBP) and Donghulin (11.0-9.5 cal kyBP) in the North China Plain. Our data extend the record of millet use in China by nearly 1,000 y, and the record of foxtail millet in the region by at least two millennia. The patterning of starch residues within the samples allow for the formulation of the hypothesis that foxtail millets were cultivated for an extended period of two millennia, during which this crop plant appears to have been undergoing domestication. Future research in the region will help clarify the processes in place.
[5] Zhao Z J.

The middle Yangtze region in China is one place where rice was domesticated: phytolith evidence from the Diaotonghuan cave, northern Jiangxi

[J]. Antiquity, 1998, 72(278): 858-866.

[本文引用: 1]     

[6] 郭伟民. 新石器时代澧阳平原与汉东地区文化和社会[M].北京:文物出版社, 2010.

[本文引用: 2]     

[Guo Weimin.The Neolithic culture and society in Liyang Plain and Eastern Hanjiang river region. Beijing: Cultural Press, 2010.]

[本文引用: 2]     

[7] 湖南文物考古研究所.彭头山与八十垱[M].北京:科学出版社,2006.

[本文引用: 2]     

[Hunan Institute of cultural relics and Archaeology. Pengtoushan and Bashidang. Beijing:Science Press, 2006]

[本文引用: 2]     

[8] Shao X H,Wang Y J,Cheng H et al.

Long-term trend and abrupt events of the Holocene Asian monsoon inferred from a stalagmite delta O-18 record from Shennongjia in Central China

[J]. Chinese Sci Bull,2006, 51(2): 221-228.

https://doi.org/10.1007/s11434-005-0882-6      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<ABSTRACT>A high-resolution oxygen-isotope record from a thorium-uranium-dated stalagmite from Shanbao Cave at Shennongjia reflects variations in the amount of monsoon precipitation for the period from 11.5 to 2.1 ka (1 ka = 1000 cal aBP). Between 11.5 and 9.3 ka, a sharp decrease in δ18O indicates a rapid increase in monsoon precipitation. An interval of generally high monsoon precipitation is observed between 9.3 and 4.4 ka. An arid period has prevailed between 4.4 and 2.1 ka. The long-term trend of Shanbao record appears to follow summer insolation at 33°N latitude. An abrupt decrease in monsoon precipitation around 4.3 ka is synchronous with the collapse of Neolithic culture in central China. This abrupt change could have resulted from the amplifi- cation of the gradually decreased summer insolation by the positive vegetation-atmosphere-aerosol feed- back. The weakened Asian monsoon events were in concert with decreased Greenland temperature dur- ing the early Holocene, centered at 8.2, 8.6, 9.3, 10.2 and 11.0 ka. This correlation suggests that changes in low-latitude monsoon are connected with climate change in high-latitude polar region.
[9] 赵侃,孔兴功,程海,.

MIS 3晚期东亚季风强度和DO事件年龄

[J].第四纪研究,2008,28(1): 177-183.

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>基于神农架山宝洞石笋(SB46)的9个<sup>230</sup>Th年龄和326个氧同位素数据,建立了末次冰期32.2~26.7kaB.P.和17.0~15.4kaB.P.的东亚季风降水序列。该序列和同一洞穴全新世石笋记录的对比发现,在MIS3晚期东亚季风区可能存在极强夏季风降水事件,相当于全新世季风强度,可能与岁差旋回太阳辐射及海陆水汽潜热释放增强有关。与葫芦洞石笋&delta;<sup>18</sup>O记录和格陵兰冰芯&delta;<sup>18</sup>O记录对比表明,东亚夏季风千年尺度气候振荡与高北纬地区海-气快速重组存在遥相关效应。山宝洞石笋年龄与葫芦洞石笋和格陵兰冰芯时标(SS09sea)在定年误差范围内基本一致,但山宝洞石笋与冰芯记录在DO事件的年龄、波形和持续时间上更为一致,不仅进一步说明了低纬季风气候与极地气温同步变化,而且有效地弥补了葫芦洞记录在这一时段的不足。</p>

[Zhao Kan, Kong Xinggong,Cheng Hai et al.

Intensity and timing of D-O events of east Asian monsoon during the late episode of MIS 3.

Quaternary Sciences, 2008, 28(1): 177-183.]

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>基于神农架山宝洞石笋(SB46)的9个<sup>230</sup>Th年龄和326个氧同位素数据,建立了末次冰期32.2~26.7kaB.P.和17.0~15.4kaB.P.的东亚季风降水序列。该序列和同一洞穴全新世石笋记录的对比发现,在MIS3晚期东亚季风区可能存在极强夏季风降水事件,相当于全新世季风强度,可能与岁差旋回太阳辐射及海陆水汽潜热释放增强有关。与葫芦洞石笋&delta;<sup>18</sup>O记录和格陵兰冰芯&delta;<sup>18</sup>O记录对比表明,东亚夏季风千年尺度气候振荡与高北纬地区海-气快速重组存在遥相关效应。山宝洞石笋年龄与葫芦洞石笋和格陵兰冰芯时标(SS09sea)在定年误差范围内基本一致,但山宝洞石笋与冰芯记录在DO事件的年龄、波形和持续时间上更为一致,不仅进一步说明了低纬季风气候与极地气温同步变化,而且有效地弥补了葫芦洞记录在这一时段的不足。</p>
[10] Wang Y J,Cheng H,Edwards R L et al.

A high-resolution absolute-dated Late Pleistocene monsoon record from Hulu Cave, China

[J]. Science, 2001, 294(5550): 2345-2348.

[本文引用: 3]     

[11] 毛龙江,莫多闻,周昆叔,.

澧阳平原末次冰期-早全新世气候环境演变研究

[J].土壤通报, 2010,41(5): 1025-1029.

[本文引用: 3]     

[Mao Longjiang, Mo Duowen, Zhou Kunshu et al.

Environmental change recorded by sediments from Liyang Plain in the middle reaches of Yangtze River.

Chinese Journal of Soil Science, 2010,41(5): 1025-1029.]

[本文引用: 3]     

[12] 毛龙江,莫多闻,周昆叔,.

澧阳平原晚冰期短尺度气候变化的风成沉积物稀土元素和粒度记录

[J].中国沙漠, 2010,32(2): 267-272.

URL      [本文引用: 3]      摘要

对澧阳平原SL剖面的系统采样和室内稀土元素分析、粒度分析和AMS14C年代测定,揭示了澧阳平原岗地黄土剖面成因特征,探讨了澧阳平原晚冰期短尺度的气候变化过程。结果表明,澧阳平原岗地黄土在稀土元素配分模式上与黄土高原黄土-古土壤、镇江下蜀黄土具有高度的一致性,而且岗地剖面沉积物无任何水流作用痕迹,因此表明,澧阳平原岗地黄土剖面为风成成因。粒度结果表明,SL剖面较好地记录了晚冰期短尺度的气候变化过程,SL遗址剖面自然沉积物记录了晚冰期千年尺度的气候事件,如BL事件、OlderYD事件、AL事件、YD事件。SL剖面全新世早期表现为升温阶段,9.0~8.00kaBP的彭头山文化在此区兴起,表明此时气候相当适宜,适合人类生存。

[Mao Longjiang, Mo Duowen, Zhou Kunshu et al.

Short-term climate events in Late Glacial recorded by rare earth elements and sedimentary grain-size in tableland profile in Liyang Plain, Hunan.

Journal of Desert Research, 2010,32(2): 267-272.]

URL      [本文引用: 3]      摘要

对澧阳平原SL剖面的系统采样和室内稀土元素分析、粒度分析和AMS14C年代测定,揭示了澧阳平原岗地黄土剖面成因特征,探讨了澧阳平原晚冰期短尺度的气候变化过程。结果表明,澧阳平原岗地黄土在稀土元素配分模式上与黄土高原黄土-古土壤、镇江下蜀黄土具有高度的一致性,而且岗地剖面沉积物无任何水流作用痕迹,因此表明,澧阳平原岗地黄土剖面为风成成因。粒度结果表明,SL剖面较好地记录了晚冰期短尺度的气候变化过程,SL遗址剖面自然沉积物记录了晚冰期千年尺度的气候事件,如BL事件、OlderYD事件、AL事件、YD事件。SL剖面全新世早期表现为升温阶段,9.0~8.00kaBP的彭头山文化在此区兴起,表明此时气候相当适宜,适合人类生存。
[13] 郭媛媛,莫多闻,毛龙江,.

澧阳平原岩板垱剖面地球化学特征与风化强度研究

[J].地理科学,2013,33(3): 335-341.

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>通过对岩板垱剖面氧化物含量分析及年代测定, 揭示其常量地球化学特征, 探讨澧阳平原晚更新世晚期至全新世中期的化学风化过程和环境变化。结果表明, 岩板垱剖面沉积物出现不同程度Na、Ca元素亏损及TFe和Mn元素富集, 其化学风化作用程度明显高于黄土高原黄土, 稍高于镇江下蜀黄土, 处于中等的风化阶段。多个风化指标的垂向变化表明岩板垱剖面化学风化强度表现为风化较强、风化较弱、风化加强和风化较强4 个阶段的变化。化学风化强度指示澧阳平原27~6.0 ka B.P.间, 气候环境经历了相对暖湿-凉湿-气候回暖-温暖湿润的演变过程。</p>

[Guo Yuanyuan, Mo Duowen, Mao Longjiang et al.

Geochemical Characteristics andWeathering Intensity of the Yanbandang Profile in Liyang Plain, the Middle Reach of the Changjiang River.

Scientia Geographica Sinica, 2013, 33(3): 335-341.]

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>通过对岩板垱剖面氧化物含量分析及年代测定, 揭示其常量地球化学特征, 探讨澧阳平原晚更新世晚期至全新世中期的化学风化过程和环境变化。结果表明, 岩板垱剖面沉积物出现不同程度Na、Ca元素亏损及TFe和Mn元素富集, 其化学风化作用程度明显高于黄土高原黄土, 稍高于镇江下蜀黄土, 处于中等的风化阶段。多个风化指标的垂向变化表明岩板垱剖面化学风化强度表现为风化较强、风化较弱、风化加强和风化较强4 个阶段的变化。化学风化强度指示澧阳平原27~6.0 ka B.P.间, 气候环境经历了相对暖湿-凉湿-气候回暖-温暖湿润的演变过程。</p>
[14] 舒强,陈晔,赵志军.

江淮平原地区晚冰期以来的气候与环境变化记录

[J].地理科学, 2013, 33(11): 1377-1382.

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>选择江淮平原中部湖沼沉积为研究对象,进行AMS<sup>14</sup>C、磁化率与粒度组合特征的综合分析。结果表明,晚冰期以来江淮平原地区古气候经历冷干-暖湿-冷干-暖湿-温干-暖湿的变化过程,钻孔沉积物还清晰的记录到了中仙女木、新仙女木、8 250 cal a B.P.、3 500~2 500 cal a B.P.等气候事件。江淮平原晚冰期以来的各种环境代用指标与古里雅冰芯、格陵兰冰芯、三宝/葫芦洞石笋等记录具有较好的可比性,表明了研究区的气候环境演化过程可能具有全球背景。</p>

[Shu Qiang, Chen Ye,Zhao Zhijun et al.

Paleoclimatic and Paleoenvironmental Evolution Since the Late Glacial Epoch in Jianghuai Plain.

Scientia Geographica Sinica, 2013, 33(11): 1377-1382.]

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>选择江淮平原中部湖沼沉积为研究对象,进行AMS<sup>14</sup>C、磁化率与粒度组合特征的综合分析。结果表明,晚冰期以来江淮平原地区古气候经历冷干-暖湿-冷干-暖湿-温干-暖湿的变化过程,钻孔沉积物还清晰的记录到了中仙女木、新仙女木、8 250 cal a B.P.、3 500~2 500 cal a B.P.等气候事件。江淮平原晚冰期以来的各种环境代用指标与古里雅冰芯、格陵兰冰芯、三宝/葫芦洞石笋等记录具有较好的可比性,表明了研究区的气候环境演化过程可能具有全球背景。</p>
[15] An Z S, Kukla G, Porter S Cet al.

Late Quaternary Dust Flow on the Chinese Loess Plateau

[J]. Catena,1991, 18(2): 125-132

https://doi.org/10.1016/0341-8162(91)90012-M      URL      [本文引用: 1]      摘要

The dust flux of over 25 g/cm 2 /10 3 yr was reached in the central part of the chinese Loess Plateau during the last glacial maximum. This is more than three times higher than during the last interglacial and early glacial time. The grain size of the pleniglacial dust reached a peak shortly after 20,000 years ago and testifies to the occurrence of strong winds and frequent dust storms.
[16] Nesbitt H W, Young G M.

Early Proterozoic Climates and Plate Motions Inferred from Major Element Chemistry of Lutites

[J]. Nature, 1982, 299(5885): 715-717.

https://doi.org/10.1038/299715a0      URL      [本文引用: 1]      摘要

The early Proterozoic Huronian Supergroup of the north shore of Lake Huron (Fig. 1) is a thick (up to 12,000 m) succession of sedimentary and volcanic rocks deposited between about 2,500 and 2,100 Myr ago. Here we present a palaeoclimatic interpretation of the Huronian based on approximately 200 major elements analyses of lutites. Most of these are new analyses from the Gowganda and Serpent Formations (Fig. 2). The remainder are from published sources cited in Fig. 4. The composition of lutites from the Huronian Supergroup records an early period of intense, probably tropical, weathering followed by climatic deterioration that culminated in widespread deposition of glaciogenic sediments of the Gowganda Formation. Climatic amelioration followed during deposition of the succeeding Huronian formations. The Huronian succession can be interpreted using a uniformitarian approach in that present day seafloor spreading rates and latitude-related climatic variations are compatible with available geochronological and palaeomagnetic data.
[17] 董红梅, 赵景波, 宋友桂.

长安少陵塬S4古土壤化学成分与环境变化

[J]. 地理科学, 2010, 30(6): 904-909.

[本文引用: 1]     

[Dong Hongmei, Zhao Jingbo, Song Yougui.

Geochemical Components and Paleoenvironment Implication for S4 Paleosol in haolingyuan,Chang’an County.

Scientia Geographica Sinica, 2010, 30(6):904-909. ]

[本文引用: 1]     

[18] Ma C, Zhu C, Zheng C et al.

High-resolution geochemistry records of climate changes since Late glacial from Dajiuhu peat in Shennongjia Mountains, Central China.

Chinese Science Bulletin, 2008, 53(S1): 28-41.

https://doi.org/10.1007/s11434-008-5007-6      URL      [本文引用: 1]      摘要

A peat core with depths of 297 cm was obtained from the Dajiuhu Basin(31°29′27″N,109°59′45″E,1760 m)in Hubei Province,Central China.10 AMS ages provide a time control and reveal that this core spans the past about 16.0 kaBP(calibrated age)(1 4C age:13.3 kaBP).Multi-proxy indexes analysis of geochemistry shows the following character of climate and environmental changes since about 16 kaBP:(1) The climate during the late-glacial period was cold and wet as a whole,but fluctuated continually.11.4- 12.6 cal.kaBP,12.6-15.2 cal.kaBP and 15.2-16 kaBP were corresponding respectively to the Younger Drays,Bφlling-Allerφd Warm Period and the Oldest Drays.(2)Inheriting the some climate characteristics of the late-glacial,the climate during the early-Holocene was wet and temperature increased gradually,during which an obvious dry event around 10.6 cal.kaB appeared.(3)The climate during the mid-Holocene was genarally warm and wet.During 9.2-7.5 kaBP,temperature increased gradually, precipitation was less comparatively and the 8.2 kaBP cold event which might be representative in the globe was reflected markedly.Then,multi-proxy records were relatively stable during 6.7-4.2 kaBP, which shows the best water and thermal condition in the Holocene Optimum.(4)Around 4.2 kaBP,the climate and environment transform from warm and wet to cool and dry,which may result in the collapse of the Neolithic Culture and midwifery the civilization of Xia Dynasty in this region.After 0.9 kaBP,the climate turned cool and wet.Climate and environmental changes archived in Dajiuhu peat respond to the global changes since the late-glacial period and can be contrasted to the changes recorded in other high-resolution archives from the East Asia Monsoon region,which take on the variety model that the monsoon strengthened abruptly after the late-glacial,was strong during the early Holocene,subse- quently declined and became weak after the middle Holocene with dry climate.According to our analysis,the driving mechanism should be the response of s
[19] Dasch E J.

Strontium isotopes in weathering profiles, deep-sea sediments, and sedimentary rocks

[J]. Geochim Cosmochim Ac, 1969, 33(12): 1521-1552.

https://doi.org/10.1016/0016-7037(69)90153-7      URL      [本文引用: 1]      摘要

Diagenesis of aluminosilicates does not generally result in equilibration of strontium isotopes, except possibly after the sediment has been deeply buried. This lack of strontium isotope equilibration during low-temperature processes places constraints on the dating of sediments and sedimentary rocks by the rubidium-strontium method.
[20] 萧家仪,吕海波,周卫健,.

末次盛冰期以来江西大湖孢粉植被与环境演变

[J].中国科学(D辑:地球科学), 2007,37(6): 789-797.

https://doi.org/10.3321/j.issn:1006-9267.2007.06.010      URL      [本文引用: 1]      摘要

根据江西定南大湖深346cm泥炭剖面,16个^14C年龄和76个孢粉样,重建中国华南南岭山地末次盛冰期以来的植被与气候历史:大约18330-15630calaBP,景观是落叶阔叶林,气候温凉偏湿;15630-11600calaBP,孢粉植被是有常绿阔叶树的落叶阔叶林,气候温和湿润;11600-6000calaBP,孢粉植被演替为栲/石栎为建群种的常绿阔叶林,气候温暖湿润;而6000calaBP以来植被中森林面积减少,气候温暖偏干,蕨类植物和草本植物增加,可能有人类活动的影响.从孢粉序列中识别到的系列凉干事件,大致可与北大西洋H1及全新世千年尺度事件对应,说明低纬地区与高纬地区气候变化密切相关.与中国高纬地区的季风气候事件对比,大湖地区气候事件温度、湿度的变幅远低于中国北方内陆地区.季风气候地域差异性较大.

[Xiao Jiayi, Lyu Haibo, Zhou Weijian et al.

Evolution of vegetation and climate since the last glacial maximum recorded at Dahu peat site, South China.

Science in China (Series D), 2007, 37(6): 789-797. ]

https://doi.org/10.3321/j.issn:1006-9267.2007.06.010      URL      [本文引用: 1]      摘要

根据江西定南大湖深346cm泥炭剖面,16个^14C年龄和76个孢粉样,重建中国华南南岭山地末次盛冰期以来的植被与气候历史:大约18330-15630calaBP,景观是落叶阔叶林,气候温凉偏湿;15630-11600calaBP,孢粉植被是有常绿阔叶树的落叶阔叶林,气候温和湿润;11600-6000calaBP,孢粉植被演替为栲/石栎为建群种的常绿阔叶林,气候温暖湿润;而6000calaBP以来植被中森林面积减少,气候温暖偏干,蕨类植物和草本植物增加,可能有人类活动的影响.从孢粉序列中识别到的系列凉干事件,大致可与北大西洋H1及全新世千年尺度事件对应,说明低纬地区与高纬地区气候变化密切相关.与中国高纬地区的季风气候事件对比,大湖地区气候事件温度、湿度的变幅远低于中国北方内陆地区.季风气候地域差异性较大.
[21] 唐领余,沈才明,廖淦标,.

末次盛冰期以来西藏东南部的气候变化——西藏东南部的花粉记录

[J].中国科学(D辑:地球科学), 2004,34(5): 436-442.

https://doi.org/10.3321/j.issn:1006-9267.2004.05.006      URL      [本文引用: 1]      摘要

西藏东南部; 花粉记录; 古气候; 印度季风

[Tang Lingyu, Shen Caiming, Liao Jinbiaoet al.

Climate change since the Last glacial maximum from a pollen record in southeastern Tibet.

Science in China (Series D), 2004,34(5): 436-442.]

https://doi.org/10.3321/j.issn:1006-9267.2004.05.006      URL      [本文引用: 1]      摘要

西藏东南部; 花粉记录; 古气候; 印度季风
[22] 吕厚远,刘嘉麒,储国强,.

末次冰期以来湛江湖光岩玛珥湖孢粉记录及古环境变化

[J].古生物学报, 2003,42(2): 284-291.

https://doi.org/10.3969/j.issn.0001-6616.2003.02.013      URL      [本文引用: 1]      摘要

通过对湛江湖光岩玛珥湖钻孔孢粉记录的研究认为,末次冰期以来,该区植被类型从早期的南亚热带季风常绿阔叶林依次演替为,中亚热带常绿、落叶阔叶林→南亚热带季风常绿阔叶林→中亚热带常绿-落叶阔叶-针叶混交林(湖边草地)→热带季雨林→半常绿季雨林.气候最寒冷的时期温度比目前至少降低了4-6°C以上.全新世早期相对干旱.

[Lyu Houyuan, Liu Jiaqi, Chu Guoqiang et al.

A study of polen and environment in the Huguangyan Maar Lake since glaciation.

Acta Palaeontologica Sinica, 2003,42(2): 284-291 ]

https://doi.org/10.3969/j.issn.0001-6616.2003.02.013      URL      [本文引用: 1]      摘要

通过对湛江湖光岩玛珥湖钻孔孢粉记录的研究认为,末次冰期以来,该区植被类型从早期的南亚热带季风常绿阔叶林依次演替为,中亚热带常绿、落叶阔叶林→南亚热带季风常绿阔叶林→中亚热带常绿-落叶阔叶-针叶混交林(湖边草地)→热带季雨林→半常绿季雨林.气候最寒冷的时期温度比目前至少降低了4-6°C以上.全新世早期相对干旱.
[23] 彭子成,张兆峰,蔡演军,.

贵州七星洞晚更新世晚期石笋的古气候环境记录

[J].第四纪研究, 2002,22(3): 273-282.

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>用热电离质谱(TIMS)-铀系法高精度地测定了贵州七星洞石笋的年龄,其生长年限为43020&plusmn;960~12650&plusmn;290aB.P.,相当于深海氧同位素2阶段到3阶段后期。石笋的生长率变化反映了当时气候从暖湿多雨和印度洋季风强劲的环境,逐渐转化为冷干少雨、东亚冬季风强劲的环境。石笋的氧同位素变化表明:43000~29600aB.P.相当于深海氧同位素3阶段后期。该阶段<sup>&delta;18</sup>O平均值负于全阶段的平均值,气候暖湿多雨,此青藏高原夏季出现强的低气压,有利于印度洋季风携带孟加拉湾大量水汽进入青藏高原;29600~14600aB.P.相当于深海氧同位素2阶段,该阶段<sup>&delta;18</sup>O平均值高于全阶段的平均值,气候冷干少雨,对应于末次盛冰期;14600~12650aB.P.阶段<sup>&delta;18</sup>O平均值略负于全阶段的平均值,气候向温湿趋势发展。石笋氧同位素曲线还显示了HeinrichH1,H2,H3和H4的突冷事件和DansgaardOeschger(DO)IS1~IS11的暖事件旋回,这表明北大西洋发生的气候突发事件,在低纬度的贵州地区找到了印记。大西洋环流的终止和产生,可以通过大气内部的动力过程,影响到亚洲季风控制区。对于表征全球变化的事件是否具有同时性,还有待我们思考和研究。</p>

[Peng Zicheng, Zhang Zhaofeng, Cai Yanjunet al.

The Paleoclimatic records from the late Pleistocene stalagmite in Guizhou Qixing cave.

Quaternary Sciences, 2002,22(3): 273-282.]

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>用热电离质谱(TIMS)-铀系法高精度地测定了贵州七星洞石笋的年龄,其生长年限为43020&plusmn;960~12650&plusmn;290aB.P.,相当于深海氧同位素2阶段到3阶段后期。石笋的生长率变化反映了当时气候从暖湿多雨和印度洋季风强劲的环境,逐渐转化为冷干少雨、东亚冬季风强劲的环境。石笋的氧同位素变化表明:43000~29600aB.P.相当于深海氧同位素3阶段后期。该阶段<sup>&delta;18</sup>O平均值负于全阶段的平均值,气候暖湿多雨,此青藏高原夏季出现强的低气压,有利于印度洋季风携带孟加拉湾大量水汽进入青藏高原;29600~14600aB.P.相当于深海氧同位素2阶段,该阶段<sup>&delta;18</sup>O平均值高于全阶段的平均值,气候冷干少雨,对应于末次盛冰期;14600~12650aB.P.阶段<sup>&delta;18</sup>O平均值略负于全阶段的平均值,气候向温湿趋势发展。石笋氧同位素曲线还显示了HeinrichH1,H2,H3和H4的突冷事件和DansgaardOeschger(DO)IS1~IS11的暖事件旋回,这表明北大西洋发生的气候突发事件,在低纬度的贵州地区找到了印记。大西洋环流的终止和产生,可以通过大气内部的动力过程,影响到亚洲季风控制区。对于表征全球变化的事件是否具有同时性,还有待我们思考和研究。</p>
[24] 张美良,程海,林玉石,.

贵州荔波1.5万年以来石笋高分辨率古气候环境记录

[J].地球化学, 2004,33(1): 65-74.

https://doi.org/10.3321/j.issn:0379-1726.2004.01.009      URL      摘要

通过对董哥洞石笋进行高精度的TIMS-U系测年和C、O同位素分析,建立了贵州省荔波地区15470a以来高分辨率的古气候变化时间序列。研究结果表明,荔波地区15470a以来石笋记录的冷暖事件所反映出的古季风变化,大致可分为4个气候变化阶段:(1)15470~11350a期间的晚更新世晚期——Heinrich(H1)事件和新仙女木(YD)事件期间,反映本阶段东亚冬季风强盛,气温降低,有效大气降水相对减少,表现为干旱寒冷的气候环境;(2)11350~9190a期间的早全新世——干热期,反映东亚夏季风相对增强,气温升高,有效降水相对较少,表现为干热的气候环境;(3)9190~3320a期间的中全新世——稳定的气候适宜期,反映东亚夏季风相对强盛,气温升高,有效降水相对较大,表现为温暖湿润的气候环境;(4)3320~130a期间的晚全新世降温期,反映本阶段东亚夏季风明显减弱,东亚冬季风相对增强,有效降水相对增大,而气候变化的波动频率却在增加,越至现代冷温变化时间渐趋缩短。石笋的C、O同位素记录所揭示的末次冰期最后的2次冷事件,其冷谷年龄分别为:(15440±130)a(H1事件)和(11910±70)a(YD事件),同时,还确定了终止点Ⅰ的界线年龄为(11350±70)a,并证实了末次冰期在中国南方东亚季风气候区也存在有与北大西洋H1事件和YD事件相对应的冷事件。荔波地区的古季风环流变化,反映了东亚夏季风由弱—变强—再逐渐变弱的趋势,有效大气降水由少—增多—变少—再增多,气温由低—变高—再次变低的变化趋势,显示了与北极地区存在着古气候的遥相关关系。

[Zhang Meiliang, Cheng Hai, Lin Yushi et al.

High resolution paleoclimatic environment records from a stalagmite of Dongge cave since 1 5000 a in Libo, Guizhou Province, China.

Geochimica, 2004,33(1): 65-74.

https://doi.org/10.3321/j.issn:0379-1726.2004.01.009      URL      摘要

通过对董哥洞石笋进行高精度的TIMS-U系测年和C、O同位素分析,建立了贵州省荔波地区15470a以来高分辨率的古气候变化时间序列。研究结果表明,荔波地区15470a以来石笋记录的冷暖事件所反映出的古季风变化,大致可分为4个气候变化阶段:(1)15470~11350a期间的晚更新世晚期——Heinrich(H1)事件和新仙女木(YD)事件期间,反映本阶段东亚冬季风强盛,气温降低,有效大气降水相对减少,表现为干旱寒冷的气候环境;(2)11350~9190a期间的早全新世——干热期,反映东亚夏季风相对增强,气温升高,有效降水相对较少,表现为干热的气候环境;(3)9190~3320a期间的中全新世——稳定的气候适宜期,反映东亚夏季风相对强盛,气温升高,有效降水相对较大,表现为温暖湿润的气候环境;(4)3320~130a期间的晚全新世降温期,反映本阶段东亚夏季风明显减弱,东亚冬季风相对增强,有效降水相对增大,而气候变化的波动频率却在增加,越至现代冷温变化时间渐趋缩短。石笋的C、O同位素记录所揭示的末次冰期最后的2次冷事件,其冷谷年龄分别为:(15440±130)a(H1事件)和(11910±70)a(YD事件),同时,还确定了终止点Ⅰ的界线年龄为(11350±70)a,并证实了末次冰期在中国南方东亚季风气候区也存在有与北大西洋H1事件和YD事件相对应的冷事件。荔波地区的古季风环流变化,反映了东亚夏季风由弱—变强—再逐渐变弱的趋势,有效大气降水由少—增多—变少—再增多,气温由低—变高—再次变低的变化趋势,显示了与北极地区存在着古气候的遥相关关系。
[25] Wang Y J, Cheng H, Edwards R L et al.

The Holocene Asian Monsoon: Links to solar changes and North Atlantic climate

[J]. Science, 2005, 308(5723): 854-857.

[本文引用: 1]     

[26] 施雅风,孔昭宸,王苏民,.

中国全新世大暖期的气候波动与重要事件

[J].中国科学(B辑),1992,(12): 1300-1308.

URL      [本文引用: 1]      摘要

根据70年代以来中国全新世孢粉及其他古植物、古动物、古土壤、古湖泊、冰芯、考古、海岸带变化等多方面研究资料,推断中国全新世大暖期(Megathermal)出现于8。5—3ka BP,延续达5.5ka,其间有多次剧烈的气候波动与寒冷事件。8.5—7.2ka BP为不稳定的暖、冷波动阶段,伴随着降水增加和植被带的北迁西移。新石器文化的迅速发展。7.2—6ka BP为稳定的暖湿阶段,即大暖期的鼎盛阶段(Megathemal Maximum)。夏季风降水及新疆与蒙古,北方降水显著增加,植被空前繁茂,为仰韶文化的盛期。6—5ka BP是气候波动剧烈,环境较差的阶段,出现强降温事件,影响文化发展。5ka BP后,气候和环境较前改善,文化遗址数量猛增。4.0ka BP左右,气候一度恶化,出现大洪水灾害,此后直到3ka BP左右气候仍相当暖湿。

[Shi Yafeng, Kong Zhaochen,Wang Sumin et al.

Climate change and important events during Holocene Climatic Optimum.

Science in China (series B), 1992,(12): 1300-1308 ]

URL      [本文引用: 1]      摘要

根据70年代以来中国全新世孢粉及其他古植物、古动物、古土壤、古湖泊、冰芯、考古、海岸带变化等多方面研究资料,推断中国全新世大暖期(Megathermal)出现于8。5—3ka BP,延续达5.5ka,其间有多次剧烈的气候波动与寒冷事件。8.5—7.2ka BP为不稳定的暖、冷波动阶段,伴随着降水增加和植被带的北迁西移。新石器文化的迅速发展。7.2—6ka BP为稳定的暖湿阶段,即大暖期的鼎盛阶段(Megathemal Maximum)。夏季风降水及新疆与蒙古,北方降水显著增加,植被空前繁茂,为仰韶文化的盛期。6—5ka BP是气候波动剧烈,环境较差的阶段,出现强降温事件,影响文化发展。5ka BP后,气候和环境较前改善,文化遗址数量猛增。4.0ka BP左右,气候一度恶化,出现大洪水灾害,此后直到3ka BP左右气候仍相当暖湿。
[27] 羊向东,朱育新,蒋雪中,.

沔阳地区一万多年来孢粉记录的环境演变

[J].湖泊科学, 1998, 10(2): 23-29.

https://doi.org/10.18307/1998.0205      URL      [本文引用: 1]      摘要

依据M1孔孢粉组合特征及 14C年龄数据,结合孢粉数理统计分析,重建了江汉平原沔阳地区一万多年来的古季风气候变迁序列.研究结果表明,该区气候经历了六个阶段的变化.6.7— 4.4kaBP间.为水热配置最佳时期.夏季降水显著增多;3.9-12.7kaBP,气温有所下降,但有效湿度很高,为古云梦泽扩张时期,其湿度的增加 既受锋面降水带的影响,同时与长江南移,河床迅速抬高有关.约6kaBP后,人类活动在本区就已存在,人与自然环境的关系由早期的依赖至适应再到改造的逐 渐发展过程.

[Yang Xiangdong, Zhu Yuxin,Jiang Xuezhonget al.

Environmental evolution since 10 000 a from a pollen record in Mianyang region.

Journal of Lake Sciences, 1998, 10(2): 23-29.]

https://doi.org/10.18307/1998.0205      URL      [本文引用: 1]      摘要

依据M1孔孢粉组合特征及 14C年龄数据,结合孢粉数理统计分析,重建了江汉平原沔阳地区一万多年来的古季风气候变迁序列.研究结果表明,该区气候经历了六个阶段的变化.6.7— 4.4kaBP间.为水热配置最佳时期.夏季降水显著增多;3.9-12.7kaBP,气温有所下降,但有效湿度很高,为古云梦泽扩张时期,其湿度的增加 既受锋面降水带的影响,同时与长江南移,河床迅速抬高有关.约6kaBP后,人类活动在本区就已存在,人与自然环境的关系由早期的依赖至适应再到改造的逐 渐发展过程.
[28] 李枫,吴立,朱诚,.

江汉平原12.76 cal. ka B.P.以来环境干湿变化的高分辨率研究

[J].地理科学,2012, 32(7): 878-884.

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

选择位于江汉平原的JZ-2010湖相沉积剖面为研究对象,利用AMS<sup>14</sup>C 测年建立江汉平原 12.76 cal. ka B.P.以来环境演变的时间序列。对湖相沉积物中元素Rb和Sr的差异分布、Rb/Sr值、Ti元素含量以及磁化率等多项环境代用指标的综合分析表明:江汉平原12.76 cal. ka B.P.以来环境干湿变化经历了晚冰期由偏干转向偏湿波动、全新世开始湿度增强、全新世中期偏湿到湿润再至干湿波动,全新世晚期至现代偏湿到偏干的过程。磁化率波动与江汉平原新石器时代各文化类型出现或转型相关。江汉平原环境干湿变化体现东亚季风环流影响,驱动机制主要是北半球夏季太阳辐射变化;还受到东北、北、西三面环山而东南面向夏季风倾斜开放的地势影响。

[ Li Feng, Wu Li,Zhu Chenget al.

A High-resolution Study of Moisture Evolution in the Jianghan Plain Since 12.76 cal. ka B.P.

Scientia Geographica Sinica, 2012, 32(7): 878-884. ]

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

选择位于江汉平原的JZ-2010湖相沉积剖面为研究对象,利用AMS<sup>14</sup>C 测年建立江汉平原 12.76 cal. ka B.P.以来环境演变的时间序列。对湖相沉积物中元素Rb和Sr的差异分布、Rb/Sr值、Ti元素含量以及磁化率等多项环境代用指标的综合分析表明:江汉平原12.76 cal. ka B.P.以来环境干湿变化经历了晚冰期由偏干转向偏湿波动、全新世开始湿度增强、全新世中期偏湿到湿润再至干湿波动,全新世晚期至现代偏湿到偏干的过程。磁化率波动与江汉平原新石器时代各文化类型出现或转型相关。江汉平原环境干湿变化体现东亚季风环流影响,驱动机制主要是北半球夏季太阳辐射变化;还受到东北、北、西三面环山而东南面向夏季风倾斜开放的地势影响。
[29] Higman C, Lu T L.

The origins and dispersal of rice cultivation

[J]. Antiquity, 1998, 72(278), 867-877.

https://doi.org/10.1017/S0003598X00087500      URL      [本文引用: 1]      摘要

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[30] 张兰生.

我国晚更新世最后冰期气候复原

[J]. 北京师范大学学报(自然科学版), 1980, (1): 101-108.

URL      [本文引用: 1]      摘要

正 三十年代以来,特别是近年来,冰川、海洋以及第四纪地质各方面的研究,都已证明中国第四纪的气候存在着冰期、间冰期交替的演变规律。研究工作的进一步开展,要求对古气候作出定量的复原。可以证明我国第四纪气候存在着冷暖、干湿变化的古气候证据很多,但其中只有一部分能有定量意义;由于古气候标志本身的缺点,和可引以定量的标志又往往存在着多方面的不确切性,这就为复原带来了困难和分歧意见。

[Zhang Lansheng.

Reconsruction of the climate of late Pleistocene Ice Age in China.

Journal of Beijing Normal University, 1980, (1): 101-118.]

URL      [本文引用: 1]      摘要

正 三十年代以来,特别是近年来,冰川、海洋以及第四纪地质各方面的研究,都已证明中国第四纪的气候存在着冰期、间冰期交替的演变规律。研究工作的进一步开展,要求对古气候作出定量的复原。可以证明我国第四纪气候存在着冷暖、干湿变化的古气候证据很多,但其中只有一部分能有定量意义;由于古气候标志本身的缺点,和可引以定量的标志又往往存在着多方面的不确切性,这就为复原带来了困难和分歧意见。
[31] 郝瑞辉.

鄂西大九湖地区末次冰期的植被与气候[D]. 南京:南京师范大学硕士论文,

1998.

[本文引用: 1]     

[Hao Ruihui.

The vegetation and climate during the last glacial maximum at Dajiuhu site, west of Hubei Province

. Master Thesis, Nanjing: Nanjing Normal University, China. 1998.]

[本文引用: 1]     

[32] 裴安平.

史前光谱经济与稻作农业

[J]. 中国农史, 2008, (2): 3-11.

URL      Magsci      [本文引用: 2]      摘要

以食用各种水生动物和小粒型植物果实为主的广谱经济,以往学界都认为它是旧石器向新石器时代过渡阶段的重要特点.但长江流域及以南地区已有的考古发现与本文的研究表明,直到新石器时代中期,广谱经济都是人类食物的主要来源,并为稻作的起源和发展创造了条件.新石器时代晚期,由于人地关系不断紧张,自然食物的来源日趋减少,广谱经济的原有地位才最终被稻作农业所取代.

[Pei Anping.

Broad spectrum Economy and Rice Agriculture in Prehistory.

Agricultural History of China, 2008, (2): 3-11.]

URL      Magsci      [本文引用: 2]      摘要

以食用各种水生动物和小粒型植物果实为主的广谱经济,以往学界都认为它是旧石器向新石器时代过渡阶段的重要特点.但长江流域及以南地区已有的考古发现与本文的研究表明,直到新石器时代中期,广谱经济都是人类食物的主要来源,并为稻作的起源和发展创造了条件.新石器时代晚期,由于人地关系不断紧张,自然食物的来源日趋减少,广谱经济的原有地位才最终被稻作农业所取代.
[33] 顾海滨.

湖南澧县彭头山遗址孢粉分析与古环境探讨

[J].文物, 1990, (8): 30-32.

URL      [本文引用: 1]      摘要

湖南澧县彭头山遗址是1988年发掘的一处新石器早期遗址。同年,我们对遗址有关地层的孢粉进行了分析。下面将分析结果予以介绍,并对当时的自然环境略作探讨。一遗址自然环境及采样地层综合剖面彭头山遗址位于北纬29°40′、东经110°45′,地处澧水冲积平原——澧阳平原的低岗上。东临洞庭湖,西倚武陵山,北有涔水,南为澧水。这里虽处于亚热带北部,但平原地区由于人类长期活动,原生植被已不复存在,只是在丘陵和村落附近还常见到苦槠、青冈栎、樟树、冬青等树种组成的常绿阔叶林片

[Gu Haibin.

Pollen analysis and the paleoenvironment of the Pengtoushan site, Hunan province.

Culture,1990, (8): 30-32.]

URL      [本文引用: 1]      摘要

湖南澧县彭头山遗址是1988年发掘的一处新石器早期遗址。同年,我们对遗址有关地层的孢粉进行了分析。下面将分析结果予以介绍,并对当时的自然环境略作探讨。一遗址自然环境及采样地层综合剖面彭头山遗址位于北纬29°40′、东经110°45′,地处澧水冲积平原——澧阳平原的低岗上。东临洞庭湖,西倚武陵山,北有涔水,南为澧水。这里虽处于亚热带北部,但平原地区由于人类长期活动,原生植被已不复存在,只是在丘陵和村落附近还常见到苦槠、青冈栎、樟树、冬青等树种组成的常绿阔叶林片
[34] 何介钧, 安田喜宪. 澧县城头山-中日合作澧阳平原环境考古与有关综合研究[M]. 北京:文物出版社,2007.

[本文引用: 1]     

[He Jiejun, Yasuda Yoshinori.Chengtoushan in Lixian County Excavation report of a Neolithic Site. Beijing: Cultural Relics Press, 2007.]

[本文引用: 1]     

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