华南史前古人类遗址植物微体化石与植物资源利用分析

China has been geographically divided into South China and North China by Qinling Mountain and Huai River, however, each area has smaller ecological unions which have different natural environment and ethnographic groups. For decades, the plant utilization history of ancient occupants in South China has been on the hot debate, especially for the issues of original agriculture. In our project, plant microfossil analysis will be applied to some main prehistoric sites in Yun-Gui Plateau, southern subtropical area and eastern coastal area in China, aiming at reconstruction of ancient plant use activities, including gathering selection, processing and storage, from the last glacial to Middle Neolithic time. And thus discuss the differences of these activities among these three areas, especially in terms of the original agriculture. With these studies, the models of agriculture origin and development in different areas of South China could be built chronologically; more solid evidence of original toot/tuber cultivation activities could be acquired. With the integration of chronology, prehistoric archaeology, physical anthropology, etc, our project sets up the goal of pursuing the whole scenario of agriculture origins in South China.

我国自然地理环境复杂，尽管在传统意义上以秦岭淮河为分界，划分为南北两大区域，但各自还存在一些气候条件特殊的小区，对南方地区古人类植物资源利用史的研究长期以来都是学术界讨论的热点。项目拟对贵州地区、岭南地区、东南沿海地区末次冰期至距今四、五千年的史前遗址进行植物微体化石形态和植物门类分析，希望通过对古人类所利用植物的种类和方式对讨论史前多种人工制品的使用功能、复原古人类对遗址中植物资源的加工和储藏方式，并对比不同时间、空间范围内古人类对植物资源利用方式的异同，通过这些研究内容，来揭示我国南方不同地区农业起源的促发和发展过程，并获得南方地区根茎类植物驯化更多的核心证据，对相关的热点学术问题作出有说服力和影响力的破译和阐释，结合年代学、考古学、体质人类学等相关研究，为南方地区原始农业起源的机制与时间节点等问题提供可靠证据；发表一批有创新和理论深度的论文成果，提高我国此领域的国际学术地位和影响力。

项目围绕我国南方古人类植物资源利用问题，对我国南方24个史前遗址出土材料，包括出工制品和人类牙齿，进行了表面的植物微体残留物提取。通过对植硅体、淀粉粒和其他类型微结构的提纯，得到了这些遗址古人类植物资源利用，尤其是碳水化合物饮食结构的实证。为精确识别所获淀粉粒所代表的植物种类，项目组建立了具有98种现生植物淀粉粒图像的比对数据库，并建立了其中56个种类基于几何形态学信息的机器学习分类模型，在世界范围内首次实现了针对植物淀粉粒的高精度种类识别，实现了对考古遗址出土未知淀粉粒样品的量化鉴定。借助该分类模型，重建了我国南方史前古人类自旧石器时代早期至农业社会发展过程中对植物资源利用模式的演化过程。我国南方各地旧石器时代早期，古人类经济形式为狩猎采集，主要以富含淀粉的植物根茎、水生植物果实、坚果等作为碳水化合物来源，对禾本科植物种子的采食比例较低；我国在旧新石器过渡时期，由于人口与环境波动等多方面原因造成的环境承载力下降，古人类碳水化合物饮食结构中禾本科植物种子比例逐渐增高，然而在广大的南方，尤其是岭南地区，由于古人类可利用的自然资源丰富，农业起源的早期驱动力相对较弱，延后了种植业的产生和发展，在广西地区，自顶蛳山遗址三期（～7000aBP）以后才出现了古人类采食植物种子的较多证据。而浙江长江三角洲地区，这种对植物种子的利用则更早，在～8000aBP的下汤遗址发现了大量确凿的水生菰种子的证据，表明在不同地貌和生态区，古人类对植物资源的利用存在不同模式。同时，农业社会以后，代表了狩猎采集经济的植物根茎类并未消失，表明了狩猎采集经济作为一项必要的生计补充，与农业经济并存的时间较长，为古人类漫长的生存演化提供了必要的生存保障。