杭嘉湖地区全新世极端气候环境事件及其对新石器文化的影响

The extreme climate events and their influence on human society are not only the hot spot but also weakest part in the field of global change research. To reconstruct climatic and environmental changes in the past, especially the extreme climate events, significantly depends on the right research area. This is also the very key to assessing the impacts and consequences of future climate changes. Hangjiahu Plain was one of the first places with domesticated rice, and Neolithic culture thrived on this very plain. This place was faced with great ecological and environmental changes and strong man-land interaction, which is an ideal research area to study human beings’ adaptation to future climate changes. In this project, natural sediment profiles in and around the key archaeological sites in the southern plain are selected to set up a framework of sequence strata and depict the fine course of landform evolution during the Holocene according to a high resolution age model based on AMS14C dating, which will be followed by analyses of paleoenvironmental proxies including sedimentological, micropaleontological and geochemical index to reconstruct a high resolution sequence of climate change and determine the extreme climate events as the key part. The impact of environmental change, especially the extreme climate events, on the Neolithic culture will be discussed, providing a scientific basis for man-land relationship in the field of past global changes.

极端气候环境事件及其对人类社会的影响，是当前全球变化研究的热点和薄弱环节。选择关键区域重建气候环境历史，尤其是极端气候事件，是评估未来气候变化影响与后果的突破口。杭嘉湖地区作为稻作农业发祥地，新石器时期文化繁荣，古人-地作用关系典型，是研究早期人类活动对环境变化的适应方式和策略的理想区域。本项目选择杭嘉湖南部地区重点考古遗址及周边自然岩芯剖面，在高精度AMS14C测年基础上，建立区域地层层序，并精细刻画全新世地貌演化。继而开展沉积学、微体古生物学、地球化学等环境替代指标综合分析，重建高分辨率气候环境变化序列，重点厘定极端环境事件，探讨环境变化、尤其是极端气候环境事件对新石器文化的影响，为过去全球变化中的“人-地”关系研究提供科学认识。

中国东部滨海平原是稻作农业的重要起源区，且环境记录丰富, 为研究过去“人-地关系”的重要区域。本项目以长江三角洲南翼的杭嘉湖平原为研究区域，对跨湖桥遗址、良渚遗址区全新世地貌演化过程和极端环境事件进行详细刻画，并探讨其对早期人类活动的影响。研究获得以下重要认识：.（1）长江三角洲新石器遗址数量和时空分布在很大程度上受控于全新世海平面变化控制下的区域地貌演化(尤其是海岸线的变化)。约9~7ka期间, 该区域(包括陆架区)广泛海侵，新石器人类生存空间有限；约7ka之后海平面上升速率大幅度降低，陆域面积的扩大为新石器人类的生产和生活提供了广阔的空间。由于该区域特殊的地理和地貌特点，容易受到极端气候环境事件的袭扰, 从而影响新石器文化的分布、迁移和演替。.（2）良渚文化（5.3 ~ 4.3 ka）被认为是中华五千年文明的实证，但良渚文化的兴衰，特别是其消失的原因，至今仍存在争议。在本研究中，对遗址区域的5个沉积岩芯和岩性剖面进行了详细分析，利用AMS14C测年和多项环境替代指标分析，重建了良渚地区地貌演化过程：约9.4 ka之前良渚地区广泛出露于海平面之上, 9.4~ 7.6 ka 该区为广泛海侵，7.6 ka以后陆地生长，但由于古杭州湾越岸洪水或风暴潮事件等的原因，在约7.6 ~ 6.6 ka期间，良渚地区沉积了大量高于当时海平面的海相沉积物，之后良渚地区为淡水沼泽或盐沼沉积环境，该过程一直持续到约5.1 ka，此后优良的陆地环境为良渚文化开启提供了有利的发展空间。.（3）跨湖桥文化（8.2~ 7.5 ka）是该区最早的新石器文化，其先进的技术和突然崩塌的原因长期受到热议。本研究通过对跨湖桥遗址剖面及其周边的自然沉积钻孔，进行沉积学及环境替代指标分析，结合高分辨率的年代序列，重建了区域地貌演化过程，并识别出7.6~7.5 ka洪泛事件，为钱塘江涌潮翻越堤岸形成的灾难性事件，直接导致了遗址的废弃。该研究表明沿海地貌变化与海平面上升之间存在复杂的作用力，是非线性的响应，极易引发极端环境事件并对人类产生灾难性的影响。