海-陆环境变迁对史前文明的影响——以河姆渡和田螺山为例

The relationship between human and land is a hot spot of global change research, which can provide basis and reference for coping with future environmental change. Because the sensitivity of sea and land environmental succession, and rich Neolithic cultural relics, made Ningshao Plain an ideal site for studying the influence of past environmental change on human settlement. In the past studies, it is controversial about sea-level change during Holocene in this region. And there is rare research of short scale environmental events. Diatom and foraminifer are good indicators of fresh and marine condition. According to the investigation of modern surface sediments in Ningshao coastal region and Yaojiang River, the relationship between diatom, foraminifer assemblages and water environmental factors are established, respectively. It reveals explicit ecology characters of dominant species of both indictors. High resolution chronology frame is established by AMS 14C dating of plant remains and shells. By analyzing diatom, foraminifer, chemistry and physical proxies of sediments from Hemudu and Tianluoshan at high resolution, this study assesses the time and influence range of sea level change, flood and storm events during early-middle Holocene. Finally, this study further discussion about relationship of sea land succession and culture evolution and wane is carried out, combined with archeology studies and historical materials. These results are meaningful for predicting future sea-level variation trend, and understanding of culture settlement migration.

人地关系是全球变化研究的热点，能为人类应对未来环境变化提供依据和借鉴。对海陆环境变迁响应的敏感性以及丰富的新石器文化遗存，使得宁绍平原成为研究过去环境变化对人类文明聚落影响的理想场所。以往的研究中，该地区全新世海平面变化的认识存在较大分歧，对短尺度环境事件的研究比较薄弱。硅藻和有孔虫是具有反映淡水和海水环境的有效指标。本项目通过宁绍平原沿海和姚江流域表层沉积物和水体环境的现代过程调查，分析不同生境的硅藻和有孔虫种群组合与环境因子的关系，明确特征属种的指示意义；建立河姆渡和田螺山两个钻孔沉积剖面高精度的14C年代框架、高分辨率的生物指标（硅藻和有孔虫）变化序列，结合多环境代用指标和环境考古及历史资料，重建早中全新世海平面变化、洪涝和风暴潮等重大环境事件的时限和影响幅度，进而探讨其对人类文明聚落兴衰和变迁的影响机制。本研究对于预测未来海平面变化趋势，深入理解文明聚落演化都具有重要意义

宁绍平原由于其对海陆环境变化的敏感性及丰富的新石器文化遗存，因此成为研究全新世海面变化对人类文明聚落影响的理想区域。海面变化控制下的地貌演化及水文条件的变化是影响新石器时期水稻种植和文化聚落迁移的关键影响因素。然而，在过去的研究中，对于该区域全新世海面变化的认识存在较大分歧，缺少高分辨率的沉积记录，对极端环境事件的研究比较薄弱。本项目通过对河姆渡和田螺山遗址附近沉积钻孔的多指标分析，结合区域研究结果，建立高精度的年代框架和高分辨率的海相指标。研究结果表明，XRF元素扫描获得的高分辨率Ca元素强度（1cm/样）与海相的硅藻属种百分含量、有孔虫及介形虫都有较好的对应关系，因而可以高分辨率地有效地指示海陆环境的变化。由此，重建了宁绍平原的区域海陆变迁过程：在约9 cal ka BP，海面到达宁绍平原地区的低洼地处，例如田螺山钻孔位置；8-9 cal ka BP，海面快速上升，沉积环境由河口环境转变为浅海湾；8-7 cal ka BP，水体深度变浅，三角洲前积，海岸线东撤；7 cal ka BP以来，发育泥炭等陆相沉积，成陆作用为新石器时期先民对这个地区的开拓活动提供了重要的地貌环境，淡水湿地的环境为河姆渡早期文化和农业的发展创造了重要条件。在9-7 cal ka BP期间，虽然整体为咸水的环境，但是有多个阶段出现淡水硅藻的峰值以及Ca的低值，指示了淡水输入增加的过程，可能与洪水事件或者海面上升速率减缓有关。在成陆作用以后，钻孔中还记录了咸潮的入侵（海水-半咸水硅藻增加，Ca值升高），可能与河姆渡文化的四个阶段有密切关系，而5 cal ka BP左右较厚的咸潮沉积，可能是最终河姆渡先民放弃居所，导致文化衰亡的重要原因之一。本研究为深入理解长江三角洲地区人类文明对海相陆相环境交替变化适应机制提供关键依据，还为将来海平面变化趋势、极端事件的发生提供预测的基础。