仰韶文化遗址的土壤特征及古环境意义

Based on the properites of paleosols, the paleoenvironmental information interpretation becomes one of hot topics in the field of international soil science. However, there are few studies on the pedogenesis characteristics of soils involving cultural relics of ancient people, also less studies about the paleoemvironmental information and function of soil as cultural heritage.On the basis of the previous archaeological achievement of ancient culture in yellow river basin and quaternary paleoclimate, the typical civilization sites of Yangshao epoch of Yellow River drainage area are chosen as study areas.Chronosequence of soil profile layers will be defined for the samples age-dating on the basis of theory of pedogenesis, quaternary geology and archeology.Then the characteristics, such as physicochemical properties of soil，micromorphology, mineral type，magnetic susceptibility，structure of organic carbon，sporopollen and phytolith, will be analyzed.The layer of soil involving cultural heritage and itsupper and underlying layers will be compared. the activities of ancient humans and the information of palaeoenvironment will bediscovered.Using the remote sensing image and spatial analysis data,the activities of ancient humans will be researched. the mechanism of pedogenesis characteristics of soil containing cultural heritage under the influence of nature and mankind will be discussed.The changes of crop and environment of relics for ancient humans will be indicated.At last,the function of soil as cultural heritage will be evaluated.The results will reveal the paleoenvironmental information from soil layer involving cultural heritage, provide pedologic evidences of the Neolithic Yangshao culture of the Yellow River drainage area, and enrich the study content of pedogenesis.

根据古土壤的性质解译古环境信息，已成为国际土壤学界的研究热点，但对含有古人类遗存土壤的发生学特征，并揭示古环境信息与土壤的文化遗产功能研究较少。本研究在前人对黄河流域古文化考古、第四纪古气候研究工作成果的基础上，选取具有代表性的仰韶文化时期典型遗址为研究区，依据土壤发生学、第四纪地质学和考古学等理论方法，对样品测年建立土壤剖面层次的年代序列的基础上，分析土壤的理化特性、微形态特征、矿物类型、磁化率、有机碳结构、孢粉和植硅体，研究比较土壤中古文化层与上覆、下垫土层特征，探究其所蕴含的古人类活动及古环境信息，并结合卫星遥感影像与空间分析数据，测算出古人类活动强度，分析自然和人为相互影响下的土壤发育与成土过程，揭示农作物和古人类遗址环境的变迁，并开展土壤文化遗产功能评价。研究结果可以揭示古土壤文化层中反映的古环境信息，提供黄河流域新石器时期仰韶文化的土壤学证据，丰富土壤发生学的研究内容。

本研究在黄河流域新石器考古和第四纪古气候研究基础上，以包含仰韶文化和中原龙山文化的仰韶村遗址为研究对象，选取包含文化层和未受人类活动干扰的土壤剖面，依据土壤发生学、第四纪地质学和考古学等理论方法，在建立土壤剖面层次的年代序列的基础上，进行土壤色度、磁化率、颗粒组成、游离铁、矿质全量、黏土矿物、孢粉、炭屑、有机碳同位素、容重、植硅体和微形态分析，研究比较土壤中文化层与上覆、下垫土层特征，探究其所蕴含的古人类活动及古环境信息，及其在自然和人为相互影响下的土壤发育与成土过程，揭示古人类对植被类型影响和主要农作物种类，并开展土壤文化遗产功能评价。研究结果如下：（1）土壤在古人类活动影响下，存在丰富的灰坑、陶片、石器和遗骸等侵入体；颜色特征值低；低频磁化率高，频率磁化率略低；颗粒组成中砂粒含量增加，颗粒组成参数中平均粒径变大；游离铁和游离度降低；三氧化二铝和三氧化二铁含量相对减少，氧化钙和磷含量相对增加；黏土矿物类型相对单一，高岭石含量增加；遗迹土壤微形态显示部分石英和黏土矿物玻璃化、存在大量有机废物或炭屑；容重偏小；禾本科（Gramineae）、藜科（Artemisia）花粉含量丰富，鉴定出驯化粟、黍和水稻粮食作物植硅体；炭屑含量高，指示古人类用火；有机碳同位素（δ13C）值偏正，指示古人类所需植物主要为C4类。（2）古人类居住、用火、制陶等活动基本阻碍了土壤发育，而墓葬促进了土壤发育。（3）18~6.9k a BP，增温至稳定，产生了仰韶早期文化。6.9~5.6k a BP，气候出现波动，总体向干旱转折，人地关系可能出现了矛盾。5.6~4k a BP，气候变为干冷，导致仰韶文化的衰落。4k a BP之后，气候进一步变冷干，出现大洪水事件，该地区文化逐渐衰落。（4）土壤文化遗产功能评价指标体系分为定性为主的遗物遗迹和定量为主诊断指标两大类，基于遗物、遗迹和诊断特征的科研价值性排序，将遗址区划分了6个功能等级区域，评价结果可为遗址保护区的规划和土地利用提供参考依据。