杭州湾地区海平面控制下的地貌演化及其对新石器文化的影响

Under the background of global warming, sea level rise and frequent extreme climate events, how would human cope with and adapt to the changing environment are hot spot in the field of global change research. It is important to reconstruct the palaeoenvironment and extreme climate events on the typical delta area. This is also vital for exploring the relationship between human activities and geomorphological environment evolution. Hangzhou Bay with rich Neolithic culture relic is one of the first places where domesticated rice was originated. In addition, this area is characterized by frequent land-sea interaction during the Holocene. These contribute to an ideal area for studying the dynamics of sea level- geomorphological environment- extreme climate events and human adaption. In this project, sediment profiles in the archaeological sites (Kuahuqiao and Xiasun) located in the southern Hangzhou Bay, and natural profiles around the sites are collected as research materials. Through comparing the sediment sequence of the region, the project tries to construct a precise sedimentary stratigraphy, chronology framework, and multi-proxy sequence (including micropaleontological, geochemical and geophysical index). By investigating modern diatom-environment data set of regional tidal flat and estuary and establishing transfer function, the project will analyze the source of diatoms from sediment profiles, and reconstruct the palaeosalt and palaeo-tide level in this area during the Holocene. Based on that, the project will further examine the detailed geomorphological environment evolution, define the extreme climate events, and explore their influences on the Neolithic human being. This project will provide key evidences for the Holocene geomorphological environment evolution and relevant human adaption in the eastern China and establish a new quantitative approach for reconstructing the Holocene sea level change.

全球增温背景下，海平面上升、极端气候环境事件频发，人类如何应对，是全球变化研究的热点。开展典型三角洲地区古环境及极端气候环境事件重建，是探索早期人类活动与地貌演化关系的突破口。杭州湾地区是我国稻作农业的起源地之一，新石器文化丰富，全新世时期海陆环境变迁频繁，是研究海平面变化-地貌环境-极端气候环境事件及人类适应的理想场所。本项目选择杭州湾南岸的跨湖桥和下孙遗址及周边自然岩芯剖面，通过区域地层对比，建立准确的沉积地层序列和高分辨率年代标尺，进行生物、地球物理和化学环境代用指标建立。结合区域潮滩和入海口现代硅藻－环境数据的调查和转换函数研究，定量重建该地区全新世古盐度和古潮水位变化。综合分析杭州湾南岸地区精细的地貌环境演化过程，对极端环境事件进行厘定，深入探讨其对新石器史前人类的影响。该研究将为我国东部全新世地貌环境演化及人类适应研究提供核心证据，并为全新世海平面变化重建研究提供新的定量手段。

跨湖桥和良渚是杭州湾地区新石器时期的典型遗址，对于了解中国东部沿海聚落兴衰和稻作农业的发展具有重要意义。本研究开展了跨湖桥、下孙、良渚区域自然沉积钻孔和跨湖桥遗址剖面的沉积学研究，根据详细的地层学分析建立了地层层序，通过AMS 14C定年建立了地层年代框架，结合硅藻、有孔虫、粒度、XRF等分析进行区域多钻孔、多指标综合对比分析，重建了杭州湾地区末次冰盛期以来详细的地貌环境演化过程，分析了极端环境事件的沉积学证据，同时探讨了地貌演化对新石器遗址发展演化的影响。在过去的研究中，跨湖桥的废弃被归因于与全新世冰川后期海面上升的直接影响。本研究结果表明，跨湖桥遗址聚落文化层的海拔高度远高于当时的海平面。覆盖在遗址文化层上的沉积物表现出湍流特征和不同生活习性的破碎微体古生物化石的混合，而全新世时期该区域的地貌演化逐渐形成喇叭口状的杭州湾，有利于大潮潮汐带来丰富的越岸沉积。因此，跨湖桥和下孙遗址，可能是被杭州湾灾难性潮汐造成的漫滩洪水所破坏毁灭的。在同一时期的良渚钻孔中，同样具有越岸潮汐沉积的相同地层，表明该时期这种类型的沉积在杭州湾南北两岸广泛存在。对于良渚地区的研究还表明，全新世中期海面上升速率减缓促进了良渚区域的陆地生长，但由于其区域位置的特殊性，其陆地生长过程与长江三角洲平原和宁绍平原存在明显的差异。由于硅藻属种组合对海岸带环境变化反映敏感，是判断三角洲地区沉积环境演变的有效指标之一。本项目同时还开展了区域的河口潮滩硅藻和环境指标监测，加深了对潮滩地区硅藻属种的生活型和适应的环境特征的了解，有利于加强对我国东部沿海钻孔中硅藻群落组合变化的解释。本研究对于深入了解杭州湾区域地貌环境演化历史与古人类的适应策略提供了关键证据，为研究沿海地区极端气候环境事件提供了典型例子，为预测全球增温背景下沿海三角洲地区地貌环境对气候、海面变化的响应提供数据支撑和理论基础。