杭州湾南岸早全新世海平面上升过程中环境演替和稻作起源

The early Holocene is a critical period for the rapid rise of eustatic sea level and the transition of human society from fishing and hunting to primitive agriculture. Furthermore, the ecological environment evolution, human adaptation process and agricultural origin model in different regions of the world also show obvious regional differences. The southern bank of Hangzhou Bay in eastern China is the core area of the origin of Hemudu culture and rice farming. However, due to the lack of evidence of archaeological remains before 7000 BP, the understanding of environmental succession and rice origin during the early-Holocene sea-level rise in this region is still unclear. The project is planned to analyze the sporopollen, phytolith and diatoms of the two boreholes inside and outside the Jingtoushan site on the south bank of Hangzhou Bay, and combined with information of AMS dating, sedimentary facies and elevation in order to establish the early-Holocene high resolution micro-fossil sequence; reveals the evolution of the ecological environment and the human adaptation process under the background of sea-level rise; clarifies the time of the early-Holocene rice farming origin and the transition of subsistance; and explores relationship between sea-level fluctuations and the ecological evolution and rice farming of the site. This study will help to improve the understanding of humans' adaptation to the early-Holocene sea-level rise in different parts of the world, and provide new evidence for further exploration of the origins of rice farming, Hemudu culture and marine culture.

早全新世是全球海平面快速上升和人类社会由渔猎采集向原始农业转变的关键时段，而且全球沿海不同地区的生态环境演变、人类适应过程和农业起源模式也呈现出明显区域差异。位于中国东部的杭州湾南岸是河姆渡文化和稻作农业起源的核心区域，然而，由于缺少7000 BP之前的考古遗存证据，目前对该区域早全新世海平面上升过程中环境演替和稻作起源的认识仍不清楚。本项目拟通过杭州湾南岸井头山遗址内部和外围2个钻孔的孢粉、植硅体和硅藻分析，并结合碳十四测年及沉积相、海拔等信息，建立早全新世高分辨率微体化石组合序列，揭示海平面上升背景下遗址生态环境演变和人类适应过程，明确早全新世稻作农业起源和生业模式转变的时间，探讨遗址生态环境、稻作农业与早全新世区域气候、海平面波动的关系。本研究将有助于完善过去全球不同地区人类对早全新世海平面上升适应过程的认识，同时为深入探究稻作农业、河姆渡文化和海洋文化的起源提供新的证据。

对早全新世海平面上升背景下海岸带地区生态环境演替、人类适应过程和农业起源模式的研究，不仅是过去全球变化领域的学术前沿，也是考古学重大基础理论课题。然而，受水下考古条件限制，目前海岸带地区仍然缺少7000 cal BP之前的考古遗存。获取年龄可靠、沉积连续的人类活动证据和古环境演化信息，是解决上述问题的关键。本项目通过对杭州湾南岸井头山、河姆渡等遗址展开系统的孢粉、植硅体和硅藻的微体化石分析，并结合碳十四测年及沉积相、海拔等信息，获得以下新认识：1）首次在河姆渡遗址底部海相层之下6.8–5.6 m的深度发现了水稻植硅体，将姚江河谷地区的人类活动历史和水稻驯化进程向前推进到8200–7600 cal BP，其年代和深度均与附近的井头山遗址相近，证实河姆渡文化起源自本地海拔更低的地区，随后被海平面快速上升所淹没；2）发现长江中下游地区水稻利用和驯化过程普遍发生了3次明显的间断事件，分别发生在13000–10000、7900–7400和6400–5600 cal BP，其中后两次间断事件是由于2次海侵事件造成了区域水稻生存环境的恶化，最终导致了水稻驯化完成时间的推迟；3）尽管井头山遗址的自然植被在8000 cal BP已经发生了改变，但更有可能是通过烧荒来增加橡子产量，随着生业模式转向水稻种植以及劳动力和土地冲突，6000 cal BP之后出现真正的局部尺度毁林开荒，而直到最近3000年，人类活动才在区域尺度上导致了持续的植被变化。项目研究成果为认识过去环境演替、人类活动和农业起源发展过程提供了有力证据。已在Quaternary Science Reviews、Frontiers in Plant Science、Frontiers in Earth Science、Earth System Science Data、中国科学: 地球科学等国际SCI刊物和国内核心期刊上发表成果7项。