洞庭湖地区全新世气候特征、湖面波动与人类迁移的耦合研究

Big river cathchments in monsoonal regions are important inhabitations for human beings. Studies on relations of Holocene climate variations and human adapatations can provide the "historcial analogies" for the better understangding of the dynamics of climate-human drived future. As a intensively human-influenced area, plentiful sediments and numerous neolithic sites make Lake Dongting catchment an ideal "window" to explore the coupled relationships of holocene climate change and human adapatations .In present proposal, infromation of environment and human activities changes in the lake Dongting catchment were intergrated from natural lacustrine sediments, boleholes and typical neolithic sites. High-precision radiocarbon dating of sediements and altitudes measurement of neolithic sites of different phases help to establish the choronological frameworks of the sediments and the temporal and spatial distributions of neolithic sites which imply the range of historical lake level changes. Holocene climate variations and charcteristics of cliamte events in lake basin were obtained through the multi-proxy ananlysis of sediments. The coupled linkages between the holocene climate changes, lake level fluctuations and movement of human beings in the lake basin were revealed by comparison analysis of climate and environmental proxies and the temproal, spatial distiributions of neolithic sites of different phases. The pattern and dynamics of climate changes and human adapations through the Holocene in Lake Dongting catchment were finally discussed by correlating of regional climate, environment and history archeological records with forcings of global hydro-thermal ciroulation, sea level changes and the variability of monsoon climate etc.

季风区的大江、大河流域是人类重要的栖息地。全新世气候、环境变化与人类活动适应性研究可以作为历史"相似型"，提高人们对未来气候变化规律及其驱动机制的认识。洞庭湖流域历史上是人类活动相对强烈的地区，古人类活动遗址众多，沉积记录丰富，可以成为理解全新世气候变化与人类活动耦合关系的理想窗口。.本申请拟利用洞庭湖地区的自然湖沼沉积、钻孔和钻孔资料以及代表性古遗址、文化层沉积，试图通过高精度的年代学测试和遗址高程测量等手段，建立自然湖沼沉积和代表性古遗址、文化层较为精确的年代学框架；结合沉积相以及沉积物气候、环境代用指标的分析，了解流域全新世气候、环境变化的过程以及气候事件的特征表现；进行不同期古遗址、文化层特征的对比和时间衔接分析，揭示遗址时空分布特征所反映的人类历史迁移过程与历史湖泊水位变化的关系。开展区域地质、历史记录的相互对比，探讨其与季风气候、全球温度、海平面变化等驱动因素的联系。

洞庭湖流域全新世以来气候、环境、湖泊水位变化与人类活动的关系尤其是与早期稻作农业发展的关系，一直得到全球研究者的关注。项目从地学角度出发，以洞庭湖地区的澧阳平原为重点，开展了沉积物剖面及新石器文化遗址剖面的采样，获得了多个沉积物剖面及新石器文化遗址的样品，结合考古学资料，在可靠年代学的基础上，探讨了洞庭湖流域全新世气候、环境变化与早期人活动尤其是稻作农业的相关关系；开展了长江流域其他地区早期农业发展与环境变迁的对比工作；进行了长江及尼罗河流域全新世环境变化与早期人类活动的初步对比工作，获得了尼罗河下游法尤姆盆地高质量的沉积物岩芯，探讨了全新世盆地沉积物物源变化以及人类活动特征与流域气候、环境演化的关系。. 建立了澧阳平原全新世早-中期沉积环境的变化特征，认为全新世早期季风降雨增加以及研究区演化为湖泊平原湿地，促进了人们对野生稻米的利用和随后的培育，而后随着全新世早、中期流域季风降水增加以及由此导致的湖平面的进一步升高，澧阳平原以八十档为代表的遗址经历了地下水位的不断抬升过程，成为引发稻作农业种植的一度衰退的重要原因。发现大约4.0ka BP前后, 洞庭湖流域石家河文化的分布与湖面变化有密切联系，但大量的区域纪录表明，导致石家河文化衰退的高湖面反而对应流域降水减少的情况，暗示水动力减弱导致的沉积物充填、水位抬高是文明衰退的主要原因；对比同期太湖流域良渚文化的衰落，则与成陆后太湖流域湿地化过程加剧有关，而非受海平面上升影响。尼罗河的定期泛滥被认为是古埃及文明诞生的基础。对尼罗河下游法尤姆盆地高分辨率沉积物岩芯的环境磁学及地球化学多指标的研究，揭示尼罗河沉积物物源变化的时间特征。即在大约5.5 Ka BP前后，尼罗河不同支流对尼罗河干流沉积物的贡献发生了重大变化，源自火山岩地区青尼罗河和阿特巴拉河携带的物质开始占据主导地位, 其富含矿物质的沉积物定期堆积在尼罗河河谷和三角洲地区促进了古埃及农耕文明的发展。