湖北荆门屈家岭遗址史前农业发展的植硅体证据

采用植硅体分析方法,对湖北荆门屈家岭遗址南部2015~2017年度主发掘区TN14W35探方内油子岭至石家河文化时期（5800~4200 a B.P.）的地层土样进行了系统取样分析,并重点对水稻扇型植硅体形态特征进行了研究。结果显示,遗址各文化时期土样中均含有丰富的水稻（Oryza sativa）特征型植硅体,表明稻作农业在屈家岭遗址各阶段先民植物资源的开发利用中始终占据着主导地位。同时,实验还在油子岭和屈家岭文化地层发现粟（Setaria italica）、黍（Panicum miliaceum）植硅体,但从发现数量看,粟类作物在屈家岭遗址先民农作物利用结构中只占据极小的比重。论文通过对水稻扇型植硅体形态参数测量和鱼鳞状纹饰统计发现,屈家岭遗址的水稻遗存主要属于粳稻类型,且驯化程度在油子岭文化早期时期就已经达到现代栽培稻水平。本文研究揭示了屈家岭遗址先民的农业结构、水稻类型及驯化水平,为了解江汉平原汉水东部地区新石器时代晚期人类生业形式与水稻驯化水平等提供了重要科学依据。

     

粟类作物稃片植硅体形态研究回顾与展望

中国是粟、黍的起源地,但受植物遗存保存状况及研究方法的限制,对粟类旱作农业起源与驯化的时间、地点、种类、过程等的认识仍然存在不同观点。植硅体分析为准确鉴定粟、黍及其野生祖本和亲缘物种提供了新的途径。本文总结了近几年来针对粟、黍种子稃片植硅体研究取得的新进展,获得以下认识：1）进一步明确了稃片表皮长细胞植硅体的形态特征、大小、数量是鉴定考古文化堆积中粟、黍及其野生祖本和亲缘野生物种的可靠指标;2）通过对比我国北方常见的狗尾草属稃片植硅体,发现了ΩⅢ型仅发育于粟和青狗尾草的稃片中部,且其大小与狗尾草属野生植物差异显著;3）分析和说明了稃片植硅体鉴定流程和方法、重点强调了稃片Ω/η类型的鉴定特征和应用范围,以及植硅体统计量等关键问题;4）讨论了粟类稃片植硅体产量与农作物产量的关系以及植硅体埋藏学问题,最后对深化粟类植硅体形态学研究提出了初步建议。希望通过本文的总结与讨论,能够使植硅体分析方法在粟类作物起源和传播的研究中得到更准确、更广泛的应用。

     

植硅体分析揭示天山中段南麓北朝时期莫呼查汗沟口遗址的作物结构与生业模式

新疆位于亚欧大陆文明交流和作物传播的关键区域,该地区古代人群的饮食结构和生业模式一直是国内外考古学者共同关注的科学问题。天山地区复杂的地理构造为研究不同地貌单元人群的农业活动和生计模式提供了理想场所。本研究选取中天山南部焉耆盆地北朝时期（386~581 A.D.）的莫呼查汗沟口遗址作为研究对象,对从该遗址不同功能单元采集的样品进行了植硅体分析,并结合已有的炭化种子记录探讨了该遗址古代居民的作物结构和生业模式。结果表明：房址剖面和火塘样品中发现了较多数量的黍η型、小麦树枝状和乳突状以及少量的粟Ω型植硅体,植硅体分析和炭化种子浮选结果共同证实了北朝时期沟口先民的作物结构以小麦和黍子为主,同时兼有大麦和粟,各遗迹单元农作物植硅体的广泛分布表明该遗址农业活动发达。通过对比不同地貌单元遗址的考古研究成果发现,不同于自然条件优越的绿洲地带,在山前洪积扇或沟口地区进行大规模的作物种植必须依赖水利灌溉设施的支持。研究结果为深入研究新疆不同地貌单元人群的饮食结构、农业活动和生存策略提供了重要的线索。

     

麻类作物植硅体形态研究

大麻在中国被称为“五谷”之一,可纤用、油用、药用以及用于宗教活动等,在社会生活中发挥着重要的作用。由于早期大麻果实易腐烂灰化、不易保存,因此建立大麻的植硅体鉴定标准,对揭示其起源、驯化和传播过程具有重要意义。本研究对大麻(Cannabis sativa L.)、红麻(大麻槿)(Hibiscus cannabinus L.)、黄麻(Corchorus capsularis L.)、青麻(苘麻)(Abutilon theophrasti Medicus)、亚麻(Linum usitatissimum L.)、苎麻(Boehmeria nivea (L.)Gaudich.)等6种麻类作物的果实或种子进行了系统的植硅体形态研究,探寻具有鉴定意义的特征植硅体类型,为研究其起源、驯化和传播提供新的方法。将每份样品解剖出不同的部位,采用湿式灰化法对每个部位分别进行植硅体提取,并在光学显微镜和扫描电镜下分别进行观察分析。结果表明,发育植硅体的部位有：大麻的苞片和果皮、苎麻的果被和果皮、黄麻种皮以及青麻种皮,未见植硅体的部位有：红麻和亚麻的种子。仅有大麻果皮中存在典型形态特征的植硅体,如不规则多边疣粒板型(单体或聚合形态)、不规则多边平滑板型(单体或聚合形态)、双层嵌套板型。分析表明,大麻的不规则多边板型(包括不规则多边疣粒板型及不规则多边平滑板型)植硅体形态大小稳定,种内差异较小,且与木本植物、草本植物中形态类似的植硅体区别明显。综上,不规则多边板型植硅体为大麻特有的植硅体类型,可用于鉴定大麻的种属。其中,不规则多边疣粒板型植硅体形态特征更明显且产量更丰富,平均1g大麻果实的不规则多边疣粒板型植硅体产量可达10.2±0.4×10⁶粒,可作为鉴定大麻种属的主要特征植硅体,其主要特征为：1)单体为边缘棱角分明、正面具若干小型疣状突起、背面具0~3个大小相近的乳突的多裂片式不规则多边形板状结构,长度为15.4±2.3μm,宽度为10.8±1.7μm,厚度为6.2±1.0μm;2)由若干形态相同、大小相近的单体通过边缘裂片间隙拼合为片状平面拼图结构;3)与不规则多边平滑板型植硅体(长度为27.9±4.5μm,宽度为18.6±3.1μm,厚度为10.0±1.4μm)形成双层嵌套结构。进一步分析表明,大麻不同品种间不规则多边疣粒板型植硅体在形态大小上细微的差异与品种间果实形态大小差异以及气候条件无直接关系,推测其形态的种内差异可能是受局地土壤环境影响所致。

     

植硅体形态测量学研究与应用概述

植硅体形态测量学是植硅体研究的重要方向之一,随着学科交叉研究的深入,植硅体形态测量学在植物分类与生态学、环境考古学、全球变化与生态响应等领域得到快速发展。综合已有研究成果表明,长鞍型植硅体形态测量学在日本、中国的竹亚科属一级竹类生态学具有独特的指示作用,而扇型和长鞍型形态测量学在中国西南西双版纳竹亚科木本竹子属一级分类中具有重要的参考价值;稻亚科扇型形态测量学可以有效区分籼稻与粳稻,且扇型鱼鳞状纹饰与颖壳双峰植硅体形态测量学结合可以准确判别亚洲栽培稻与普通野生稻;黍亚科树状表皮长细胞形态测量学被成功运用到区分中国西北黍和粟及其亲缘物种的关系,葫芦科南瓜属刻面球型植硅体形态测量学揭示了野生种、半驯化种和驯化种之间植硅体形态大小及其关系,证实南美洲低地地区早全新世出现的南瓜驯化历史;中国东北不同环境条件下的禾本科羊草、芦苇植硅体形态测量学研究反映了陆生植物对全球变化的生理生态响应,为研究陆地生态系统对全球变化的响应及古环境重建提供了重要参考。     

青海喇家遗址齐家文化时期黍粟农业的植硅体证据

齐家文化时期的农业经济状况是学术界关心的问题。喇家遗址是一处具有中心聚落性质的齐家文化遗址, 已有的研究认为喇家遗址齐家文化时期的经济形态是以粟为主的粟黍旱作农业, 但在具体的认识上还存在一些不同看法, 仍需系统的植物考古学研究进一步验证。对喇家遗址土样的植硅体分析结果显示, 齐家文化时期种植的农作物为粟和黍, 而且以黍为主, 没有发现麦类遗存。以黍为主的种植结构可能与所在区4.5ka B.P. 以来气候趋于干冷有关。植硅体和浮选结果在黍粟含量对比上存在差异, 我们对这种差异的产生原因进行了探讨。这一结果为重新认识喇家遗址乃至齐家文化的农业生产状况提供了新的参考资料。     

古代淀粉遗存反映的新石器中期华北平原北部旱作农业发展状况——以河北阳原姜家梁遗址为例

中国北方是以粟（Setaria italica）、黍（Panicum miliaceum）两种作物为主的旱作农业起源地,60多处考古遗址发现的粟类植物大植物遗存或微体植物遗存显示,新石器时代中期华北平原北部粟作农业研究相对单薄。文章利用淀粉粒分析方法,对华北平原北部新石器中期姜家梁遗址房址（7706±77 cal.a B.P.）出土的3件磨盘和3件磨棒表层残留物进行了淀粉粒分析,共提取到128颗来自粟类植物、小麦族（the tribe Triticeae）及块根块茎类植物的淀粉粒。综合利用现代及模拟实验中粟类植物淀粉粒的鉴定标准,6件器物表层残留物中的粟类淀粉粒至少有9.6%具有野生特征（褶皱表面和粗糙边缘）;粟淀粉粒（粒径≥ 16.8 μm）的比例为52.8%。对比周边开展过类似研究的新石器早期河北南庄头（11500~11000 cal.a B.P.）、北京东胡林（11150~9450 cal.a B.P.）和转年（>10000 cal.a B.P.）遗址、新石器中期西辽河地区敖汉营子东和敖汉营子西遗址（8200~7400 a B.P.）、河北磁山遗址（约8000~7000 a B.P.）出土磨盘和磨棒表层残留物中粟类淀粉粒,发现：1）从南庄头遗址到姜家梁遗址具备野生特征粟类植物淀粉粒比例逐渐下降,显示粟类植物不断被驯化;2）姜家梁房址内粟淀粉粒仅比敖汉营子东和敖汉营子西遗址低,比例最低者为转年遗址,该现象可能与粟类淀粉粒样品数量、鉴定指标以及不同时间和地域古人类选择利用植物种类差异等因素相关。本研究为深入了解姜家梁遗址及华北平原北部地区植物利用情况及粟类植物的驯化过程提供了新的证据。

     

豫西太华群微体植物的发现及其意义

豫西太华群一名已沿用了３０余年，在这套中深变质岩系中，过去从未发现生物化石，前人根据变质程度及构造格架一直将其归入太古宇。笔者对小秦岭地区这套中深变质岩系的石墨片麻岩，石英岩，长石石英岩及大理岩，采用浸解法，切片法研究，发现了一批微体古生物化石，文中介绍了微体化石的赋存层位及岩性。     

闽江河口湿地典型植物群落及交错带植硅体碳分布特征研究

湿地既是"碳汇"也是"碳源",研究发现,碳可以被长久稳定地封存在植硅体内,不同植物的植硅体封存碳的能力有明显差异。选取闽江河口鳝鱼滩湿地芦苇群落、短叶茳芏群落、互花米草群落及交错带为研究对象,研究这3种植物植硅体碳(Phytolith-Occluded Carbon,简称PhytOC)含量和储量的空间变化特征和影响因素,探讨PhytOC含量在纯群落和交错带的差异,为研究植物竞争和碳循环过程提供依据。结果表明:受水文条件、植物生长和空间扩展等影响,闽江河口湿地植物PhytOC含量整体表现为近岸区高于近海区,PhytOC储量表现为纯群落高于交错带。PhytOC含量依次表现为芦苇纯群落(4.14 mg/g) > 交错带芦苇(3.67 mg/g) > 与芦苇交错的短叶茳芏(3.08 mg/g) > 互花米草纯群落(2.70 mg/g) > 与互花米草交错的短叶茳芏(1.96 mg/g) > 交错带互花米草(1.86 mg/g) > 短叶茳芏纯群落(1.75 mg/g)。短叶茳芏与芦苇相互扩展中短叶茳芏植物整体及各器官PhytOC含量均升高,而与互花米草相互扩展时短叶茳芏除了根系、茎以外各器官PhytOC含量均下降。3种植物各器官在交错带中PhytOC储量分配比明显不同于纯群落,根系PhytOC储量的分配比上升,提高了根系竞争力。芦苇、短叶茳芏、互花米草通过植硅体封存的碳储量分别占植物碳储量的0.27%、0.15%和0.07%,但植物间的扩展过程影响了植物的PhytOC储量,其中短叶茳芏与互花米草形成的交错带中短叶茳芏下降幅度最高(56.29%),互花米草下降幅度最低(26.15%)。由此可见,植物的空间扩展对植物PhytOC含量、储量以及在不同器官的分配比都有一定的影响,短叶茳芏在与芦苇和互花米草竞争时分别采取不同的PhytOC分配机制。     

湖北大洪山地区打鼓石群微体植物化石的发现

湖北北部大洪山地区打鼓石群是一套浅变质地层,自下而上分为太阳寺组、韩家洼组、罗汉岭组、陈家冲组、李家咀组和珰铺岭组。本文首次报道打鼓石群的微体植物化石,包括疑源类Leiosphaeridia spp.和Leiofusa sp.,分类位置不明的Clonophycus biattina D.z.Oehler,及一些炭质膜化石。这些化石保存在李家咀组中部黄绿色、灰绿色粉砂质板岩的岩石薄片中,沿层面分布,均已遭压扁。就已发现的微体植物化石来说,李家咀组的时代可能属于中、晚元古代。大洪山地区李家咀组微体植物化石的发现,不仅填补了打鼓石群这类生物化石的空白,而且指明在前寒武纪浅变质地层的碎屑岩中有可能找到微体植物化石。     

广东珠江三角洲地区茶岭遗址的水稻遗存分析

稻作的起源与传播一直是学术界关注的热点,然而关于水稻向南传播的路径和时间节点尚有诸多疑问和缺环。广东茶岭遗址是岭南地区新石器时代末期到商周时期的重要遗存（约4500~3700 cal. a B.P.）。文章综合植硅体、大植物遗存等多方面的证据,来探讨茶岭遗址水稻遗存性质和先民生计方式,并尝试归纳水稻在岭南地区的传播进程。研究显示,至少在距今4400年前,茶岭先民已经开始种植以粳稻为主的栽培稻;新石器时代末期,该聚落的生业经济结构呈现多样化的趋势,先民同时从事水稻种植、采集业和狩猎活动来维持生计。商周时期,水稻的种植规模有所扩大,采集业仍是先民食物来源的重要组成。通过对岭南地区的史前水稻遗存梳理发现：新石器时代末期,栽培稻开始出现在岭南地区并获得较大发展,分别在距今5000年、4500年前后传入广东和广西地区;此后在4500 a B.P.左右遍布粤北石峡文化各遗存中,并沿珠江进一步向岭南内陆和珠江三角洲地区扩散。茶岭遗址发现了目前珠江三角洲地区直接测年最早的水稻大植物遗存。该研究打破了珠三角地区史前渔猎采集经济结构模式的固有观念,为进一步了解水稻在岭南地区的传播提供了新的线索。

     

沾化凹陷下第三系不整合类型及其地质意义

渤海湾盆地沾化凹陷下第三系中发育一系列不整合面，分隔了不同级别的地层单元，地层记录出现了间断。虽然对间断历史的推测十分困难，但这些不同组织、样式与分布的不整合面组成的系列时空型式不仅为各地层单元形成限定了边界约束，而且为整个凹陷的盆地动力学分析提供了时空框架和动力学信息。沾化凹陷的不整合成因类型包括基底不整合、裂陷幕不整合、破裂不整合和与构造活动、水位变化、沉积过程及气候变迁相联系的不整合或沉积间断。综合性的不整合研究不仅可以用于盆地动力学研究，也是石油勘探寻找油气圈闭的有效手段。     

闽江福州河段环境工程地质问题的评价研究

江河环境工程地质问题是环境工程地质学研究的重要课题。江河沿岸环境地质条件是影响和决定沿江城市环境质量的重要背景 ;是控制和影响沿江河岸城市的环境容量和质量的重要因素。本文以闽江下游福州河段为例 ,概要评述了闽江福州河段的水动力条件和流水地质作用类型、强度等状况 ;分析研究了该河段的流水地质作用和地貌环境变化动态及其与沿江河岸人类各种工程建设活动的互相作用的特征和规律。对促进和提高沿江河岸人地系统和谐协调平衡发展水平 ,正确规划、预测和评价沿江河岸各类工程建设发展的经济和社会效益及其前景 ,都具有重要意义.     

内蒙古东部霍林河盆地霍林河组的年龄:来自锆石U-Pb测年和孢粉组合的证据

内蒙古东部霍林河盆地霍林河组是我国最重要的下白垩统含煤地层之一.该组产出大量不同种类且保存完好的植物化石,但因为缺乏海相沉积和火山岩夹层,我们对这套地层的精确年龄认知不足.我们最近在扎鲁特旗扎哈淖尔露天煤矿霍林河组发现了火山灰层,基于钻孔数据的地层分析显示该火山灰层位于霍林河组下含煤段的底部.二次离子质谱(SIMS)锆...     

准噶尔盆地东部下石炭统塔木岗组孢子的发现及地质时代

首次研究了新疆准噶尔盆地东缘克拉麦里地区塔木岗组孢子组合。组合中以Ｄｉｃｔｙｏｔｒｉｌｅｔｅｓ（２０．５％），Ｌｙｃｏｓｐｏｒａ（１６．３％），Ｄｉｂｏｌｉｓｐｏｒｉｔｅｓ（９，７％），Ｒｅｔｉｃｕｌａｔａｓｐｏｒｉｔｅｓ（８．５％）为主，确定其地质时代为早石炭世杜内期。     

湖南沃溪钨-锑-金建造矿床同生成因的微量元素和硫同位素证据

对岩矿石和矿物的微量元素、稀土元素和硫同位素地球化学的研究表明,湖南沃溪钨-锑-金建造矿床系海底同生热水沉积作用的产物。矿石与围岩中微量元素和稀土元素含量的变化关系,反映了一种复杂的热液、海水以及陆源碎屑的联合影响。矿石及其中矿物(石英)的稀土元素配分模式可与许多沉积喷流型(sedex型)块状硫化物矿石及其共生的喷流岩相对比,暗示了两者具有相似的形成机理。矿石的硫同位素资料显示,生物成因硫与热液成因硫(下伏沉积柱中硫化物的溶解和/或部分海水硫酸盐的还原)共同参与了成矿作用过程。     

农业地质前景在于地质与大农业的结合

通过对地质在大农业中的应用实践和潜在的应用需求进行综合分析与讨论,为农业地质的发展展现出广阔的前景,就地质与大农业的结合提供了事实和理论依据,并以此归结出农地结合（ 即地质应用于农业） 的主要领域及其相应的农业地质工作、研究内容和相关学科。     

金沙江下段河槽地貌特征与地貌过程*

文章利用金沙江河谷地貌调查与水利工程选址勘察地质资料,根据河槽纵剖面与18个河谷横剖面的资料以及攀枝花金江河段、会理鱼鲊河段、元谋龙街河段、禄劝凹嘎河段的阶地调查结果,对金沙江下段河槽地貌进行了初步分析,金沙江下段的河谷为典型的深切"V"形河谷,在虎跳峡、乌东德、白鹤滩峡谷段河槽比降发生明显变化。根据河谷阶地下切幅度与形成时代,以T₃阶地计算金沙江下段河槽平均下切速率达到0.71~1.18m/ka,以T₂阶地计算金沙江下段河槽平均下切速率为0.75~1.36m/ka,因此,近十几万年来,金沙江下段河谷平均下切速率达到0.9~1.0m/ka。现代金沙江河槽底部均堆积了一定厚度的冲积-崩积物覆盖层,最厚的石鼓剖面河床底部冲积物盖层达到173m,一般河段堆积物盖层均达10m以上。金沙江河槽的迁移是河槽下切过程与岸坡崩塌过程综合作用的结果,形成原河槽崩塌阻塞,河槽被动迁移或原河槽改道下切,形成古河槽-离堆山-新河槽的地貌组合,以及河槽侧向迁移3种模式。