长江三峡地区全新世环境演变及其古文化响应

依据长江三峡地区大九湖和玉溪剖面AMS14C测年数据(校正为日历年)建立了约9.3～2ka BP高分辨率多环境代用指标(δ13C、K、腐殖化度、抱粉总浓度、Rb、Sr及Rb/Sr)的变化曲线,并在此基础上与研究区周边反映全新世气候环境变化的不同沉积记录进行综合对比分析.与此同时,本文还通过对研究区古遗址和古洪水层的统计分析,获取了本区新石器以来古文化兴衰变迁和古洪水发生的完整信息.研究结果表明:(1)本区全新世大暖期约出现在7.6～4 ka BP.9.3～7.6 ka BP,本区气候极不稳定,波动幅度大,总体上冷湿,多次出现显著的降温或干旱事件(9.1、8.2和7.7 ka BP前后);4～2 ka BP,本区气候较此前偏干凉,且波动频繁.(2)7.6～ka BP的大暖期分为三个演变阶段:即6～5 ka BP为大暖期的鼎盛期,气候稳定,温暖湿润,植被及生态条件优越,洪水发生频率低;7.6～6 ka BP和5～4 ka BP为大暖期中具有不稳定特征的过渡期,其中5～4 ka BP及4 ka BP前后的降温事件仍较显著,且多发洪水.(3)本区史前古文化的主要形成发展期与大暖期持续阶段相对应,其中耕作业相对发达的大溪文化繁荣期出现在大暖期中的鼎盛阶段(约6～5 ka BP),大溪文化前后处于低潮及表现为衰退现象的古文化则对应气候环境的不稳定期,总体上,研究区古文化响应气候环境变化的主要方式是通过改变其生业结构的途径来实现的.     

40 kaBP来亚非季风演化趋势及青藏高原泛湖期

基于18个黄土/古土壤序列 (黄土高原与青藏高原) 与27个湖泊沉积序列 (青藏高原、新疆、云南与赤道非洲及其以北的非洲季风区) 对比分析了东亚季风区、印度季风区与非洲季风区40 ka以来的区域环境演变特征。结果显示：上述区域在对应岁差周期的高太阳辐射阶段,也就是40~24 kaBP与14~4 kaBP分别经历了一次环境湿润期,而在末次冰期最盛期,除中国云南、青藏高原及新疆部分地区外,其他地区则较为干燥。青藏高原及其北侧的新疆区,40~24 kaBP比14~4 kaBP气候更为湿润,湖泊呈现40 ka以来的最高最大湖面,高原进入一次泛湖期。而非洲区及黄土高原,则与此相反;14~4 kaBP气候比40~24 kaBP更为湿润、适宜,湖面更高,成壤作用更强。40~24 kaBP,印度季风强盛,加强了对高原的水汽与潜热输送,同时,由于北方冰盖的存在,西风气流则相对南移,增加了对高原的影响,两种气流交互作用引起的强降水,可能是造成湖泊显著扩张的主要原因。     

长江三峡库区全新世环境考古研究进展

充分利用长江三峡工程文物抢救性发掘的宝贵机会,通过对重庆市忠县中坝遗址、丰都县玉溪遗址等典型遗址和神农架大九湖泥炭地层环境考古研究,摸索出了一套利用年代学、沉积学、重矿物组分鉴定、锆石形态统计、地球化学和环境磁学方法辨别考古遗址地层中古洪水沉积的方法;建立了该区地表孢粉-气候的转换函数,并将其用于对神农架大九湖泥炭地层的研究,弄清了该区全新世以来环境演变的背景,并将自然沉积地层环境演变记录与典型考古遗址地层古洪水事件作了对比分析。遗址时空分布研究表明:长江三峡库区旧石器时代至宋代677处遗址时空分布总趋势是从西往东、从高往低逐渐增加的,遗址多沿江河分布,且在河流交汇处呈聚集状态,这与人类多选择河流1～2级阶地为生、河流交汇处鱼类资源丰富有关。研究表明:中坝遗址能延续5000a的原因一方面与其盐业遗址的属性有关,另一方面与其长期具有良好生态环境有关。从该遗址T0202探方出土近20万件动物骨骼的分类统计证明了这一点。7.6kaBP以来,水位在吴淞高程147.024m以上的古洪水至少在玉溪遗址T0403探方中留下了16次沉积记录。神农架大九湖297cm厚的泥炭及其148个孢粉样品和10个AMS14C测年数据表明,该泥炭地层为本项目提供了理想的全新世自然环境演变背景,尤其8.2kaBP前后的降温事件很明显,6.7～4.2kaBP为中全新世最适宜期,4.2kaBP前后由暖湿转为凉干,3.5～0.9kaBP季风降水整体较弱,0.9kaBP前后转为较凉湿。根据对中坝和玉溪两处遗址地层的研究,在8.2～6.7kaBP期间出现有10个古洪水层;在6.7～4.2kaBP全新世最适宜期遗址地层中出现有8个古洪水层;在3.5～0.9kaBP降水减少的时期,中坝遗址中仅出现2个洪水层(即西周时期的37-1和战国早期的第21层);在0.9kaBP以来降水较多的时期,中坝遗址中存在3个洪水层(即宋代中期的11C-1层、清代的5-1层和1981年的2B-2层)。这表明,8.2～6.7kaBP的洪水在三峡地区次数是最多的,6.7～4.2kaBP的洪水数量次之。长江三峡库区的这一古洪水发生规律或许可以解释长江中游的江汉平原在7.8～5.1kaBP期间遗址数量偏少的原因。     

长江三角洲西部地区13200 cal aB.P.以来环境演变及对长江两岸文化交流与传播影响研究

长江三角洲西部地区对气候变化反应敏感,但由于缺乏高分辨率的研究材料使学者们对该区域的气候演变过程有着不同的解释,另外,新石器时代环境演变对长江两岸文化交流与传播的影响也还没有引起学者们的关注,为了解决上述科学问题我们在长江三角洲西部高淳地区获得了一个13200 cal a B.P.以来的406 cm厚湖泊沉积剖面,依据孢粉、腐殖化度、烧失量、元素地球化学等古气候记录重建了13200 cal a B.P.以来的气候演变过程并在此基础上探讨了长江两岸新石器时代文化交流与传播路线,研究表明:13200~4400 cal a B.P.期间气候以暖湿为主要特征,但在早期有波动,属于从冷干向暖湿转化的过渡期,4400 cal a B.P.以来以温凉湿润为主要特征,另外,长江三角洲西部地区13200 cal a B.P.以来的气候演变过程并不稳定,高淳剖面古气候代用指标记录了三次气候突变事件,分别为"新仙女木"事件、"8.2 ka"事件和"4.2 ka"事件,6000~4000 cal a B.P.期间的气候变化过程有利于长江三角洲西部长江两岸新石器时代文化之间的交流与传播,沿古中江两岸分布的考古遗址发掘出土的器物表明古中江是长江两岸文化交流与传播的重要通道。     

宁绍平原史前遗址、埋藏泥炭与中全新世海面变化

浙江萧山跨湖桥遗址的年代学证据表明[1-6],新石器时期宁绍平原西部距今8000a前后已有人类活动,较华东其他沿海平原区新石器时期人类活动的上限提早了近1000a。由于该区恰处于全新世最大海侵的敏感部位,遗址地层有可能反映最大海侵前后的海面变化状况;另一方面,继跨湖桥和下孙遗址遭受海侵[4-7]之后,时代较晚的河姆渡遗址出现在宁绍平原中部,这可能暗示此时本区已进入了一次海退阶段或相对低海面期。     

赣中玉华山泥炭地沉积来源的粒度端元法分析与2000 aBP以来气候环境重建

利用江西玉华山沼泽泥炭地YSH-2钻孔的沉积物进行测年,建立年代框架,结合该孔粒度参数、粒级组分、粒级-标准偏差、端元分析法分析,探寻响应气候变化的粒级组分,重建2 000 a BP以来气候环境。结果表明,玉华山泥炭地沉积物粒度组成以细粉砂(4～16μm)为主,中粗粉砂(16～64μm)次之;运用端元分析法得出3个端元,其中端元组分EM1代表水动力搬运来的较细组分,指示气候的干湿状况,EM2是反映土壤的成壤改造作用的组分,EM3是突发性的气候变化带来的组分。通过偏差法得出的敏感组分10.473～16.535μm,结合上述3个端元的变化规律,得出近2 000 a的干湿变化:(1)0—300 AD阶段,降水逐渐增多,气候由干转湿;(2)300—500 AD气候由湿润转入干旱,但整体较干;(3)500—650AD气候波动与突发性洪涝灾害都较少,是稳定且持续的湿润期;(4)650—900 AD,气候波动较大,变化频繁,总体偏干;(5)900—1400 AD是较为湿润的时期,其中有100年的频繁波动期;(6)1400—1800 AD为小冰期,此区域的气候变化分为湿-干-湿的3个阶段。     

安徽蒙城尉迟寺遗址地层的磁化率与元素地球化学记录研究

通过磁化率和地球化学元素的因子分析法和比值法分析提取出尉迟寺遗址地层记录的环境演变信息。本区5050aBP以前的新石器时期为暖湿的气候环境;大汶口文化阶段气候总体偏干冷,存在数次波动;从大汶口至龙山文化期间,本区气候发生了较为明显的变化,由干冷转向温湿,这为水稻生产提供了有利条件,也促进了龙山文化的繁荣。在5050aBP之前及4620aBP、4700aBP前后可能都发生过冷干事件。     

长江三峡中坝遗址地层中Rb和Sr的分布特征及其古气候演变

长江三峡中坝遗址是我国目前仅有的、世界上也罕见的“通史式”遗址。它不仅蕴藏大量的文化内涵,而且包含极其丰富的自然环境演变信息,是研究三峡地区全新世环境演变的理想剖面。文章对遗址地层中的铷(Rb)、锶(Sr)值进行了测试和分析,结果显示:剖面地层中的Rb含量偏低,而Sr含量偏高,Rb/Sr比值变化较大。Rb/Sr比值已成为区域环境演变研究中较理想的替代指标,根据Rb/Sr比值的环境指示意义发现,长江三峡地区全新世中晚期以来气候环境总体上逐渐趋于恶劣;气候冷暖湿热变化剧烈;寒冷期长于温暖期,并没有明显地向湿热方向发展趋势。与长江下游等东部其他地区相比,长江三峡地区也存在明显不同之处:隋唐暖期不明显,而中世纪暖期表现显著。     

南京江北地区晚更新世末期以来泥炭层δ13 C记录的古气候变化

对南京江北地区林峰桥剖面晚更新世末期以来的两个泥炭层有机碳同位素测定结果表明,上部泥炭层和下部泥炭层δ¹³C值皆较低(≤-23.79‰),部泥炭层的δ¹³C值明显高于下部泥炭层。结合其它研究可知,该区全新世大暖期稳定暖湿鼎盛阶段的校正年代约在8.2~7.0 ka B.P.,在此阶段前后,表现为持续时间相对较短的低温气候环境。12.8~12.1 cal.ka B.P. 该区气温高低波动频繁期。12.8~12.7 cal.ka B.P.和12.6~12.2 ka B.P.两时段气温较低;2.7~12.6 cal.ka B.P. 阶段气温较高。12.2~12.1 cal.ka B.P. 表现为Younger Dryas之后气候的迅速增暖,可视为该区全新世开始的标志。     

植硅体记录的敦化北部山地近2 ka泥炭沼泽演化气候背景

对敦化北部山地205 cm深泥炭剖面中的植硅体进行提取、鉴定和分析,结合AMS¹⁴C测年,重建研究区近2 ka的古气候环境过程,探讨其变化规律及影响因素。植硅体组合、有序聚类和植硅体指数变化趋势显示,研究区泥炭沼泽经历了4个显著阶段：即45-680 A.D.暖湿阶段;680-1340 A.D.温暖偏干阶段;1340-1870 A.D.由干转湿的寒冷阶段;1870-2017 A.D.转暖、干湿波动阶段。其中,680-1225 A.D.对应中世纪暖期（MWP）,1340-1870 A.D.对应小冰期（LIA）。在此气候变化背景下,泥炭沼泽发展经历了由缓慢逐渐加快的过程。对比太阳辐射和太阳活动的变化、石笋δ¹⁸O序列、重建的东北地区古温度以及Niño3.4重建曲线,泥炭剖面的植硅体分析显示MWP和LIA期间的古气候过程受到太阳活动、太阳辐射、季风环流和ENSO（El Niño-Southern Oscillation）的控制。