甘肃西山坪遗址生物指标记录的中国最早的农业多样化

通过花粉、农作物种子和植硅石等农业活动生物指标记录研究, 结合高精度AMS14C测年, 重建了甘肃西山坪遗址5250 ~ 4300 cal a BP时段的农作物类型和农业栽培特征. 5100 cal a BP以来农业活动增强, 5070 cal a BP出现中国西北最老的稻作农业遗存. 4600 cal a BP左右针叶林突然消失和栗树扩张是先民选择性砍伐针叶树, 保留并栽培栗树的结果. 西山坪遗址4650~4300 cal a BP期间种植有粟、黍、水稻、小麦、燕麦、青稞、大豆和荞麦等8种粮食作物, 囊括了东、西亚2个农业起源中心的主要作物类型. 不仅证实小麦和燕麦早在4650 cal a BP已传播到中国西北地区, 也揭示了中国最早的农业多样化可能出现在新石器时代的甘肃天水地区.     

黄土高原南部下河遗址全新世中期的植被与气候:基于木炭化石记录

基于黄土高原南部白水县西固乡下河西村下河遗址木炭化石记录的系统分析并结合高精度AMS~(14)C测年,重建了研究区5050~4870cal.aB.P.时段植被特征和古气候要素值。研究结果显示全新世中期沟谷地带发育以栎、青冈为主的阔叶林地,其中包括柿树、枣树等经济型林木。通过所鉴定的10个乔木植物种属的共存因子法分析,获得白水下河地区(35.14°N,109.69°E)5050~4870cal.aB.P.时段的气候要素值。年均温(MAT)为12.9℃,比现在高约1.5℃;年均降水量(MAP)为758.4mm,比现在高约180mm;与现今秦岭南麓东部的陕西镇安地区(33.45°N,109.16°E)的气候环境相当,可能指示了气候带向北纬推移了约1.7°。     

青海湖流域表土花粉分析

青海湖位于青藏高原东北部,是我国最大的半成水湖。表土花粉研究显示青海湖流域各植被带表土花粉组合与主要植被类型之间相关性良好。占绝对优势的草、灌植物花粉中,蒿属花粉具有超代表性特征,禾本科、莎草科、蓼科花粉则表现为低代表性,蒿／藜比具有区域植被生态特点与气候指示意义。青海湖中花粉沉积来源于整个流域植被,花粉组合主要受控于近源植被类型,风速和风向对青海湖花粉的散布与沉积影响巨大。青海湖花粉沉积具有均一分布特点,但湖泊的汇聚作用以及河流和湖流作用等也造成了花粉沉积的局部差异性。     

黄土花粉分析的筛析——重液综合法

高分辨黄土花粉研究可以揭示黄土高原植被演变规律,探讨古气候、古生态格局,提供人类活动及其环境效应信息。筛析-重液综合法以黄土花粉筛析法和重液法的实践为基础,是为满足高分辨率黄土花粉研究需要的新方法。该方法主要使用花粉筛析分析器过滤细粒物质,减轻30%的样品量,减少粘土等细粒物质的粘滞和吸附作用;采用不同类型重液分阶段提取花粉,增强花粉收集率,提高花粉的清晰度。与已有的黄土花粉分析法相比具有以下优点:(1)花粉获取率高,丢失少,花粉种类多,信息量丰富;(2)花粉底样清洁,花粉易鉴定;(3)样品需求量适中,分析流程短;(4)不使用有毒化学药品且分析成本低。     

陕西延安觉德遗址两周时期植物资源利用研究

陕北高原作为中原农耕区与内蒙古草原游牧地区的过渡地带,一直以来都是研究历史时期华夷互动关系的重要区域。两周时期是华夏族群主体形成的重要时期,了解这一时期陕北高原先民对植物资源的利用情况,揭示该地区先民的生业经济特征,对理解华夏族群的形成过程有着重要意义。本研究选取陕北高原南部延安地区觉德遗址两周时期33份浮选样品进行分析,共发现15种炭化植物遗存,共计1279粒,其中农作物有粟（Setaria italica）和黍（Panicum miliaceum）,非农作物有狗尾草（Setaria viridis）、藜属（Chenopodium sp.）、地肤（Kochia scoparia）、猪毛菜（Salsola sp.）、虫实（Corispermum sp.）、草木樨（Melilotus officinalis）、胡枝子（Lespedeza sp.）等。该时段农作物包括粟1046粒,占出土植物总数的81.8%（出土概率72.7%）;黍65粒,占出土植物总数的5.1%（出土概率48.5%）,表明觉德遗址两周时期先民从事以粟为主,以黍为辅的旱作农业;此外,觉德先民对非农作物的利用集中于藜科（数量百分比7.7%,出土概率51.5%）和豆科植物（数量百分比2.6%,出土概率24.2%）。觉德遗址出土两周时期农作物与非农作物种子比例为6.6：1,远小于关中盆地东周时期的数据,但高于陕北高原北部的遗址数据,显示出此时该遗址的农业开发范围和农田管理居中的水平。

     

陕西西安马腾空遗址春秋时期秦人食谱分析

东周时期,秦人东迁进入关中,并以关中为营大举发展,统一中国。关中地区秦人的生存方式及其在东迁过程中的演变对秦人经济基础的支撑作用,仍缺乏较为细致的研究。本研究以陕西西安马腾空遗址春秋时期出土的36个个体,75例样品（60例有效数据,包括同一个体的肋骨和肢骨）为分析对象,开展C、N稳定同位素分析,并对其中4例进行了AMS¹⁴C测年。结果表明,马腾空遗址先民主体为春秋时期（781~402 BC）,先民的生业经济是以粟作农业以及以此为支撑的家畜饲养业为主;肋骨与肢骨的同位素数据比较分析显示,春秋时期先民食物来源较为稳定,生存方式稳定。此外,对比甘肃西汉水流域及关中地区从西周中晚期到战国时期秦人的C、N稳定同位素数据,东迁过程中粟作农业在先民生存方式中的地位和重要性增强,为秦人国力强盛奠定了重要的物质基础。

     

荞麦作物传统加工过程中的花粉散布及其农业考古应用

花粉作为指示古环境、研究古代人类农业活动的重要依据,也是研究荞麦农业的重要指标之一.为更好地理解作物加工过程中荞麦花粉的散布过程及其对花粉雨的贡献,并为解读考古遗址中荞麦花粉的来源及意义提供帮助,我们选择在现代村落进行荞麦作物传统加工的模拟实验,收集空气花粉并统计分析.研究表明荞麦作物花粉在居民生活区的散布与人类加工行为息息相关,其中打谷和过筛的阶段花粉释放量最大.荞麦作物加工过程花粉再次散布和埋藏是文化层中农作物花粉浓度比例显著增高的重要原因之一,不仅可以指示人类种植和加工行为,也对辨识考古遗址中农作物加工场地,评估农业活动的强度和影响等提供依据.     

黄土炭屑分级统计方法及其在火演化研究中的意义

在综合了炭屑筛选法和炭屑花粉流程分析法的基础上,设计了一套从黄土、古土壤和古文化层中提取不同粒径炭屑的新途径——黄土炭屑分级统计方法,对不同粒级的炭屑进行分析和统计．筛选法提取、统计粒径在125μm 以上的炭屑颗粒,作为地方性火活动的替代指标;而用炭屑花粉流程分析方法获取粒径在125μm 以下的炭屑颗粒,作为区域性火活动的替代指标．黄土炭屑分级统计方法提高了炭屑研究的精度,丰富了黄土火演化研究的内容,是建立黄土高原火演化历史,研究植被演替和生态特征的重要途径,在认识黄土高原气候变化,探讨人类活动及其环境效应等方面具有重要意义．     

种植实验揭示施肥效应对粟稳定同位素比值的影响

通过植物遗存稳定同位素分析考察古代的农田灌溉、施肥等农业生产技术,是植物考古中的研究新热点。现代种植实验可为这一研究方向提供重要的依据和参考。本研究开展了针对粟的现代施肥种植实验,并对粟进行了稳定同位素分析,形成了4点主要认识：1)未施肥状态下生长的粟δ¹⁵N均值为3.6 ‰ ±0.6 ‰ (n=6),施加有机粪肥的粟δ¹⁵N均值为4.4 ‰ ±0.8 ‰ (n=18),施加化肥后粟δ¹⁵N均值为1.0 ‰ ±1.0 ‰ (n=8),表明有机粪肥能够提升粟δ¹⁵N值,而化肥则导致粟δ¹⁵N值降低。因此,粟δ¹⁵N值相对于自然基值的增值可反映粟类作物是否施有机粪肥,这为研究古代尤其史前时期的施肥行为提供判断依据。2)粟的种子、叶片、秸秆、稃壳的δ¹³ C值分别为-12.7 ‰ ±0.3 ‰、-13.2 ‰ ±0.3 ‰、-12.6 ‰ ±0.3 ‰、-13.5 ‰ ±0.4 ‰,差值较小(< 1 ‰),不同部位间同位素分馏值似可忽略不计,据此推断,人和家畜的δ¹³ C不会因食用粟类作物的不同部位而产生明显差异。3)同一植株谷穗的不同部位种子的δ¹³ C差值和δ¹⁵N差值分别为0.2 ‰ ±0.1 ‰ (n=7)和0.6 ‰ ±0.5 ‰ (n=7),差异不显著。4)植物种子经过炭化后,其δ¹³ C值和δ¹⁵N值的变化幅度分别为0.3 ‰ ±0.2 ‰ (n=12)和0.4 ‰ ±0.2 ‰ (n=12),炭化未造成种子δ¹³ C值和δ¹⁵N值发生显著变化,这说明在进行稳定同位素分析时,无需对炭化植物遗存样品进行校正。

     

黄土高原南部白水河流域全新世中期植被特征及气候意义

基于黄土高原南部白水河流域下河、南山头、西山、马坡等4处遗址共计2270块木炭记录,结合高精度的AMS ¹⁴C测年,恢复了研究区5.53~4.12 cal.ka B.P.时期木本植被特征和古气候变迁。共存生态因子分析结果和植被组合特征表明该时期的气候整体较今更加暖湿,但在百年尺度上仍存在气候变迁：5.05 cal.ka B.P.以后植被组合中亚热带种属数量及占比的增加表明气候较前一阶段更加暖湿;4.35~4.12 cal.ka B.P.时期的植被组合中耐旱种属比例增多,表明研究区的气候至少在4.35 cal.ka B.P.之前已经转干。研究区气候的变化对文化的发展产生了重要影响,适宜的气候可以促进文化的繁荣与发展;当气候恶化时,农业的发展可在一定程度上延缓文化的衰落,但持续上百年的气候恶化最终会导致文化的衰退甚至消亡。