农业起源、 发展及其与植被环境间关系是环境考古学研究的热点科学问题。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所李小强研究员课题组通过分析我国北方兴隆遗址木炭遗存种属类型和年轮曲率, 重建了兴隆遗址局地林地植被环境, 揭示了早期黍粟农业人群对林地的利用、改造和适应。相关成果发表于《中国科学：地球科学》中英文版2024年第6期。
人类活动及其对全球生态系统的影响和适应, 尤其是农业革命以来人地关系的时空演变, 一直是全球变化和环境考古学等领域的研究热点。伴随着史前农业的快速发展, 全球人口规模急剧性增加, 人类活动对地表环境的作用方式发生了根本性转变。中国北方黄河、西辽河流域是黍、粟旱作农业起源的关键地区, 选择不同环境和人类活动指标进行交叉分析, 重建考古聚落的环境背景, 探讨农业人群与区域植被环境的相互作用方式, 对于揭示早期农业影响与适应, 评估未来气候变化情境下人类社会的适应方式和策略等具有重要意义。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所李小强团队与国家博物馆进行合作, 对河北坝上高原地区兴隆遗址开展了综合研究。基于木炭遗存的系统分析, 同时结合植物种子遗存、孢粉等指标, 研究结果显示兴隆遗址周围曾经分布有大量的木本植物, 包括杨属、榆属、槭属、山杏、鼠李属、柽柳属、圆柏属等(图1)。距今8000~7000年时期, 兴隆遗址开始出现槭属、鼠李属、圆柏属等丰富多样的木本植物, 大量古气候重建结果显示这一时段坝上地区气候环境远优于现代, 温暖湿润的气候环境条件, 可能促使了木本植物大量出现以及早期黍粟旱作农业的快速发展与扩散传播。结合浮选种子遗存中发现的大量山杏果核, 早期黍粟农业人群依旧高度依赖采集狩猎, 而丰富的果树林地资源可能成为局地植被生态的重要组成。
图1 兴隆遗址第一期(8700~8000a BP)、第二期(8000~7600a BP)和第三期(7450~7000a BP)木炭组合变化图
(a)不同木炭种属含量变化; (b)主要木本植物年轮曲率变化, (W)、(M)和(S)分别代表微弱、中度和强烈弯曲
兴隆遗址木炭组合的生境分析表明, 先民对遗址周边木材资源有着充分的利用, 其采集范围可能包括了河岸林地、向阳山坡灌丛、山谷疏林等, 其中河岸地带杨属林地以及山坡榆属疏林是先民最主要的薪材来源。不同灶址的木炭遗存鉴定结果显示, 灶址类型与薪材类型之间并无明显联系, 且不同时期灶址、甚至同一时段不同灶址的木炭组合均有明显差异, 指示了先民在采集和利用薪材时可能并未存在有意识的选择。
木炭年轮曲率统计结果显示, 榆属、杨属、槭属和圆柏属等变化趋势较为一致, 均以微弱弯曲为主, 其次为中度弯曲, 强烈弯曲的比例极少, 表明人群对以上植物主要采集利用枝干或者较粗的枝条部位。值得注意的是, 李属木炭含量出现持续降低, 且年轮强烈弯曲的木炭比例出现明显增加, 指示兴隆先民对李属木材的利用程度明显减弱, 并逐渐加重了对小枝条部位的利用。然而, 植物种子遗存中山杏果核的绝对数量和百分含量却显著增加。上述分析表明, 兴隆先民可能已经开始有意识对山杏灌丛进行保护和管理, 通过减少砍伐、选择性利用小枝条进行植株修剪, 以及大量利用其他非果树类植物以促进山杏植物的生长, 显示了早期黍粟农业人群适应和改造植被生态环境的方式和策略。
