人类与环境的关系论文精选6篇范文环境保护论文社会学论文Word文件下载.docx

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龙山文化;

古环境变迁;

Rb/Sr值;

　　RelationshipofPaleo-environmentandHumanActivityRecordedbytheStrataofWangwanSiteinLuoyang

　　LIZhongxuanZHAOYuqiongJIAOShixing

　　SchoolofUrbanandEnvironmentalScience,XuchangUniversitySchoolofResourceandEnvironment,AnyangNormalUniversity

　　Abstract：

Usingtheenvironmentalproxiesofgrain-size,frequencysusceptibilityandcontentofheavymetalelement,therelationshipofhumanactivitiesandpaleo-environmentoftheWangwansiteinLuoyangisdiscussed.TheresultsshowthatthesamplesoftheLongshanculturelayeraremainlydepositedwithsiltyloess,andthelowervalueoffrequencysusceptibility（mean11.9%）andthelowervalueofRb/Sr（0.）indicatethattheregionwasdominatedbystrongwinterwindintheearlyLongshanperiod（phaseIIIofWangwansite）,andthewinddustaccumulationwasofprevalence.ClayisthemaincomponentsoflayerintheErlitoucultureperiod.Theclimatewaswarm-wetbyindicatorsofthehigherfrequencysusceptibility（mean12.3%）andhighervaluesofRb/Sr（0.81）reflectingastrongsummermonsoon.Correspondingly,thehighintensityofhumanactivitiesrepresentedbythefireregimeintheErlitouperiodcontrastedtotheLongshanperiod.And,thetoolswerealsoimprovedfromtheLongshantotheErlitouperiod.

　　0引言

　　人类历史可以理解为可变环境与社会系统之间的相互作用的过程[1]．从南美洲巴塔哥尼亚的巨型动物猎人到北美查科峡谷的神秘文明，甚至是玛雅人或偏远海洋岛屿的定居者，诸多事实都在强调逆向环境变迁下的社会决策对史前社会发展的重要性[2]．世界上许多地区自第一次存在定居者后经历了多次气候变迁，探究定居者如何应对灾害气候对现代社会的永续发展有借鉴意义．

　　环境考古学一般用地层测年、孢粉组合、种子浮选、元素示踪、同位素含量等第四纪环境学方法提取文化地层中的环境和人类活动信息，重点关注人类活动内容和社会结构特征，而文化演替机制更是一个值得关注的主题．气候可以通过影响人类食物和水的供给调控社会的发展进程，然而仅仅从气候变迁视角阐释文化更替则过于简单[3]．虽然文献中有许多例子表明某些文明在环境变迁中出现衰落[4]，但这些案例不足以支撑气候变化是文化偏好、社会决策以及资源利用的主要动力[5].

　　洛阳盆地自仰韶文化时期开始就是河南新石器文化的核心区，尤其是盆地西部的王湾三期文化类型，代表了河南地区龙山文化的肇端[6]．根据出土器物分析，王湾三期文化类型是晋南三里桥文化、漯河郝家台文化以及南阳屈家岭文化的相互融合的产物[7]．同时，洛阳盆地在龙山时期的陶器类型还包括山东海岱地区、陕西关中地区的夹砂黑陶类型[8]．表明洛阳盆地在龙山文化时期是我国北方新石器文化的重叠区．

　　洛阳盆地在龙山时期同我国华北地区一样，气候总体特征是温暖而干旱[9]，农业适宜性已不比仰韶时期的高温高湿气候，却存在多重文化集聚并存的局面．此前关于王湾遗址的研究文献多从考古学的视角对新石器晚期的社会结构进行探讨[7,8]，尚没有该遗址文化地层古环境信息解译的相关研究．本文基于王湾遗址地层剖面的粒度、磁化率、重金属元素和Rb/Sr指标，尝试讨论该区在龙山时期和二里头时期的古环境背景与生业经济的相互关系，为洛阳盆地的文明探源研究提供基础资料．

　　1研究区域概况

　　如图1所示，王湾遗址位于洛阳盆地西部边缘涧河南岸的一级阶地的王湾村西北，遗址总面积约0.8hm2，遗址文化地层涵盖仰韶晚期、龙山期早期和二里头时期，文化地层厚度在1.3～2.8m之间，其中王湾三期文化地层属于龙山早期文化类型（约4.8～4.5kaBP）[10].

　　图1王湾遗址的地理位置

　　在地貌类型上王湾一带属于崤山支脉的黄土丘陵区，遗址坐落于涧河南岸的一级侵蚀阶地上．从地貌区位上，遗址处于从丘陵向平原的过渡地带符合早期农耕聚落的区位选择特征．王湾遗址周边地区存在多级黄土台地，遗址所在地势平旷，适合小规模的种植业．研究区域年均降水量约620mm，年均气温14.5℃（1980-2010年），年均无霜期210d，适合发展旱作农业．尽管龙山时期的气候转凉变干，从已有文献研究数据可以推断[11]，龙山早中期的温湿指标高于当下，加之王湾遗址毗邻涧河，土质肥沃、地势平坦、灌溉便利，适宜发展耕作农业．

　　2样品与测试方法

　　2.1剖面特征

　　本次采样剖面位于王湾村西北涧河东南岸，该剖面地层多为风尘黄土堆积所致，地层质地紧密、直立性好、间有钙质结核，黄土特征明显．该剖面深度171cm，本次采样自下向上不等距采样共37个．根据剖面土层性质将剖面分为：

A层（0～38cm）浅黄色次生黄土层；

B层（38～58cm）暗褐色堆积层；

C层（58～105cm）棕褐色土壤层；

D层（105～141cm）次生黄土层；

E层（141～171cm）浅黄色黄土状土堆积层．各地层性状特征见图2.

　　图2王湾遗址地层土壤剖面图

　　剖面沉积层现描述如下：

A层（0～38cm）淡黄色次生黄土，人工干扰痕迹明显，本层沉积物结构较疏松，含大量植物根系和虫洞．B层（38～58cm）暗褐色堆积，有机质含量较多，壤化程度高，夹有红烧土屑和1～2cm的钙质结核，因含一定比例细砂而质底较疏松；

C层（58～105cm）棕褐色土壤，黏土含量高，质地较硬，疑似钙质淋溶集聚层．根据考古发掘文献记录本层位属于二里头文化早期沉积（约3.8kaBP.）[10];

D层（105～141cm）次生黄土，夹有较多陶片和炭屑，人类活动痕迹明显，应为龙山早中期的堆积（4.6～4.5kaBP.）[10];

E层（141～171cm）浅黄色黄土状土堆积，土层硬度大，结构致密．本层夹有黑色陶片和大量红烧土，疑似仰韶文化与龙山文化过渡层．

　　2.2样品采集

　　采样剖面深度171cm，自下向上不等距采样共37个．其中，A层采样7个，B层采样7个，C层采样8个，D层采样8个，E层采样7个．样品经过风干研磨后在许昌学院资源环境系环境分析实验室进行重金属元素含量和磁化率指标的测试．

　　2.3样品测试

（1）粒度测定．取开挖样品0.6g，加入10mL10%HCl在马弗炉中加热到80℃，静置24h；

用蒸馏水洗涤后，加入10mL10%H2O2，加热到60℃让有机质充分消解，静置24h；

用蒸馏水洗涤后，加入（NaPO3）6，静置24h．经超声波震荡后上机测试．测试仪器为马尔文公司产Mastersizer2000.

（2）金属元素测定．重金属测试中使用到的仪器是美国产的ThermoScientificNitonX射线荧光重金属测试仪．测试过程为：

（1）室内风干的土壤样品研磨至100目，取12g样品装入专用塑料杯并用保鲜膜密封；

（2）开机后选择非原位土壤样品，仪器进入自动校检和自动标定后进行样品试测，待试测结果符合对应元素标准区间后开始进行样品测试．

　　（3）土壤磁化率测试使用BartingtonMS2便携式磁化率仪．室内风干土样研磨至100目，每个样品取10g装入干净的样品盒进行上机测试．先测出每个样品的高频磁化率（4.65kHz）和低频磁化率（0.465kHz），然后用公式：

频率=（低频-高频）/低频100%计算出频率磁化率值．

　　3测试结果

　　3.1沉积物动力特征

　　尽管有人类活动的干扰，但遗址地层的粒度和地球化学等数据仍是获取该文化时期古环境背景的重要手段[12]．王湾剖面地层的平均粒径见表1.

　　表1王湾遗址剖面沉积物平均粒径分布

　　二里头遗址文化地层的平均粒径介于0.1～22.7m，均值7.9m、极值差22.6；

沉积物搬运动力为较弱冬季风，相对稳定．龙山文化层平均粒径介于13.2～52.5m，均值34.1m、极值差39.3；

沉积动力为强冬季风但动力波动较大．仰韶晚期地层平均粒径介于10.4～43.6m，均值26.5m、极值差33.2；

沉积动力较龙山文化期弱且波动亦较小．

　　3.2频率磁化率和Rb/Sr

　　频率磁化率一般认为是在变化的外磁场下被测样品的磁化率变化，它对细小磁颗粒（d0.03m）反应敏感，而细小磁颗粒是成壤作用的产物．因而频率磁化率大小被认为是化学风化环境强弱的代用指标[13]．图3显示，二里头文化层频率磁化率范围10.2%～13.1%，均值12.3%，标准差0.93；

龙山文化层频率磁化率范围10.6%～13.8%，均值11.9%，标准差1.03；

仰韶文化地层10.6%～12.8%，均值11.3%，标准差0.82．表明研究剖面地层在二里头时期成壤作用较强但外环境波动较大，龙山文化时期的化学风化强度弱于二里头时期且外环境不稳定．仰韶文化期样品未覆盖整个文化层，数据相对片面；

但现有数据显示化学风化环境弱而且其风化环境比较稳定．

　　图3王湾剖面频率磁化率和Rb/Sr变化

　　Rb/Sr比值是根据Sr2+流失率间接指示化学风化环境的指标．图3表明，王湾剖面地层在二里头文化时期的Rb/Sr值处于高值区间（均值0.81）化学风化强度高于龙山文化时期（Rb/Sr均值0.），显见Rb/Sr值指示的剖面沉积环境与频率磁化率记录的外环境条件类似．

　　综合王湾剖面沉积物样品的粒度、频率磁化率和Rb/Sr值环境指标可知，王湾遗址剖面地层在二里头文化时期化学风化强度较大、指示温湿的气候特征；

龙山文化时期盛行强冬季风，化学风化强度弱于二里头时期，指示了相对干旱的风化环境．仰韶文化晚期的频率磁化率和Rb/Sr变化与龙山时期特征接近，而且粉砂级风积物也表明该期冬季风较强，气候特征与仰韶文化早中期区别较大．

　　4讨论

　　4.1王湾遗址龙山时期古环境与人类活动

　　多元素追踪分析是揭示遗址地层与人类活动关系的重要方式[14]．研究认为，轻量元素如K、Ca、Na、Mg、P等元素痕迹多与生活区域的相关，而重金属元素追踪多涉及生产以及某些生活功能区[15]．表2是王湾遗址剖面三个文化地层金属元素的分布情况，As、Fe、Hg三元素含量差值较小，表明该遗址三个文化期在用火强度和生活器物的使用记录差异不大．Pb、Cu含量在王湾剖面三个文化层中存着明显差异，对该剖面的古人类活动有指示意义．Pb可以指示古文化遗址中碳屑、生活器物、居所等环境过程，而Cu元素对垃圾场、手工作坊和动物骨骼有显着指示功能[16]．龙山文化层的Pb含量均值为17.7mg/kg，其含量低于二里头文化地层但高于仰韶文化地层，表明该文化层中的碳屑、器物碎屑等遗存含量少，指示了相对较弱的人类活动强度．该时期Cu含量为29.1mg/kg，在三个文化层中含量最低．表明该文化地层残留的人类生活废弃物和骨类碎屑遗存较少．根据该地层Pb、Cu元素含量变化可知本期人类活动强度属于中等偏低水平，而且As、Fe、Hg三种元素的含量在本文化期的含量均处于仰韶和二里头地层之间，均暗示该时期生活在王湾地区的生产生活等人类活动处于较低水平，这可能与当时的水热指标明显下降有关．

　　表2王湾遗址剖面样品的元素含量均值

　　从王湾遗址各文化层出土的生产工具和器物看（表3），龙山时期的生活遗迹数量最多达到13处，渔猎工具如石簇、骨簇、石镖等也是三个时期最多．从饮食器物的数量看，龙山期处于三个文化时期的中间水平，表明该遗址居住的人口数量逐步增加．石质工具在本文化层最多，表明龙山文化时期的农业生产在很大程度上仍然依赖石器工具，生产力水平继承了仰韶晚期的水平．渔猎工具也是三个文化期中最多的，暗示王湾地区在龙山期居民生业的类型除了旱作农业外还包括一定量的渔猎活动来满足日常生活需要．本文化地层的频率磁化率和Rb/Sr值表明，本期属于相对干旱的气候期，故此该遗址先民的旱作农业受到气候条件限制而从事一定的渔猎活动以弥补农业生产的不足．

　　表3王湾遗址文化地层出土的器物类型与数量[10]

　　4.2二里头时期古环境与人类活动

　　二里头文化层中的Pb含量均值为21.1mg/kg在三个文化层中含量最高，该地层的碳屑以及生活器物的碎屑物含量较高．表明该文化时期王湾先民有较高强度的生产生活遗存记录，既反映了器物制造等生产活动的活跃也指示了人们生活空间的扩大．二里头文化地层的Cu含量为31.1mg/kg，低于仰韶文化层但高于二里头文化层，表明本文化期的动物骨骼遗存含量高于龙山时期，暗示着该期先民饲养动物数量较龙山时期有所提高．

　　表3显示，二里头文化地层的石质农具遗存数为8件少于龙山地层的17件，渔猎工具和装饰器物数量基本和龙山时期持平，表明二里头时期王湾居民使用石器的数量有所减少但居民对温饱外的装饰器物的需求量没有显着上升．而本期文化地层较龙山文化地层饮食器物的数量增加了72%，表明二里头时期王湾遗址的聚落规模有较大幅度提高．根据前述的频率磁化率和Rb/Sr环境曲线的变化特征，二里头时期的水热条件明显好于龙山时期利于发展旱作农业和稻作农业．研究认为，嵩山周边地区在二里头时期的农作物除了粟、黍、豆、稻外还引进了小麦[17]，而养殖业则引进了绵羊和黄牛等家畜类型[18]．早期种植业和家庭畜牧业生产出现多元化特征，农作物产量的提高和多样的养殖业有利于人口增加和聚落规模的扩大．

　　4.3遗址地层记录的古环境与人类活动的关系

　　根据王湾遗址文化地层样品的测试结果，龙山文化层样品主要以粉砂质黄土为主，结合频率磁化率值（均值11.9%）和Rb/Sr低值（0.）可以认为，研究区域在龙山早期（王湾三期）为强冬季风支配下的弱化学风化环境，风尘堆积作用相对活跃．二里头文化层样品测试结果表明，该时期沉积物主要成分为黏土，频率磁化率（均值12.3%）和Rb/Sr比值为0.81反映了夏季风较强而冬季风较弱的暖湿气候条件下的风化环境．与之相对应，龙山文化地层出土的器物和反映人类活动强度的重金属元素如Pb、Cu、As、Hg含量也出现相应的波动．表2和表3中数据显示，二里头时期王湾遗址的人口规模大于龙山时期，而且石器工具减少、家畜饲养量有所增加，表明二里头时期先民生产活动强度的提高与适宜的气候条件有明显的对应关系．同样，生产工具类型和数量在三个时期的变迁亦表明，龙山文化期的干凉气候对社会生产力水平和生业结构有显着的限制作用．

　　5结论

　　根据洛阳王湾遗址地层的频率磁化率和Rb/Sr比值等古环境指标，王湾地区在龙山时期的冬季风势力较强，风尘堆积作用活跃且地层的成壤作用较弱；

而二里头时期的气候则夏季风势力较强，地层土壤化强度较高，暖湿的气候条件利于旱作农业的发展．本遗址出土的生活类器物以及Pb、Cu、As、Hg等人类活动示踪元素数据表明，王湾地区在二里头时期人们的活动强度高于龙山文化时期．另外，遗址出土的木柄石质工具类型和数量组合反映了二里头时期的生产力水平高于龙山时期，人们还通过引进小麦、黄牛等方式促进农业经济的多样化，进而提高社会系统的恢复弹性．可见，灾害性气候迫使史前社会在逆境下通过改进劳动工具和推进农业经济的多样化提高社会的生存弹性，进而实现社会的可持续发展并酝酿新的文化形态．

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