黄河流域全新世遗址区土壤研究进展

苟明忠

摘 要：黄河流域是古文明孕育、产生、发展的重要区域之一，其中下游地区普遍覆盖着第四纪的松散堆积物。已有研究表明该区域曾经历过多次气候剧烈变化。对黄河流域遗址区土壤研究，有助于弄清全新世时期该区域的环境演变和古人类活动等信息。近年来，对古文化遗址区的土壤研究日益成为国内外研究的热点。该文从土壤特性與环境变化、土壤特性与人类活动2个方面，简述了黄河流域遗址区古土壤的理化性质、微型态、年代学、孢粉、陶器、土壤遗存物等方面的研究进展，指出当前研究存在的问题，期望能够丰富该区域古环境、古文明的相关研究，为协调人地关系提供方向。

关键词：黄河流域；遗址；环境演变；人类活动；土壤特性

中图分类号 P544.4 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）17-0060-03

Progress of Soil Research in Holocene Site Area of Yellow River Basin

Gou Mingzhong

（Land and Resources College，China West Normal University，Nanchong 637009，China）

Abstract：The Yellow River basin is one of the important regions for the breeding，generation and development of ancient civilization.Previous studies have shown that this region has experienced many severe climate changes.Through the study of the soil of the Yellow River basin site area，it is helpful to find out the information of the environmental evolution and paleoanthropic activities of this region in the holocene.In recent years，the study of soil in the ancient cultural sites has become a hot topic at home and abroad.From the aspects of soil characteristics，environmental changes，soil characteristics and human activities，the research progress on the physical and chemical properties，micro-states，chronology，palynology，pottery and soil remains of ancient soils in the Yellow River basin site areas was briefly reviewed.This paper points out the problems existing in the current research and hopes to enrich the related studies on the ancient environment and ancient civilization in the region and provide a direction for the coordination of human-earth relations.

Key words：Yellow River basin；site；Environmental evolution；Human activities；Soil properties

古土壤记录着成壤时期的古气候、古地理环境条件。古土壤作为古气候的载体在国内外的第四纪环境研究中得到了广泛的应用[1～2]。全新世是与古人类文明紧密联系的时期，这一时期人类先后经历了石器时代和铁器时代，在黄河流域形成了许多古文化中心[3～4]。随着历史学、考古学、环境地学的发展，一大批文化遗址逐渐被发现并为相关学科的研究提供了丰富证据和大量材料。但对全新世的气候变化仍没有达成统一的定论，因此分析遗址区古土壤特性对重建全新世古环境、判断人类活动强度、解译古文明兴衰具有重要的意义。

1 土壤特性与古环境变化关系研究

俄罗斯土壤学家道库恰耶夫的成土因素学说认为土壤是地形、母质、生物、气候、时间和人为活动共同作用形成的。在自然成壤的作用下，不同的自然条件会发育不同性质的土壤。磁化率反映了沉积物中铁磁性矿物的含量，粒度则可以用来判别沉积物的物源、成因及其搬用介质和营力。而一些化学元素不仅指示沉积物的来源，也含有环境变化的信息。目前以土壤基本的理化性质如粒度、磁化率、微型态、色度等特征来揭示气候环境变化对土壤理化性质的影响研究已十分广泛[5～8]。遗址区的土壤不仅受自然环境的影响，也会受人类活动的扰动在一些土壤性质上产生变化。

1.1 土壤粒度、磁化率 在中国黄土高原的黄土-古土壤系列研究中，磁化率成为了同深海沉积物的氧同位素进行对比的可靠依据，气候暖湿期土壤对应磁化率的高值。霍俊杰等[9]对大荔人遗址的黄土-古土壤序列进行了系统的岩石磁学性质研究，发现频率磁化率能够更好的记录古环境信息。张振卿等[10]通过对殷墟遗址地区的古土壤上部磁化率进行分析，推测古土壤上部磁化率值急剧升高可能是环境暖湿造成。除了环境变化，洪水也会造成土壤中磁化率值升高。郑子星等[11]对青海喇家遗址古土壤分别进行了磁化率、粒度和化学元素分析，以为红色黏土层是古洪水作用。

1.2 土壤颜色 土壤的颜色指标包括红度、黄度和亮度，与气候环境状况密切相关。冯力威等[8]通过对仰韶文化遗址区古土壤的色度参数与粒度、磁化率等指标结合，重建了仰韶时期的古气候变化，并提出色度指标可作为重建古环境的代用指标之一。

1.3 土壤遗存物 土壤遗存物是反映当时外部环境的可靠证据。植硅石是高等植物吸取二氧化硅后沉淀在植物體内形成的，对保存下来的植硅石的种属、喜好分析可以判断当时的植物生存环境。姜钦华等[12]对河南颍阳遗址古土壤的植硅石研究发现植硅石类型以羊茅型为主，并且在当时已经出现了水稻的种植，说明当时该地的气候以温暖湿润为主。一些原本生活在地表或者地下的动物死亡后以化石的形式保存于土壤中，经过年代的测定，通过动物对生存条件的要求则可以推测当时的外部环境。胡松梅[13]等利用杨界沙遗址出土的大量动物骨骼化石估算了当地动物的种类以鼠类为主，推断当时的植被类型主要以半干旱半湿润的草原为主。

1.4 土壤地球化学 土壤中化学元素含量不仅受控于成壤过程中的物质搬运、化学风化、气候变化等作用，还同人类活动密切相关。不同的元素对环境的敏感程度和受淋溶程度各不相同，主要表现在元素含量和比值上产生差异。董广辉等[14]对青海长宁遗址沉积物的元素分析认为齐家文化与汉代之间的气候环境恶化是导致一些元素含量明显下降的主要原因。元素的化学风化参数常被用来判别沉积物所受风化作用的强弱，受风化作用强则代表相对暖湿的气候环境，反之则代表干冷的气候环境。李拓宇等[15]对临汾盆地陶寺遗址的全新世黄土剖面的Rb/Sr比值进行分析，发现各地层元素比值的变化和同时期洛川黄土-古土壤序列的元素比值变化一致，气候暖湿、植被条件较好的时期和人类文化的繁荣时期也相对应。

2 土壤特性与古人类活动关系研究

在古人类活动的地区，人类活动对土壤的理化性质和成壤过程会造成一定的影响。尤其在近代以来，人口的急剧增加和对资源的大规模开发利用使得土壤受到的人为影响越来越大。对古人类活动遗址区的土壤学研究可以指示古人类活动的强度和广度，通过与邻近未受人类活动的自然土壤比较，解读土壤性质变化原因成为了文化遗址区土壤学研究的热点。

人类的生活居住、燃烧、浸水、农业生产等作用会使土壤中某些元素含量和比值发生变化，燃烧植物残留的灰烬会增加土壤中有机质和其它元素的含量。已有研究表明，即使经过千百年时间的跨度，古人类活动对土壤作用的地球化学信息仍会保留在遗址地层内，查理思[16]、董广辉[17]分别对二里头遗址区和大阳河遗址的土壤化学成分进行分析，发现在古人类居住区和农作区，磷这一元素的含量相对较高。黄四平等[18]对遗址土壤的盐分分布规律进行研究发现，随着深度增加可溶性盐的含量减少，这与土壤水分密切相关，对遗址盐害治理提供了科学依据。

多环芳氢是煤、石油、有机高分子化合物等不完全燃烧后的产物，因此能够很好的指示古人类活动。李久海等[19]研究马家浜文化时期的水稻土发现多环芳氢的含量高于其它时期和母质层，是由该时期“刀耕火种”的工作方式和焚烧秸秆造成。

3 结语

土壤中蕴藏着巨大的历史信息，遗址区古土壤和人类活动具有密切的关系。目前在遗址区土壤中研究还存在许多问题，如重建遗址区域古环境时应注意选择自然土壤进行对比研究，减少人类活动对相关指标的影响。同时还应该加强多指标对比应用，更准确地重现古环境。对古人类文明的农业生产生活的研究能够更好的指导现代的生产实践活动。

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（责编：王慧晴）