牛河梁遗址与热河生物群申报自然与文化双遗产的可行性与价值评估

鲁 昊，陈智艺，柴 珺,3*，李佳镛，曲 哲

（1.北京大学考古文博学院，北京 100871；2.北京大学地球与空间科学学院，北京 100871；3.北京大学地质博物馆，北京 100871；4.北票鸟化石国家级自然保护区管理局，辽宁 北票 122199；5.北票市自然资源局，辽宁 北票 122199）

牛河梁遗址是“中国20世纪100项考古发现之一”，主要遗存有积石冢、祭坛、神庙、山台等构筑，属于大型祭祀类遗址。1983年考古工作者对遗址进行发掘后发现，牛梁河遗址是红山文化的代表，是其文明程度最高的体现[1]。牛河梁遗址中的建筑和文物体现的文明成果，例如天文历法、冶金技术、玉器形制、建筑风格、祭祀制度等，对周边文化产生了一定的推动作用，也对现代历史传承、文化传播、科学技术有积极意义[2]。2010年，牛河梁遗址成为首批23个国家考古遗址公园之一，牛河梁遗址也因此成了辽宁朝阳的重要城市名片，增加了这座城市的人文底蕴和历史内涵[3]。

热河生物群的研究至今已有150年的历史[4]，但直到20世纪90年代初期，对热河生物群的研究才逐渐成为古生物学和演化生物学的热点。热河生物群中的化石数量众多、类群多样、保存精美，近30年来对热河生物群化石材料的研究取得了大量具有国际重要影响力的学术成果。而对热河生物群古生态环境和热河生物群成员绝灭原因的研究，则为深刻理解生物与环境相互作用与协同演化过程提供了绝好的范例，进而有助于理解当今生态环境对现生生物的影响。

朝阳地区风景秀美、人杰地灵，既有属于红山文化晚期的牛河梁遗址，也发现了热河生物群化石，是一个同时具有自然与文化双重遗产属性的地方，这一点十分罕见。本文拟通过分析朝阳地区牛河梁遗址的文化遗产价值、热河生物群的自然遗产价值，以及二者之间的联系及其对当地科普旅游开发的价值，试论证以牛河梁遗址和热河生物群化石进行自然与文化双遗产申报的可行性。

1 牛河梁遗址基本概况

1.1 牛河梁遗址范围和地理位置

牛河梁遗址位于辽宁省朝阳市辖区内，位于辽宁与河北、内蒙古的交界处，即凌源市、建平县和喀喇沁左翼蒙古族自治县的交接处。遗址群分布在50 km2的半山地半丘陵中，占地范围约58.9 km2。因该地区地质结构复杂，仅山梁就有10余km，所以被称为“牛河梁”，多处遗址点都在这条山梁的山冈冈顶[5]。

牛河梁遗址中心范围地理坐标为北纬41˚15'～41˚23'，东经119˚26'～119˚35'，其中最重要的遗址点为第二地点和第五地点（图1）。牛河梁第二地点位于辽宁朝阳建平县牛河梁山梁南段的鞍脊形山冈上，是在遗址发掘区中发现遗迹单位最多、地层关系最为复杂的遗址点。第五地点和第二地点积石冢相距1 000多m，距离较近，遗址范围在辽宁凌源北镇前村东北方向的架子山山冈顶部，所以对这两个点的发掘是交叉进行的，发掘重心也一度向第五地点倾斜[6]。

图1 牛河梁遗址位置示意图（来源：作者自绘）

1.2 牛河梁遗址的研究现状

牛河梁遗址自1983年发掘到如今，不断有新的考古发现刷新人们的认知。其中女神庙和积石冢是红山文化最重要的考古发现，便于研究红山文化时期史前宗教寺庙和玉器文化[7]。位于第一地点的女神庙至今未进行正式发掘，但通过1983—1985年的3次试发掘已对女神庙的宗教性质和建筑形制有了一定的了解。女神庙为半地下建筑，是以南北方向为对称轴呈东西对称的多室建筑结构，用木骨泥墙，其中仿木结构和彩绘壁画能代表新石器时代最高的建筑技术[8]。女神庙目前所出土的遗物都是试发掘所得，人物塑像与动物塑像数量众多。最著名的牛河梁女神像，雕像技艺高超，在写实的基础上被赋予了神话色彩（图2）。庙中还出土了不少功能复杂的陶器墓葬品，出土的彩陶有“塔”形器片8片、折板1件、钵1件和器盖1件[9]。

图2 女神庙全景和牛河梁女神像头部（来源：文献[11]）

第二地点遗址内发现祭坛、灰坑、石墙、墓葬等遗迹，6个建筑单元划分为“四冢二坛”。一号冢出土的玉器数量最多，而四号冢内各种遗迹的叠压关系最为复杂[10]。第二地点出土了98件玉器，约占牛河梁遗址总数的50%；一号冢出土的玉器有75件，约占第二地点出土玉器的77%。在一号冢出土的75件玉器中，有67件为随葬品，随葬玉器的组合数量不一（图3）。

图3 随葬玉器（来源：文献[6]）

在1989—1996年发掘第二地点四号冢的过程中，发现了积石冢叠压筒形器墓的层位关系。四号冢中上层积石冢，3座冢体相互叠压，冢体结构多变，但缺少大型墓葬；下层积石冢墓葬方向东西排列,有碎石铺在墓葬上方，周围是成环状依次排列的陶质筒形器, 好似“圆坛”。第二地点下层积石冢与其上叠压的地层、墓葬方向和结构及筒形器的形制都有明显变化[11]。

大面积发掘牛河梁遗址第五地点是在1998—1999年，但早在1987年发掘第二地点时，发掘重心就逐渐偏移到附近的架子山，即第五地点遗址范围处。第五地点的地层堆积可分为上层、中层、下层堆积。上层堆积以积石冢和坛为主，3个建筑单元为“两冢一坛”，分别编号为Z1、Z2、Z3（图4）；中层堆积是碎石层与祭祀坑，碎石之下共有8个祭祀坑；下层是以灰坑为主的遗迹[12]。

图4 第五地点上层积石冢建筑单位平面图（来源：文献[12]）

1.3 牛河梁遗址的文化内涵

牛河梁遗址是红山文化的代表之一，对牛河梁遗址的深入发掘将有助于理解红山文化。红山文化发源于距今5 000～6 500年，文化分布范围在东北地区西部的热河，内蒙古中南部，河北北部，辽宁西部辽河流域老哈河、西拉木沦河、大凌河上游，在吉林西部也有一些发现。红山文化最早发现于1921年，1935年开始对内蒙古赤峰东山嘴红山后遗址进行发掘，1954年由考古学家尹达提出“红山文化”的定名。红山文化作为黄帝族的早期文明，是辽西地区最早发现的新石器时代文化，也是知名度最高、研究中华文明起源和民族融合最重要的文化。

20世纪80年代“中国文明起源”重大课题提出后，红山文化不断涌现出新的考古发现，逐步成为探索中华文明起源的研究重心之一[13]。在以保护为基础的前提下对牛河梁遗址进行发掘，将有可能成为揭秘红山文化的重要突破口。牛河梁遗址作为红山文化的代表，其研究成果对于深刻理解红山文化的内在价值、探究华夏文明早期起源和阐释中华文明多元一体的特点具有重要意义。

2 热河生物群基本概况

热河生物群发现于19世纪60年代，1928年由北大著名古生物学教授葛利普先生（Amadeus William Grabau）首先命名为“热河动物群”（Jehol Fauna）。新中国成立以来，我国地质古生物学家陆续对辽西地区开展了较为系统的研究[14]。1962年，顾知微院士首次提出了“热河群”（Jehol Group）和“热河生物群”（Jehol Biota）的概念并沿用至今[15]。20世纪90年代中期，随着大量古脊椎动物化石的发现和描述，标志着热河生物群研究进入了新的发展阶段[4]。

热河生物群中发现的古脊椎动物化石完整且精美，类群多样性丰富，可谓是世界级的化石宝库。近年来，对热河生物群的研究主要集中在以下4个方面：①恐龙向鸟类的演化；②鸟类羽毛和飞行能力的演化；③有胎盘哺乳动物的起源；④被子植物起源。此外，还有对两栖类、硬骨鱼类、昆虫等其他生物门类的研究，对热河生物群生物地层学、古环境、古生态等方面的研究也取得了丰硕的成果[4,14]。热河生物群中现已发现的数百种化石类群构成了一个完整的、复杂的陆生生态系统，丰富且完备的化石记录让我们得以了解1.2亿年前东北亚的生物组成面貌。

2.1 热河生物群化石的分布范围

广义的热河生物群包括了中国北方大部、蒙古、日本、朝鲜半岛、西伯利亚及哈萨克斯坦等地区，但狭义上主要指中国辽宁西部、河北北部、内蒙古东南部等核心产区[4]。热河生物群在辽西地区分布范围主要是广义的九佛堂组下部和义县组[4,16]（图5）。

图5 热河生物群化石产地范围及产出的地层层位（来源：作者自绘）

2.2 热河生物群埋藏特点与化石类型

热河生物群的化石多保存有软体组织，大多保存于火山凝灰岩或页岩夹层之中。火山凝灰岩层中保存着多个种类的水生脊椎动物和鸟类完整化石[4]，普遍认为是火山喷发造成的高温火山灰和有毒气体，加速了这一层位脊椎动物死亡和埋藏，而广泛分布的火山湖则为软体组织的保存提供了独特的沉积环境[17-20]。关于集群死亡的原因有学者认为是火山活动导致的水生生态系统崩溃，而非火山活动直接导致[21]，也有学者认为黄铁矿化在软组织化石化过程中起了重要作用[22]。综上而言，热河生物群的埋藏条件十分特殊，是全世界鲜有且重要的特异性埋藏化石储库，为古生物、古环境和古生态学的研究提供了重要的实证依据（图6）。

图6 热河生物群典型化石（来源：文献[4]）

热河生物群中保存了大量罕见化石，主要是软体组织和一些细微生物结构，包括：①带有羽毛印痕的恐龙化石；②腹部保存卵泡的成体鸟类；③哺乳动物的毛发；④翼龙类的皮膜、皮肤及其软壳蛋化石；⑤昆虫的翅脉和口器。此外，还有体内保存多只爬行类幼体骨骼化石、单独保存的胚胎化石、四足动物腹腔中的胃容物化石等[4]。

目前，在热河生物群中已报道的化石包括叶肢介、昆虫、双壳类等无脊椎动物，鱼类、两栖类、恐龙类、翼龙类、鸟类、哺乳类等脊椎动物，和藻类、被子植物、裸子植物等重要的植物门类[4,14]。其中，类群最丰富、科学意义最为重大的主要是早期哺乳动物、鸟类和蜥臀目恐龙。

3 牛河梁地区文化遗产价值分析

3.1 牛河梁遗址历史与科学史价值

牛河梁地区的文化遗产价值主要体现在牛河梁遗址中。牛河梁遗址规模巨大，出土的遗存众多，是中国最先进入文明社会的象征，对研究中华文明起源有重大意义，将中国古代历史向前推进到5 000年前。牛河梁遗址发现的一系列考古的成果对研究中国上古史、建筑史、思想史、美术史、宗教史等提供了宝贵资料。

牛河梁遗址可以被称为“古国首都”。冢坛结合，反映的是天地人交泰，体现古代精神文明家园的内涵；庙台结合，敬祖保民，敬的是远祖，庙里的祖是远祖，冢里的祖是近祖。冢庙坛台相结合，就是用这些遗迹和遗物把人们组织起来，一同步入文明社会形成精神家园。中华文明注重精神的力量，想要步入文明阶段、解开社会矛盾，就主要围绕祭祀这一精神手段展开。通过祭祀化解了矛盾，共同进入文明时代。牛河梁遗址就是将分散的祭祀变为集中祭祀，从而达到稳定社会秩序的结果。

牛河梁遗址的科学史价值体现在其天文学的记录中[23]。在以农业生产为主的古代社会而言，农业生产离不开先进的天文历法知识。牛河梁遗址第二地点的冢坛方位是根据雨水季节北斗斗纲建造的，还参考了谷雨季节日出和雨水季节日落方位。以自然历为参考，还增加了太阳节气和北斗运作方位作为牛河梁农业生产的依据[2]。

第三号冢位于第二地点的中心位置，即著名的三重圆坛（图7）。三重圆坛由淡红色圭状石桩搭建而成，是3个相叠的同心圆，剖面呈拱形。天文学家冯时研究指出:这是目前发现最完整的盖天宇宙论图解—“盖天说原始三横图”[23]。圆坛的外形拱式代表天穹，三圆环最外圈表示冬至日道；中圈表示春分和秋分日道；内圈表示夏至日道。石坛的三衡是淡红色的圭状石，表示黄道。牛河梁的三重圆台不仅描述了一整套宇宙理论，也准确地表现了两分两至节气的时间，是中国最早的天文学研究的实物资料。这表明牛河梁遗址代表的红山文化时期，古人在天文观测方面已经达到了较高的水平[2,23]。

图7 三重圆坛（来源：文献[24]）

第十三地点的金字塔建造是牛河梁遗址在西南方的中心遗址，和第一地点的女神庙、庙后大型方台共同构成牛河梁遗址的主体建造。金字塔作为天文祭祀台是以赤道为坐标，也是由三重圆台搭起。外圈和中圈中间的护坡石表示北斗斗魁运转轨道；中圈和内圈中间的台阶表示北斗斗柄运转轨迹；内圈表示北极天区。这一重大发现，让我国古代有天文观测的历史一下子被推进到5 500年前。

3.2 牛河梁遗址的突出普遍价值

牛河梁遗址在出土了众多考古学遗物遗址的同时，也传递出其他学科的知识，是中华文明起源的象征。它代表了5 000多年前发源于中国东北地区的红山文化，其建筑遗存和玉石器物体现了中华文化早期文明阶段的精神风貌，反映了新石器时期人类价值观的交流，对后世的建筑布局理念产生了深远影响，符合《保护世界文化和自然遗产公约》(Convention Concerning the Protection of the World Cultural and Natural Heritage)中世界文化遗产的第2条：“在一段时期内或世界某一文化区域内人类价值观的重要交流, 对建筑、技术、古迹艺术、城镇规划或景观设计的发展产生重大影响”。牛河梁遗址群内发现的女神庙、祭坛、积石冢等标志性建筑，是不同于其他时期的罕见祭祀类建筑，具有历史科学价值，符合《保护世界文化和自然遗产公约》中世界文化遗产的第4条：“可作为一种建筑或建筑群或景观的杰出范例，展示出人类历史上一个或几个重要阶段”。积石冢内的墓葬随葬有大批精美但易损的玉器，具有红山文化特征和牛河梁地域特色，这一完整的玉器礼制影响了周边文化发展，符合《保护世界文化和自然遗产公约》中世界文化遗产的第5条：“可作为传统的人类居住地或使用地的杰出范例，代表一种（或几种）文化，尤其在不可逆转之变化的影响下变得易于损坏”。综合而言，牛河梁遗址的突出普遍价值符合世界文化遗产的定义，具备申请的世界文化遗产的潜力。

4 牛河梁地区及邻区热河生物群自然遗产价值分析

牛河梁遗址正位于热河生物群的保护范围之内，因此牛河梁地区同时具有文化遗产和自然遗产。自然遗产价值主要由热河生物群体现，特别是临近牛河梁遗址的凌源市，发现了大量古生物化石。喀喇沁左翼蒙古族自治县也有恐龙类化石发现，如，在大城子镇发现的喀左中国暴龙（Sinotyranosaurus kazuoensis）（图8）。

图8 喀左中国暴龙（Sinotyranosaurus kazuoensis）（来源：文献[14]）

4.1 热河生物群在生物演化中的意义

热河生物群包括了绝大多数中生代向新生代过渡的生物门类[13]，近十几年来，又有大量珍稀化石相继产出。丰富的化石保存数量和精致的化石保存质量，对研究重要生物门类生物多样性、早期演化、生物与环境演变、古地理与古生态演变等方面具有重要意义。目前属于辽宁朝阳市下辖范围内的化石属种名录如表1所示。

表1 朝阳市下辖范围内的化石属种名录

续表1

4.1.1 哺乳动物早期辐射演化

目前在热河生物群中发现的哺乳动物有13属15种，这些保存完整的哺乳动物化石为研究中生代时期哺乳动物的早期辐射演化提供了重要信息[25]。这些哺乳动物包含了冠群哺乳动物3大支系中的2支，也包含更早分化的支系，为有胎盘类和有袋类哺乳动物在新生代中的繁荣发展打下了基础，对于理解冠群哺乳动物的起源也有重要意义。其中在凌源大王杖子乡发现的哺乳动物化石攀援始祖兽（Eomaia scansoria），类别为真兽类，产出层位属于义县组（图9）。始祖兽是已知最早的真兽类，将真兽类—也即包括人类在内的有胎盘哺乳动物的出现时间向前推进至早白垩世，是生物演化关键环节的直接证据。攀援始祖兽的发现还表现出适应树栖的形态特征，为研究哺乳动物生态多样性提供了信息来源[4]。

图9 攀援始祖兽（Eomaia scansoria）（来源：文献[4]）

4.1.2 被子植物早期演化

被子植物，也被叫作有花植物，是目前植物界中类群最繁盛的一种。牛河梁遗址附近的凌源地区发现的被子植物化石有中华古果 （Archaefructus sinensis），类别为被子植物门-古果科，产出层位是义县组（图10）。中华古果处于裸子植物向被子植物的最初演化阶段，已经具有了花的繁殖结构，但却没有发育花瓣和花萼，是一种原始的花。中华古果的发现为研究被子植物起源和早期演化起到很大的推动作用[26]。

图10 中华古果（Archaefructus sinensis）（来源：文献[4]）

4.1.3 其他生物早期演化

除了哺乳动物、被子植物等重要化石，还在辽宁省凌源市发现有一些其他罕见化石（图11），如属于鳞龙次亚纲有鳞目的凌源潜龙 (Hyphalosaurus lingyuanensis)、两栖纲有尾目的中华胖螈（Pangerpeton sinensis）、属于节肢动物门甲壳纲的奇异环足虾（Cricoidoscelosus aethus）等。这些生物的发现，表明在1.21亿年前的牛河梁地区附近，曾经存在着完整的湖泊生态系统。这些生物通常处于食物链的中下端，对于人们了解热河生物群的古生态结构具有重要的意义。

图11 其他罕见化石（来源：文献[4]）

4.2 热河生物群的突出普遍价值

牛河梁遗址邻区的热河生物群中发现了大量具有重大生物演化意义的化石。在牛河梁邻区的凌源发现的攀援始祖兽、中华古果分别代表了有胎盘哺乳动物和被子植物的起源阶段，代表了生物演化过程中的重要阶段，符合《保护世界文化和自然遗产公约》中世界自然遗产的第2条：“构成代表进行中的重要地质过程、生物演化过程以及人类与自然环境相互关系的突出例证”。多门类古生物化石的发现构成了完整的食物网，陆生生物、水生生物、树栖生物等的发现，表明当时的辽西地区的生态多样性很高，是中生代陆相生态系统的缩影，符合《保护世界文化和自然遗产公约》中世界自然遗产的第3条：“突出代表了陆地、淡水、海岸和海洋生态系统及动植物群落演变、发展的生态和生理过程。” 综上所述，牛河梁遗址邻区的热河生物群符合世界自然遗产的定义，具备申报世界自然遗产的潜力。

5 申报自然与文化双遗产的可行性讨论

牛河梁遗址分布范围属于辽宁与河北、内蒙古的交界地区，地质结构复杂。狭义上的热河生物群分布于辽宁西部、河北北部、内蒙古东南部等核心产区[4]，主要产地是辽宁凌源、北票、义县等地区。与牛河梁遗址保护区位置相近的化石产地有凌源无白丁、凌源大王杖子乡、喀喇沁左翼蒙古族自治县大城子镇，而且他们同属于红山文化遗址范围（图12）。在牛河梁地区及附近同时出现文化遗产和自然遗产资源，在国内较为少见。

图12 红山文化遗址范围、牛河梁遗址范围和附近的热河生物群化石点范围（来源：作者自绘）

文化遗产方面：①女神庙、祭坛和积石冢是部族集中祭祀的体现，是早期先民社会融合、凝聚力增强以及建立文化认同的缩影，符合世界文化遗产中对“在一段时期内或世界某一文化区域内人类价值观的重要交流”的定义；②参照北斗运作方位制定的天文历法以指导农业，正是古代先民智慧的体现，此特点符合世界文化遗产中对“在一段时期内或世界某一文化区域内人类价值观的重要交流”以及 “可作为一种建筑或建筑群或景观的杰出范例，展示出人类历史上一个或几个重要阶段”的定义；③积石冢内保存精美的玉器独一无二，与较晚出现的三星堆玉石器存在显著差别[27]，承载着红山文化及牛河梁地区的特色，是不可再生的珍贵财富，符合世界文化遗产中对“可作为传统的人类居住地或使用地的杰出范例，代表一种（或几种）文化，尤其在不可逆转之变化的影响下变得易于损坏”的定义。而牛河梁国家考古遗址公园、女神庙展馆等场所的建立，可以让人们更好地了解牛河梁遗址历史，了解红山文化，有很好的教育意义。考古遗址公园既可更好地保护牛河梁遗址群，又可使其与朝阳地区的自然风光相结合，便于人们观光游览。合理开发利用，带动当地人文产业发展，推动经济增长。牛河梁遗址普遍价值的研究不光为牛河梁地区的申遗之路做铺垫，也对红山文化传播、旅游产业开发提供科学依据。

自然遗产方面：①攀援始祖兽作为有胎盘哺乳动物的早期代表，中华古果作为开花被子植物的早期代表，在揭示生命演化关键事件中扮演着重要角色，符合世界自然遗产中对“构成代表进行中的重要地质过程、生物演化过程以及人类与自然环境相互关系的突出例证”的定义；②由热河生物群多门类化石所体现出来的多生态系统，以及其罕见的化石埋藏、保存机制，更是为了解早白垩世东北亚生态系统、动植物群落的变化特征提供了极佳的实证材料，符合世界自然遗产中对“突出代表了陆地、淡水、海岸和海洋生态系统及动植物群落演变、发展的生态和生理过程”的定义。此外，在牛河梁地区附近发现的哺乳动物化石及植物化石，保存精美，毛发或叶片脉络清晰可见，既具有极高的科学价值，又具备科学传播、美学欣赏的功能，更增加了其突出普遍价值。

辽西地区是中国现代考古学的开始地之一，也是研究中华文明起源及早期文明进程的重要区域。一方面，牛河梁红山文化遗址是辽西地区考古工作的重点；另一方面，热河生物群的研究同样是以辽西为重点，而在辽西范围内靠近牛河梁的凌源地区也是热河生物群的研究重点。这标志着不管作为文化遗产还是自然遗产，它们都有同样的历史传承和文化认同，牛河梁遗址和热河生物群共同联合申请世界自然与文化双遗产具有明显的优势和潜力。