文化遗址区古土壤特性及古环境研究进展

分析古土壤性质是获取古环境信息的重要手段,通过研究文化遗址区古土壤性质来反映古环境和古人类活动日益成为国内外研究的热点。系统地总结了近年来国内外文化遗址区古土壤的土壤粒度、土壤微形态、土壤元素、土壤磁化率、多环芳烃、动植物遗存等在考古应用方面的研究进展,结果表明上述研究方法有效地反映古环境信息和古人类活动。提出了应借鉴相关研究指标,进一步加强土壤学与考古学的结合,在此基础上丰富文化遗址区古土壤研究方法,加强对文化遗址区土壤的分类研究,逐步建立考古土壤学这一新的学科分支。

河南省典型淋溶土土系划分研究

在河南省选取8个典型土壤剖面,对其进行景观特征、剖面形态学特征的描述及其理化性质的分析,并确定其在土壤系统分类(Chinese Soil Taxonomy)中的归属,结果表明,供试土壤归属于壤质混合型石灰性温性普通简育干润淋溶土、壤质混合型非酸性温性斑纹简育湿润淋溶土、黏壤质混合型温性斑纹钙积干润淋溶土、黏壤质混合型温性普通钙积干润淋溶土、壤质混合型石灰性温性普通简育湿润淋溶土和壤质混合型非酸性温性普通简育湿润淋溶土等6个土族;并在此土族基础上,根据土系划分规则和河南地区淋溶土诊断特征及构型特征,尝试提出"土系对比检索逻辑图"以阐述土系参比划分的逻辑过程。通过对比,可将8个典型土壤剖面划分为7个土系:汤阴系、汲水系、神沟系、尚庄系、侯集系、枣林系和尚店系。

仰韶文化遗址区古土壤色度特征及其气候意义

土壤可有效记录和收集环境信息,文化遗址区内的土壤包含了丰富的古环境信息,然而在诸多的研究中,对仰韶文化变迁与气候变化之间的关系研究较少,缺乏定量科学依据。为了探讨土壤色度指标的气候意义,半定量的恢复仰韶文化时期的气候环境状况,在河南仰韶村遗址选择1个含人类遗迹的文化剖面和1个没有人类扰动的自然剖面进行对比研究,利用日本CM-700d分光测色仪分别测试2个研究剖面土壤色度指标(亮度、红度、黄度),并与剖面的磁化率、粒度特征进行综合分析,探讨仰韶文化时期的古气候变化。结果发现:色度等各气候指标都能一定程度上科学地反映古气候变化,但仅根据某一种气候替代指标推导气候结果是片面的,只有综合考虑多项气候替代指标,才能够准确合理地重建气候的变化过程。色度指标沿剖面呈有规律的变化,文化剖面L*、a*、b*各指标值随剖面深度加深数值呈增加趋势,自然剖面a*值随剖面深度加深呈增加趋势,而L*、b*指标值则呈减小趋势,同时色度各指标值可以与磁化率、粒度进行很好的结合。综合来看,文化剖面由于人类活动的干扰,气候的反演大致与自然剖面相对应,总体而言反映的气候环境信息大体相同,剖面从下向上可分为4个气候变化阶段,变暖期-干冷期-暖湿期-干冷期。这一结果也说明了暖湿的气候是文明繁荣发展的动因,而干冷的气候则会使文明走向衰落。

古人类活动对土壤发育的影响——以河南仰韶村文化遗址为例

选择在河南仰韶村文化遗址内,分别选取一个受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称文化剖面)和没有受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称自然剖面),通过分析和比较两个剖面中炭屑、各种氧化物含量和土壤发育指标数值,研究古人类活动对土壤发育的影响。研究结果显示,在古人类用火形成的灰烬层中,炭屑含量达到最大值2.38×105粒g-1,约为自然剖面最高值的12.35倍,这使得Si O2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Mg O和Na2O含量相对减少,均达到最小值,而Ca O、Mn O含量达到最大值,表明古人类用火产生大量含Ca和Mn物质;而在古人类居住形成的文化层中,除Si O2几乎无变化外,其余物质均出现最大值或达到波峰,表明古人类居住活动有利于各种氧化物的富集。文化剖面发育指标数值总体高于自然剖面,在文化剖面内,文化层和灰烬层的上覆和下伏自然土层中各种元素物质含量基本相同,表明古人类活动阻碍了各种元素物质向下迁移和聚集,使下伏自然土层保持在一个相对封闭的环境中,由此推测古人类活动基本阻碍了土壤发育进程。

河南仰韶村文化遗迹点分布特征研究

针对小尺度遗址区内遗迹点空间分布特征研究较少的问题,以河南仰韶村文化遗址为研究区,采用GIS空间分析方法,提取遗迹点的环境参数,统计分析得出其主要特征,并计算得出遗迹点的分布结构和地理集中度。结果显示,遗迹点高程一般为590～650 m,坡度为1.7°～5.1°,坡向值为112.5°～202.5°,距河流距离为250～350 m。这表明古人类选择生产生活地址时,通常选择坡度平缓、坡向以东南和南朝向为主、地势具有一定高度且距离河流稍近的区域。遗迹点空间分布结构类型为凝聚型,且地理集中度高,这表明古人类倾向于群居生活。

史前农业用地模型构建及运用——以河南仰韶村文化遗址为例

本文在河南仰韶村文化遗址,基于前人的史前土地利用碳循环模型的基础上,构建史前农业用地模型。它以50个已知遗迹点的环境参数(海拔高度、坡度、坡向、距河流水平距离)和仰韶文化时期的社会经济参数(人均用地面积、人均粮食需求量、粮食亩产量、休耕年限、耕作年限)作为输入数据,实现仰韶文化时期农业用地数量及分布的恢复。模型共有三个子模型,分别为农业用地需求子模型、遗迹点分布概率子模型和农业用地空间分配子模型。模型结果显示仰韶文化时期农业用地数量为411123平方米,主要分布于河流两岸,集中于坡度较缓的低地上,符合实际生产条件。

河南省土壤系统分类中典型土系简介

土系是我国土壤系统分类的最基层分类单元;而尽快建立健全覆盖我国各区域的典型土系是我国土壤系统分类的一项急迫工作。重点介绍河南省的土系建立情况,在222个典型单个土体的野外调查和实验测定数据基础上,依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》和《中国土壤系统分类土族和土系划分标准》,共划分了5个土纲,11个亚纲,22个土类和39个亚类,建立了187个土系,并以农业耕作区的21个典型土系为例,介绍了河南省土系建立情况。

单个遗址区古土地利用范围预测模型的构建——以河南仰韶村遗址为例

以河南仰韶村文化遗址为研究对象,选择海拔高度、坡度、坡向和距河流水平距离为自变量,以遗迹点和非遗迹点为因变量,采用二分变量逻辑回归法进行分析,建立古土地利用范围预测模型。结果显示古土地利用分布概率与海拔高度成正比,与坡度值、坡向值和距河流水平距离成反比,其中坡度和坡向的影响程度最为显著,这表明古人类选择土地利用范围时,优先考虑坡度和坡向。基于预测模型,生成古土地利用分布概率等级图,结果显示南部和东部概率高,这表明古人类选择土地利用范围时,优先考虑南部和东部。通过实地调查,并结合考古资料,发现南部地势平坦、引水便利,适合农业生产和居住,已在该区域发现大量遗迹;东部虽地势平坦,但取水不便,适合其他活动,已在该区域发现埋葬。预测结果与实际结果较为吻合,表明模型具有一定的科学性。

土壤微形态分析在考古应用方面的研究进展

古土壤微形态分析是获取古人类活动信息的重要手段,通过研究文化遗址区古土壤微形态特征反映古人类活动和古环境日益成为国内外研究的热点。总结近年来国内外文化遗址区古土壤微形态分析在考古应用方面的研究进展,结果表明土壤微形态分析能够有效地反映古人类活动和古环境信息。提出了应系统建立文化遗址区古土壤微形态特征的诊断指标体系,进一步加强土壤学与考古学的结合,在此基础上建立文化遗址区不同古人类活动区对应的土壤微形态特征数字图像库,丰富文化遗址区古土壤研究方法,提高土壤微形态分析在考古学领域的研究精度和准确度。