2003年ICSU和UNESCO已將“全新世快速自然變化和環(huán)境災(zāi)變與人類的響應(yīng)”作為最新研究計劃[1-2]。研究表明,全新世環(huán)境的快速變化,不僅有自然環(huán)境演變,還有人類活動的交叉影響,如何研究自然和人文復(fù)合影響是一個復(fù)雜并有一定難度的科學(xué)問題。解決這個問題的理想途徑是:將典型的遺址地層與自然連續(xù)沉積地層作結(jié)合研究,而這正是我們過去的薄弱環(huán)節(jié)。近年筆者在參加四川省文物考古所主持的三峽庫區(qū)搶救性考古發(fā)掘中,發(fā)現(xiàn)忠縣中壩等遺址已具備了全新世人地關(guān)系高分辨率研究的理想素材。本文即是對國家自然科學(xué)基金重點項目長江三峽庫區(qū)全新世環(huán)境考古研究的工作總結(jié)。

1研究區(qū)概況

此項研究主要集中在對重慶市忠縣中壩遺址、豐都縣玉溪遺址、巫山縣張家灣遺址和雙堰塘遺址以及神農(nóng)架大九湖泥炭地層的環(huán)境考古研究。中壩遺址位于重慶市忠縣縣城以北4•5km的洽甘井河左岸沖積扇上,遺址東西長約350m,南北寬約140m,總面積約49000m2。由于河水對沖積扇右緣的常年沖刷,該遺址主體部分已成河床左側(cè)一座面積約7000m2的孤島,故稱“中壩”,遺址由此得名。該遺址由于具有從新石器時代→夏商周→春秋戰(zhàn)國→漢代→六朝→唐宋明清→近現(xiàn)代長達5ka的完整無缺的考古文化層[3],又因出土器物多達20萬件并發(fā)現(xiàn)數(shù)量極多的動物骨骼(在200多個探方中,僅在一個探方就發(fā)現(xiàn)20多萬件含哺乳類、鳥類、魚類、兩棲類和爬行類至少42個以上屬的動物骨骼等,故該遺址被評為1999年全國十大考古發(fā)現(xiàn)之一)。玉溪遺址位于豐都縣高家鎮(zhèn)金剛村長江右岸一級階地上,海拔153~175m,面積80000m2,遺址北隔玉溪河與玉溪坪新石器時代遺址相望,南依信號臺與石地壩商周遺址相臨,遺址中心地理坐標(biāo)為30°02′14″N,107°51′38″E。該遺址于1992年三峽庫區(qū)文物調(diào)查時發(fā)現(xiàn),1997年重慶直轄市成立以后,重慶市文物考古所曾于1998—2004年對玉溪遺址進行了較大規(guī)模的發(fā)掘,基本弄清了玉溪遺址文化內(nèi)涵及分布情況。研究發(fā)現(xiàn),該遺址地層具有從新石器時代玉溪下層文化早期→玉溪下層文化中期→玉溪下層文化晚期→玉溪上層文化早期→玉溪坪文化→唐宋→明清至近代長達數(shù)千年的自然和人類文化堆積,并具有蘊含眾多古洪水事件的自然淤積層。大九湖位于神農(nóng)架西端海拔1760m的山間盆地,面積約16km2,年平均溫度7•2℃,夏季最高溫17•1℃,冬季最低溫度2•4℃,年降水量1500mm左右,分布有成層的沼澤,并普遍埋藏泥炭,泥炭中富含孢粉化石,記錄了該區(qū)域環(huán)境演變的信息。李文漪等[4]、劉光?[5]、劉會平等[6]和何報寅等[7]曾對大九湖地層做過較詳細(xì)的孢粉研究,獲得了大量該地區(qū)全新世以來孢粉和植被序列與氣候波動變化的信息,表明這一地區(qū)是研究全新世自然環(huán)境和古氣候演變的重要地點。本項研究獲得的發(fā)現(xiàn)主要集中在以下4方面:遺址時空分布學(xué)研究、典型遺址考古地層學(xué)研究、自然沉積地層環(huán)境演變記錄與典型遺址地層古洪水事件對比研究和方法學(xué)研究方面。

2研究獲得的主要發(fā)現(xiàn)

2•1遺址時空分布學(xué)的研究

采用GIS空間分析方法,對重慶庫區(qū)舊石器時代至唐宋時期考古遺址時空分布特征從遺址的時間分布、平面空間分布和垂直空間分布3個方面進行了分析。采用神農(nóng)架大九湖舊石器時代以來連續(xù)沉積泥炭地層的孢粉記錄,并結(jié)合前人對歷史時期自然環(huán)境演變研究,對本區(qū)舊石器時代至唐宋時期自然環(huán)境背景進行了重建。通過考古遺址時空分布與自然環(huán)境的對比,對本區(qū)新石器時代至唐宋時期考古遺址分布的時空變化與自然環(huán)境演變、自然環(huán)境災(zāi)變的關(guān)系進行了探討。研究表明,重慶庫區(qū)舊石器時代至唐宋時期677處遺址時空分布的總趨勢是從西往東、從高往低逐漸增加的。遺址多沿江河分布,且在河流交匯的區(qū)域呈聚集狀態(tài)。史前的舊石器時代和新石器時代遺址分布高度明顯高于歷史時期。分析認(rèn)為:(1)各時代人類都需要選擇既靠近水源、又便于抵御洪水的河流1~2級階地為生存地點。全新世以來,受區(qū)域構(gòu)造抬升作用,河流相對下切,時代較早的史前遺址往往被置于較高的海拔位置。(2)重慶庫區(qū)地形起伏較大,在受河流側(cè)旁侵蝕與堆積形成的寬谷和階地才有更多適于古人生存的空間,故遺址多沿江河分布。(3)本區(qū)早期經(jīng)濟以漁獵和農(nóng)業(yè)為主,但在山地地區(qū)陡峭的地形限制了耕作業(yè)發(fā)展,而在河流交匯處地勢平坦,土地肥沃,魚類資源豐富,因而成為人們較為理想的耕作和漁獵場所。(4)本地區(qū)人類遺址時空分布變化受氣候條件影響較大[8]。根據(jù)對長江三峽地區(qū)考古的研究成果,在分析該地史前遺址分布情況的基礎(chǔ)上得出結(jié)論:三峽地區(qū)獨特的自然地理條件及其變遷,使得當(dāng)?shù)馗鱾€時期的人類主要是沿著沿河兩岸優(yōu)越的環(huán)境中生存和發(fā)展,環(huán)境的變遷對生存地點的選擇產(chǎn)生著重要的影響。遺址數(shù)量的增加反映著自然環(huán)境的適宜,而遺址數(shù)量的減少正是洪水等自然災(zāi)害影響的結(jié)果[9]。湖北舊石器時代至戰(zhàn)國時期1362處遺址時空分布的總趨勢是從西往東、從高往低逐漸增加的。舊石器時代海拔50~500m的遺址數(shù)占當(dāng)時遺址總數(shù)的78%,而新石器時代至戰(zhàn)國時代71%~95%的遺址分布于0~200m的海拔區(qū)。該區(qū)遺址時空分布變化主要受兩方面影響:一是各時代人類都需要選擇既靠近水源、又便于抵御洪水的河流1~2級階地為生存地點。而全新世以來受區(qū)域構(gòu)造抬升影響,河流下切會形成新河谷,且構(gòu)造運動穩(wěn)定期河流側(cè)旁侵蝕與堆積也導(dǎo)致大量新階地在低海拔區(qū)增多。因此,人類為適應(yīng)河流階地位置變化的遷徙,導(dǎo)致該省中東部低地區(qū)遺址逐漸增多。二是該區(qū)人類遺址時空分布變化還受氣候條件影響。舊石器文化遺址主要分布在十堰東北部漢水流域以及荊州西南和荊門以東,從河流地貌發(fā)育角度看,該時期遺址分布在較高位置與此時期河流主要分布在較高地勢區(qū)有關(guān)。城背溪文化時期原有的舊石器遺址分布區(qū)此時的遺址分布寥寥無幾,相反,在西南部宜昌附近的長江沿岸卻明顯增多,并成為該時期一個重要的分布區(qū)。大九湖孢粉譜的特征表明,城背溪文化期遺址數(shù)只有23處可能與當(dāng)時處于全新世濕熱期降水量較大以及洪水較多有關(guān)。大溪文化、屈家?guī)X文化和石家河文化對應(yīng)于大九湖孢粉帶Ⅳ的中上部,這一階段總體上氣候適宜,是有利于農(nóng)業(yè)文明發(fā)展的全新世暖濕期,在湖北中東部地區(qū)各時代遺址數(shù)遞增顯著,但屈家?guī)X文化時期,原先分布在長江三峽地區(qū)的34處大溪文化遺址有32處消失,而在襄樊—荊門—孝感一線以北的較高地勢區(qū)卻猛然增長了近90處,此種變化可能與當(dāng)時水域范圍擴大有關(guān)。楚文化時期對應(yīng)于大九湖孢粉帶V,處于全新世溫干氣候階段,但當(dāng)時的溫濕條件仍有利于農(nóng)業(yè)耕種,故該時期遺址數(shù)驟增至593處。湖北東南部海拔0~50m的湖群區(qū)因地勢低洼,洪澇嚴(yán)重,所以成為歷代遺址分布最少的地區(qū)之一[10]。