杭州湾顶部全新世中期环境演变与良渚古城—塘山大坝的建造
【摘要】末次盛冰期全球气候寒冷,海平面位置在现今位置以下150米左右,河流下切侵蚀作用明显,形成巨大的古河谷.全新世早期,伴随着全球气候变暖,海平面快速上升,海水填充古河谷形成巨大的河口湾环境.全新世中期以来,海平面上升趋于平缓,河流携带的大量陆源碎屑物质在河口附近逐渐堆积,伴随着三角洲主体的形成,河口湿地也开始发育.在此背景下,新石器人类活动在世界主要大河三角洲地区开始出现,河流-三角洲成为孕育早期农业文明发展的重要摇篮之一.在我国长江三角洲地区,广阔的平原上现存着众多的新石器遗址,这些文化遗存忠实地反映了史前文明在该地区的演化过程,时间表现为马家浜文化、崧泽文化和良渚文化这一从老到新的演化序列.其中,良渚文化因其遗址数量最多,文化内涵最为丰富,被认为是早期文明发展的最高阶段.值得注意的是,虽然海平面在全新世中期以后总体上趋于稳定,并接近现代海平面,但感潮型的三角洲冲积平原对海平面的小幅波动仍然十分敏感,早期农业文明的发展仍然会受到海平面波动、风暴潮和大潮汐等环境变化的影响和制约.处于早期农业文明高级阶段的良渚古王国、即瓶窑-良渚古城和大坝(良渚古城体系,下同),三角洲环境对古文明提供了何种可依托的关系,古人又如何适应环境演变?古城体系的兴衰与三角洲环境变迁存在何种关联?这些将是论文着重探讨的内容.论文在杭州湾顶部瓶窑-良渚地区的良渚古城区域展开工作.在参考前人大量成果的基础上,在良渚古城附近获取了两支沉积物岩芯(LZ和XL钻孔),以及西北部塘山大坝白虎弄附近的三个沉积物剖面(BHN-A,BHN-B和BHN-C)通过对沉积物岩芯和剖面的年代学、代用气候和环境指标的分析,恢复了全新世中期以来杭州湾顶部地区的沉积地貌环境演变、气候和海平面波动过程.据此深入地探讨了环境演变与古城体系建造的相互关系,论文取得的主要进展和结论如下：1.建立了研究区全新世早期以来海平面波动的曲线,认为全新世中后期相对稳定的海平面变化促进了三角洲平原的发育.利用具有海平面指示意义的沉积相变化结合高精度加速质谱(AMS14C)测年以及遗址“最低居住面”高程信息首先重建了研究区全新世海平面波动曲线.海平面变化显示：研究区的海平面在约9,000到7,000calyrBP期间快速上升到距现今海平面以下5m的高程；随后在7,000到6,000calyrBP年期间逐渐接近现今海平面位置.最大海侵期,海岸线曾到达杭州湾西部天目山山脚,古城地区当时处在古杭州湾顶部的浅海环境中.沉积物粒度较细,且有孔虫数量较多,反映了河口湾-浅海相沉积环境特征.在全新世中期以来温暖的气候背景下,降水增多导致地表径流作用加强,大量泥沙被携带至此,同时钱塘江所带来的泥沙在此地汇合,一起在海湾堆积,共同建造三角洲平原.之前的浅海环境演变为河口-三角洲湿地环境,并逐渐成陆,形成广阔的冲积平原,这为良渚文明在此发展奠定了物质基础.2.建立了良渚古城区域古水系的分布,结合钻孔沉积相的分析,认为稳定的岸线和有利的古地形地貌特征吸引古人在聚居和筑城的主要因素.在最大海侵之后,三角洲岸线开始向海推进.古城以东密集、且平行分布的纵向水系反映了5,000calyrBP之后海岸线快速向海推进的特点,也是长江三角洲广阔的冲积平原的共同特点.在距今7,000-5,000calyrBP期间,长江三角洲平原主体广布潮滩和盐沼,当时的太湖盆地为一古泻湖,存有多处巨大的潮汐通道,与广海联通,环境仍十分脆弱,不适合古人长期居住,遑论修建古城.从成陆时间看,LZ孔揭示的成陆时间约为5,000calyrBP,而位于东面、距离仅为5公里的XL钻孔成陆较晚,约4,300calyrBP.成陆地层埋深在LZ仅为1.3米,XL成陆埋深在4米以下.这表明当时古海湾的地势坡度较大.但是,古城处在山体环绕的小山坳中,可有效减弱海侵、风暴潮和大潮汐等带来的海洋灾害的影响,同时也可依靠山体进行必要的躲避.因此,良渚古人在此容易获取资源并发展生产,进而在早期新石器文明的积淀上发展古城体系.3.建立了研究区气候、环境变化的代用指标序列,认为暖湿的气候和湿地淡水化过程促进了稻作农业在研究区的发展.全新世中期,研究区的气候延续了全新世大暖期的温暖湿润的特点.区内植被以常绿阔叶和落叶阔叶木本占优势,反映了温暖湿润的气候条件.在良渚文化期间(5,200-4,000calyrBP),虽然松属含量增多,但青冈栎、胡桃和枫香等喜暖植被亦占据相当的比重,所反映的温和偏湿的气候条件十分适合早期稻作农业和人类活动.在5,200-5,000calyrBP期间,LZ钻孔孢粉浓度值极高,而且耐盐的藜科含量较高,沉积物中发现少量有孔虫,表现为半咸水的潮滩相环境,不利于稻作农业的开展(禾本科(>40μm)含量极低).随后在5,000-4,000calyrBP期间,藜科逐渐减少,一些陆生草本如麻黄和蒿属逐渐增多.淡水草本(香蒲和水蓼),以及水龙骨的出现,反映了湿地环境淡水化的过程.温和湿润的气候条件,以及逐渐淡水化的湿地环境为良渚古城地区稻作农业及人类文明发展提供了最基本的保障条件.根据LZ钻孔孢粉记录显示,约5,000calyrBP之后,人工培育的水稻(禾本科>40μm)逐渐增加,并在约4,800calyrBP以后开始快速增加,与炭屑(>125μm)良渚文化中后期的高值相吻合,代表了频繁的人类活动和稻作农业在良渚文化中后期达到顶峰.4.根据塘山大坝的年代学和磁学特征,提出其修建时间晚于古城,是古城重要的蓄水防洪工程,反映了古城发展的需求LZ钻孔的岩性在距今5,000年前后由灰色的有机质泥过渡为棕黄色粉砂质泥,反映了研究区成陆的过程.古城城墙基底的青灰色泥顶部的AMS-14C测年反映了可能建造古城的年代不早于4,800calyrBP,这与考古学家报道的古城修建时间(约4,500-4,300calyrBP)相近,处于良渚文化早中期.塘山大坝基底OSL测年结果表明大坝约修建于4.11kyrBP前后,属于良渚文化后期.坝体剖面BHN-A年代学数据排列无序,反映了塘山大坝在白虎弄段人为修建的特征.类似的,BHN-A剖面磁组构的测量结果也显示磁性矿物椭球体长轴磁偏角方向杂乱无章,与该剖面无序的年代学相似,反映了大坝人为修建的特征.修建大坝的工程用土来自于邻近地区,总土方量可能达到300万立方米以上.BHN-C的磁组构测量结果表明大坝基底以下的样品,长轴磁偏角的方向是较为统一的,主要指向南方和东南方,与北部山体河流入海流向是一致的,反映出河流冲积平原的特征.故本研究认为位于良渚古城西北部的塘山大坝在白虎弄段是人工修建而成,且大坝修建时间晚于古城.这反映了良渚古人对古城建造和社会发展的认知过程.在古城逐渐形成的过程中,当人们感受到来自季风暴雨、洪涝灾害的威胁时,修建大坝不仅可以直接抵御洪水,而且可以蓄水、灌溉,为古城人民的生活提供便利.5.讨论了良渚地区新石器文明与气候、海平面以及地貌环境演变的适应与响应关系,认为从全新世中期以来,良渚地区人类活动经历了由适应环境向改造环境的转变.LZ和XL钻孔和塘山大坝剖面的年代学以及代用环境和气候指标综合分析揭示：研究区约在6,000年前海平面稳定之后开始逐渐成陆,在5,000年左右环境由潮滩过渡到淡水沼泽.稳定的环境逐渐吸引了古人迁徙此地,在前期约2000年农业文明的基础上(马家浜和崧泽文化),发展了良渚古城体系,古文明达到顶峰.成陆之后的淡水湿地环境是良渚文明和稻作农业发展的基础,稻作农业的发展关系到文化的兴衰.炭屑数据及禾本科花粉的资料表明,稻作农业在良渚中后期发展到顶峰之后,随着良渚文明的衰弱也逐渐减弱.炭屑和禾本科的数据反映了古城衰败之后的一段时间内研究区鲜有人类活动,直到2,000calyrBP前后的东汉时期才重新开始有人类活动迹象.在良渚文明后期塘山大坝的修建被认为是良渚人抵御洪水的努力,同时也为古城提供淡水储存和农田灌溉的服务.塘山大坝的修建,反映了古人在面对环境变化带来的问题时采取的主动措施,意味着古人由适应环境逐渐向改造环境的转变.良渚古城在距今约4000年后衰落了,解释有多种原因.本研究认为古城附近沉积物中出现大量的淡水藻类和蕨类反映了地表水体扩张,河网密布的环境特征,压缩了古城地区的人类活动空间.而太湖流域地区主要是由于太湖盆地当时正处在海水入侵、湖沼扩展的鼎盛期,当时的湖沼泥炭分布可以是现今的2倍之多,造成整个长江三角洲南部平原不易居住,文化衰落,这当然也不可避免地影响到良渚王国衰退.
【作者】刘演；
【导师】陈中原；
【作者基本信息】华东师范大学，自然地理，2014，博士
【关键词】全新世；古杭州湾顶部；环境演变；新石器文化；良渚古城；塘山土坝；孢粉分析；
【参考文献】
[1]罗亮亮.大学教师道德风险的生成与治理研究[D].长安大学,行政管理,2013,硕士.
[2]王彬彬.颈脊髓与椎管矢状径比值在脊髓型颈椎病中的应用价值[D].大连医科大学,外科学,2012,硕士.
[3]李倩.基于“痰毒”理论的中药对裸鼠移植瘤生长及肺转移的影响[D].北京中医药大学,中医外科学,2013,硕士.
[4]周婷婷.纳米银的制备及其对涤纶织物的抗菌整理研究[D].苏州大学,纺织工程,2012,硕士.
[5]传秀云.石墨资源状况和产业发展前景[J].高科技与产业化,2014,02:50-55.
[6]赵玉涛.基于权变理论的中国保险公司风险管理体系构建研究[D].对外经济贸易大学,企业管理,2014,博士.
[7]孙成文,曹咏絮.Na-Hg两元合金相图的电动势法测量及计算[J].金属学报.1993(01)
[8]吴法.图像处理与机器学习在未系安全带驾车检测中的应用[D].浙江大学,2013.
[9]郝丹丹.硫化氢对2型糖尿病脂代谢的作用及其机制[D].复旦大学,生理学,2011,博士.
[10]颜浩.基于BP神经网络入侵检测算法研究[D].中南民族大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[11]姚文卿.天水风动机械有限公司营销战略研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[12]王世玉.屋面积雪的实测与风洞试验基础研究[D].哈尔滨工业大学,结构工程,2013,硕士.
[13]张世芳.河北省老龄人口生活质量研究[D].河北经贸大学,统计学,2014,硕士.
[14]陈遵德,郭爱华.地震数据预测渗透率问题的讨论[J].石油地球物理勘探,1998,S2:86-90+169.
[15]张军.亚精胺诱导人宫颈癌Hela细胞凋亡机制研究[D].兰州大学,动物学,2013,硕士.
[16]左淑波.艾滋病合并非霍奇金淋巴瘤9例临床分析[D].吉林大学,内科学,2013,硕士.
[17]陈雪艳.老年志愿服务中的社会工作介入[D].苏州大学,社会工作（专业学位）,2014,硕士.
[18]马涛.面向3G技术的平安校园网络视频监控的设计[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[19]熊先军.芥菜胰蛋白酶抑制剂基因mti2转化拟南芥菜的研究[D].湖南农业大学,蔬菜学,2004,硕士.
[20]赵欣莹.陕西省理工科高校体育舞蹈课程开展状况的调查分析与对策研究[D].西安电子科技大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[21]孙路遥,王继忠,彭书传,陈天虎.暴露组及其研究方法进展[J].环境科学学报.
[22]李想.侵占罪犯罪对象的界定[D].兰州大学,刑法学（专业学位）,2013,硕士.
[23]孙明波.基于项目管理的新产品开发应用研究[D].浙江工业大学,2013.
[24]文慧.巴·布林贝赫蒙古史诗人物形象论解析[D].内蒙古大学,文艺学,2014,硕士.
[25]魏超刚.多模态观察新型缓激肽B1受体拮抗剂R-954对乳腺癌皮下移植瘤的抑制作用[D].苏州大学,影像医学与核医学（专业学位）,2014,硕士.
[26]高峰.生命周期评价研究及其在中国镁工业中的应用[D].北京工业大学,2008.
[27]贾方方,贺奎,安明喆,王二坡,路振宝.钢纤维活性粉末混凝土与钢筋粘结性能研究[J].建筑技术,2014,12:1094-1096.
[28]李德勇,翟东升.基于证券交易数据的数据仓库的建立及运用[J].电脑与信息技术,2001,06:27-30.
[29]黄玮.基于语料库的中国学者和英语母语学者英文经济管理类论文模糊限制语使用对比研究[D].西南交通大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[30]常耀文.介入联合中药治疗Ⅱ期以上血栓闭塞性脉管炎临床研究[D].甘肃中医学院,中西医结合临床,2014,硕士.
[31]柳键,舒斯亮.考虑公平关切的服务供应链协调契约[J].控制与决策,2015,01:98-104.
[32]刘大莉.运用“学案导学”教学模式促进初中生英语自主学习能力的研究[D].华中师范大学,英语学科教学,2014,硕士.
[33]王朵阳.传统文化元素在中式服装展示设计中的应用[D].沈阳建筑大学,工业设计工程,2013,硕士.
[34]蔺亚娟.六盘山国家森林公园旅游市场开发研究[D].宁夏大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[35]黄布毅.DNA计算中若干理论问题的研究[D].华中科技大学,2005.
[36]李陈陈.我国幼儿园教师权益保障法规研究[D].华中师范大学,学前教育,2014,硕士.
[37]杨祖梅.任务类型对英语专业学生口语表现的影响[D].苏州大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[38]杨志怀1,2*,张云鹏1,康翠萍2,张蓉3,张美光2.Co-Cr共掺杂金红石型TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究[J].光子学报.
[39]杜明展.煤矸石合成沸石及对氨氮废水吸附性能的研究[D].内蒙古科技大学,环境工程,2013,硕士.
[40]徐许峰.ILK在丰富环境增强记忆中的作用及对APP/PS1小鼠记忆缺陷的干预治疗[D].山东大学,神经生物学,2013,硕士.
[41]李如松.回转式多工位组合机床的技术现状及发展趋向[J].组合机床与自动化加工技术.1993(07)
[42]杨丽娜.论共犯脱离理论的适用[D].西南政法大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[43]孔帅.欧盟航海碳税违法性研究[D].大连海事大学,法律,2014,硕士.
[44]李濛.基于DV-HOP的改进型WSN定位算法及其应用研究[D].吉林大学,软件工程,2012,硕士.
[45]郭慧龙,王佳怡,吴忠华,蒋世春.X射线吸收精细结构技术在高分子及相关材料中的应用[J].高分子学报,2014,02:179-187.
[46]印缘.信息架构对于用户体验感知影响的研究[D].湖南师范大学,设计艺术学,2014,硕士.
[47]唐羚珊.术中脑氧饱和度降低对单肺通气患者术后早期认知功能的影响[D].兰州大学,麻醉学,2013,硕士.
[48]刘东.石墨烯二维纳米结构的物性模拟[D].电子科技大学,2011.
[49]安高云.复杂条件人脸识别中若干关键问题的研究[D].北京交通大学,2009.
[50]李奇安,李平,于海斌,王树青.串联系统的多前馈-反馈广义预测控制[J].控制与决策,2002,04:402-406.
