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全新世以來福建寧德地區(qū)環(huán)境演變及人類活動(dòng)的孢粉記錄

2021-06-19 07:37:00李帥麗王繼龍彭博武彬于俊杰戴璐
關(guān)鍵詞:孢粉孢子花粉

李帥麗,王繼龍,彭博,武彬,于俊杰,戴璐

1.寧波大學(xué)地理科學(xué)與旅游文化學(xué)院,寧波 315211 2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心,南京 210016

探索古人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響是預(yù)測(cè)未來全球氣候變化與人類生存和發(fā)展間相互作用的基礎(chǔ)。例如,森林的濫砍濫伐導(dǎo)致復(fù)活節(jié)島生態(tài)系統(tǒng)的崩潰和文明的消亡[1];舊石器時(shí)代晚期的狩獵活動(dòng)可能導(dǎo)致某些動(dòng)物滅絕[2];人類活動(dòng)導(dǎo)致天然森林被破壞,并打斷了其自然的演替規(guī)律[3]。今天人類世(Anthropocene)概念的引入更加強(qiáng)調(diào)了人類活動(dòng)對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要性[4]。例如,當(dāng)前的火災(zāi)和森林砍伐(例如亞馬遜地區(qū))會(huì)大大增加氣候變化的影響,威脅世界生物多樣性并造成局部荒漠化和水土流失[5];持續(xù)燃燒近8個(gè)月的澳洲超級(jí)山火帶來的溫室效應(yīng)[6]等。植物對(duì)氣候和環(huán)境變化的響應(yīng)較為敏感,而其產(chǎn)生的孢粉顆粒能夠普遍保存在沉積物中,是研究古人類活動(dòng)與環(huán)境變遷關(guān)系的良好代用指標(biāo)[7]。

目前,我國(guó)東南沿海古人類活動(dòng)的證據(jù)分布表現(xiàn)為自北向南逐漸年輕的格局。例如,福建沿海最早的新石器時(shí)代文化是閩東沿海6500~5500 aBP的“殼丘頭文化”,其特征是出現(xiàn)大量的海生貝殼[8]。然而,長(zhǎng)江下游更老的上山遺址則出現(xiàn)在11000~8600 aBP[9];之后在長(zhǎng)江中下游地區(qū)9000~7500 aBP出現(xiàn)了小黃山遺址,這是該區(qū)新石器時(shí)代早、中期規(guī)模最大的古人類活動(dòng)遺址[10-11]。7000~5300aBP以寧紹平原為核心地帶分布的“河姆渡文化”創(chuàng)造了海洋經(jīng)濟(jì)文化[12];隨后在約7000 aBP的環(huán)太湖流域出現(xiàn)以馬家浜遺址為代表的“馬家浜文化”,該遺址中出土的陶器、石器和玉器等文物表明當(dāng)?shù)叵让褫^早創(chuàng)造了比較先進(jìn)的文化,之后大約在6000 aBP前后發(fā)展為“崧澤文化”[13]。

迄今為止,已有大量的孢粉學(xué)研究集中于福建地區(qū)的古人類活動(dòng)重建。例如,樂遠(yuǎn)福等對(duì)閩江下游地層的孢粉研究顯示,在約6000~5500 aBP時(shí)期,松屬(Pinus)和禾本科(Poaceae)花粉含量的增加可能與福州盆地人類活動(dòng)有關(guān)[14];在閩江下游晚全新 世 海 退 之 后(1900 aBP),孢 粉 組 合 以 芒 萁 屬(Dicranopteris)、禾本科以及松屬等為主,木本花粉含量減少,孢粉譜的這些變化在很大程度上指示了研究區(qū)人類活動(dòng)的出現(xiàn)[15]。此外,在福建省寧德西部的SZY鉆孔中也發(fā)現(xiàn)了類似的花粉組合[16];馬婷等人[17]在福建省閩侯縣莊邊山的花粉記錄中發(fā)現(xiàn)了高濃度的木炭,表明5000~4300 aBP期間人類在此居住和當(dāng)?shù)厣挚撤サ母叻澹悔w琳等[18]通過戴云山DYS泥炭剖面的孢粉記錄發(fā)現(xiàn),在3000 aBP之前當(dāng)?shù)刂脖灰詠啛釒С>G闊葉林為主,之后孢粉組合中的蕨類孢子和以禾本科為主的草本花粉急劇增加,該變化反映了人類活動(dòng)對(duì)當(dāng)?shù)厣种脖坏膹?qiáng)烈破壞。與此同時(shí),邱宏烈等[19]也曾研究發(fā)現(xiàn),戴云山植被在1200 aBP左右發(fā)生了劇烈變化,由先前的亞熱帶針闊混交林不斷演變?yōu)橐运蔀橹鞯拇紊脖?,禾本科以及芒萁等次生植物孢粉含量迅速增加并持續(xù)高值,反映了研究區(qū)的植被變化及與人類活動(dòng)的關(guān)系。

上述研究表明,在東南沿海地區(qū)最早的古人類活動(dòng)記錄有從北到南逐漸年輕的趨勢(shì)。為了更好地研究東南沿海地區(qū)古人類的遷徙與周邊古文明和自然環(huán)境變化間的關(guān)系,本文試圖基于福建省寧德市東部三沙灣內(nèi)NDQK2鉆孔的孢粉記錄,并結(jié)合高分辨率的測(cè)年以及與鄰近長(zhǎng)鉆孔的對(duì)比,從超越全新世的長(zhǎng)時(shí)間尺度來確定該地區(qū)人類入侵的時(shí)間,并評(píng)估人類活動(dòng)對(duì)天然森林的干擾。

1 研究區(qū)概況

寧德市位于福建省東北部沿海區(qū)域,北接浙江溫州、南臨福州、東面是東海(圖1)。地形以丘陵山地為主,地勢(shì)西北高東南低,冬暖夏熱,屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,冬季以東北風(fēng)為主,夏季盛行西南風(fēng);氣候溫暖濕潤(rùn),四季分明,降水充沛,熱量充足,自然條件優(yōu)越[20]。年平均氣溫13.4 ℃~20.2 ℃,最熱月(7月)平均氣溫為28.7 ℃,最冷月(1月)平均氣溫為9.6 ℃;降水季節(jié)分配不均,有較明顯的干季和雨季,年平均降雨量為1600mm,降水量大部分地區(qū)為1100~2000mm,主要集中在5—10月(圖2)。

圖1 研究區(qū)域位置圖Fig.1 Location map of the studied area

圖2 寧德月降水量與月均溫趨勢(shì)圖(1981—2010年)氣候數(shù)據(jù)來源于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data.cma.cn)。Fig.2 Monthly precipitation and temperature in Ningde(1981—2010)Climatic data are from China Meteorological Data Service Center(CMDC)(http://data.cma.cn).

本區(qū)植被以三都澳灣為界有南北之分,典型的地帶性植被類型北部為中亞熱帶常綠闊葉林,南部零星分布南亞熱帶季風(fēng)常綠闊葉林。植物群落主要由殼斗科(Fagaceae)、樟科(Lauraceae)、山茶科(Theaceae)和杜英科(Elaeocarpaceae)等組成,還有少量以栓皮櫟(Quercus variabilis)為代表的落葉闊葉植物分布。常見的主要闊葉樹種有:甜櫧(Castanopsis eyrei)、米櫧(Castanopsis carlesii)、青鉤栲(Castanopsis kawakamii)、栲樹(Castanopsis fargesii)、南嶺栲(Castanopsis fordii)、青岡(Quercus glauca)、鹿角栲(Castanopsis lamontii);除此之外,其他喬木樹種還有天竺桂(Cinnamomum japonicum)、杜 英(Elaeocarpus decipiens)、黃 杞(Engelhardia roxburghiana)、蕈樹(Altingia chinensis)、細(xì)柄蕈樹(Altingia gracilipes)、多種榕樹(Ficus microcarpa);灌木有黃瑞木(Adi-nanramillettii)、毛烏口樹(Tarenna mollissima)、多種柃木(Eurya japonica)、冬青(Ilex chinensis)、四 季 野 海 棠(Begonia semperflorens)等[21-22]。在海拔1100m以下廣泛分布著馬尾松(Pinus massoniana)、短尾越橘(Vaccinium carlesii)和白櫟群落。在沿海的三沙灣地區(qū),零散分布著由秋茄(Kandelia candel)所組成的紅樹林。長(zhǎng)期的人類活動(dòng)(毀林墾地、伐木取薪)對(duì)該研究區(qū)植被影響很大,大部分亞熱帶原始闊葉林遭到破壞。

2 材料與方法

2.1 樣品采集

NDQK2鉆孔取自福建省寧德市東部三沙灣內(nèi)(圖1),巖芯長(zhǎng)度為17.3 m,本實(shí)驗(yàn)分析的樣品長(zhǎng)度為17.3 m,樣品按照30~40cm間距進(jìn)行采集,共分析了42份孢粉樣品,巖性主要為黏土(圖3)。此外,為了更好地通過現(xiàn)代孢粉與植被關(guān)系指導(dǎo)地層孢粉數(shù)據(jù)分析,本研究一共選取了鉆孔附近的3個(gè)不同海拔高度的表土苔蘚樣和3個(gè)海洋沉積物樣品進(jìn)行孢粉分析,采樣時(shí)記錄樣點(diǎn)的經(jīng)緯度和海拔(表1)。

2.2 樣品處理

所有孢粉樣品的實(shí)驗(yàn)處理均在寧波大學(xué)地理科學(xué)與旅游文化學(xué)院孢粉實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)室處理采用超聲波過篩法[23]。首先將所有樣品烘干稱重,每個(gè)樣品取10~35 g左右。將各樣品粉碎放入塑料燒杯中,另外樣品處理時(shí)加入一片石松孢子(27367±593粒/片)作為跟蹤劑,用以計(jì)算孢粉濃度。然后,先加入濃度為15%的HCl,用來除去樣品中含有的鈣質(zhì)雜質(zhì),放置沉淀1晝夜,經(jīng)過幾次水洗呈中性后離心脫水,再加入濃度為55%的HF,用于除去樣品中的硅質(zhì)雜質(zhì)。同樣放置1晝夜后,將樣品換水3次以上直至呈中性。把化學(xué)處理后的樣品殘?jiān)逑春蠓湃氤暡ㄕ袷幤髦?,?μm尼龍篩振蕩過濾去除雜質(zhì),使過濾后得到的孢粉富集于小燒杯中,最后放置沉淀后吸取表面水分,使孢粉轉(zhuǎn)移至小試管中。加入甘油制片后,在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行孢粉觀察和鑒定。

孢粉鑒定過程參考《中國(guó)植物花粉形態(tài)》[24]和《中國(guó)第四紀(jì)孢粉圖鑒》[25]。對(duì)于每個(gè)樣品,至少統(tǒng)計(jì)200粒花粉和孢子。對(duì)于一些濃度極低的樣品,盡管沒有達(dá)到200粒的孢粉統(tǒng)計(jì)量,統(tǒng)計(jì)外加石松孢子數(shù)量至少達(dá)到500粒?;ǚ坭b定使用奧林巴斯BX53光學(xué)顯微鏡,放大倍率為400~1000倍。使用TILIA2.0.29軟件建立花粉百分比和濃度圖,孢粉百分比以喬木、灌木和草本植物花粉為基數(shù),蕨類孢子的百分比以全部孢粉為基數(shù)。孢粉濃度計(jì)算采用“外加標(biāo)志法”[26],即將已知濃度的現(xiàn)代石松孢子(Lycopodium)(27637粒/片)作為標(biāo)記物添加到每一份樣品中,再依據(jù)鑒定和統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行濃度計(jì)算。濃度計(jì)算公式為:

圖3 NDQK2鉆孔的地層和年代Fig.3 Stratigraphy and ages of core NDQK2

表1 鉆孔和現(xiàn)代表土采樣點(diǎn)點(diǎn)位及樣品類型描述Table 1 Description of modern topsoil sampling points and sample types

2.3 地層年代

對(duì)于年代框架的建立,我們使用OSL和AMS14C測(cè)年的方法。OSL樣品的測(cè)試分析在南京師范大學(xué)進(jìn)行,共分析3個(gè)樣品。OSL測(cè)年樣品在取樣時(shí)應(yīng)避免曝光,通常采用長(zhǎng)16cm、直徑5cm的厚壁不銹鋼管,一端用厚度超過1.5cm的泡沫板塞滿,然后將該端垂直砸入采樣部位新鮮面,待樣品充分裝滿管后將管取出,兩端用鋁箔紙及膠帶密封,在管上將樣品編號(hào)寫好。AMS14C測(cè)年工作分別在北京大學(xué)第四紀(jì)測(cè)年實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)Beta Analytic公司進(jìn)行,共分析9個(gè)樣品。AMS14C測(cè)年材料包括植物殘?bào)w、碳化碎屑、螺、貝殼等。AMS14C部分測(cè)年材料在體式顯微鏡下完成樣品挑選以及孢粉預(yù)處理工作后送至Beta Analytic公司進(jìn)行測(cè)年。我們使用IntCal13 atmospheric curve樹輪校正曲線對(duì)獲得的測(cè)年數(shù)據(jù)進(jìn)行校正,得到距今的日歷年[27],校正后的日歷年齡往往存在一個(gè)或多個(gè)年齡分布區(qū)間,通常選取在2σ置信區(qū)間下相對(duì)概率最大的校正年齡區(qū)間。

對(duì)豬牯吝嗇,對(duì)花博士家家客氣得很。當(dāng)然,客氣里肯定還夾雜著別的東西,像同情,也不完全是。一般東家會(huì)煮蛋敬客人,磕兩個(gè)或四個(gè)蛋加上一勺白糖,煮一煮,端上來,再把他請(qǐng)入上席首座。要是東家把碗里的蛋戳破,客人理應(yīng)領(lǐng)情吃掉,反之,那只是客套做做樣子。無(wú)論如何,我父親是堅(jiān)決不沾的,逼急了,他說,我又不累,端去喂干活的吧,它吃我更高興。要是發(fā)現(xiàn)東家糊弄豬牯喂寡蛋毛蛋,他把講義夾往八仙桌上一摔,端走白糖煮蛋就去犒勞豬牯。

3 研究結(jié)果

3.1 測(cè)年結(jié)果

NDQK2鉆孔OSL測(cè)年結(jié)果顯示底部15.00~15.10m的年齡為11700 aBP左右(表2)。該鉆孔AMS14C測(cè)年結(jié)果顯示頂部2.2 m處的年代為610~554 cal.aBP(表3)。從下至上,絕大多數(shù)測(cè)年樣品表現(xiàn)了較好的由老至新的年代序列,只有8.2和13.3 m兩個(gè)深度的年齡出現(xiàn)了略微的倒轉(zhuǎn),這可能是因?yàn)楹涌诩盀I海地區(qū)的水動(dòng)力較強(qiáng),侵蝕再沉積造成的??紤]到總體上測(cè)年是連續(xù)的,在進(jìn)行地層劃分時(shí)排除個(gè)別倒轉(zhuǎn)的年齡值。

3.2 NDQK2鉆孔的孢粉組合特征

NDQK2鉆孔中鑒定了42個(gè)樣品,總濃度為520~8827粒/g,平均濃度為2733粒/g,1個(gè)樣品無(wú)任何孢粉與藻類。最高孢粉濃度出現(xiàn)在4.6 m處,達(dá)到8827粒/g。除個(gè)別樣品外,對(duì)每份樣品所統(tǒng)計(jì)的孢粉量均在200粒以上,共鑒定出75種科屬類別。木本植物主要有松屬、常綠類櫟屬Q(mào)uercus(E)、水青岡屬(Fagus)、楓香樹屬(Liquidambar)、鐵杉屬(Tsuga)、鵝耳櫪屬(Carpinus)、榆屬(Ulmus)、杜鵑花科(Ericaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)等;草本植物主要是以禾本科、藜科(Chenopodiaceae)、菊科(Asteraceae)為主;蕨類植物較為豐富,主要有水龍骨科(Polypodiaceae)、芒萁屬、鳳尾蕨屬(Pteris)等;藻類植物以海相溝鞭藻和環(huán)紋藻(Concentricystes)為主,溝鞭藻不僅含量高而且在整個(gè)鉆孔皆有分布,且種類也較為豐富。松屬花粉由于帶有兩個(gè)氣囊易于隨風(fēng)遠(yuǎn)距離飄移且易浮水面并受水流攜帶而相對(duì)富集[28],因此,該花粉在整個(gè)鉆孔中基本都有分布,且含量相對(duì)較大。表4列出了本鉆孔中出現(xiàn)的孢粉類型。

表2 NDQK2鉆孔的OSL測(cè)年結(jié)果Table 2 OSL dated ages of core NDQK2

表3 NDQK2鉆孔的AMS14C測(cè)年結(jié)果Table 3 AMS14C dating ages of core NDQK2

根據(jù)各科屬孢粉百分含量的變化,選擇鉆孔中孢粉百分比含量較大的孢粉屬種,應(yīng)用Tilia軟件建立孢粉百分比圖譜。花粉百分比以喬本、灌木和草本花粉為基數(shù),蕨類孢子的百分比以全部孢粉為基數(shù)。根據(jù)不同科屬孢粉百分比含量變化、溝鞭藻濃度的變化以及CONISS聚類分析[29]結(jié)果,NDQK2鉆孔自下而上可劃分2個(gè)孢粉組合帶(圖4)。

1帶:松屬-櫟屬(常綠)-楓香樹屬-水龍骨科組合(17.3~7.3 m)(約11700~4970 cal.aBP)

該帶的花粉和孢子濃度低于鉆孔上部,孢粉組合以木本花粉為主(平均含量為89%),其中松屬花粉是最主要的成分(52.8%),次要成分是常綠櫟屬(20.2%),其他木本成分零星出現(xiàn)。陸生草本花粉含量低(7.6%),主要成分是禾本科(3.2%)。蕨類孢子含量較高(45.9%)。該帶出現(xiàn)的海相溝鞭藻囊孢是非常豐富的,平均為201粒/g,主要以刺甲藻屬(Spiniferites)為主。

2帶:松屬-禾本科-芒萁孢子組合(7.3~2.2 m)(4970~582 cal.aBP)

該帶的花粉和孢子濃度高于鉆孔下部,孢粉組合以木本花粉為主(平均含量為85%),其中松屬花粉是最主要的成分(78%),其他木本成分零星出現(xiàn)。草本花粉含量較1帶急劇增加并占主導(dǎo)(16.28%),主要成分是禾本科(13%)。蕨類孢子含量較1帶大幅度增加,主要成分是以芒萁屬為主的三縫孢(46.9%)。與1帶相比,溝鞭藻濃度下降,平均為75粒/g,仍以刺甲藻屬為主。

3.3 表土孢粉組合特征

表4 NDQK2鉆孔的孢粉和藻類類型及生態(tài)學(xué)劃分[22]Table 4 Pollen and algae taxa and ecological groups in core NDQK2[22]

4 討論

4.1 現(xiàn)代孢粉組合與周邊森林植被的關(guān)系

本文通過野外植被調(diào)查記錄了研究區(qū)的現(xiàn)代植被群落主要是由樟科、山礬科、杉科(Taxodiaceae)和杜英科等組成,并散生著少量的馬尾松。然而,在表土孢粉組合中松屬花粉占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)(平均含量54%),可能是因?yàn)槠洚a(chǎn)量大、帶有氣囊、密度小,易受風(fēng)和海流攜帶,能夠廣泛地散布(圖5)。因此,孢粉組合中出現(xiàn)的較高含量松花粉不足以指示周邊有大量松林的存在。在現(xiàn)代表土孢粉組合中,以常綠櫟為主的常綠闊葉成分和零星出現(xiàn)的茜草科、蕓香科、水青岡屬、桑科、山礬科和大戟科等常綠木本成分,基本反映了除樟科外的當(dāng)?shù)貋啛釒С>G闊葉林植被面貌和特征。在該區(qū)域的現(xiàn)代表土和海洋沉積物中,蕨類孢子含量遠(yuǎn)超除松屬外的其他花粉,其中芒萁孢子占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)(平均含量40%)。基于福建南亞熱帶常綠闊葉林的演替規(guī)律,天然森林在遭到人類破壞后,首先演替的植物包括芒萁(Dicranopteris dichotoma)、五 節(jié) 芒(Miscanthus floridulus)等,隨后生長(zhǎng)的植物包括馬尾松和杉木(Cunninghamia lanceolata)等[21]。蕨類孢子芒萁在海洋和陸地表土孢粉組合中都占有較高比例,這與區(qū)域?qū)嶋H分布有大量芒萁等次生植被相吻合。

與人類活動(dòng)有關(guān)的孢粉記錄主要體現(xiàn)在孢粉組合中先鋒植物花粉、栽培作物和雜草等伴人植物花粉大量出現(xiàn)[30]。鄭卓等[31-32]的研究表明,在亞熱帶和熱帶地區(qū)孢粉組合中松屬花粉和某些蕨類孢子含量的逐步增高可能反映人類活動(dòng)對(duì)自然植被的強(qiáng)烈破壞。蕨類植物芒萁廣泛分布在我國(guó)熱帶、亞熱帶地區(qū),通常被認(rèn)為是在毀林開荒或森林大火嚴(yán)重破壞植被后發(fā)展起來的先鋒植物物種,主要生長(zhǎng)在丘陵荒坡或林下土壤中[33]。在中國(guó)南方地區(qū),地層中高含量的芒萁孢子被廣泛地認(rèn)為與人類活動(dòng)對(duì)森林的破壞活動(dòng)有關(guān)[34-36]。因此,考慮到當(dāng)?shù)厣珠L(zhǎng)期受到人類活動(dòng)的干擾,我們認(rèn)為含有豐富芒萁孢子的現(xiàn)代孢粉組合與人類活動(dòng)緊密相關(guān)。

4.2 全新世以來福建寧德地區(qū)的古環(huán)境與人類活動(dòng)

4.2.1 早、中全新世階段的古環(huán)境重建

早全新世階段對(duì)應(yīng)于NDQK2鉆孔的帶1(約11700~4970 cal.aBP)(圖4)。孢粉組合以木本花粉為主(平均含量89%),較為豐富的熱帶、亞熱帶闊葉植物花粉(平均含量31.86%)顯示研究區(qū)及周邊陸地被以常綠櫟、楓香樹屬、水青岡屬、冬青屬和大戟科等為主的森林所覆蓋,指示了較為溫暖的環(huán)境。地層中的松屬花粉與現(xiàn)代表土中松屬花粉平均含量相當(dāng),指示了周邊零星的松屬植物的存在。高含量的水龍骨孢子以及低含量的草本花粉進(jìn)一步證明了周邊茂密的常綠闊葉林環(huán)境。較高濃度的海相溝鞭藻指示了海相沉積環(huán)境。

圖4 NDQK2 鉆孔主要花粉類型百分比及溝鞭藻濃度圖花粉百分比基于總花粉數(shù)量,孢子百分比基于花粉和孢子總數(shù)。Fig.4 Percentage of major pollen taxa and concentration of marine dinocysts in core NDQK2The percentage of pollen is based on the total number of pollen,and the percentage of spores is based on the total number of pollen and spores.The unit of the bottom number is %.

4.2.2 中、晚全新世階段的古環(huán)境重建

中、晚全新世階段對(duì)應(yīng)于NDQK2鉆孔的帶2(4970~582 cal.aBP)(圖4)。在大約4970 aBP以后,孢粉帶2與帶1相比出現(xiàn)明顯變化,主要體現(xiàn)在木本花粉中松屬花粉(78%)含量增高,而以常綠櫟和楓香樹屬為主的熱帶、亞熱帶闊葉成分(平均含量3.7%)出現(xiàn)大幅度減少,反映了作為地帶性植被的常綠闊葉林的分布開始減少。與此同時(shí),在7770~4970 aBP期間,以芒萁為主的蕨類孢子(46.9%)和以禾本科為主的草本花粉(16.28%)含量急劇增加。從這一時(shí)期開始,草本植物花粉占比很大程度地超過除松屬以外的其他類型花粉,這種變化和福州盆地已有的孢粉記錄非常相似[15]。

考慮到大約4970 aBP以后以芒萁和松屬為主的孢粉組合(孢粉帶2)與現(xiàn)代表土孢粉組合極其相似(圖4和5),我們認(rèn)為7770~4970 aBP時(shí)期NDQK2孔中孢粉譜的巨大變化并不是由于氣候突變導(dǎo)致的,而是由于人類活動(dòng)所引起的,也就是說人類活動(dòng)破壞了天然森林植被從而導(dǎo)致次生植被的迅速擴(kuò)張。

圖5 寧德表土花粉百分比圖譜花粉百分比基于總花粉數(shù)量,孢子百分比基于花粉和孢子總數(shù)。Fig.5 Pollen percentage of surface samples in NingdeThe percentage of pollen is based on the total number of pollen,and the percentage of spores is based on the total number of pollen and spores.The unit of the bottom number is %.

4.3 早全新世以來的孢粉組合與深海氧同位素(MIS)5a階段以來的孢粉組合的對(duì)比

與本鉆孔同處于福建省寧德市東部三沙灣內(nèi)的NDGK2和NDQK5孔的孢粉記錄共同顯示,在7770~4970 aBP階段孢粉組合發(fā)生了顯著的變化,其中,最突出的變化就是以芒萁為主的蕨類孢子和以禾本科為主的草本花粉突然劇烈增加,并且成為孢粉譜中的主要成分,而熱帶、亞熱帶常綠闊葉成分的百分含量則明顯下降(圖6)。這種孢粉譜的變化完全不同于相對(duì)高海平面的MIS3早期和MIS5a階段,而與現(xiàn)代的孢粉組合較為類似(圖5和6)。我們推測(cè)在中全新世前至少8.5萬(wàn)年的時(shí)間段內(nèi),該地區(qū)熱帶、亞熱帶闊葉林是穩(wěn)定存在的,在7770~4970 aBP左右,人類活動(dòng)開始對(duì)當(dāng)?shù)靥烊簧衷斐蓮?qiáng)烈的干擾和破壞。與此同時(shí),全新世人類活動(dòng)打破了自然植被演替規(guī)律的孢粉證據(jù)也同步出現(xiàn)在南海北部的記錄中[3]。

4.4 7770~4970 aBP左右出現(xiàn)的人類活動(dòng)與周邊遺址的可能聯(lián)系

為了探討本地區(qū)人類活動(dòng)與其他文明間的時(shí)空聯(lián)系,本文搜集了中國(guó)東南沿海地區(qū)新石器時(shí)代(10000 aBP以來)的考古資料,試圖從人類活動(dòng)的時(shí)間和空間上的分布來揭示古人類的遷徙與環(huán)境變化等因素間的交互關(guān)系(表5)。

在約11000~9000 aBP,位于浙江省中部的浦陽(yáng)江流域發(fā)育了“上山文化”,該文化遺址群是長(zhǎng)江下游地區(qū)迄今發(fā)現(xiàn)的最早的新石器時(shí)代遺址,也是我國(guó)目前發(fā)現(xiàn)的分布最為集中的新石器時(shí)代早期遺址群[9]。7000~6500aBP期間,在杭州灣沿岸地區(qū)發(fā)現(xiàn)了“馬家浜文化”和“河姆渡文化”?!昂幽范晌幕逼鸪醢l(fā)展繁榮,但隨著人口不斷增長(zhǎng),人們對(duì)于資源的需求也隨之增加,其文化開始向外傳播并逐漸走向衰落[41]。前人研究認(rèn)為河姆渡文化的衰落是海侵、水患、氣候等多方面因素共同作用的結(jié)果,后期因姚江改道引發(fā)咸潮和洪水內(nèi)澇,造成河姆渡賴以生存的姚江谷地環(huán)境惡化,河姆渡文化大規(guī)模南遷并走向衰落,最終在大約5000 aBP消失于寧紹平原。因此,河姆渡文明的最終消失與浙江沿海古環(huán)境演化以及全新世海面波動(dòng)有密切關(guān)系[42-43]。在這之后,我國(guó)東南沿海地區(qū)的考古遺址數(shù)量明顯增加,空間分布更加廣闊,這可能表明當(dāng)時(shí)人類活動(dòng)范圍的擴(kuò)張。6500~5500aBP間,福建沿海出現(xiàn)了以殼丘頭遺址、富國(guó)墩遺址和金龜山遺址等為代表的貝丘遺址,這些貝丘遺址是目前福建沿海新石器時(shí)代最早的人類文明遺跡[44]。一般而言,某一考古學(xué)文化只要與其他文化發(fā)生接觸,必然會(huì)相互影響,如殼丘頭遺址中的石錛形態(tài)、陶器特征和玉玦形狀,都與晚期的“河姆渡文化”(6000~5000 aBP)具有很強(qiáng)的共性和可比性[12],且其年代恰處于“河姆渡文化”沿海岸向南擴(kuò)張的時(shí)期。

圖6 NDGK2、NDQK5和NDQK2孔中主要孢粉組的百分比對(duì)比圖花粉百分比基于總花粉數(shù)量,孢子百分比基于花粉和孢子總數(shù)。底部數(shù)字單位為%。NDGK2和NDQK5鉆孔的孢粉數(shù)據(jù)來自文獻(xiàn)[37]。Fig.6 Comparison of percentages of pollen group in cores NDGK2,NDQK5 and NDQK2The percentage of pollen is based on the total number of pollen,and the percentage of spores is based on the total number of pollen and spores.The unit of the bottom number is %.Pollen data from cores NDGK2 and NDQK5 are derived from ref.[37].

根據(jù)對(duì)我國(guó)東南沿海地區(qū)130處文化遺址的時(shí)空對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)(圖7),在10000 aBP以來我國(guó)東南沿海地區(qū)遺址經(jīng)歷了先集聚后逐漸沿海岸向南擴(kuò)散的空間過程,遺址分布整體上呈現(xiàn)從北向南逐漸年輕的趨勢(shì)?,F(xiàn)有資料表明,福建沿海地區(qū)目前最古老的遺址是6500~5500 aBP的“殼丘頭文化”和“富國(guó)墩文化”,但它集中分布在福建省東部和南部,少數(shù)零星分布在中部。本研究首次證明在7770~4970 aBP左右福建寧德地區(qū)就已經(jīng)有人類活動(dòng)存在,這是福建省東北部目前出現(xiàn)的已知最早的人類活動(dòng)時(shí)間。

6000 aBP前后河姆渡文化盛極而衰,并開始向外遷徙,其古人類的遷移方向一直被廣泛討論。王海明等[12]的研究發(fā)現(xiàn)6000 aBP前后“河姆渡文化”已渡海到達(dá)舟山群島,而福建寧德地區(qū)最為接近長(zhǎng)江中下游,其初始的人類活動(dòng)證據(jù)剛好位于“河姆渡文明”消亡之后。結(jié)合圖7展示的考古遺址的時(shí)空分布,我們可以假設(shè)福建古人類的來源可能與長(zhǎng)江中下游的“河姆渡文明”存在某種聯(lián)系,也就是說他們可能由長(zhǎng)江中下游地區(qū)遷徙而來。

5 結(jié)論

(1) 在11700至7770~4970 aBP時(shí)期,福建省寧德地區(qū)的天然植被類型以亞熱帶常綠闊葉林和松林為主,極少量的溫帶成分花粉和相對(duì)豐富的熱帶、亞熱帶闊葉花粉證明了在該時(shí)段研究區(qū)為溫暖的亞熱帶氣候。

(2)在7770~4970 aBP左右,蕨類植物芒萁的分布范圍出現(xiàn)了快速的擴(kuò)張,與此同時(shí),以禾本科為主的草本植物也明顯增多,木本植物數(shù)量明顯減少,這可能指示了中全新世開始人類活動(dòng)強(qiáng)烈干擾了福建寧德地區(qū)的天然植被。

表5 我國(guó)東南沿海各期文化遺址信息Table 5 Information of cultural relics in various stages along the southeast coast of China

圖7 東南沿海11000~4300 aBP遺址時(shí)空分布圖Fig.7 Temporal and spatial distributions of archaeological sites between 11000 and 4300 aBP in the southeast coast of China

(3)結(jié)合孢粉證據(jù)所揭示的古環(huán)境變化及東南沿海的 考 古 證 據(jù),推 斷 寧 德 周 邊 地 區(qū)7770~4970 aBP突然出現(xiàn)的古人類活動(dòng)可能與長(zhǎng)江中下游地區(qū)較早的古人類文明具有一定的聯(lián)系。

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