河南考古2021:王城崗遺址區(qū)域河流地貌演化與聚落形態(tài)演變

河南省科學(xué)院地理研究所魯鵬的報告題目是 《王城崗遺址區(qū)域河流地貌演化與聚落形態(tài)演變》。潁河上游的王城崗遺址被譽為“禹都陽城”,在探索中華文明起源的研究歷程中扮演著極其重要的角色。研究表明,潁河上游地區(qū)在晚更新以來處于廣泛的加積狀態(tài),遺址區(qū)域地貌演化與聚落選址與形態(tài)變化有很好的對應(yīng)關(guān)系。裴李崗時期,潁河與五渡河處于加積初期,河流寬淺,以采集狩獵為主的裴李崗先民選擇臨河區(qū)域建立小型聚落。隨著河流繼續(xù)加積,仰韶先民選擇遷至西南方遠離河流的區(qū)域活動。龍山時期二級階地形成,先民重新東遷在潁河二、三級階地營建都邑性聚落并在河床水位與階地面高差逐漸減小的地貌背景之下建筑環(huán)壕,及開展旱稻混作的早期農(nóng)業(yè)活動。東周時期,河流大規(guī)模下切之后,人類開始在東部地勢更為開闊的地貌單元上營建大型和高等級聚落。

【該報告發(fā)表于 2021年12月17日下午在河南南陽舉辦的“2021年度河南考古工作成果交流會”上】

擴展資料:

潁河上游的地貌變遷對新石器晚期聚落分布的影響

李中軒1,孫艷麗1,徐永新1,谷蕾2

(原載《海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì)》 2020年第2期)

關(guān)鍵詞:古環(huán)境演變;生業(yè)經(jīng)濟;河流地貌變遷;新石器文化;潁河上游

新石器聚落的地貌區(qū)位與舊石器時期的最大區(qū)別是人們開始大規(guī)模集聚于平原區(qū)和瀕水地貌區(qū),驅(qū)動力是不斷增長的發(fā)展農(nóng)業(yè)的要求。從仰韶文化晚期開始農(nóng)業(yè)逐漸成為史前生業(yè)的主體,追求農(nóng)業(yè)發(fā)展前提下的環(huán)境改造意識的確立是人地關(guān)系發(fā)展歷史的重要轉(zhuǎn)折點。國外學(xué)者很早就關(guān)注史前聚落與地貌關(guān)系的研究,重點是以下3 個方面:①聚落區(qū)位的環(huán)境要素與生業(yè)類型結(jié)構(gòu)的匹配關(guān)系;②地貌環(huán)境支配下的區(qū)域聚落格局;③地貌變遷對聚落分布影響的數(shù)字模擬。如Garrard 等[1]研究了約旦Azraq 地區(qū)的史前聚落選址特征,認為玄武巖河谷階地的史前聚落與其石器加工業(yè)取向相關(guān)。Laylander[2] 發(fā)現(xiàn)美國San Diego 縣史前聚落的區(qū)位選址存在差異:采集型聚落偏愛河谷兩岸的高地,而農(nóng)業(yè)型聚落則集中于河谷低地。Briuer等用數(shù)字模擬方法恢復(fù)聚落在土地利用和微地貌改造過程中的時空變遷特征[3];也有學(xué)者關(guān)注古代聚落社會的水資源管理機制和社區(qū)組織圖式對可持續(xù)發(fā)展的積極作用[4]。2012 年Santa Fe 學(xué)院論壇認為[5],聚落考古研究應(yīng)基于社會的可持續(xù)發(fā)展視角考查聚落地貌對環(huán)境變遷的適應(yīng)彈性、生業(yè)結(jié)構(gòu)的可持續(xù)性以及導(dǎo)致聚落衰亡的環(huán)境外因。同時,自然-人文雙重因素影響下的聚落地貌景觀變遷研究也日趨活躍[6]。

國內(nèi)學(xué)者重視聚落遺址的微地貌環(huán)境解構(gòu)和地貌環(huán)境時空變遷對聚落社會發(fā)展的影響[7-8],注意到史前人類在聚落選址時對地貌因子隨時代變遷存在差異[9],關(guān)注空間尺度差異和生業(yè)結(jié)構(gòu)變遷對史前聚落選址的約束機制[10]。近年來,有學(xué)者把目光從聚落社會被動地適應(yīng)自然環(huán)境轉(zhuǎn)向主動地規(guī)劃和利用環(huán)境是史前聚落研究在思路的重要轉(zhuǎn)型[11-13],研究史前聚落社會對地貌環(huán)境的規(guī)劃和利用模式可以了解新石器時期人類參與和干擾地貌環(huán)境過程的機制。潁河上游地區(qū)是河南新石器文化的核心分布區(qū)之一,其中龍山晚期的大型聚落曾一度繁榮,具有競爭性質(zhì)的聚落群有王城崗、瓦店、古城寨、郝家臺、太仆等十余個[14]。原始農(nóng)業(yè)自仰韶晚期以后成為史前生業(yè)結(jié)構(gòu)的主要成分,農(nóng)業(yè)活動既受自然環(huán)境變遷的制約,又是人類改造環(huán)境的媒介,因而史前農(nóng)業(yè)的類型和結(jié)構(gòu)分析成為聚落環(huán)境研究的一面鏡子。本文在恢復(fù)潁河上游地區(qū)新石器環(huán)境變遷的基礎(chǔ)上,基于本區(qū)龍山時期農(nóng)業(yè)類型特征嘗試討論潁河上游文化階地的形成及其地貌變遷對本區(qū)新石器文化的影響。

1 區(qū)域地理背景

潁河古稱“潁水”,是淮河的一級支流,源于河南省登封市石道鄉(xiāng)。本文研究的上游河段指河南省禹州市褚河鎮(zhèn)至河源段,全長91 km,流域面積約2 620 km2,年徑流量約7.25×108 m3。流域內(nèi)屬暖溫帶季風(fēng)氣候,1 月均溫2.6 ℃,7 月均溫27.8 ℃,多年平均降水量約690 mm(圖1)。潁河上游流經(jīng)登封盆地和禹州平原兩個地貌單元,登封盆地構(gòu)造基底始于燕山運動,經(jīng)數(shù)次抬升和夷平后至早更新世(Q1)的構(gòu)造抬升形成當(dāng)下的地貌格局。登封盆地南部為潁河沖積的平原谷地,北部為潁河支流下切嵩山南麓洪積臺地形成的南北向崗地。另據(jù)盆地東緣缺少早中更新世地層特征判斷,潁河系自下游向上游溯源侵蝕后襲奪登封盆地水系而成。潁河流出登封盆地即為開闊的禹州平原,該平原由山前洪積扇和潁河沖積扇組成,上部為全新世沖積層,其下伏為數(shù)十米厚的冰積層,而且平原崗和外圍丘陵地多覆有厚度不等的次生黃土。

圖1 潁河上游地區(qū)及龍山時期主要聚落分布

Fig.1 Map of the study area and the major archaeological sites

2 材料與方法

除了開展野外地貌調(diào)研和區(qū)域地貌分析外,還在禹州瓦店遺址區(qū)(龍山文化)、登封王城崗遺址區(qū)(龍山文化、二里頭文化)和淺井鄉(xiāng)(自然堆積剖面)開挖樣品進行磁化率、粒度和常量元素含量測試,以獲取本區(qū)新石器時期古環(huán)境變遷特征參數(shù)。本文土壤樣品的環(huán)境指標測試工作均在許昌學(xué)院資源環(huán)境實驗室完成。

磁化率測定:稱取10 g 在室內(nèi)風(fēng)干樣品,粗研磨至土粒在2 mm 以下,置于干凈的圓形塑料容器,使用英國Batington 公司生產(chǎn)的MS-2B 型磁化率儀,對每個樣品分別進行低頻磁化率(0.47 Hz))和高頻磁化率(4.7 Hz)的測定,連續(xù)測量3 次,取其平均值。

粒度測定:取0.7 g 室內(nèi)風(fēng)干樣品置于燒杯中,用H2O2(10%)和HCl(10%)等試劑進行前處理[15],最后上機測定。測試儀器:Malvern 公司生產(chǎn)的Mastersize-2000 型激光粒度儀在超聲波量為12.50單位條件下進行測量,遮光度:20% 左右,連續(xù)測5 次并取均值。

元素含量測定:將風(fēng)干的土壤樣品剔除礫石、木屑、動植物殘體等異物,之后過篩分選,然后將20 g 樣品裝入干凈的樣品盒進行上機測定,獲取金屬元素含量數(shù)據(jù)。測試儀器為美國產(chǎn)Thermo Scientific Niton XL3 型金屬元素分析儀。

3 潁河上游新石器聚落的地貌與區(qū)位特征

根據(jù)研究區(qū)的地貌差異,潁河上游地區(qū)可以分為登封盆地和禹州平原,對應(yīng)地貌區(qū)的史前聚落可定性為封閉型和開放型兩個類型。本區(qū)的史前聚落主要分4 個文化期[16-17]:裴李崗文化聚落(5 處,約8.5~7.0 kaBP)、仰韶文化聚落(11 處,約7.0~5.0 kaBP)、龍山文化聚落(27 處,約4.6~4.0 kaBP)以及二里頭文化聚落(5 處,約3.9~3.6 kaBP)。

3.1 盆地聚落(封閉型)的地貌特征

登封盆地內(nèi)的裴李崗時期聚落是典型的崗地聚落,該期的生業(yè)經(jīng)濟以采集和漁獵為主,聚落選址偏向于資源豐富的高亢黃土崗地。根據(jù)實地勘測和先前文獻[18],告成鎮(zhèn)雙廟遺址(海拔292 m)和王城崗遺址(海拔270 m)、唐莊鄉(xiāng)向陽遺址(海拔394 m),遺址所在崗地坡度為1.5°~3°、坡向多為90°~180°,近沖溝水源,地表土壤類型為亞沙質(zhì)壤土。仰韶期和龍山期聚落均分布于潁河及其支流沿岸的二級階地上,地勢平緩、土壤肥沃:66%的聚落所在海拔<280 m,32%的聚落坡向集中于180°~270°的地貌區(qū)。階地面坡度大多<1.8°,耕作層厚度>60 cm,土壤類型為粉砂黏質(zhì)壤土。二里頭時期聚落在登封盆地僅有3 處,即王城崗、程窯和玉村,它們都位于潁河左岸的二級階地上,背崗臨河,地勢和緩,便于耕作。

3.2 平原聚落(開放型)的地貌特征

禹州平原由箕山和具茨山的山前洪積扇和潁河沖積扇組成,南北兩側(cè)的洪積扇上均有類黃土狀風(fēng)塵堆積,經(jīng)流水切割形成黃土臺地;本區(qū)地勢自西北向東南降落,從白沙水庫向禹州市區(qū)地勢逐漸開闊,谷地平原最寬約13.2 km,平均海拔約140 m。本區(qū)的史前聚落集中于禹州市區(qū)附近的潁河兩岸的二級階地上,其中以龍山期聚落最多(11 處),其次是仰韶期聚落(5 處),裴李崗聚落(1 處,棗王)和二里頭聚落(1 處,閻寨)最少。禹州平原在早中全新世以流水堆積為主并間有黃土狀風(fēng)塵堆積,二級階地面多為潮褐土和棕壤,坡度<1.6°,可耕土層厚度>35 cm,作物可利用地下水埋深<150 cm,利于旱作農(nóng)業(yè)。

3.3 兩類聚落的區(qū)位特征

登封盆地的聚落數(shù)目(30 處)多于禹州平原區(qū)(18 處),從仰韶期到龍山期史前人類對聚落選址的偏好基本一致。盆地聚落偏好于潁河左岸,而平原聚落則集中于右岸,與潁河兩岸的支流數(shù)量高度相關(guān),即支流數(shù)多的一側(cè)聚落也多。顯然,仰韶期和龍山期聚落選址均偏好于河口(支流與干流交匯處)階地,如本區(qū)的王城崗、袁村遺址等。另一方面,龍山期聚落在平原區(qū)的選址偏好是河曲階地,即傾向于河流環(huán)抱的地貌區(qū)位,如本區(qū)的瓦店遺址、褚河吳灣遺址等。這兩類聚落的共性是:兩面臨河,利于灌溉發(fā)展農(nóng)業(yè)又便于防御外族入侵,因而這兩類聚落在仰韶時期占比45%,在龍山時期上升至74%。從地貌單元區(qū)位看,登封盆地在地貌上相對封閉、文化相對保守,而禹州平原區(qū)聚落與淮河下游的大汶口文化,南陽盆地的屈家?guī)X、石家河文化有廣泛聯(lián)系,多元文化的融合為本區(qū)先民發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了更多的區(qū)位選擇方案。

3.4 兩類聚落的集聚特征

Batty[19]認為,一個地理單元內(nèi)的聚落點的衍生及其空間演化按照分形幾何體生長模式展開。鑒于王城崗和瓦店分別是登封盆地和禹州平原在龍山晚期的城邑聚落,故本文將其作為兩個地理單元聚落的幾何重心,用其他聚落與之距離的幾何平均值的累加值(Ri)和聚落數(shù)目(N)作為測算兩個地理單元內(nèi)聚落集聚度的指標。同時,由于禹州平原區(qū)在裴李崗、仰韶和二里頭時期聚落數(shù)較少,僅對龍山時期兩地的聚落集聚維數(shù)進行對比(圖2)。

從分維幾何角度看,史前聚落的空間分布可視為維數(shù)為D 的點集集合,如果D<2 則表明聚落密度分布由幾何重心向外圍衰減。圖2 顯示,D登封盆地 =0.577 4<D禹州平原=0.588 7 表明兩地聚落均有向心特征(D<1)。同時,集聚維數(shù)大小對應(yīng)點集在空間的覆蓋范圍。因而,登封盆地聚落群的集聚維數(shù)較小,覆蓋范圍較小,而聚落數(shù)量多,表明重心聚落對近鄰聚落的影響力較大,集聚度較高;而禹州平原的外圍聚落集聚維數(shù)較大且聚落數(shù)量少,表現(xiàn)出聚落分布較分散的幾何特征??梢姡忾]型聚落群的向心力高于開放型聚落,這可能與文化的單一性和多元性特征相關(guān)。

4 潁河上游新石器時期的氣候特征4.1 禹州淺井剖面的古環(huán)境記錄

本文測試了禹州市淺井鎮(zhèn)白土垌村附近出露的深度為168 cm 的黃土剖面,共獲取測試樣品53 個。該剖面的地層特征是:①表土層(0~30 cm),富含植物根系和昆蟲洞穴;②類黃土層(30~78 cm),呈灰黃色,粉砂含量約15%~20%,質(zhì)地疏松;③古土壤層(78~129 cm),土層為棕灰色塊狀硬質(zhì)土,其間有多條不規(guī)則炭黑色條帶和1~3 mm 的炭屑;④次生黃土層(129~168 cm),有顯著的風(fēng)積特征并間有卵石,該層呈淺黃色硬質(zhì)土,粉砂質(zhì)含量約20%,剖面底部有3~7 mm 厚的不連續(xù)鈣質(zhì)淋溶層。對比Huang 等[20-21]對渭河上游黃土剖面地層的全新世黃土和古土壤地層劃分和年代的對應(yīng)關(guān)系,結(jié)合全新世氣候變遷次生黃土和古土壤疊加特征[22-23],本文界定了淺井剖面地層的年代框架(圖3)。

土壤磁化率反映成壤過程中鐵磁礦物(如磁鐵礦[Fe3O4]、赤鐵礦[Fe2O3]等)的集聚程度[23]并與土壤粒級和沉積環(huán)境相關(guān)聯(lián)[24],低頻磁化率可用于表征地層的成壤強度,因而磁化率是黃土古環(huán)境研究的常用指標。圖3 顯示,淺井剖面的低頻磁化率有兩 個 峰 值 區(qū) 間:古 土 壤 層(S0)為(72.5 ~93.3)×10-8 m3/kg,表土層(St)為(87.1~93.5)×10-8 m3/kg,指示兩個化學(xué)風(fēng)化的適宜期,對應(yīng)地層的黏土礦物和有機物含量較高。由于夏季風(fēng)強盛導(dǎo)致化學(xué)風(fēng)化作用占主導(dǎo),粒徑在適宜的成壤環(huán)境中平均粒徑(古土壤層:9.8~20.5 μm)小于全新世晚期的類黃土層L0(20.7~28.5 μm)。相反,兩個磁化率低值區(qū)間則指示干冷環(huán)境下的類黃土堆積期。另一方面,由于Rb、Sr 在地表過程中的化學(xué)活性的顯著差異,Rb/Sr 比值可用于指示夏季風(fēng)強度和黃土成分的淋溶程度。圖3 中古土壤層的Rb/Sr 均值為0.79,而黃土層(L0)Rb/Sr 均值為0.65,表明古土壤層淋溶作用較強,Sr2+流失量大。

圖2 登封盆地聚落區(qū)(a)和禹州平原聚落區(qū)(b)在龍山文化期的集聚維數(shù)

Fig.2 Comparison of agglomeration dimensions for the Dengfeng area (a) and the Yuzhou area (b) in Longshan Period

圖3 淺井剖面地層的古環(huán)境指標

Fig.3 Paleo-environmental records in the Qianjing profile

從圖3 磁化率和Rb/Sr 值的曲線變化可見,禹州淺井地區(qū)在古土壤層(全新世大暖期)形成時期Rb/Sr 值較高,暗示地層形成期為溫暖多雨氣候。根據(jù)古土壤層與新石器文化的對應(yīng)序列,仰韶文化期氣候溫暖濕潤,龍山文化期則氣溫下降,降水減少,二里頭文化期的氣溫和降水條件好轉(zhuǎn)。秦小光等認為本區(qū)在仰韶文化早期氣候偏干,晚期暖濕,而龍山時期則冬季風(fēng)逐漸盛行,氣候開始向干冷方向過渡[25]。該結(jié)論與圖3 中Rb/Sr 曲線和磁化率曲線反映的古環(huán)境特征基本一致。

4.2 潁河上游地區(qū)早中全新世的氣候波動

潁河上游地區(qū)的各新石器文化的類型和起訖年代為:裴李崗文化約8.5~7.0 kaBP,仰韶文化約7.0~5.0 kaBP,龍山文化4.6~4.0 kaBP,二里頭文化約3.9~3.5 kaBP,其持續(xù)期與全新世大暖期基本吻合。為了厘清新石器時期古氣候的波動特征,本文借助禹州馬溝洞石筍氧同位素對本區(qū)的古環(huán)境記錄進行討論。禹州馬溝洞石筍氧同位素δ18O 時間序列顯示[26],潁河上游地區(qū)在11.2~10.6 kaBP 夏季風(fēng)不斷增強,該期氣候變化波動大、持續(xù)期長,是冰后期氣候變遷的重要轉(zhuǎn)折期。馬溝洞石筍氧同位素時間序列表明,本區(qū)在9.1~4.9 kaBP 夏季風(fēng)強度相對穩(wěn)定,氧同位素含量處于偏負區(qū)間,表明夏季風(fēng)較強,直至5.0~4.9 kaBP 氣候逐漸變干。又據(jù)鄭州西山黃土剖面磁化率時間序列數(shù)據(jù)[27],西山剖面磁化率在4.5 kaBP 開始顯著下降,3.8 kaBP 又出現(xiàn)小幅回升,直至3.0 kaBP 左右降至最低,表明嵩山周邊地區(qū)在龍山文化時期夏季風(fēng)強度顯著衰退,在二里頭時期夏季風(fēng)強度有小幅加強,降水量亦隨之增加。

5 河流地貌變遷與龍山聚落興衰5.1 河流地貌對氣候波動的響應(yīng)

Penck[28]在研究阿爾卑斯地區(qū)的冰磧地貌時提出,阿爾卑斯山地區(qū)河流階地形成于間冰期的流水侵蝕過程之后,不少文獻開始關(guān)注河流階地對大尺度氣候波動的響應(yīng) [29]。研究表明[30-31],無論在構(gòu)造抬升區(qū)還是構(gòu)造沉陷區(qū)氣候變遷的旋回周期是引起河流側(cè)蝕和下切的主要因素。同時,千年尺度的氣候變遷對淺山丘陵和平原的河流階地形成有深刻影響,如祁連山東段全新世的多級階地的形成年代與全新世大暖期有較好的對應(yīng)關(guān)系[32]。Vandenberghe認為[33],因氣候變遷導(dǎo)致植被覆蓋、河川徑流和地層風(fēng)化等因素的變化是氣候作用于河流地貌的基本機制,并建立了氣候波動與河流地貌過程的互動模式:從溫暖期到寒冷期河谷從單河道向辮狀多河道過渡,河流作用以側(cè)蝕為主題,溫暖期形成的河流階地往往被破壞,以至于多數(shù)全新世形成的階地連續(xù)性較差。同時,全新世時期在丘陵平原區(qū)形成的河流階地年代較新,構(gòu)造抬升的影響遠不如更新世以前形成的階地,因而氣候因素對河流過程起主導(dǎo)控制作用[34]。潁河上游地區(qū)屬于淺山丘陵-平原過渡區(qū),而且新石器時代的始末分別與全新世初期和中期的全球性氣候變遷事件相銜接,故基于地貌-氣候控制理論可以粗略解釋潁河上游的河流地貌過程。

5.2 潁河文化階地的形成與河流地貌演變

禹州馬溝洞石筍氧同位素記錄表明[26],潁河上游地區(qū)在11.2~10.6 kaBP 時期夏季風(fēng)持續(xù)增強,河流作用表現(xiàn)為下切侵蝕,考慮到潁河上游二級階地堆積層基底為晚更新世類黃土層[35],可推知潁河的一級階地(現(xiàn)為二級階地)大致形成于11.2~10.6 kaBP時期。該過渡期河流下切幅度大、影響范圍廣,同時也意味著潁河結(jié)束了河谷拓展的地貌過程。

馬溝洞石筍氧同位素記錄顯示[26],進入全新世大暖期后本區(qū)氣候相對穩(wěn)定,但在8.3、7.6、6.0、5.2 kaBP 存在夏季風(fēng)減弱的波谷。根據(jù)氣候冷暖過渡時期河流作用原理,這些時間節(jié)點可能伴隨著潁河的下切侵蝕(冬季風(fēng)盛行→夏季風(fēng)盛行)和河流側(cè)蝕(夏季風(fēng)盛行→冬季風(fēng)盛行)的交替過程。實地勘查表明,王城崗聚落、瓦店局聚落所在的一、二級階地為內(nèi)疊階地,表明全新世以來潁河的下切過程和側(cè)蝕過程的幅度有限,而且先期形成的一級階地往往被后期的河流側(cè)蝕過程所破壞。

潁河上游河流階地變遷與本區(qū)生業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和聚落變遷亦有顯著的對應(yīng)關(guān)系:階段I 為冰后期到全新世的過渡期(約11.2~10.6 kaBP),河流開始下切侵蝕潁河上游一級階地T1(現(xiàn)今是二級階地)的形成開啟了該區(qū)新石器文化的初創(chuàng)時期[36]。早期的裴李崗文化以遷徙型聚落為主,采集和漁獵為先民的主要生業(yè)。進入仰韶文化時期后為階段II,氣候處于全新世大暖期的適宜期,但氣候波動導(dǎo)致的河流下切與側(cè)蝕作用使得本期有新階地的形成,也有階地的破壞。仰韶時期的農(nóng)業(yè)已經(jīng)逐漸成為先民的主導(dǎo)生業(yè),定居型聚落開始普遍。龍山文化時期為階段III,氣候漸趨干旱,徑流量減小,潁河河床開始淤積并逐漸抬升,河漫灘與一級階地面的高差僅有2 m 上下[37],非常利于引水灌溉。潁河上游該期的稻作農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)都處于興盛期,并形成了王城崗、瓦店、郝家臺、養(yǎng)馬臺、城高等城邑聚落??梢?,氣候-地貌系統(tǒng)與史前聚落社會相互作用的樞紐是生業(yè)經(jīng)濟的立地空間和生業(yè)活動的具體形式。

5.3 龍山稻作農(nóng)業(yè)的普及與城邑聚落的興起

圖4 是瓦店遺址東南臺地龍山期文化地層(4.4~3.9 kaBP[38])記錄的環(huán)境變遷特征,表征化學(xué)風(fēng)化強度的Cr/Cu 值處于低值區(qū)間(1.6~3.2),河積沉積物為中粗砂堆積(762~1 062 μm),表征成壤作用強度的頻率磁化率也處于低值區(qū)間(均值0.923%)。結(jié)合淺井剖面(圖3)古土壤層(92~105 cm)Rb/Sr較低、磁化率較低、粒度偏高的指標特征,表明瓦店地區(qū)在龍山早中期(約4.5~4.2 kaBP)氣候特征是先干后濕,到了龍山晚期(4.2~4.0 kaBP)氣候重新變干,且整個時期河流洪積過程顯著。

圖4 瓦店遺址龍山文化地層的古環(huán)境指標

Fig.4 Environmental proxies of the Wadian site in the Longshan culture period

瓦店遺址附近地層存在差異性新構(gòu)造升降運動[39]:以禹州東3 km 附近的褚河鎮(zhèn)存在郭連-張得隱伏斷裂(NE-SW),自晚更新世以來該斷裂以西以沉陷為主(0.04~0.17 mm/a),以東地區(qū)則以掀斜抬升為主(約2.5~3.3 mm/a)。在氣候變干和新構(gòu)造活動雙重作用下,潁河河床在褚河鎮(zhèn)棗王、十里附近形成構(gòu)造陡坎,河道的圍堰效應(yīng)導(dǎo)致褚河以上河段泥沙堆積速率大于構(gòu)造沉降速率,因而潁河的瓦店河床逐漸升高。

根據(jù)瓦店遺址的考古發(fā)掘報告[38],瓦店遺址的西側(cè)和南側(cè)發(fā)現(xiàn)有深度約2.5 m 的L 型大型壕溝并與潁河河道相連接,主要功能是引水灌溉和聚落防御。據(jù)此推測當(dāng)時的潁河河面高度與遺址階地面高差應(yīng)在2.5 m 左右。瓦店遺址地層中炭化種子鑒定結(jié)果則表明[40],瓦店在龍山時期的稻谷種子出土概率為62%,與粟、黍的出土概率相當(dāng),表明瓦店地區(qū)當(dāng)時有良好的灌溉條件可以滿足水稻種植。

在整個龍山文化時期,干旱氣候下的潁河流量減小、泥沙堆積不斷抬高的河床為稻作農(nóng)業(yè)創(chuàng)造了良好條件,快速發(fā)展的農(nóng)業(yè)促進了本區(qū)城邑聚落的崛起。龍山文化中后期,除了禹州瓦店大型城邑聚落外,潁河中游還有郝家臺、養(yǎng)馬臺、城高等十余個大于5 hm2 的中大型聚落,它們都具有早期城邑聚落的特征,表明酋邦社會的形成[14]。但是,選址于高河床河流兩岸的聚落頻繁遭受洪水的侵襲,人們不得不反復(fù)加高房屋基座以規(guī)避洪水,如瓦店遺址和郝家臺城址都是建在高出遺址外圍4~6 m 的高臺上[41]。

5.4 平原區(qū)龍山聚落群的衰亡

龍山晚期全新世大暖期逐漸進入尾閭,4 000 aBP的降溫事件具有全球意義[42],河南地區(qū)在孟津[43]、新砦[44]等剖面的環(huán)境記錄中均有體現(xiàn)。本文的淺井剖面地層在88 cm(圖3)、瓦店遺址地層在95 cm(圖4)的頻率磁化率亦有顯著波動,表明潁河上游地區(qū)在龍山文化末期(約3.8~3.9 kaBP)存在氣候變冷事件。研究認為[45],中原地區(qū)在夏代初期存在數(shù)十年的持續(xù)性洪水;王城崗遺址和新砦遺址的城垣遺存都有洪水破壞的痕跡[46]?!妒酚洝は谋炯o》載:“帝堯之時,鴻水滔天,浩浩懷山襄陵,下民其憂”;《莊子·秋水》亦有“禹之時,十年九潦”的記載。另一方面,潁河禹州段由于氣候變干潁河河床不斷加積導(dǎo)致階地面與河水高差縮?。ǎ?.5 m),而且多數(shù)聚落布局在河流下泄緩慢的河道曲流和河口附近;因而分布于潁河兩岸階地上的龍山聚落必然遭受持續(xù)性洪水的毀滅性破壞。即使到了二里頭文化后期禹州平原的潁河兩岸仍然罕有聚落分布。作者推測4 000 aBP 的降溫事件及其伴隨的洪水過程嚴重破壞了潁河上游新石器聚落向中下游傳播的歷史進程,改變了潁河上游以稻作農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)、以城邦文化為內(nèi)容的史前文化傳播的方向。

6 結(jié)論

(2)潁河上游地區(qū)的史前聚落偏好選址于曲流階地和河口階地,這種地貌區(qū)位為發(fā)展稻作農(nóng)業(yè)提供了灌溉條件,但卻無法有效地抵御洪水威脅。潁河上游地區(qū)的史前聚落在仰韶時期曲流聚落和河口聚落占45%,而在龍山時期這一比例上升至74%,這為本區(qū)的龍山文化聚落快速衰落埋下了伏筆。

(3)淺井剖面古環(huán)境指標顯示,仰韶時期磁化率均值為87.7×10-8 m3/kg,Rb/Sr 均值為0.83,表現(xiàn)為暖濕的風(fēng)化環(huán)境;龍山時期古土壤層的Rb/Sr 比值減小到0.66,低頻磁化率降低到72.5×10-8 m3/kg,表明潁河上游地區(qū)氣候漸趨干旱。受氣候和構(gòu)造運動的疊加效應(yīng)影響,潁河河道淤積、河床抬升。瓦店遺址的壕溝遺存表明,潁河水面與文化階地高差<2.5 m,為稻作農(nóng)業(yè)提供了適宜的灌溉條件。高河床河流地貌使得稻作農(nóng)業(yè)在潁河上游快速普及,推動了本區(qū)龍山聚落發(fā)展和城邑聚落的繁榮。

(4)4 000 aBP 降溫事件伴隨的持續(xù)性洪水過程摧毀了潁河上游一度繁榮的龍山城邦文化,而曲流階地和河口階地這兩類史前聚落的區(qū)位選擇偏好成為制約史前文化可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。

參考文獻(References)

[1]Garrard A, Byrd B, Betts A. Prehistoric environment and settlement in the Azraq basin: an interim report on the 1984 excavation season [J].Levant, 1986, 18(1): 5-24.

[2]Laylander D. Inferring settlement systems for the prehistoric huntergatherers of san Diego county, California [J]. Journal of California and Great Basin Anthropology, 1997, 19(2): 179-196.

[3]Briuer F L, Williams G I, Limp W F. Geographic information systems:a tool for evaluating historic archaeological sites [J]. Mississippi Archaeology, 1990, 25(1): 43-63.

[4]Davis-Salazar K L. Late classic Maya water management and community organization at Copan, Honduras [J]. Latin American Antiquity, 2003, 14(3): 275-299.

[5]Kintigh K W, Altschul J H, Beaudry M C, et al. Grand challenges for archaeology [J]. American Antiquity, 2014, 79(1): 5-24.

[6]Mcgovern T H, Vésteinsson O, Fridriksson A, et al. Landscapes of settlement in Northern Iceland: historical ecology of human impact and climate fluctuation on the millennial scale [J]. American Anthropologist, 2007, 109(1): 27-51.

[7]莫多聞, 李非, 李水城, 等. 甘肅葫蘆河流域中全新世環(huán)境演化及其對人類活動的影響[J]. 地理學(xué)報, 1996, 51(1):59-69. [MO Duowen, LI Fei, LI Shuicheng, et al. A preliminary study on the paleoenvironment of the middle Holocene in the Hulu river area in Gansu province and its effects on human activity [J]. Acta Geographica Sinica, 1996, 51(1): 59-69.]

[8]楊曉燕, 夏正楷, 崔之久, 等. 青海官亭盆地考古遺存堆積形態(tài)的環(huán)境背景[J]. 地理學(xué)報, 2004, 59(3):455-461. [YANG Xaioyan, XIA Zhengkai, CUI Zhijiu, et al. Environmental settings of Archaeological sites depositional processes and distribution at Guanting Basin [J].Acta Geographica Sinica, 2004, 59(3): 455-461.]

[9]阮浩波, 王乃昂, 牛震敏, 等. 毛烏素沙地漢代古城遺址空間格局及驅(qū)動力分析[J]. 地理學(xué)報, 2016, 71(5):873-882. [RUAN Haobo,WANG Nai’ang, NIU Zhenmin, et al. Spatial pattern of ancient city sites and its driving forces in Mu Us Sandy Land during Han Dynasty [J]. Acta Geographica Sinica, 2016, 71(5): 873-882.]

[10]董廣輝, 劉峰文, 陳發(fā)虎. 不同空間尺度影響古代社會演化的環(huán)境和技術(shù)因素探討[J]. 中國科學(xué): 地球科學(xué), 2017, 60(12):2067-2077.[DONG Guanghui, LIU Fengwen, CHEN Fahu. Environmental and technological effects on ancient social evolution at different spatial scales [J]. Science China Earth Sciences, 2017, 60(12): 2067-2077.]

[11]C hen F H, Dong G H, Zhang D J, et al. Agriculture facilitated permanent human occupation of the Tibetan Plateau after 3600 B.P [J]. Science, 2015, 347(6219): 248-250.

[13]侯光良, 曹廣超, 鄂崇毅, 等. 青藏高原海拔4 000 m區(qū)域人類活動的新證據(jù)[J]. 地理學(xué)報, 2016, 71(7):1231-1240. [HOU Guangliang,CAO Guangchao, E Chongyi, et al. New evidence of human activities at an altitude of 4 000 meters area of Qinghai-Tibet Plateau [J]. Acta Geographica Sinica, 2016, 71(7): 1231-1240.]

[14]劉莉. 中國新石器時代: 邁向早期國家之路[M]. 北京: 文物出版社,2007: 92-170. [LIU Li. The Chinese Neolithic: Trajectories to Early States[M]. Beijing: Cultural Relics Press, 2007: 92-170.]

[15]鹿化煜, 安芷生. 洛川黃土粒度組成的古氣候意義[J]. 科學(xué)通報,1998, 41(6):626-631. [LU Huayu, AN Zhisheng. Paleoclimatic significance of grain size of loess-palaeosol deposit in Chinese Loess Plateau [J]. Science in China Series D: Earth Sciences, 1998, 41(6):626-631.]

[16]國家文物局. 中國文物地圖集·河南分冊[M] . 北京: 中國地圖出版社, 1991. [State Administration of Cultural Heritage. An Atlas of Chinese Cultural Relics in Henan Province[M]. Beijing: China Cartographic Publishing House, 1991.]

[17]嚴文明. 中國史前文化的統(tǒng)一性與多樣性[J] . 文物, 1987(3):38-50. [YAN Wenming. Unification and diversity of prehistoric Chinese cultures [J]. Cultural Relics, 1987(3): 38-50.]

[18]李中軒, 吳國璽, 朱誠, 等. 4.2~3.5 kaBP嵩山南麓聚落的時空特征及其演化模式[J]. 地理學(xué)報, 2016, 71(9):1640-1652. [LI Zhongxuan, WU Guoxi, ZHU Cheng, et al. Spatial and temporal pattern of the 4.2~3.5 kaBP settlements and its succession models in the south of the Songshan Mountain [J]. Acta Geographica Sinica,2016, 71(9): 1640-1652.]

[19]Batty M. The size, scale, and shape of cities [J]. Science , 2008,319(5864): 769-771.

[21]Huang C C, Pang J L, Chen S E, et al. Holocene dust accumulation and the formation of polycyclic cinnamon soils (luvisols) in the Chinese Loess Plateau [J]. Earth Surface Processes and Landforms, 2003,28(12): 1259-1270.

[22]靳桂云, 劉東生. 華北北部中全新世降溫氣候事件與古文化變遷[J].科學(xué)通報, 2002, 47(5):408-413. [JIN Guiyun, LIU Dongsheng.Mid-Holocene climate change in North China, and the effect on cultural development [J]. Chinese Science Bulletin, 2002, 47(5): 408-413.]

[23]Zhou L P, Oldfield F, Wintle A G, et al. Partly pedogenic origin of magnetic variations in Chinese loess [J]. Nature, 1990, 346(6286):737-739.

[24]王建, 劉澤純, 姜文英, 等. 磁化率與粒度、礦物的關(guān)系及其古環(huán)境意義[J]. 地理學(xué)報, 1996, 51(2):155-163. [WANG Jian, LIU Zechun, JIANG Wenying, et al. A relationship between susceptibility and grain-size and minerals, and their paleo-environmental implications [J]. Acta Geographica Sinica, 1996, 51(2): 155-163.]

[25]秦小光, 張磊, 穆燕. 中國東部南北方過渡帶淮河半濕潤區(qū)全新世氣候變化[J]. 第四紀研究, 2015, 35(6):1509-1524. [QIN Xiaoguang,ZHANG Lei, MU Yan. The Holocene climatic changes of the Huaihe river semi-humid region in the north and south transition zone of the eastern China [J]. Quaternary Sciences, 2015, 35(6): 1509-1524.]

[26]毛瑞雪, 蔡演軍, 馬樂, 等. 河南馬溝洞石筍記錄的早中全新世氣候和環(huán)境變化[J]. 地球環(huán)境學(xué)報, 2016, 7(3):254-268. [MAO Ruixue, CAI Yanjun, MA Le, et al. Early to mid-Holocene paleoclimatic changes recorded by the stalagmites from the Magou Cave, Henan Province [J]. Journal of Earth Environment, 2016, 7(3):254-268.]

[27]王曉嵐, 何雨. 鄭州西山7000年來磁化率所反映的氣候變化[J]. 北京師范大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 2004, 40(1):133-136. [WANG Xiaolan, HE Yu. Climate change from 7 000 aBP in Xishan Mountain of Zhengzhou by analysis of magnetic suscepibility [J]. Journal of Beijing Normal University: Natural Science, 2004, 40(1): 133-136.]

[28]Penck A, Bruckner E. Die alpen im eiszeitalter. Albrecht Penck,Eduard Brückner [J]. Journal of Geology, 1909, 17(4): 380-385.

[29]Leverett F. Uplift-driven valley incision and climate-controlled river terrace development in the Thames Valley, UK [J]. Quaternary International, 2001, 79(1): 23-36.

[30]Pan B T, Burbank D, Wang Y X, et al. A 900 k.y. record of strath terrace formation during glacial-interglacial transitions in northwest China [J]. Geology, 2003, 31(11): 957-960.

[31]Huang W L, Yang X P, Li A, et al. Climatically controlled formation of river terraces in a tectonically active region along the southern piedmont of the Tian Shan, NW China [J]. Geomorphology, 2014,220: 15-29.

[32]高紅山, 潘保田, 鄔光劍, 等. 祁連山東段河流階地的形成時代與機制探討[J]. 地理科學(xué), 2005, 25(2):197-202. [GAO Hongshan,PAN Baotian, WU Guangjian, et al. Age and genesis of alluvial terraces in East Qilian mountains [J]. Scientia Geographica Sinica,2005, 25(2): 197-202.]

[33]Vandenberghe J. The fluvial cycle at cold-warm-cold transitions in lowland regions: a refinement of theory [J]. Geomorphology, 2008,98(3-4): 275-284.

[34]Hetzel R, Niedermann S, Tao M X, et al. Climatic versus tectonic control on river incision at the margin of NE Tibet: 10Be exposure dating of river terraces at the mountain front of the Qilian Shan [J].Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 2006, 111(F3):F03012.

[35]李玉信, 李廣坤, 劉書丹, 等. 河南省平原區(qū)第四紀巖相古地理分析[J]. 河南地質(zhì), 1987, 5(4):24-32. [LI Yuxin, LI Guangkun, LIU Shudan, et al. Paleo-geographical analysis of Quaternary lithology of plain area in Henan Province [J]. Henan Geology, 1987, 5(4): 24-32.]

[36]潘保田, 李吉均, 曹繼秀. 黃河中游的地貌與地文期問題[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 1994, 30(1):115-123. [PAN Baotian, LI Jijun,CAO Jixiu. The landforms in the middle reaches of the Yellow River and problem of physiographic stage [J]. Journal of Lanzhou University: Natural Sciences, 1994, 30(1): 115-123.]

[37]王輝, 張海, 張家富, 等. 河南省禹州瓦店遺址的河流地貌演化及相關(guān)問題[J]. 南方文物, 2015(4):81-87, 91. [WANG Hui, ZHANG Hai, ZHANG Jiafu, et al. Fluvial geomorphology evolution and related problems of Wadian Site, Yuzhou County, Henan Province [J].Cultural Relics in Southern China, 2015(4): 81-87, 91.]

[38]河南省文物考古研究所. 禹州瓦店[M] . 北京: 世界圖書出版公司,2004: 6-21. [Henan Provincial Institute of Archaeology. Wadian Archaeology of Yuzhou City[M]. Beijing: World Book Publishing Corporation, 2004: 6-21.]

[39]李正芳. 河南省新構(gòu)造運動[J] . 鄭州大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 1981(1):104-113. [LI Zhengfang. Neotectonic movement in Henan Province [J]. Journal of Zhengzhou University: Natural Science Edition, 1981(1): 104-113.]

[40]劉昶, 方燕明. 河南禹州瓦店遺址出土植物遺存分析[J]. 南方文物,2010(4):55-65. [LIU Chang, FANG Yanming. Remaining analysis about unearthed plants of Wadian Site in Yuzhou, He'nan Province [J]. Cultural Relics in Southern China, 2010(4): 55-65.]

[41]河南省文物考古研究所. 郾城郝家臺[M]. 鄭州: 大象出版社, 2012:301-312. [Henan Provincial Institute of Relics and Archaeology.Haojiatai Archaeology of Yancheng[M]. Zhengzhou: Elephant Publishing House, 2012: 301-312.]

[42]Bond G, Kromer B, Beer J, et al. Persistent solar influence on North Atlantic climate during the Holocene [J]. Science, 2001, 294(5549):2130-2136.

[43]張俊娜, 夏正楷. 中原地區(qū)4 ka BP前后異常洪水事件的沉積證據(jù)[J]. 地理學(xué)報, 2011, 66(5):685-697. [ZHANG Junna, XIA Zhengkai. Deposition evidences of the 4 kaBP flood events in central China plains [J]. Acta Geographica Sinica, 2011, 66(5): 685-697.]

[44]夏正楷, 楊曉燕. 我國北方4 ka B.P.前后異常洪水事件的初步研究[J]. 第四紀研究, 2003, 23(6):667-674. [XIA Zhengkai, YANG Xiaoyan. Preliminary study on the flood events about 4 kaBP in north China [J]. Quaternary Sciences, 2003, 23(6): 667-674.]

[45]吳文祥, 葛全勝. 夏朝前夕洪水發(fā)生的可能性及大禹治水真相[J].第四紀研究, 2005, 25(6):741-749. [WU Wenxiang, GE Quansheng. The possibility of occurring of the extraordinary floods on the eve of establishment of the Xia Dynasty and the historical truth of Dayu’s successful regulating of floodwaters [J]. Quaternary Sciences,2005, 25(6): 741-749.]

[46]許宏. 公元前2 000年: 中原大變局的考古學(xué)觀察[M]//山東大學(xué)東方考古研究中心. 東方考古(第9輯). 北京: 科學(xué)出版社, 2012: 121-127. [XU Hong. 2 000 BC.: An archaeological view of great change in the Central Plain of China[M]//Oriental Archaeological Center.Oriental Archaeology (Vol. 9). Beijing: Science Press, 2012: 121-127.]

作者簡介:李中軒(1971—),男,博士,副教授,自然地理學(xué)專業(yè),E-mail:aysylzx@163.com

Hash:585e974bb027e420a2d7f94f27acd9cab573381c

聲明:此文由 叨叨三國事兒 分享發(fā)布,并不意味本站贊同其觀點,文章內(nèi)容僅供參考。此文如侵犯到您的合法權(quán)益,請聯(lián)系我們 kefu@qqx.com