三峡库区全新世环境考古及环境演变研究综述，本文主要内容关键词为：环境论文,库区论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：K92 文献标识码：A 文章编号：1673-0429(2006)03-0106-05
一、引言
过去全球变化研究(PAGES)是国际地圈生物圈计划(IGBP)的核心计划之一，环境演变研究是PAGES的一个重要研究领域，全球变化的区域响应正逐渐成为该领域的研究热点。[1](P1-13)与此同时，全新世环境考古，因这一阶段人地关系互动进入了一个崭新的发展阶段，使得它成为目前PAGES核心计划研究全新世人地相互作用及环境演变的重要领域。[2]作为全新世区域性环境考古研究，我国北方、东方、中原、东南、南方和西南六大区中（与考古学六大区系相对应[3](P33-100)，西南是最薄弱的地区。三峡库区（相当于三峡及渝东河谷区），在以环洞庭湖与四川盆地为中心的西南区中又处于相对边缘的地带。然而，无论是作为环境考古研究，还是其与环境演变相结合的研究；也无论是作为我国环境考古的区域间比较研究，还是作为全球变化的区域响应研究等，该区都有其不可替代的环境考古学价值和环境演变研究的意义。
这里要特别指出，“长江三峡库区”主要指修建三峡水电站所要淹没的三峡以及三峡以西海拔约175m以下的区域，地理范围为西起重庆、东止宜昌的峡江河谷地带，[4](P168-178)2009年后区内遗址将全部没于水下。回顾近十年来的相关研究工作，及时总结经验，吸取教训，对进一步开展工作和深入研究是非常有益的。本区环境考古及其与环境演变相结合的研究起步较晚，目前所面世的主要阶段性成果，同上述各区大都已从事相关研究超过二十年的经验与成果积累比较，仍有不小差距，因而颇有受到学术界疏略之感。撰写此文，一则向学界同仁、前辈汇报本区全新世环境考古与环境演变研究的现状和进展；二则提出本区相关研究存在的问题、可能的解决途径，并就今后研究趋势作出分析；再者，也希望藉此向同行请教并与之讨论，共同促进环境考古学与环境演变研究的发展。
二、研究现状和进展
1.遗址及遗址域的环境考古研究
朱诚等结合考古学研究成果、历史资料考证，利用孢粉分析等手段对恢复三峡大宁河流域部分遗址古环境做了开创性的工作。文章对张家湾遗址域汉代植被和生态状况、农业发展水平、古先民的生存与生活条件等作了比较深入的考察和研究，对当时的环境质量也有所分析和探讨。[5]研究结果显示，本区汉代曾有较发达的农业及手工业活动，当时的手工业活动已具有一定的规模，农业已相当发达。张芸等对同流域东周、汉代遗址孢粉学和沉积学分析研究表明，汉代以后由于人类活动剧烈，植被严重破坏，水土流失比较严重，认为此地曾遭遇洪水并引发大面积坡面片流。[6]从孢粉组合反映出本区东周、汉代时期木本花粉很少，草本和蕨类植物占优势，草本植物主要由温带的菊科和毛茛科的唐僧草组成，蕨类植物主要由鳞毛蕨和瓶蕨组成，木本植物主要是温带的栗，反映当时气候较今日温凉而略干。[7]
张强等对张家湾西汉遗址T911剖面的粒度、磁化率等环境代用指标的分析，结合周边遗址考古发掘成果，认为汉代本区确有因盲目砍树而导致生态恶化的过程。[8]同时研究结果也反映出因降水集中，使缺乏植被保护的松散堆积坡面发生过严重的水土流失，认为这是促使该区文明走向衰落的原因之一。在对大宁河河漫滩上的汉晋墓群、双堰塘遗址的相对位置及双堰塘生土层以下巨厚鹅卵石层的比较分析，认为这样的沉积相结构与大宁河流域频繁发生的洪灾以及河道变迁有关，大宁河频繁发生的洪灾及河道的变迁也是影响该区人类生存环境的重要因素之一。[9]
应当说通过单个或少数遗址的环境考古研究，给我们提供了一个对本区，或至少说对大宁河流域部分遗址域全新世中晚期一定时段的古环境基本概貌的认识。这是通过环境考古研究恢复本区局部古环境的一种良好尝试。但通过遗址堆积地层所反映人地关系互动的环境考古研究显得不够充分，包括考察史前人类生存环境的生态条件、环境质量以及他们对环境的影响能力等方亩仍是今后应继续深入研究的方向。另外应当把考察的时间尺度扩展到全新世的早中期，保证研究区的时代连续性，同时加强不同遗址域环境考古的对比研究等，也都是今后努力的方向。
2.考古遗址堆积所反映的环境演变信息
大宁河流域3000年来气候演变过程与中国东部地区存在着较大差异，[9]张强等研究认为本区在公元初至公元600年为温暖期，而我国东部地区则为寒冷期。[10]究其原因，除受周边高大山脉对北方冷空气的阻挡外，可能还受到西南季风的影响，至少在汉代气候演变与西南季风的强弱有某种相关关系。[8]孢粉组合反映本区各阶段人类活动所处古环境的变化，初期气候暖湿，东周、汉代转变为温凉略干的森林、草地景观。[11]此后气候又逐渐变湿，植被由草原向森林转变。张芸研究认为，本区3000年来的风尘堆积是在全新世第一寒冷期形成的。此寒冷期存在次一级的气候波动，干凉气候下形成的原始风尘堆积，当气候趋于冷湿，流水作用增强时，原始风尘堆积被流水搬运，形成次生黄土。[12]
重庆忠县淦井河流域中坝遗址是世界上罕见的通史式遗址，[13]不仅蕴藏着大量的文化内涵，也包含着极其丰富的自然环境演变信息。[14]黄润等对遗址剖面中汞的含量的分布进行测试和分析，认为地层中汞含量高与遗址沉积物中硫含量高、复杂的区域地质构造条件以及频繁的人类活动有关。[15]进一步对遗址地层中铷(Rb)、锶(Sr)值进行了测试，结果显示：剖面地层中的Rb含量偏低，Sr含量偏高，Rb/Sr比值变化较大。[16]Rb/Sr比的环境指示意义表明，三峡地区全新世中晚期以来气候环境总体上逐渐趋于恶劣，冷暖湿热变化剧烈，寒冷期长于温暖期，并没有明显向湿热方向发展的趋势，与长江下游等东部其他地区相比，三峡地区也存在明显不同之处，即隋唐暖期不明显，而中世纪暖期表现显著。
上述利用地球化学Rb/Sr比的方法，与通过粒度、磁化率及孢粉等手段，分别对三峡库区忠县淦井河流域、巫山大宁河流域所做全新世中晚期环境演变的研究，结果并不一致。尤其对全新世大暖期过后的第二次寒冷期（公元初至公元600年）分歧较大，前者表现为寒冷期，而后者反映的是温暖期。即使同是大宁河流域，不同的遗址堆积所反映环境演变信息也不完全同步，如张家湾遗址所反映公元初至公元600年间的温暖期，在双堰塘遗址中却得不到反映，同样张家湾遗址中也体现不出双堰塘遗址中同期的风尘堆积。所以，单靠三峡库区单个次流域，少数遗址所反映环境演变信息，是难以建立起区域环境演变序列的。在笔者看来，这至少可以说明：(1)看似矛盾的地方，其实正反映出本区环境演变过程受下垫面影响的区域独特性；(2)本区地理位置特点，有可能在其作为全球环境演变中的区域响应方面，特别对古季风西南支活动的响应方面更为敏感，但同时也有可能使问题变得复杂化；(3)本区相关研究工作刚刚开始，前人的工作是有益的，对后来人是启发，深入研究的空间还很大。
为此，笔者认为不仅要选择好典型剖面，还要有多次流域多剖面的综合对比，同时确保能够获取具有高分辨率、满足多指标综合要求的沉积物样品，把高分辨率、多指标印证、定量化的环境演变研究手段与全新世人类活动所折射出的环境变化信息结合起来，辅之以考古遗址时空变化研究等。
3.遗址文化堆积间断、洪水平流沉积所反映的古洪水灾变事件
朱诚等根据长江三峡及江汉平原地区新石器文化遗址的分布、文化间断、埋藏古树和历史资料所做分析，探讨了本区全新世异常洪水频率的变化，划分出四个洪水频发期：第Ⅰ洪水期(8000aBP～5500aBP)，期间共发生特大洪水9次；第Ⅱ洪水期(4700aBP～3500aBP)，期间至少发生特大洪水9次；第Ⅲ洪水期(2200aBP～700aPB)，期间共发生特大洪水91次；第Ⅳ洪水期(500aBP～100aBP)，共发生特大洪水52次。其中在小冰期最冷期(300aBP～100aBP)就有40次。前3个洪水期均与高温、高海面期强盛的夏季风活动有关，其中第Ⅲ洪水期还与江汉平原地区围垸、筑堤等不合理的土地利用有关，第Ⅳ洪水期与强盛的冬季风活动和环太平洋地震带释放大量地热能触发的太平洋表层海温异常事件有关。作者进一步指出，新石器文化的更替与异常洪涝灾害有因果联系，并根据文化遗址数量的波动来证实文化间断存在与古洪水期的发生。[17]朱诚等近期对中坝遗址堆积中疑似古洪水沉积物，采用“将今论古”的法则，与该遗址现代洪水沉积物进行多环境指标体系的比较研究，确立了中坝遗址堆积中所反映的包括1981年现代洪水在内的七次洪水层存在的真实性。[14]
葛兆帅等在对长江上游古洪水的研究中，利用古洪水泛滥沉积物与现代洪水泛滥相沉积物的粒度特征作对比，进行古洪水水位的估算。认为全新世以来，7810±445aBP大洪水是目前重建的最早古洪水记录，4840～3983aBP为长江上游的大洪水时期，先后发生了4840±465aBP，4778±373aBP，4518±373aBP，3983±483aBP等特大洪水事件，3983±483aBP与4840±465aBP特大洪水的量级要高于1870年大洪水。[18]杨达源等通过对中坝古遗址的考察和研究，认为其中保存十次古洪水泛滥沉积。[5]
上述两种关于古洪水的研究都有所突破，也都初步建立起各自的古洪水发生序列，且在主要洪水发生期上可以进行对比。前者通过文化遗址数量的波动证实文化间断与古洪水期的存在与发生，[17]强调文化遗址时空变化研究以及“将今论古”的方法。其中通过定义文化发展指数、离河高度等概念反映洪水位的变动，有助于环境考古研究朝定量化方向发展。后者强调利用水力模型结合洪水平流沉积理论量化古洪水的流量和水位。如杨达源等利用古洪水泛滥沉积物与现代洪水泛滥相沉积物的粒度特征作对比，计算古洪水的深度，并在古洪水顶面高程的基础上相应的加上洪水深度值，作为古洪水水位估算值。并据此对中坝遗址几次古洪水水位作了估算。[5,18]
从定量化的角度说，计算应当力图精确，我们知道本区河水位季变很大、年季变化有时也不小，所以，离河高度计算中所参照之水位性质、测量的年代、季节，严格说来都很重要。关于对文化遗址中古洪水水位的定量估算问题，引用非考古遗址洪水平流沉积物的粒度数据，是否还应当考虑文化遗址中古洪水沉积物中夹杂非洪水来源堆积物的问题，似乎仍值得商榷。
三、问题与讨论
近十年来，本区环境考古与环境演变研究更偏重于环境演变方面，尤其是气候转型、古洪水、自然灾变事件等，其中以古洪水灾变事件、洪水发生规律的研究比较深入。但突出反映全新世不同阶段人地关系互动的研究成果不多，也缺少环境演变序列和全球变化区域响应研究。环境考古学与环境演变理论、方法结合的深度也不够。
1.考古遗址调查方面
据笔者对本区大量全新世考古遗址发掘报告的调查发现，大多数考古遗址只有遗址面积、范围、堆积厚度、分层、年代等数据，能够准确无误地标注遗址堆积地面或顶面海拔标高、距离附近河湖水面垂直高度（并注明测量时间或说明是中常水位、平均水位或枯水位等）极少。通常还存在遗址所坐落地貌面性质的认定错误或含糊，最常见的是把河流阶地与一般因人为影响、流水冲刷、河岸坍塌造成的台面地形混同，而这些对环境考古和环境演变研究来说是极其重要的参数。另外，对文化堆积中的非文化层描述过于粗略或干脆不描述。三峡大坝蓄水之后，大量遗址不可能重新考察测量，这方面数据的缺失将成为永久的遗憾。
2.环境考古研究方面
环境考古研究方面主要存在考古遗址所含时空资源没有得到充分利用，目前研究区主要集中在大宁河流域、淦井河流域和三峡东段等几个地区。按照严文明的地理范围划分法，三峡库区目前环境考古研究仍属于其中最基本的局域研究层次，重点还是遗址环境考古，遗址域环境考古没有达到要求，缺少区域环境考古，也没有与其他区域的比较研究。[19]研究内容上，从遗址环境考古探讨人地关系互动的研究不深入，手段上仍嫌单调，缺少与附近或周边地区自然沉积剖面的对比验证研究。环境考古研究同时涉及到考古学与第四纪地质科学，相关学科领域的学术交流与合作仍有待加强。
3.环境考古学与环境演变研究相结合方面
环境考古学作为考古学的一个分支而存在，它是利用考古资料重建古代自然环境和探讨古代人地关系的一门学科。Reits等把环境考古定义为研究人类与其生活的生态系统之间的互动关系，并把地学考古作为其主要研究内容之一。[20]Dincauze更把古气候、古地形、古地貌的重建作为其主要研究内容。[21]第四纪科学是研究人类出现以来自然环境发展、演变规律的科学。[22](P1-4)可见，环境考古学虽然作为考古学的一个分支而存在，但其研究内容与环境演变研究有着相当范围的重合面或契合点，而其本身又包含着它那个学科的“活性”，这是它生命力之所在。环境演变研究，如能有环境考古学鼎力相助，二者结合于全新世这个时间段，必将绽放出鲜艳的学术奇葩。因为这个时期人类参与环境变化的程度是全新世之前所无法比拟的，如遗址的扩大、缩小、连续、中断所折射出的环境演变信息、自然灾变事件等，可以验证或弥补纯自然堆积研究及其不足。环境考古学同样必须与环境演变研究相结合，了解自然环境背景、演变规律，懂得第四纪研究方法，才能达到真正意义上的环境考古并推动考古学发展。正如周昆叔在对《驻马店杨庄》的读后记中所说：“人类文化是在特定的自然条件下创造的，故只有研究文化与环境的关系，才能溯本求源。正是他们把人类生存环境与人类文化等同研究。……从中寻找科学根据和思想根源。”[23]
四、结语
就长江流域来说，将环境考古与PAGES计划和环境演变与灾变、环境质量变化相结合的研究还远远不够，三峡库区尤其如此。重视三峡库区的环境考古与环境演变研究将会对推动中国第四纪科学、环境考古学以及考古学等的进一步发展具有深远意义，这是由本区所处地理位置、自然环境特点以及古人类活动的活跃程度所决定的。特别有意义的是：(1)作为区域、大区域环境考古与环境演变对比研究的重要一环；(2)在全球变化研究中，本区作为中国局部区域响应的敏感区，在长江水位变动、古洪水、自然（地质）灾变事件活跃期研究方面，以及对气候转型、突变的响应方面和更进一步可能体现季风活动、西南季风强弱及西风带南支变动等研究方面都有其重要价值；(3)结合环境演变进行环境考古研究，有助于西南区与中原等地区的文化传承、交流、互动关系的环境解释。
全新世是环境考古与环境演变相结合的最佳时间段。这是因为这时不仅有自然环境，还有人文环境、人类活动，人类不同的人群已各自形成了自己的历史文化传统和风俗习惯。[24]他们影响到了或参与了环境的演变过程，它所折射出的人类活动对环境演变的影响，是全新世之前所完全不同的。所以重视或强调人类活动对自然环境的积极影响作用是全新世环境考古与环境演变研究的特色。笔者参加的国家自然科学基金重大研究计划“长江三峡库区全新世典型遗址与自然沉积剖面的环境考古研究”课题，将有可能在科研实践中推动环境考古与环境演变研究的深入和发展，希望在不久的将来使本区相关研究能有突破性的进展。
收稿日期：2005-12-30