古文化遗址土壤在古环境研究中的应用

文娟 闫晨曦

摘要：古文化遗址土壤是古人类聚居活动中形成的典型具有文化遗址功能的土壤，本文通过古土壤性状特征及其包含物综合分析，用于古环境复原并揭示古环境与人类活动之间的相互作用关系。

关键词：古文化遗址土壤;古环境;应用

古文化遗址土壤是古人类聚居活动中形成的典型具有文化遗址功能土壤，该种类型土壤大部分都被人类的居住、农业等活动扰动过，千姿百态的人类古文明活动也在不断影响土壤的外在形态及内在变迁，古文化遗址土壤则忠实保存和记录了人类文化及其发展变化。土壤不仅具有构成自然文化景观功能，记录自然人文、历史，并能保存自然和文化遗产。

一、 古文化遗址土壤与古环境

古文化遗址土壤的形成不仅受当时当地气候、动植物种类的影响，也受生活在土壤上古人类各种活动的直接作用，种种因素导致土壤中的物质循环和性状会产生明显变化，而这些土壤性状的变化在一定程度上有助于追溯古气候的变迁。

（一）黄土——古土壤序列

黄土-古土壤序列是记录古气候变化的最理想的陆相载体，可以反映黄土地区的气候与环境变化。如“红色黄土”和“红色古土壤”相间沉积序列放映了红土堆积暖湿和晾干交替的气候特点。古土壤分析揭示甘肃天水地区中新世古土壤类型为森林-森林草原型褐土-碳酸盐褐土，土壤形成时期气候湿润-半湿润。中新世古土壤类型为森林淋溶型褐土至棕壤，成壤时期气候温暖湿润。

（二）古土壤地球化学特征

古人类的生活方式很大程度上会影响其居住地周围的自然环境，古文化遗址土壤中的某些元素及其循环特征可指示古环境并揭示古人类文明活动。如古人类获取肉类资源的方式有狩猎、捕捞及家畜饲养，获取的动物遗骸及其代谢产物都会使其居住地土壤中富集大量磷元素。水耕不仅会造成土壤中有机质、氮和其他养分的积累，还会产生以变价元素为标志的还原淋溶作用，并形成水稻土特有的粉砂-黏粒“灰色胶膜”特征。

（三）古土壤有机质与磁化率

夹杂较多有机质的古土壤层，有机物分解会造成土壤呈现还原环境，会使土壤中的赤铁矿还原为磁铁矿，使得古土壤层的有机质含量和磁化率比黄土层高。在古土壤层中，砂含量为低值，磁化率和有机质含量为高值，则说明古土壤层发育时期环境相对温暖湿润。在河流相土壤沉积层中，砂含量为高值，磁化率和有机质含量为低值，河流相沉积时期环境相对凉润。

（四）古土壤同位素

古土壤沉积层中δ18O数值是一个高分辨率和定量的气候标志物，能够分辨间隔十年，甚至更短的层位间的气候差别。生物物种、海拔高度、土壤中有机质的分解程度、土壤石漠化均会影响δ13C值。如较高海拔及石漠化严酷环境地区植被δ13C平均值均较无石漠化地区的明显偏重。δ13C值能反映当时当地的植被为森林环境还是草原环境。渝黔岩溶地区碳同位素的分布和变化特征显示金佛山植物样品的δ13C平均值为-28.91‰，属于典型森林植被类型。

二、古文化遗址土壤包含物与古环境研究

古文化遗址土壤地层中的孢粉、植硅石、淀粉粒、硅藻以及寄生虫等作为古气候指示剂可以更精细、更灵敏地反映黄土剖面所在地的古气候变化，也可以直接用于古人类生活环境的分析研究。

（一）孢粉分析

孢粉体积小、重量轻、有稳定外壳，在土壤中可以长久保存。土壤剖面中的孢粉组合可以反映土壤剖面所在地区的植物生态面貌及其在一定时段内的变化规律，用于推断该地区该时段古气候及其变化特征。

（二）植硅石分析

硅酸石的高殘留性及其形态上的种间特异性可用于植物种属鉴定，结合土壤中植硅石的大小、形状和种类及密度等，可推断该地区古植物类型、产量、所属时代、区域分布等。

（三）淀粉粒分析

植物果实和种子中含有较多淀粉粒且可以在土壤中长期保存，土壤中残留淀粉粒可用于植物种属鉴定。如江西万年仙人洞和吊桶环遗址出土蚌器表层残留物中的淀粉粒鉴定发现其几乎全部来自小麦族和黍族，暗示了末次冰盛期江西北部

（四）硅藻分析

硅藻是生活在海水和淡水浅表的单细胞藻类。我国第四纪地层中的中华卷相适应温干气候条件或温暖偏湿的山坡或林下阴处石灰质土壤环境条件。水蕨、盘星藻和环纹藻则适宜在各种大小型自然湖沼湿地和水田、水沟等人工湿地生长和繁殖。刺甲藻则生活在近海海域中。

（五）寄生物分析

具有文化遗产功能土壤的寄生物可以直接反映古人类生活环境。寄生物种类可反映某个局部地区的环境变化。寄生虫卵的密度与植物食物的种子、花粉的密度成正比，密度越大与人类活动的关系越密切，可通过选择性的土壤分析，通过局域性的研究扩大到更大地区的自然环境、人类行为的研究。

三、结语

从古文化遗址土壤中提取古环境信息已经取得了一系列的成果，不论是古土壤直接环境指示剂还是间接环境指示剂都只是在一定程度上揭示了古环境变化，只能间接反映古环境的部分情况，随着越来越多科学技术应用与环境考古学研究，考古遗址中遗留的新的环境指示物研究也将越来越多。

【本文属天水师范学院项目“甘肃东部地区石窟寺潮湿环境下泥质塑像和壁画保护材料筛选和修复工艺研究”成果（项目号：TAS1609）】

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