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GPC:农作物结构转变强化极端干旱事件对中国西南史前聚落的冲击

2026/09/15


近日,兰州大学西部环境教育部重点实验室吴铎教授课题组在国际知名SCI期刊Global and Planetary Change在线发表了题为Transformation of crop structure intensified extreme drought shocks to prehistoric settlements: an integrated study of lacustrine sediments and environmental archaeology in southwestern China的研究论文。该研究基于云南剑湖沉积记录及其湖岸地层证据,结合考古资料,揭示了麦作农业发展背景下极端干旱事件对海门口聚落定居活动的影响,进一步评估了中国西南地区种植麦作的史前聚落在极端干旱冲击下的脆弱性,深化了对气候变化、作物结构调整与社会变迁之间关系的认识。

全新世期间,周期性的季风气候变化以及突发的灾难性事件均显著影响了人类社会变迁。近年来,已有研究探讨了印度夏季风强弱变化对史前社会变迁的直接与间接影响,发现季风驱动的极端水文事件通过直接影响定居点使用与农作物产量,进而导致区域人口迁移、城市废弃乃至国家崩溃。然而,气候冲击的社会效应并非固定不变,其结果与社会系统自身的脆弱性适应力密切相关,而这些特性又受到人口规模、生业模式等结构性因素的共同调控。因此,从技术革新、社会变革等视角探究印度夏季风变化及其社会影响,对于全球变化背景下的人类适应与可持续发展具有重要借鉴意义。

中国西南地区位于青藏高原东缘南部,是史前农作物传播和南北向文化交流的关键通道,该地区对印度夏季风变化的响应也尤为敏感。本研究以滇西北毗邻海门口遗址的剑湖为研究对象(1),基于AMS 14C测年建立沉积物岩芯年代框架,通过岩芯粒度、甘油二烷基甘油四醚脂质GDGTs)、元素组成等多代用指标分析,结合湖岸地层证据,重建了13,300 cal yr BP以来的剑湖水文演化过程。

1 研究区水文与气候概况

结果显示,早全新世期间,受流域充沛降水补给,剑湖维持高湖面状态。自5530 cal yr BP以来,多代用指标一致表明剑湖进入相对低湖面阶段,同时伴随入湖径流减弱和陆源碎屑输入减少在此背景下,粒度EM2含量的显著降低指示了三次百年尺度极端干旱事件(3490–3110、3000–2880和2370–1980 cal yr BP)1370 cal yr BP,基于EM2重建的湖面变化与湖岸地层证据之间出现差异,表明该时段人类活动对剑湖沉积过程的影响显著增强(2)。

2 剑湖沉积物地球化学与沉积学代用指标的年代序列

   将重建的水文序列与海门口遗址考古资料对比发现,中–晚全新世剑湖水位下降通过暴露适宜居住的湖滨区域,为聚落的形成与发展提供了有利条件。随后麦作的传入可能增强了聚落对稳定水资源的依赖。因此,3000–28802370–1980 cal yr BP期间的极端干旱可能加剧了粮食压力,进而导致聚落定居活动中断并最终废弃。结合区域考古证据进一步发现,与未种植大麦或小麦的聚落相比,种植大麦或小麦的史前聚落在极端干旱冲击下更容易出现衰退甚至崩溃(3)。上述结果表明,作物结构转变可能加剧了极端干旱对史前聚落的冲击。该研究为理解中国西南地区晚全新世水文气候变化与社会响应之间的相互作用机制提供了新视角。

3 剑湖水位变化与中国西南地区史前聚落变迁及麦类作物种植的对比

该研究得到了西部生态安全学科突破先导项目(JYB2025XDXM910)的资助,论文的第一作者为兰州大学资源环境学院在读博士研究生王涛,通讯作者为吴铎教授,主要合作作者有大理剑川剑湖湿地省级自然保护区管护局李泽慧工程师、中国科学院西北生态环境资源研究院陈雪梅副研究员,以及兰州大学资源环境学院周爱锋教授等。

文章信息:

Wang, T., Wu, D.*, Li, Z.H., Xiao, Q.L., Luo, D., Guo, S.L., Pan, L.L., Chen, L., Lu, Y.X., Shao, S., Yuan, Z.J., Xu, P.Y., Xu, W.X., Li, M.J., Chen, X.M., Zhou, A.F. 2026. Transformation of crop structure intensified extreme drought shocks to prehistoric settlements: an integrated study of lacustrine sediments and environmental archaeology in southwestern China. Global and Planetary Change, 266: 105675. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105675

扩展阅读

Wu, D., Ma, M.M.*, Lu, Y.X., Guo, S.L., Wang, T., Ma, X.Y., Dong, G.H. 2025. Out-of-phase relationship of Holocene moisture variations between the northeastern and southeastern Tibetan plateau and its societal impacts. Fundamental Research, 5(1): 241‒248. https://doi.org/10.1016/j.fmre.2023.02.014

Yang, R., Wu, D.*, Li, Z.H., Yuan, Z.J., Niu, L.L., Zhang, H., Chen, J., Zhou, A.F.* 2022. Holocene-Anthropocene transition in northwestern Yunnan revealed by records of soil erosion and trace metal pollution from the sediments of Lake Jian, southwestern China. Journal of Paleolimnology, 68: 91‒102. https://doi.org/10.1007/s10933-021-00193-x

Wu, D., Zhou, A.F., Liu, J.B., Chen, X.M., Wei, H.T., Sun, H.L., Yu, J.Q., Bloemendal, J., Chen, F.H.* 2015. Changing intensity of human activity over the last 2,000 years recorded by the magnetic characteristics of sediments from Xingyun Lake, Yunnan, China. Journal of Paleolimnology, 53: 47‒60. https://doi.org/10.1007/s10933-014-9806-2