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多指标揭示泥河湾盆地中晚更新世地貌环境演变与人类适应策略

发布时间:2025-12-05 作者:
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古人类活动的地貌景观与古环境重建,是理解人类演化和适应策略的前沿研究领域。中国北方的泥河湾盆地以密集分布百万年来古人类活动遗址为学术界所关注,被誉为“东方人类的故乡”。然而,在泥河湾古湖发育后期至消亡后地貌演化与气候变化背景下古人类的适应行为,尚缺乏系统研究。

近年来,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所裴树文研究团队,联合河北师范大学与国家自然博物馆等单位,采用沉积学与多项环境代用指标分析方法,重建了泥河湾盆地中更新世至晚更新世早期古湖消亡至河流发育阶段地貌演化与气候特点,并结合石器技术与行为特点探讨人类适应策略的科学问题。相关研究论文近日在地理学报(英文版,Journal of Geographical Sciences)和第四纪科学评论(Quaternary Science Reviews)在线发表。

泥河湾盆地位于汾渭裂谷构造单元东北端,黄土高原东北部、蒙古高原向华北平原过渡地带,同时也是东亚冬夏季风变幅最大的区域,具有研究人类演化与环境关系得天独厚的古人类和自然资源。长期以来,有关中晚更新世古人类应对地貌转型与环境变化所做出的适应策略,一直缺少来自古人类活动遗址的直接证据。近10年来,裴树文研究团队联合河北师范大学、河北省文物考古研究院和蔚县博物馆等在泥河湾盆地东南部—蔚县境内进行较大规模的调查与考古发掘,发现多个中晚更新世古人类活动遗址,地层剖面记录了泥河湾古湖发育晚期与消亡后河流系统出现及后期黄土堆积发育的全过程,为探明盆地多变的地貌景观变化与人类适应行为提供了理想条件。

在对中更新世吉家庄遗址的研究中,团队基于遗址剖面进行了花粉、粒度,色度以及主量元素等多个气候代用指标分析,重建了古湖的进退过程和遗址沉积环境的演变过程,并划分出五个气候环境变化阶段。结果表明,吉家庄遗址经历了多次冷暖、干湿的气候波动,古人类主要活动于温和偏干的疏林草原景观,此时的泥河湾古湖水位下降、湖岸线后退,更加开阔的湖滨湿地为古人类提供了适宜的活动空间和丰富的动物资源。团队对古人类石器技术研究结果进一步验证了吉家庄古人类在技术行为上的重要进步,包括跨越8-10km搬运原料,工具类型的精细化与多样化;动物化石表面的切割与砸击痕迹显示,古人类系统性地开发利用动物资源等。综合环境重建与行为证据,中更新世早期古人类主要生活于气候温和、古湖稳定时期的湖滨地带,而遗址所处的MIS 15–13超长间冰期温暖湿润气候恰好为古人类的生存适应创造了良好的条件,进而为该区域古人类的持续生存和行为复杂化奠定了基础。

而对晚更新世东沟遗址的研究,则展现了泥河湾古湖消亡后古人类在河流阶地地貌的生存图景。光释光测年为遗址搭建了高分辨率的年代框架,显示东沟古人类的主要活动时间为距今76~74ka,处于温暖的深海氧同位素(MIS)5阶段向以严寒著称的MIS4阶段的转型期。基于对遗址剖面有机碳同位素、孢粉和基于孢粉的古气候定量重建结果,团队搭建了高分辨率的气候年代框架,并识别出了DO20,H7和DO19三个千年尺度的气候波动事件。结果表明,干冷时期河漫滩的自然资源吸引了古人类的到来,他们制作精致的石质工具,并通过用火、剥皮等行为强化资源利用,以应对资源匮乏的生态环境;随后到来的DO20事件为东沟古人类提供了有利的生存条件,延长了古人类在遗址的生存活动,直到严寒干旱的H7事件爆发,气候恶化与河流干涸最终迫使古人类废弃遗址。该研究不仅揭示了 MIS 5 - MIS 4 期间泥河湾盆地强烈而频繁的气候波动背景,也展示了东沟古人类在频繁波动的气候环境下较高的适应能力以及应对干冷气候的生存潜力。东沟遗址展现的资源强化利用模式与盆地内同期的遗址中出现的古人类新技术因素共同体现出此时期古人类行为策略的多样化,而这种行为复杂化的进程在MIS3时期现代人到来之后发生显著加速,展现出泥河湾盆地晚更新世古人类强大的生存韧性。

上述两项研究以地质考古学视角为出发点,采用地学常用的沉积学和古环境重建研究手段,系统揭示地貌与环境变化对人类适应行为的影响,具有鲜明的学科交叉特点。研究结果可望加深对百万年人类演化史的多元驱动机制的认识与理解,对探明古人类在东亚中高纬度半干旱地区的适应行为具有重要意义。

吉家庄遗址环境演化与人类活动论文第一作者兼通讯作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所裴树文研究员,东沟遗址气候波动与人类适应策略论文第一作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所博士研究生徐静玥,裴树文研究员与河北师范大学历史文化学院牛东伟教授为论文共同通讯作者。上述研究得到了国家自然科学基金与国家社科基金等项目的资助。

原文链接:https://www.geogsci.com/EN/10.1007/s11442-025-2386-4

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277379125005347

图1 蔚县吉家庄遗址出土石制品与动物化石 (裴树文供图)

图2 吉家庄遗址中更新世地貌环境变化与人类活动解析图(裴树文供图)

图3 东沟遗址地理位置与地层特点(徐静玥供图)

图4  MIS5-4转型期东沟遗址气候重建(徐静玥供图)

图5  泥河湾盆地晚更新世地貌环境变化与人类适应策略(徐静玥供图)



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