近日,我院22级自然地理博士生刘滨以第一作者在《Quaternary Science Reviews》期刊发表了题为“Drying-driven Neolithic prosperity and delayed human imprint on vegetation in subtropical China”的文章,刘汉向老师、贾佳老师为共同通讯作者,体育博览为本论文的第一完成单位。
中国亚热带季风气候区全新世湿度变化及其与人类文明的联系仍存争议。传统研究多将多种气候代用指标合并为单一数据集,忽视了它们各自特有的环境敏感性,易导致湿度解释出现偏差。本研究对不同类型代用指标进行有针对性的分类整合,分别集成生物、地球化学、物理代用指标和气候模拟数据,同时通过比较乔木/非乔木比值(AP/NAP)、古火趋势、以及经放射性碳定年的考古材料等来评估人类活动强度。早全新世至中全新世(11~5 ka BP),热带辐合带(ITCZ)北移与东亚夏季风增强反而引起逐步干旱化,地球化学代用指标所记录的湿度下降证实了这一趋势(图1)。这一干旱化过程将原本易受洪水威胁的低地改造为更适宜居住的环境,进而推动人类聚落向低海拔和近水源地区扩展(图2)。相应的,新石器时期文化遗址在中全新世开始出现,并在相对干旱的背景下借助农业创新走向繁荣。5 ka BP之后,气候转向更为湿润的状态,湿度回升与ITCZ南移及东亚季风减弱相耦合,然而得益于早先干旱时期积累的技术创新和农业集约化,人类社群不再局限于原始生存策略,其应对环境变化的能力显著增强,在干湿交替中不断适应并繁荣发展(图1)。更为关键的是,大约2 ka BP之后,森林砍伐和土地利用强化等人类活动的影响开始超越自然气候驱动因素,这一点从乔木植被覆盖度的急剧下降可以看出(图2)。本研究提出中国亚热带地区较为干燥的环境实际上更有利于人类文明的演进。

图1.中国亚热带季风气候区全新世气候变化与人类活动强度。(a)热带辐合带(ITCZ)的南北移动;(b)基于孢粉重建的该区域全新世年降雨量,浅蓝色 区域为误差范围;(c)TraCE-21ka模拟的该区域全新世年降雨量;(d)该区域不同点位石笋δ??O数据集成(Z-score集成),灰色 区域为误差范围,红色曲线为多年窗口滑动均值,高值指示弱季风,低值指示强季风;(e)和(f)为分别来自印度Mawmluh洞和Qunf洞的石笋δ??O数据;(g)和(h)为基于地球物理化学指标重建的干湿变化,其中(g)为Z-score集成,(h)为广义加性模型(GAMs)集成,灰色 区域为误差范围,红色曲线为多年窗口滑动均值;(i)基于TraCE-21ka模拟数据计算的中国亚热带季风气候区湿度变化;(j)中国亚热带季风气候区全新世乔木占比,红色曲线为多年窗口滑动均值;(k)和(l)为中国亚热带季风气候区全新世人类活动强度,黑色曲线为考古材料??C年龄的概率密度(PD),靛蓝色条形图为考古材料??C年龄的总和概率密度(SPD),黄褐色曲线为该区域全新世人口密度。

图2. 中国亚热带季风气候区全新世湿度变化与人类活动的关系。(a)东南沿海地区相对海平面变化;(b)新石器时期聚落遗址的海拔高程;(c)新石器时期聚落遗址的数量;(d)中国亚热带季风气候区全新世人类活动强度,靛蓝色条形图为考古材料??C年代的总和概率密度(SPD),黄褐色曲线为人口密度,黑色曲线为农田面积,短横线为牧场面积,点线为水稻种植面积;(e)炭屑重建的古火趋势,黑色实线为亚热带-热带森林区,虚线为中国东部季风区;(f)中国亚热带季风气候区全新世乔木占比;(g)中国亚热带季风气候区全新世湿度变化,灰色 区域为误差范围,黑色曲线为Z-score集成数据,红色曲线为多年窗口滑动平均。浅蓝色为相对湿润(不同颜色 区域仅用于突出全新世以来的相对干湿变化)。
本研究得到了金华市科技局公益性技术应用研究项目(2024-4-025)和中国地质红足1一世手机版旧版(武汉)流域环境与长江文化湖北省重点实验室开放基金(YC2025-7)的资助。
文章DOI:https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2026.110080