記者從中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所獲悉，該所聯(lián)合國內(nèi)外多家科研機(jī)構(gòu)，研究了黃土高原距今12300年前至2800年前的高分辨率土壤溫度變化，結(jié)合粟黍作物分布模型模擬，提出土壤溫度變化是東亞新石器時代粟作農(nóng)業(yè)時空演化的重要調(diào)控因素，為理解中華文明起源演化的環(huán)境因素提供了新的科學(xué)證據(jù)。該成果5月5日在國際學(xué)術(shù)期刊《美國國家科學(xué)院院刊》在線發(fā)表。

粟作農(nóng)業(yè)是中華文明起源與早期演化的重要經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。中華文明演化呈現(xiàn)“距今一萬年奠基、八千年起源、六千年加速”的軌跡，在八千年和六千年之間存在發(fā)展緩慢的現(xiàn)象。該時期中國北方的氣溫和降水處于全新世高峰期，與粟作農(nóng)業(yè)和文明演化進(jìn)程的“失速”現(xiàn)象相悖，粟作農(nóng)業(yè)演化的環(huán)境動力仍是未解之謎。

基于此，研究人員在新石器時代粟作農(nóng)業(yè)發(fā)展核心區(qū)、黃土高原中部慶陽地區(qū)選取黃土沉積(厚約4米)為研究對象建立了高分辨率年代序列。在此基礎(chǔ)上開展生物標(biāo)志物分析，重建了距今約12300年前至2800年前的土壤溫度變化歷史。通過其與中國北方考古和古氣候資料的對比分析，并應(yīng)用粟黍作物分布模型模擬方法，探討了全新世土壤溫度變化對新石器時代東亞粟作農(nóng)業(yè)時空演化過程的影響。

研究結(jié)果顯示：

· 距今8000年前至7500年前，相對較高的土壤溫度有利于粟黍種植，在生存壓力較大的燕遼地區(qū)，古人類率先采用粟黍種植作為重要生計方式。同一時期，在黃土高原古人類的生計仍以狩獵為主。

· 距今7500年前至6000年前，較高的植被覆蓋度與土壤濕度導(dǎo)致土壤溫度顯著降低，對粟黍種植產(chǎn)生重要影響，該時期燕遼大部分地區(qū)已不適于粟黍種植，促使粟作農(nóng)業(yè)發(fā)展中心南移至土壤溫度更高且適于粟黍種植的黃土高原。

· 距今6000年前至4000年前，相對溫暖且穩(wěn)定的土壤溫度以及較低的植被覆蓋度，促進(jìn)了粟作農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展與廣泛擴(kuò)張，為中國北方新石器時代晚期文化繁榮奠定了重要經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。

本研究建立了東亞地區(qū)高年代分辨率的全新世土壤溫度變化記錄，提出了土壤溫度是新石器時代粟作農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要調(diào)控因子，初步闡釋了早期粟作農(nóng)業(yè)時空演化的環(huán)境機(jī)制。研究成果為理解中華文明起源演化的環(huán)境因素提供了新的科學(xué)證據(jù)，有助于推動“中華文明探源工程”的相關(guān)研究。

編輯：李肖