桂林史前人类出现及演化的可能气候环境因素

　　摘    要：　桂林是我国国家级历史文化名城，有着丰富的历史文化遗迹，其重要的文化特色就是遗存着大量的史前文化。目前，桂林发现最早的史前文化遗迹距今约为3.5万年。在研究桂林史前文化遗存的过程中，发现其有着独特的发展规律，如在重要气候转型期，桂林古人类的生活方式随之发生改变，这可能是受到当地环境和全球气候变化影响的结果。

　　关键词：　气候变化; 史前文化; 洞穴遗址; 桂林;

　　Abstract：　Because of abundant historical and cultural remains,Guilin is one of the famed national historical and cultural cities of China. And plenty of pre-historical cultural remains are an important character. The pre-historical remains is about 35 ka BP,and continuously extend to 3 ka BP. When we start studying the pre-historical remains in Guilin,something special characters were found,such as the climate transition and the life style change with it.They may indicate the great effects of global and local climatic and environmental changes. This paper discusses the relationship between evolution of pre-historical culture and climate and environment changes on global and local sales,and hopes to contribute the research of pre-historical culture in Guilin.

　　Keyword：　climate change; pre-historical culture; cave site; Guilin;

　　0、 引言

　　气候变化在人类起源和演化中起着重要作用[1,2,3]。而随着人类创造能力的增强，人类活动现在已经开始影响地球气候、环境的变化[4]。而在人类进化的过程中，特别是史前人类，更多地是适应和利用自然环境，因此重大的气候转变/气候事件对于史前人类来说更多的是一种危机，甚至导致种群的消亡（如尼安德特人[5]）。而适应环境的过程中史前人类也创造性的制造工具来适应变化的环境（如石器[6]）。因此，某地古人类的迁入和迁出、消亡在受到全球气候变化的影响外，可能还很大程度上受制于当地的气候和环境。本文就桂林的地理环境并结合当时的气候特点，讨论桂林史前人类出现及演化的可能气候环境因素。
 

　　桂林是我国首批国家历史文化名城，有着丰富的史前洞穴遗址（79多处）[7]和详实的文字记载[8]。其古人类居住历史可以延伸到过去3万多年（宝积岩人）[9]。但是由于遗址文化堆积保存状况较差，加上岩溶地区的特殊性，关于当时古人类生存和居住环境的资料保存相对较差[10]。这对研究古人类的活动特征、迁移和进化过程造成了一定的障碍。基于此，本文综合各方面的气候环境资料，结合桂林考古发掘的孢粉、人类学特征的因素，综合讨论旧石器晚期以来桂林地区古人类的生存和居住环境，以期能帮助解答桂林地区古人类生活和进化过程中的一些特征和规律。

　　1 、桂林旧石器中晚期以来的考古成果

　　桂林地区目前发现的最早的古人类遗址是宝积岩遗址，遗址年代在距今35 000年至24 000年之间[9,11]。发现2枚古人类牙齿化石，一些打制石器及大量哺乳动物化石。随后有轿子岩（遗址年代大约距今24 760年至12 500年）、庙岩（遗址年代距今18 000年至12 000年）[12,13]、大岩（遗址年代距今15 000年至4 500年间）[14]、甑皮岩（遗址年代距今12 000年至7 000年）[10]和晓锦（遗址年代距今6 500年至3 000年）[15]等古人类遗址延续了桂林的史前文化考古（图1）。其中甑皮岩遗址因其跨旧石器时代末期和新石器时代早中期、丰富的出土遗物被批准为第二批国家考古遗址公园。

　　图1 桂林市及周边主要古人类遗址分布图

　　Fig.1 Distribution of the main hominid sites in Guilin City and surroundings

　　2 、桂林古人类遗址的主要特点

　　桂林古人类遗址最大的特点在于存在大量时间前后延续的洞穴遗址。这种特点主要是桂林古人类适应桂林高度发育的岩溶环境的结果。桂林“无山不洞”，为古人类提供了丰富的居住空间。亚热带季风气候下常绿阔叶林和丰富的水网分布，为古人类提供了充足的食物来源。桂林古人类在适应岩溶环境的过程中，也呈现出自己的一些特点。

　　2.1 、目前最早古人类遗址开始于距今3.5万年以前

　　桂林宝积岩遗址是桂林地区目前发现的最早的古人类遗址，开始于距今3.5万年以前。而目前已知最早的现代人——发现于湖南道县福岩洞，距今8万年～12万年[16]，而湖南道县福岩洞与桂林宝积岩的直线距离大约130 km。虽然两者之间隔着海洋山，但是很难想象在海洋山东面的湖南道县有古人类生存，而海洋山西面的广西桂林没有古人类存在。假如说桂林在3.5万年前就没有古人类存在，那么连接湖南和广西的湘桂走廊可能是一条重要的迁徙路线；而如果说广西桂林也有古人类生存，为什么没有遗迹？那么可能存在两种解释：（1）没有生活在洞穴内，这种解释似乎与后面的洞穴遗址不符；（2）生活遗迹被破坏，当然可能由于气候环境变化导致的，也可能是后面的人类活动导致遗迹遭到毁灭。但是目前发现的最早的是宝积岩人，那么本文就从宝积岩开始讨论其生活和居住环境。

　　2.2 、采集、渔猎和狩猎是获取食物的主要方式，淡水螺蚌占较大比重

　　桂林宝积岩文化层中并不含螺蛳壳，而最早出现螺蛳壳的遗址是轿子岩[8]。与柳州白莲洞大量出现螺蛳壳的时间相当（西部地层堆积第3层中部，距今17930±410年）[17]。桂林的洞穴遗址几乎都发现了螺壳、蚌壳的堆积层[7]，说明相对易获取的、浅水区生长的螺蛳、蚌蛤可能一直都是桂林洞居古人类的食物之一。遗址内石器、狩猎工具（如石矛、鱼镖和弓箭等）和兽骨的出现，说明渔猎和狩猎是桂林古人类获取食物的重要方式，同时遗址内发现的孢粉和蚌刀等蚌制品也预示着采集同样为桂林古人类获取食物的方式之一。而晓锦遗址证实采集、狩猎和稻作农业是获取食物的主要方式，但没有发现螺壳，说明晓锦遗址的古人类食物结构发生了重要的转变。而食用螺壳，一般经过蒸煮和挑食，而螺壳内含有大量的泥沙，食用过程中对牙齿形成严重的磨耗，导致甑皮岩人牙齿磨耗严重[10]。而气候环境改变导致食物来源改变是否是桂林古人类转变生活和居住方式的诱因呢？

　　2.3、 陶器和稻作的出现

　　桂林的陶器出土是相对较早（庙岩，距今1.5万年左右，15220±260 BP和15120±500 BP)[18]，但是相对江西万年仙人洞（距今约2.0万年）[19]和湖南道县玉蟾岩（距今约1.8万年）[20]则要晚几千年，而陶器的出现主要是作为蒸煮器物[18,19]。从庙岩的文化层来看，用火遗迹丰富[13]，发现大量的螺壳、贝类和16种哺乳动物化石，陶器烧制虽很原始，但是同一洞穴文化层出现这3种遗存，并且在其他的洞穴遗址中也普遍发现[7]（如大岩、甑皮岩等），说明陶器主要是用于蒸煮肉类和螺蚌等食物。

　　一个很有意思的现象是：桂林所有的洞穴遗址中均未发现水稻痕迹。说明水稻并未成为桂林穴居古人类的食物组成，狩猎、渔猎和采集仍是主要的生产模式。而水稻驯化和种植开始于距今13 500～8 200年前的长江流域[21]。距今20 950年至13 750年的湖南道县玉蟾岩遗址文化层中发现稻壳[22]，说明水稻在当地是存在的，而且已经出现在当地古人类的食谱中。距今7 000年左右水稻种植就已经相对成熟[22]，晓锦遗址第一期出土文物显示采集和狩猎仍是经济生活的主要方式，而为什么在距今4 000～3 000年的晓锦遗址第三期却出现稻作农业[15]？是否是因为当地的食物丰富，可选择较多，而不需要选择耗费人力和管理的水稻种植？

　　2.4 、走出洞穴

　　距今7 000年左右，甑皮岩人走出洞穴[10]，桂林的古人类不再以洞穴为生活的中心。此时为全新世夏季风最强盛时期，温度相对较高，降水充沛，植被繁茂，食物来源丰富，为什么在此时桂林古人类不在选择洞穴居住？

　　3 、桂林古人类演化的关键时间节点

　　3.1、 距今约3.5万年

　　宝积岩人出现的时间大约在距今3.5万年前，为什么会出现在这个时间点？MIS3(57 ka BP-29 ka BP）是相对温和阶段（图2），桂林年平均气温较现在低1～3℃[27,28]，降水量较现在少10%～40%[27,28]。东亚冬季风相对偏弱[24]，而东亚夏季风也不强[25,29,30,31]。而根据桂林地区的调查却发现在距今3.5万年左右，普遍发育有泥炭层[32]。可能揭示当时漓江为宽谷期（II级阶地大致形成于此时段），桂林峰林平原为沼泽平原，桂林多地存在浅水/潴水洼地，加上相对低温，导致泥炭发育。桂林宝积岩遗址出土了晚期智人牙齿、打制石器以及“大熊猫-剑齿象动物群”化石[9]，如猕猴、长臂猿、中国熊、野猪、华南豪猪、剑齿象、鹿、麂等栖息于森林中的物种、巴氏大熊猫、竹鼠等竹林栖息的物种、以及猪獾、中国犀、水牛、巨獏等沼泽和河网附近栖息的物种等[33]，可能指示当时的桂林为温暖湿润、河网、沼泽星罗棋布的自然地理面貌。因此宝积岩人出现，桂林峰林平原在居住条件和食物获取提供了便利，选择在桂林峰林平原生活。

　　3.2 、距今约1.8万年

　　末次冰期最盛期（LGM,Last glacial maximum）结束，神秘期（mystery interval）开始，在最寒冷的LGM结束，又迎来了降水最少的神秘期，降水的减少（图2）。柳州白莲洞和桂林地区的孢粉资料显示，此阶段，柳州、桂林地区甚至出现了云杉、冷杉和陆均松等寒温带/温带针叶林[17]，驱使动物迁徙、甚至绝迹，导致食物来源的减少。从轿子岩遗址发现堆积物中包含较多的螺蛳壳和蚌壳开始，其余的洞穴遗址几乎均发现有螺壳和蚌壳堆积，说明自桂林人开始吃螺蛳和河蚌起，螺蛳和河蚌已经成为其食谱的一部分。而为什么宝积岩人并没有吃螺蛳和河蚌的习惯，到轿子岩人才开始呢？说明为了获取足够了食物，漓江水位降至最低位时，水中鱼类和螺蚌等可能成为了桂林古人类食物来源的重要补充。

　　图2 过去4万年以来气候环境变化及桂林古人类遗址演化

　　Fig.2 Evolution of hominid sites in Guilin and climate and envi-ronment changes in the past 40 ka

　　a.全球地表温度变化[23]b.北半球冰量[24]c.海平面变化[23]d.东亚冬季风强度[24]e.亚洲夏季风指数[25-26],YD-新仙女木事件；BA-波令-阿罗德暖期；H1-海因里希事件1;LGM-末次冰期最盛期；H2-海因里希事件2

　　3.3、 距今约1.5万年

　　在距今约1.5万年，神秘期（mystery interval）刚结束，波令—阿罗德暖期（B?lling-Aller?d interstadial）开始，桂林度过了最寒冷和干旱的时期，气候开始转暖、转湿（图2）。桂林西北界的大坪湿地也显示，在距今14 500～13 200年间，木本花粉多、草本花粉少、干重、腐质化强度和砂组分显着增加，总有机质显着减少，指示暖期湿润的气候环境[34]。伴随着降水的增加，漓江水位上涨，植被更加繁盛，而漓江中鱼类、螺蛳、蚌类增加。随着气温的上升和降水的增加，微生物和寄生虫活动的增强，导致了对蒸煮食物的迫切需求，陶器在这时应运而生。桂林庙岩遗址陶片出土于遗址下部，测定年代在1.5万年左右，虽然有研究指出，陶器的出现与螺蛳的食用有联系[10]，但轿子岩人就已经开始食用螺蛳，但并未出现陶器，1.5万年庙岩遗址人开始使用陶器，让我们更加倾向于陶器的出现，是处于安全食用的需用。

　　3.4 、距今约7 000年

　　处于全新世大暖期（Holocene Climatic Optimum），气温和降水量在此时都是最大的[35,36]，甑皮岩的孢粉数据显示，桂林的植被组合以阔叶植物为主，不少为热带、亚热带物种，气候暖热潮湿[10]。由于漓江水位的上涨，特别是地下水位的上升，导致部分古人类居住的脚洞淹水、或者间歇性的淹水，不再适合古人类的居住。另外，相对丰沛的降水，导致洞穴滴水的增加，大量的滴水也导致洞内潮湿、泥泞。在此种情况下，迫使甑皮岩人转而寻找其他居住条件，不再以洞穴作为居住、生活的中心，使得甑皮岩等洞穴遗址遭到废弃。

　　3.5 、距今约4 500年

　　距今约4 500年，晓锦人从主要以采集和狩猎为主的食物获取方式，转变为稻作农业为主要经济形态，可能并不是一次偶然。在4.2 ka左右，东亚季风区发生了一次弱季风事件，气温降低，夏季风降水减少，东亚季风区普遍发生干旱[37]。桂林气候也变冷、变干[38]，导致食物来源减少，只通过采集和狩猎可能难以满足人类对食物的需求，为了寻找更加充足的食物，晓锦人通过学习、掌握先进的农业耕作技术，通过水稻种植解决了部分食物问题，进而继续的当地生存下来。

　　4、 结论

　　本文讨论了桂林史前人类的出现和演化过程，并就当时的气候环境特点，试图探讨桂林史前人类演化过程中的变化可能受到气候环境变化的影响。主要是从气候变化和桂林环境演变的角度来审视桂林史前人类的出现，演化过程中的可能环境驱动因素。根据桂林古人类遗址特征及当时的气候环境得出以下认识：

　　(1）桂林在距今3.5万年前出现古人类，可能与桂林大量发育的洞穴、当时相对温暖、湿润的气候环境和丰富的食物来源有关；
　　(2）桂林古人类螺蚌的开始食用以及稻作农业的出现，可能与当时相对寒冷、偏干的气候环境，以及食物减少有关；
　　(3）桂林陶器的出现，可能更多的是出于安全食用的需要；

　　(4）桂林古人类不再以洞穴为生活中心，可能与当时全新世大暖期丰沛的降雨导致的洞穴不再适合居住有关。本文对人类的主观能动性考虑相对较少，而桂林人类演化与气候变化的关系可能需要进一步的遗址发现和考古发掘来验证。

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