尼罗河三角洲全新世环境演变与早期人类活动适应性研究

研究亮点：华东师范大学河口海岸学国家重点实验室赵小双博士后利用沉积物孢粉和非孢粉（NPPs）分析手段，建立了尼罗河三角洲早期生业模式判别方法，在高分辨率年代学基础上系统揭示了尼罗河三角洲迄今为止最早的人类活动和生业模式演化特征。研究发现距今7000年尼罗河三角洲最早的生业模式为畜牧业，农耕于6700年稍晚出现；早期农业活动主要受气候波动控制，后期随人类社会的发展，农耕技术一定程度克服了气候带来的不利因素。

 

　　进入全新世以来，因气候变暖、海平面上升，全球各地的早期人类活动纷纷从山间盆地向沿海低地迁移。目前，大量的考古发现证实了距今11700–7000年期间人类在以色列西海岸、爱琴海沿岸、亚得里亚海两岸聚集，逐渐发展形成环地中海早期农业社会的雏形。值得注意的是，在地中海南岸的尼罗河三角洲目前并未出现同时期的考古记录。众所周知古埃及文明源远流长，其核心分布区尼罗河下游河谷见证了在湿润气候条件下人类早期文明的繁荣发展历史。在近几十年考古工作支持下，越来越多的证据表明尼罗河三角洲平原同样具有丰富的早期人类活动记录，尽管其年代要稍晚于河谷地区。但是受限于遗址地层的年代精度，目前无法确定尼罗河三角洲是否存在距今7000年前的早期人类活动，且早期社会的生业模式演化特征与气候-环境变化的关系仍不清楚。

　　针对上述科学问题，本项目选择位于尼罗河三角洲中西部的Sais El-Hagger（SH）遗址和东部的Kom El-Khligan (KH)遗址开展了深入的工作。近年来的考古发现证实了这两个遗址的人类活动不晚于距今6500年前，是探索古埃及文明的理想场所。我们团队在2014–2019年期间多次飞赴埃及，前往遗址开展野外调查和采样工作（图1），利用SH和KH遗址附近的自然钻孔开展高分辨率的年代地层和微体古生物化石分析，力求准确恢复遗址周边的古环境演变过程，重建古人的生业模式演化历史及其对环境变化的响应和适应机制。

图1 尼罗河三角洲野外钻孔采样与学术交流
 

建立了尼罗河流域-三角洲全新世高分辨气候曲线

 

　　对SH遗址剖面高分辨率（年代际）的孢粉分析，重建了全新世气候曲线，恢复了流域-三角洲古气候-古植被-古生态环境变化（图2）（Zhao et al., 2020）。研究结果记录了非洲湿润早期–距今5500年左右尼罗河水量充沛，三角洲平原以沼泽湿地为主，此后随着ITCZ南移，季风衰退，流域气候逐渐趋干，三角洲平原地表由沼泽湿地环境向草甸环境转变。我们的研究同时还揭示了四个短期干旱阶段，分别发生在距今7000–6700年，5800–5500年，4200–4000年和3400–3050年。

图2 尼罗河流域全新世气候和三角洲古生态环境重建
 

发现了尼罗河三角洲迄今为止最早的农业活动微体化石证据

 

　　SH和KH遗址微体化石研究结果表明，早-中全新世尼罗河三角洲处在洪泛平原的动荡环境中，三角洲大部分地区都受强劲的河流动力主导，不适合人类长期居住（图2）。此后，随着尼罗河上游季风衰退，流域来水减少，三角洲平原地表逐渐干爽，古人从周边地区迁入，开始了古埃及文明。我们发现当时的沉积物中在距今7000年时出现大量的粪生菌孢子和动物毛发，表明人类活动已经开始，且以畜牧业为主，动物随人口迁移带入尼罗河三角洲地区，以圈养为主，但也不排除当地少量的散养动物（Zhao et al., 2021, 2022）。考古和地学工作者在前期研究中利用三角洲平原多个考古遗址的植物遗存和微体化石记录，证实了古人在此定居生活的历史可以追溯到距今6500年前。但我们的研究发现将三角洲早期人类活动历史前推到距今约7000年左右，这可能是迄今为止在尼罗河三角洲发现的最早的农业活动微体化石证据。这个发现一定程度上填补了环地中海地区（尤其是地中海南岸）早期人类活动的年代学空白（图3）。

图3 环地中海和尼罗河下游谷地及三角洲地区早期人类活动记录。（a）环地中海早期农业活动分布及其开始时间（据Zeder, 2008；Zhao et al.,2022）；（b）尼罗河三角洲典型新石器遗址Sais El-Hagar和Kom El-Khligan；（c）尼罗河下游河谷新石器及前王朝时期遗址分布(据Hassan, 1988)
 
 

揭示了尼罗河三角洲早期人类活动生业模式特征及转型机制

 

　　通过高分辨率孢粉和粪生菌孢子鉴定，以及它们在遗址周边钻孔中含量变化的分析，揭示了尼罗河三角洲以畜牧业为标志的早期人类活动持续时间为距今7000–6700年，这个时期正对应于洪泛后期气候趋干阶段（图2，图4）。得益于此，大颗粒禾本科花粉（35-37 µm, 37-40 µm, >40µm）在距今6700年以后逐渐增加，表明尼罗河三角洲地区的早期农耕活动开始初具规模，此前的畜牧活动逐渐演替为农牧混合的生业模式（图4）（Zhao et al., 2021, 2022）。该发现揭示最早迁徙至尼罗河三角洲的古人是带着地中海地区早期的“know-how”农业技术开始在三角洲定居生活，且发展了以畜牧相关的生业模式，并在随后的数百年中演变成为农牧混合经济，明显区别于尼罗河下游Faiyum绿洲以畜牧采集为主的早期生业模式。

　　在随后的数百年中，动物的比重逐渐降低，取而代之的是愈发强烈的农业活动，而且人类开始通过烧荒的方式来管理土地并提高了土地利用效率。随着文明交流的深入和农耕技术的进步，古人改造自然的能力大大提升，最终在距今约5500-4300年期间进入农业社会的鼎盛阶段（图4）。
 
图4 SH和KH遗址区外围钻孔早期农业活动微体化石证据
 
参考文献
  • Hassan, F. A. The predynastic of Egypt. J. WorldPrehist. 2, 135–185 (1988).
  • Zeder, M. A. Domestication andearly agriculture in the Mediterranean Basin: Origins, diffusion, and impact. P. Natl. Acad. Sci. USA. 105, 11597–11604 (2008).
  • Zhao, X. S., Thomas, I., Salem, A., Said, A., Liu,Y., Sun, Q. L., Chen, J., Ma, F. W., Finlayson, B., & Chen, Z.Holocene climate change and its influence on early agriculture in the NileDelta, Egypt. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol.547,109702 (2020).
  • Zhao, X. S., Sheisha, H., Thomas, I., Salem, A., Sun, Q. L., Liu,Y, Mashaly, H., Nian, X. M., Chen, J., Finlayson, B., & Chen, Z.Climate-driven early agricultural origins anddevelopment in the Nile Delta, Egypt. J. Archaeo. Sci. 136,105498 (2021).
  • Zhao, X. S., Liu, Y., Thomas, I., Salem, A., Wang, Y. N.,Alassal, S. E., Jiang, F., Sun, Q. L., Chen, J., Finlayson, B., Wilson, P., &Chen, Z. Herding then farming in the Nile Delta. Commun. Earth Environ. 3, 1–7 (2022).

　　赵小双，本科和博士分别毕业于华东师范大学地理系和河口海岸科学研究院，目前在华东师范大学河口海岸学国家重点实验室尼罗河三角洲研究团队进行博士后研究。主要从事全新世孢粉-气候-人类活动研究，重点关注尼罗河三角洲环境演变与早期农业演替，相关成果在国际学术期刊Commun.Earth Environ.、J. Archaeo. Sci.和Palaeo-3上发表。