何翔宇，吳克寧*，查理思，于 瀟

(1 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100083；2國土資源部土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100035；3廣東財經(jīng)大學(xué)公共管理學(xué)院，廣州 510320)

古人類活動對土壤理化性質(zhì)的影響①
——以河南仰韶村文化遺址為例

何翔宇1,2，吳克寧1,2*，查理思3，于 瀟1,2

(1 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100083；2國土資源部土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100035；3廣東財經(jīng)大學(xué)公共管理學(xué)院，廣州 510320)

在河南仰韶村文化遺址內(nèi)，分別選取一個受到古人類活動干擾的土壤剖面(簡稱文化剖面)和沒有受到古人類活動干擾的土壤剖面(簡稱自然剖面)，通過分析土壤的粒度、磁化率、色度、礦質(zhì)全量、全磷含量和容重特征，比較兩剖面差異，從而獲取古人類活動對土壤理化性質(zhì)的影響。研究結(jié)果顯示：文化剖面土壤各理化性質(zhì)變異系數(shù)均較自然剖面大。文化剖面通體粒度組成偏砂，在灰燼層砂粒含量達(dá)到最大，但在文化層黏粒含量達(dá)到峰值，平均粒徑和分選系數(shù)變化明顯，均在灰燼層和文化層出現(xiàn)峰值和極大值；低頻磁化率(χlf)高于自然剖面，在灰燼層和文化層出現(xiàn)峰值，頻率磁化率(χfd)略低于自然剖面；紅度(a*)、黃度(b*)、亮度(L*)低于自然剖面，在灰燼層均出現(xiàn)最小值；各礦質(zhì)元素變異系數(shù)大于自然剖面，但含量幾乎相近，脫硅富鋁化程度較弱于自然剖面，在灰燼層中CaO、MnO含量達(dá)到最大值，在文化層中除SiO2幾乎無變化外，其余氧化物或出現(xiàn)最大值或波峰；容重平均值小于自然剖面，并且在文化層出現(xiàn)最小值；全磷含量高于自然剖面，在灰燼層和文化層出現(xiàn)峰值和最大值。

文化遺址；遺物遺跡；土壤理化性質(zhì)；差別

土壤記錄了考古沉積物形成后以及在被改造過程中大量的古人類活動信息，為研究古人類的生活環(huán)境和行為方式提供了基礎(chǔ)[1]。例如曹志洪[2]通過對綽墩山遺址中古水稻土的研究，證明該遺址稻田群是迄今發(fā)現(xiàn)最早的灌溉稻田群，獲得新石器時期“火耕水溽”——原始灌溉稻作技術(shù)的證據(jù)。周華等[3]分析連云港藤花落遺址的土壤粒度，發(fā)現(xiàn)遺址文明存在期間曾發(fā)生過大規(guī)模或長時間水患事件，破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，最終導(dǎo)致整個文明走向衰落。李中軒等[4]測試湖北遼瓦店遺址土壤中對人類活動有指示意義的元素含量，恢復(fù)了夏代以來人類活動特征。

雖然考古學(xué)與土壤學(xué)有密切關(guān)系，但長期以來，考古學(xué)在實(shí)踐中對土壤學(xué)定量研究方法的應(yīng)用卻非常有限，而土壤卻記錄保存了大量古人類活動信息，所以利用定量分析手段研究古人類活動對土壤性質(zhì)的影響，對中國史前考古工作的順利開展有積極意義，對土壤學(xué)和考古學(xué)交叉領(lǐng)域的研究也會起到促進(jìn)作用[5]。尤其是在缺乏建筑遺跡、手工器物或文獻(xiàn)記錄的考古遺址中，土壤理化性質(zhì)特征已被證明是記錄古人類活動特征的可靠證據(jù)。根據(jù)已有的研究，即便經(jīng)過千年紀(jì)的時間跨度，古人類對土壤理化性質(zhì)的影響，如粒度[6]、磁化率[7-13]、色度[14-19]、元素[20-21]等信息，仍會保留在遺址所在地的自然沉積或人工擾動過程形成的土壤中。

本研究選擇在河南仰韶村文化遺址內(nèi)，分別選取一個受到古人類活動干擾的土壤剖面(簡稱文化剖面)和沒有受到古人類活動干擾的土壤剖面(簡稱自然剖面)，通過分析土壤的粒度、磁化率、色度、礦質(zhì)全量、全磷含量和容重，比較兩個剖面的土壤理化性質(zhì)差異，從而獲取古人類活動對土壤理化性質(zhì)的影響，可為其他類似遺址考古研究提供土壤學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)及其土壤剖面分層概況

仰韶村遺址位于河南省澠池縣城北7.5 km 仰韶村南的臺地上。遺址長約900 m，寬約300 m，面積近30萬 m2。仰韶村是仰韶文化的命名地，仰韶文化作為重要的新石器時代文化，于1921年被瑞典科學(xué)家安特生等發(fā)現(xiàn)得名。研究剖面位于仰韶村遺址內(nèi)，具體位置如圖1所示。本研究所采集分層樣品的年代測定在北京大學(xué)考古文博學(xué)院完成，采用AMS14C法測定，測試結(jié)果經(jīng)過樹輪法校正，并假定各層之間沉積速率一致。

圖1 剖面采樣位置示意圖Fig. 1 Schematic diagram and sampling sites in study area

文化剖面位于仰韶村進(jìn)村路西面的緩坡上(111°46′36″ E，34°48′53″ N)，海拔633 m，坡度5° ～ 8°。根據(jù)顏色、結(jié)構(gòu)、緊實(shí)度和層間接觸關(guān)系等，將剖面分為6層(圖2)。各層具體描述見表1：表土層(0 ～ 20 cm)、過渡層1(20 ～ 70 cm)、灰燼層(70 ～ 100 cm)、文化層(100 ～ 140 cm)、過渡層2(140 ～ 220 cm)和古土壤(220 ～ 400 cm)。其中，灰燼層為古人類用火遺跡，文化層為古人類居住遺跡，兩者水平分布，邊界形狀平整規(guī)則，其炭屑含量明顯高于自然剖面，并在兩者中均發(fā)現(xiàn)仰韶時期紅陶片和中原龍山文化時期灰陶片，其旁錐型灰坑為古人類生活垃圾或糧食儲備所挖的土坑，可證明灰燼層、文化層為古人類活動遺跡。

自然剖面位于仰韶村安特生路東面緩坡上(111°46′36″ E，34°48′51″ N)，海拔 621 m，坡度 5 °～8°。根據(jù)顏色、結(jié)構(gòu)、緊實(shí)度和層間接觸關(guān)系等，將剖面分為 4 層(圖3)，各層具體描述見表2：表土層(0 ～ 20 cm)、黃土層(20 ～ 170 cm)、過渡層(170 ～ 250 cm)和古土壤(250 ～ 400 cm)。

1.2 樣品采集與分析

采樣方法分為兩種：第一種為按發(fā)生層分層取樣，共采集分層樣品10個，主要進(jìn)行環(huán)刀法的容重分析；第二種為密集采樣，在觀察厚度4 m的范圍內(nèi)，間隔10 cm從上至下連續(xù)采樣，共采集密集樣品80個，主要用于粒度、磁化率、色度、礦質(zhì)全量、全磷、孢粉和炭屑分析。粒度分析采用英國Mastersizer2000型激光粒度儀測定，磁化率分析采用采用英國BartingtonMS-2型雙頻磁化率儀測定，色度分析采用日本柯尼卡美能達(dá)公司CM-700d分光測色儀測定，礦質(zhì)全量采用碳酸鋰-硼酸熔融、X射線熒光光譜分析(XRF)法測定，全磷分析采用ICP發(fā)射光譜法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 粒度

采用50、10和5 μm分別作為砂粒/粗粉砂、粗粉砂/細(xì)粉砂以及細(xì)粉砂/黏粒分界線，進(jìn)行粒度組成分析。如圖4所示，文化剖面的粒度組成結(jié)果：黏粒含量變化范圍為122.7 ～ 297.6 g/kg，變異系數(shù)為143%，平均含量為244.1 g/kg；細(xì)粉砂含量變化范圍為99. 7 ～194. 1 g/kg，變異系數(shù)為95%，平均含量為155. 2 g/kg；粗粉砂含量變化范圍為447. 6 ～ 534. 6 g/kg，變異系數(shù)為19%，平均含量為501. 4 g/kg；砂粒含量變化范圍為25. 4 ～ 294.0 g/kg，變異系數(shù)為1 057%，平均含量為99.1 g/kg。黏粒和砂粒含量變化明顯，相比之下，粗粉砂和細(xì)粉砂含量較穩(wěn)定，變化波動小。在60 ～ 140、160 ～ 200 cm土層間變化特征尤為顯著。

表1 文化剖面分層描述Table 1 Pedological and stratigraphic description of culture profile

表2 自然剖面分層描述Table 2 Pedological and stratigraphic description of nature profile

圖2 文化剖面層次劃分及年代Fig. 2 Layers and ages of cultural profile

圖3 自然剖面層次劃分及年代Fig. 3 Layers and ages of natural profile

圖4 文化剖面和自然剖面粒度組成特征圖Fig. 4 Characteristics of particle size composition in cultural and natural profiles

自然剖面的粒度分析結(jié)果：黏粒含量變化范圍為204.4 ～ 316.9 g/kg，變異系數(shù)為55%，平均含量為267. 3 g/kg；細(xì)粉砂含量變化范圍為126.5 ～ 193.8 g/kg，變異系數(shù)為53%，平均含量為163.6 g/kg；粗粉砂含量變化范圍為467.2 ～ 547.3 g/kg，變異系數(shù)為17%，平均含量為497.3 g/kg；砂粒含量變化范圍為18.6 ～139.4 g/kg，變異系數(shù)為649%，平均含量為71.7 g/kg。黏粒、砂粒和粗粉粒含量變化明顯，相比之下，細(xì)粉砂含量較穩(wěn)定，變化波動小。細(xì)顆粒含量與粗顆粒含量變化趨勢相反，在50 ～ 80、120 ～ 180、220 ～ 280、360 ～ 400 cm間變化特征尤為明顯。

在灰燼層，砂粒含量達(dá)到最高值，遠(yuǎn)高于自然剖面的最大值，同時黏粒含量達(dá)到最低值，低于自然剖面的最低值。在文化層，黏粒含量達(dá)到峰值。

粒度參數(shù)實(shí)際上是對沉積物粒度分析后的基本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，是綜合反映沉積物粒度特征及沉積環(huán)境的量化指標(biāo)。經(jīng)常使用的粒度參數(shù)有平均粒徑(Mz)、分選系數(shù)(Sd)、偏度(Sk)、峰度(Ku)等。如圖5所示，文化剖面的粒度參數(shù)結(jié)果：平均粒徑變化范圍為12.99 ～ 38.65 μm，變異系數(shù)為1 989%，平均值為18.96 μm；偏度變化范圍為0.39 ～ 0.63，變異系數(shù)為62%，平均值為0.49；峰度變化范圍為0.99 ～ 3.56，變異系數(shù)為260%，平均值為1.20；分選系數(shù)變化范圍為1.22 ～ 6.48，變異系數(shù)為431%，平均值為2.05。

圖5 文化剖面粒度參數(shù)特征Fig. 5 Characteristics of particle size parameters in cultural profile

如圖6所示，自然剖面的粒度參數(shù)結(jié)果：平均粒徑變化范圍為13.04 ～ 22.68 μm，變異系數(shù)為74%，平均值為16.66 μm；偏度變化范圍為0.40 ～ 0.71，變異系數(shù)為78%，平均值為0.48；峰度變化范圍為0.92 ～ 3.48，變異系數(shù)為278%，平均值為1.16；分選系數(shù)變化范圍為1.21 ～ 4.33，變異系數(shù)為258%，平均值為1.68。

2.2 磁化率

分別對土壤樣品進(jìn)行低頻(0.47 KHz)和高頻(4.7 KHz)磁化率測定，得出低頻磁化率(χlf)、高頻磁化率(χhf)，將所得值換算成質(zhì)量磁化率(SI單位：10-8m3/kg)，由于低頻質(zhì)量磁化率和高頻質(zhì)量磁化率變化趨勢基本一致，因此通常用χlf表示磁化率，同時計算樣品的頻率磁化率，公式為：(χfd=(χlf-χhf)/χlf×100%)。如圖7所示，文化剖面的磁化率結(jié)果：χlf變化范圍為(57.96 ～ 705.51) ×10-8m3/kg，變異系數(shù)為1 117%，平均值為156.41×10-8m3/kg；χfd變化范圍為6.43% ～ 12.92%，變異系數(shù)為100%，平均值為10.61%；自然剖面的磁化率結(jié)果：χlf變化范圍為(51.38 ～ 199.65) ×10-8m3/kg，變異系數(shù)為288%，平均值為136.48×10-8m3/kg；χfd變化范圍為6.33% ～12.71%，變異系數(shù)為101%，平均值為10.74%。

圖6 自然剖面粒度參數(shù)特征Fig. 6 Characteristics of particle size parameters in natural profile

圖7 文化剖面和自然剖面磁化率特征圖Fig. 7 Magnetic susceptibilities of cultural and natural profiles

χlf在灰燼層和文化層中均出現(xiàn)峰值，并在170 cm處出現(xiàn)最大值，遠(yuǎn)超自然剖面最大值。χfd在灰燼層出現(xiàn)最小值，在文化層出現(xiàn)峰值。

2.3 色度

使用a*、b*、L* 3個色度參數(shù)來描述土壤色度特征，其中a* 代表紅度，變化于紅和綠之間；b* 代表黃度，變化于黃與藍(lán)之間；L* 代表亮度，變化于黑與白之間，三者參數(shù)值介于0 ～ 100。如圖8所示，文化剖面色度結(jié)果：a* 變化范圍為2.45 ～ 10.42，變異系數(shù)為325%，平均值為6.52；b* 變化范圍為5.82 ～ 23.24，變異系數(shù)為299%，平均值為15.05；L* 變化范圍為22.68 ～ 46.48，變異系數(shù)為104%，平均值為36.21。自然剖面的色度結(jié)果：a* 變化范圍為6.29 ～ 9.76，變異系數(shù)為55%，平均值為7.81；b* 值變化范圍為14.03 ～ 19.84，變異系數(shù)為41%，平均值為16.74；L* 變化范圍為25.84 ～ 42.31，變異系數(shù)為63%，平均值為33.34。

a*、b*、L* 均在灰燼層出現(xiàn)最小值，遠(yuǎn)低于自然剖面的最小值，而在文化層均出現(xiàn)峰值，接近或超過自然剖面的最大值。

圖8 文化剖面和自然剖面色度特征圖Fig. 8 Characteristics of chroma in cultural and natural profiles

2.4 礦質(zhì)全量

如圖9所示，文化剖面礦質(zhì)全量結(jié)果：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、K2O、MgO、Na2O、MnO、TiO2的含量變化范圍分別為656.1 ～ 719.3、104.4 ～ 148.0、39.8 ～ 56.4、6.3 ～ 23.8、23.3 ～ 28.1、14.8 ～ 20.2、11.6 ～17.8、7.6 ～ 12.0、58.1 ～ 80.6 g/kg，變異系數(shù)分別為10%、42%、42%、277%、21%、36%、53%、58%、39%，平均值分別為673.1、134.9、50.6、12.6、26、18.1、14.4、9.4、73.4 g/kg。

如圖10所示，自然剖面中礦質(zhì)全量結(jié)果：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、K2O、MgO、Na2O、MnO、TiO2的含量變化范圍分別為645.0 ～ 689.8、134.0 ～ 157.7、49.6 ～ 60.6、5.7 ～ 13.8、23.5 ～ 27.7、17.3 ～ 22.2、9.9～ 18.2、7.9 ～ 9.5、72.1 ～ 82.0；變異系數(shù)分別為7%、18%、22%、142%、18%、28%、84%、20%、14%，平均值分別為670.0、143.8、54.0、9.0、25.8、19.0、14.0、8.6、77.7 g/kg。

在灰燼層中，SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、MgO和Na2O含量相對達(dá)到最小值，而CaO、MnO含量達(dá)到最大值，大于自然剖面的最大值。在文化層中，除SiO2幾乎無變化外，其余氧化物或出現(xiàn)最大值或波峰。

反映土壤風(fēng)化發(fā)育的指標(biāo)有多種，本研究對其中的硅鋁率(Sa)、硅鋁鐵率(Saf)、土壤風(fēng)化淋溶系數(shù)(ba)進(jìn)行分析。如圖11所示，文化剖面的Sa、Saf和ba值變化范圍分別為7.63 ～ 10.94、14.19 ～ 20.35、0.18 ～0.29，變異系數(shù)分別為43%、43%、61%，平均值分別為8.53、15.94、0.22。自然剖面的Sa、Saf和ba值變化范圍分別為6.98 ～ 8.64、12.96 ～ 16.25、0.15 ～ 0.23，變異系數(shù)分別為24%、25%、53%，平均值分別為7.94、14.82、0.19。

圖9 文化剖面氧化物特征圖Fig. 9 Characteristics of oxides in cultural profile

圖10 自然剖面氧化物特征圖Fig.10 Characteristics of oxides in natural profile

2.5 全磷

如圖12所示，文化剖面全磷含量變化范圍為0.15 ～ 9.88 g/kg，變異系數(shù)為6 653%，平均值為3.37 g/kg；自然剖面全磷含量變化范圍為0.11 ～ 1.85 g/kg，變異系數(shù)為1 595%，平均值為0.68 g/kg。全磷在灰燼層和文化層出現(xiàn)峰值和最大值，大于自然剖面的最大值。

2.6 容重

如圖12所示，文化剖面土壤容重變化范圍為0.79 ～ 1.27g/cm3，變異系數(shù)為61%，平均值1.15 g/cm3；自然剖面土壤容重變化范圍為1.23 ～ 1.36 g/cm3，變異系數(shù)為11%，平均值為1.3 g/cm3。土壤容重在灰燼層和文化層出現(xiàn)谷值和最小值，小于自然剖面的最小值。

圖11 文化和自然剖面風(fēng)化發(fā)育指標(biāo)分布圖Fig. 11 Distribution of Sa, Saf and ba in cultural and natural profiles

圖12 文化和自然剖面全磷、容重特征圖Fig.12 Characteristics of total phosphorus, bulk density in cultural and natural profiles

3 討論

文化剖面與自然剖面的黏粒、細(xì)粉砂、粗粉砂、砂粒含量變異系數(shù)比值分別為2.6、1.8、0.4、1.6，平均含量比值分別為0.91、0.95、1.01、1.38?？梢钥闯觯幕拭娴牧６茸儺愊禂?shù)大于自然剖面，以黏粒變化尤為明顯。此外，粒度組成較自然剖面偏粗，特別是在灰燼層表現(xiàn)明顯，由于古人類用火，產(chǎn)生大量砂粒物質(zhì)，其含量達(dá)到最高值294 g/kg，遠(yuǎn)高于自然剖面的最大值。但在文化層，黏粒含量達(dá)到峰值，推測古人類居住活動增加了黏粒含量。

文化剖面和自然剖面的平均粒徑、偏度、峰度和分選系數(shù)變異系數(shù)比值分別為2.7、0.8、0.9、1.7，平均值比值分別為1.14、1.02、1.03、1.22?？梢钥闯?，文化剖面的平均粒徑和分選系數(shù)較自然剖面變化明顯，特別是在灰燼層和文化層表現(xiàn)明顯，分別出現(xiàn)峰值和極大值，超過自然剖面的最大值，分別為38.65 μm、32.03 μm和6.41、6.48。

文化剖面與自然剖面的χlf和χfd變異系數(shù)比值分別為2.88、1.00，平均值比值分別為1.15、0.99。可以看出，文化剖面的χlf變異系數(shù)大于自然剖面，且數(shù)值大于自然剖面，特別是在灰燼層和文化層表現(xiàn)明顯，分別達(dá)到300.72×10-8m3/kg和231.06×10-8m3/kg，并且在過渡層2中出現(xiàn)異常值705.51×10-8m3/kg。推測由于古人類用火、居住等活動，造成土壤磁性物質(zhì)含量增多。文化剖面的χfd變異系數(shù)與自然剖面相近，但數(shù)值總體略低，反映土壤風(fēng)化程度弱于自然剖面，推測為古人類活動干擾所致，這與該地區(qū)古人類活動對土壤發(fā)育影響研究一致[22]。

文化剖面與自然剖面的a*、b*、L*變異系數(shù)比值分別為5.90、7.23、1.65，平均值比值分別為0.83、0.90、1.09?？梢钥闯?，文化剖面的色度變異系數(shù)大于自然剖面，但數(shù)值總體小于自然剖面，特別是在灰燼層表現(xiàn)明顯，分別為2.45、5.82、22.68。推測由于古人類用火，產(chǎn)生大量灰黑色物質(zhì)，各色度特征值均出現(xiàn)最小值，遠(yuǎn)低于自然剖面的最小值，但在文化層均出現(xiàn)峰值，接近或略超過自然剖面的最大值。

文化剖面和自然剖面的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、K2O、MgO、Na2O、MnO、TiO2的變異系數(shù)比值分別為1.38、2.36、1.88、1.95、1.15、1.29、0.64、2.86、2.82，平均值比值分別為1.00、0.94、0.94、1.40、1.01、0.95、1.03、1.09、0.94?？梢钥闯觯幕拭娓鞯V質(zhì)元素變異系數(shù)大于自然剖面，但含量幾乎相近。但在灰燼層中，由于古人類燃燒產(chǎn)生大量的炭屑，這使得SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、MgO和Na2O含量相對達(dá)到最小值，但CaO、MnO含量達(dá)到最大值。在文化層中，除SiO2幾乎無變化外，其余氧化物或出現(xiàn)最大值或波峰。

文化剖面和自然剖面的Sa、Saf和ba值的變異系數(shù)比值分別為1.82、1.71、1.15，平均值比值分別為1.07、1.08、1.16?？梢钥闯觯幕拭姘l(fā)育程度弱于自然剖面，而且發(fā)育波動較大，推測受古人類活動干擾所致。

文化剖面與自然剖面的全磷含量變異系數(shù)比值為1.18，平均值比值為4.95?？梢钥闯?，文化剖面的全磷含量變異系數(shù)大于自然剖面，且數(shù)值大于自然剖面，特別是在灰燼層和文化層表現(xiàn)明顯，出現(xiàn)峰值和最大值，分別為8.73 g/kg和9.88 g/kg，反映古人類活動具有富磷作用，推測主要為古人類飲食起居所致，這與國內(nèi)外相關(guān)研究相符合[23-24]。

文化剖面與自然剖面的土壤體積質(zhì)量變異系數(shù)比值為5.76，平均值比值為0.88?？梢钥闯?，文化剖面的體積質(zhì)量變異系數(shù)大于自然剖面，但數(shù)值總體小于自然剖面，特別是在文化層表現(xiàn)明顯，出現(xiàn)最小值0.79 g/cm3，而其他層均大于1 g/cm3，反映古人類活動能降低土壤體積質(zhì)量。

4 結(jié)論

在仰韶村文化遺址內(nèi)，與自然剖面相比，文化剖面土壤在古人類活動干擾下，各理化性質(zhì)變異系數(shù)大，反映古人類活動干擾明顯。此外，各理化性質(zhì)數(shù)值差異明顯，總體而言，土壤通體砂粒含量高，色度值低，χlf高、χfd較低，Sa、Saf和ba值較高，全磷含量高，體積質(zhì)量較低。其中，χfd較低，Sa、Saf和ba值較高反映古人類活動一定程度阻礙了土壤的發(fā)育。

通過對古人類用火和居住形成的灰燼層和文化層的土壤理化性質(zhì)分析和比較，發(fā)現(xiàn)古人類用火造成土壤色度數(shù)值將至最小、砂粒含量達(dá)到最大、CaO、MnO相對含量達(dá)到最大，而其他氧化物相對含量達(dá)到最小。古人類居住活動則導(dǎo)致色度數(shù)值和黏粒含量達(dá)到峰值，有利于所有氧化物富集。但無論是用火還是居住，χlf均出現(xiàn)峰值，全磷含量達(dá)到峰值和最大值，反映這兩種活動均有利于產(chǎn)生磁性物質(zhì)和磷的富集。

致謝：感謝中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所郭正堂老師及其團(tuán)隊(duì)對本文實(shí)驗(yàn)的支持。

[1] 吳克寧, 王文靜, 查理思, 等. 文化遺址區(qū)古土壤特性及古環(huán)境研究進(jìn)展[J]. 土壤學(xué)報, 2014, 51(6)：1169-1182

[2] 曹志洪. 中國史前灌溉稻田和古水稻土研究進(jìn)展[J]. 土壤學(xué)報, 2008, 45(5)： 784-791

[3] 周華, 廖富強(qiáng), 徐明星, 等. 連云港藤花落遺址土壤粒度及重金屬累積特征[J]. 地理科學(xué), 2013, 33(3)： 349-355[4] 李中軒, 朱誠, 王然, 等. 湖北遼瓦店遺址地層中多元素指標(biāo)對古人類活動的記錄[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì),2008, 28(6)： 113-118

[5] 董廣輝, 夏正楷, 劉德成, 等. 文明起源時期河南孟津地區(qū)人類活動對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版, 2007, 43(1)： 6-10

[6] 張俊娜, 夏正楷. 洛陽二里頭遺址南沉積剖面的粒度和磁化率分析[J]. 北京大學(xué)學(xué)報： 自然科學(xué)版, 2012, 48(5)：737-743

[7] 霍俊杰, Reidar L,李斌, 等. 大荔人遺址黃土-古土壤剖面巖石磁學(xué)性質(zhì)研究[J]. 地球物理學(xué)報, 2010, 53(6)：1463-1474

[8] 馬春梅, 朱誠, 朱光耀, 等. 安徽蒙城尉遲寺遺址地層的磁化率與元素地球化學(xué)記錄研究[J]. 地層學(xué)雜志,2006, 30(2)： 124-130

[9] 張振卿, 許清海, 賈紅娟. 殷墟地區(qū)土壤剖面磁化率變化特征[J]. 地理與地理信息科學(xué), 2006, 22(6)： 94-97

[10] 史威, 朱誠, 徐偉峰, 等. 重慶中壩遺址剖面磁化率異常與人類活動的關(guān)系[J]. 地理學(xué)報, 2007,62(3)： 257-267[11] 張振卿, 許清海, 賈紅娟. 殷墟地區(qū)土壤剖面磁化率變化特征[J]. 地理與地理信息科學(xué), 2006, 22(6)： 94-97

[12] 張強(qiáng), 朱誠, 姜逢清, 等. 重慶巫山張家灣遺址2000年來的環(huán)境考古[J]. 地理學(xué)報, 2001, 56(3)： 353-360

[13] 張巖, 郭正堂, 鄧成龍, 等. 周口店第1地點(diǎn)用火的磁化率和色度證據(jù)[J]. 科學(xué)通報, 2014, 59(8)： 679-686

[14] Gunal H, Ersahin S, Yetgin B, et al. Use of chromameter measured color parameters in estimating color-related soil variables[J]. Communications in Soil Science & Plant Analysis, 2008, 9(5/6)： 726-740

[15] 丁敏, 龐獎勵, 黃春長, 等. 全新世黃土-古土壤序列色度特征及氣候意義——以關(guān)中平原西部梁村剖面為例[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版, 2010,38(5)： 92-97

[16] 何柳, 孫有斌, 安芷生. 中國黃土顏色變化的控制因素和古氣候意義[J]. 地球化學(xué), 2010, 39 (5)： 447-455

[17] 石培宏, 楊太保, 田慶春, 等.靖遠(yuǎn)黃土-古土壤色度變化特征分析及古氣候意義[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,48(2)： 15-23

[18] 馮力威, 吳克寧, 查理思, 等. 仰韶文化遺址區(qū)古土壤色度特征及其氣候意義[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 2015,24(5)：892-897

[19] 劉武, 武仙竹, 李宜垠, 等. 湖北鄖西黃龍洞古人類用火證據(jù)[J]. 科學(xué)通報, 2008, 53(24)： 3096-3103

[20] 查理思, 吳克寧, 鞠兵, 等. 二里頭文化遺址區(qū)土壤化學(xué)成分含量及變化研究[J]. 土壤通報, 2013, 44(6)： 1414-1417

[21] Wilson C A, Davidson D A, Cresser M S. Multi-element soil analysis： An assessment of its potential as an aid to archaeological interpretation[J]. Journal of Archaeological Science, 2008, 35： 412-424

[22] 查理思, 吳克寧, 馮力威, 等. 古人類活動對土壤發(fā)育的影響[J]. 土壤學(xué)報, 2016, 53(4)：850-858

[23] 吳艷宏, 邴海健, 劉恩峰, 等.龍感湖近百年來沉積物磷的時空分布特征及其人類活動影響[J]. 第四紀(jì)研究,2010, 30(6)：1151-1155

[24] Matloka A, Karlinski K J, Pilaczynski L, et al. An examination of the level of phosphorus in the soil as an indicator of human activity in prehistory at archaeological site No.15a in Biskupin[J]. Ekologia i Technika. 2015,23(2)： 71-79

Indicative Characteristics of Soil in Ancient Human Cultural Sites: A Case Study of Yangshao Village Cultural Relic Site, Henan Province

HE Xiangyu1,2, WU Kening1,2*, ZHA Lisi3, YU Xiao1,2
(1 School of Land Science and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China; 2 Key Laboratory of Land Consolidation and Rehabilitation Ministry of Land and Resources, Beijing 100035, China; 3 School of Public Administration,Guangdong University of Finance & Economics, Guangzhou 510320, China)

In this paper, a soil profile with obvious evidence of ancient human activities (cultural profile in short) was compared with a profile without ancient human disturbance (natural profile in short). The features of the particle size,magnetic susceptibility, color, total content of mineral elements and the bulk density of soils were comparatively analyzed to discover the effects of ancient human activities. The results showed that the variation ranges of physical and chemical properties of soil in cultural profile were larger than natural profile. The cultural profile was sandy, and the content of sand particle reached the highest in the ash layer. The changes of average and characteristic parameters of particle size were obvious,and reached the highest in the ash and cultural layers. χlfof cultural profile was higher than natural profile, and reached the highest in the ash and cultural layers. χfd, a*, b*, L* of cultural profile were minimum in the ash layer, and were more or less lower than natural profile. The contents of mineral elements in two profiles were close, but their variation ranges in cultural profile were larger than natural profile. The degree of allitization in cultural profile was lower than natural profile. Within cultural profile, the contents of CaO and MnO reached the highest in the ash layer. Oxides, except SiO2, reached the highest in the cultural layer. The average bulk density of cultural profile was smaller than natural profile, and reached the lowest in cultural profile. The total phosphorus content of cultural profile was higher than natural profile, and reached the highest in the ash and cultural layers.

Cultural relic site; Relics; Soil properties; Difference

S155

A

10.13758/j.cnki.tr.2017.05.027

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41371226)資助。

* 通訊作者(wukening@cubg.edu.cn)

何翔宇(1991—)，女，河南信陽人，博士研究生，主要從事土壤地理研究。E-mail： hexiangyu@cugb.edu.cn