5月5日，中国科学院地球环境研究所联合兰州大学、中国科学院地质与地球物理研究所，以及韩国、英国、美国等国内外多家科研机构，在国际顶尖学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）在线发表重要研究成果。研究团队重建了黄土高原高分辨率古土壤温度序列，提出全新世土壤温度波动是调控新石器时代东亚粟作农业时空演化的关键因素，为解析中华文明早期演化的环境动力提供了新的科学依据。
黄土高原北部地区（陕北）种植的粟照片
新石器时代东亚土壤温度变化影响粟作农业社会演化示意图（董广辉设计）
粟作农业是中华文明起源与早期发展的重要经济基础，以粟、黍（小米、黄米）种植和利用为主要特征。中华文明早期演化呈现“距今一万年奠基、八千年起源、六千年加速”的发展轨迹，其中距今8000年至6000年出现发展缓慢的阶段，而同期中国北方气温、降水均处于全新世气候适宜期，水热条件与粟作农业、文明发展进程相悖，导致这一矛盾现象的原因是未解难题。
中国北方距今4千年以前具有粟作农业的考古遗址及brGDGTs温度重建点位分布图
针对这一问题，研究团队选取东亚粟作农业核心区——黄土高原中部庆阳龙骨沟黄土沉积剖面为研究对象，依托18个光释光年代与14个全有机碳十四年代数据，构建了距今12300至2800年前的高精度年代框架。通过生物标志物分析，团队重建了该区域全新世高分辨率土壤温度变化历史，并结合粟黍作物分布模型模拟、北方考古遗存与古气候数据综合分析，探讨了土壤温度变化对新石器时代粟作农业发展的影响模式与机制。
东亚粟作核心区土壤温度、水文气候与人类活动对比图
黍作生长适宜性对温度变化的响应
研究结果表明，距今8000-7500年，较高的土壤温度为粟黍种植提供了适宜条件，在生存压力驱动下，燕辽地区古人类率先将粟黍种植作为主要生计方式，此时黄土高原仍以狩猎采集为主；距今7500-6000年，区域植被覆盖度提升、土壤湿度增加，导致土壤温度大幅下降，燕辽地区逐步失去粟黍种植的适宜环境，促使粟作农业发展中心南迁至土壤温度更适宜的黄土高原；距今6000-4000年，温暖稳定的土壤温度搭配较低植被覆盖度，促进了粟作农业快速扩张，为北方新石器晚期文化繁荣筑牢了经济根基。
黄土高原北部地区（陕北）种植的粟照片
该项研究建立了东亚地区高精度全新世土壤温度记录，提出土壤温度是调控新石器时代粟作农业时空演化的关键环境因子，为理解中华文明“八千年起源、六千年加速”之间“延误”现象背后的环境成因提供了新的学术视角，有助于推进中华文明探源工程的相关研究。
（中国日报陕西记者站）
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