5月5日，中国科学院地球环境研究所联合国内外多家科研机构，在国际学术期刊《美国国家科学院院刊》在线发表题为《全新世土壤温度波动调控新石器时代东亚粟作农业演化》的研究论文。该研究建立了黄土高原距今12300年至2800年前的高分辨率土壤温度变化，结合粟黍作物分布模型模拟，提出土壤温度变化是东亚新石器时代粟作农业时空演化的重要调控因素，为理解中华文明起源演化的环境因素提供了新的科学证据和学术观点。

黄土高原北部地区（陕北）种植的粟

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。

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）

基于此，中国科学院地球环境研究所、兰州大学环境考古与文物科学中心、中国科学院地质与地球物理研究所、韩国基础科学研究院、大英博物馆以及华盛顿大学等单位的研究人员在新石器时代粟作农业发展核心区、黄土高原中部庆阳地区选取龙骨沟黄土沉积（厚约4米）为研究对象，通过18个光释光年代和14个全有机碳十四年代建立了高分辨率年代序列。

4000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

研究团队在此基础上开展生物标志物分析，重建了距今约12300年至2800年的土壤温度变化历史，并结合粟黍作物分布模型模拟、中国北方考古遗存与古气候数据综合分析，探讨了全新世土壤温度变化对新石器时代东亚粟作农业时空演化过程的影响。

东亚粟作核心区土壤温度、水文气候与人类活动对比图

研究结果显示，距今8000年—7500年，相对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年—6000年，较高的植被覆盖度与土壤湿度导致土壤温度显著降低，粟作农业生境模型模拟结果显示，该时期燕辽大部分地区已不适于粟黍种植，促使粟作农业发展中心南移至土壤温度更高且适于粟黍种植的黄土高原；距今6000年—4000年，温暖稳定的土壤温度搭配较低的植被覆盖度，促进了粟作农业的快速发展扩张，为中国北方新石器晚期文化繁荣奠定了重要经济基础。

该研究建立了东亚地区高年代分辨率的全新世土壤温度变化记录，提出了土壤温度是新石器时代粟作农业发展的重要调控因子，初步阐释了早期粟作农业时空演化的环境机制。研究成果为理解中华文明从“八千年起源”到“六千年加速”之间大延误现象背后的环境因素提供了新的科学数据和学术观点，有助于推动“中华文明探源工程”的相关研究。

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编辑：常莹 朱晓帆