泥河灣盆地中更新世氣候轉(zhuǎn)型期人類的適應(yīng)行為

裴樹文 徐哲 葉芷 馬東東 賈真秀

關(guān)鍵詞：泥河灣盆地；中更新世；氣候轉(zhuǎn)型期；人類適應(yīng)行為；環(huán)境變動

1引言

人類演化、技術(shù)發(fā)展及其與自然環(huán)境關(guān)系研究，一直是古人類學(xué)和地學(xué)界長期關(guān)注的前沿與熱點(diǎn)研究領(lǐng)域[1，2]。相關(guān)研究表明，更新世氣候轉(zhuǎn)型和高頻率波動是人類遷徙和行為演化的重要驅(qū)動力[3，4]。近期，對東非奧杜威峽谷人類與環(huán)境關(guān)系的研究，揭示200萬年來干旱趨勢下頻繁交替變化的森林-草原生態(tài)環(huán)境加速了人類的演化和遷移[5]。自約1.8MaBP直立人擴(kuò)散至歐亞大陸以來，環(huán)境的變化對人類擴(kuò)散與技術(shù)交流產(chǎn)生了重要影響，一些古人類重要人屬成員的演化、擴(kuò)散和技術(shù)變革，與高頻率的氣候波動周期具有耦合關(guān)系，而面對復(fù)雜多變環(huán)境下的技術(shù)適應(yīng)，是古人類成功演化的關(guān)鍵[6-8]。

早更新世晚期至中更新世早期，即在大約1.25～0.7MaBP期間，全球進(jìn)入了中更新世氣候轉(zhuǎn)型期（MiddlePleistoceneClimateTransition，MPT）[9-11]。該時期是晚新生代最重要的氣候變化時段之一，也被稱為中更新世革命，驅(qū)動機(jī)制由北半球65°太陽輻射控制的準(zhǔn)41ka冰蓋周期轉(zhuǎn)變?yōu)橛傻厍蛐甭士刂频臏?zhǔn)100ka周期，后者成為地球氣候系統(tǒng)的主要控制因素[12，13]。這個時期北極冰蓋總量大約增加了15%，大陸內(nèi)部干旱化加劇，北半球冬季溫度迅速下降。該時期放大的冰期與間冰期效應(yīng)（整體表現(xiàn)為冰期更加寒冷，間冰期更加溫暖[14]），使全球大氣CO2濃度降低，大洋深層水環(huán)流活動加強(qiáng)，加劇了碳酸鹽溶解，使全球碳庫分配與碳循環(huán)出現(xiàn)異常等[15，16]。在東亞地區(qū)，不同學(xué)者指出在相應(yīng)時段內(nèi)東亞高緯度地區(qū)環(huán)境展現(xiàn)出多變和具有挑戰(zhàn)性的特征[17-19]。在1.2MaBP，干旱趨勢加強(qiáng)，毗鄰泥河灣盆地的毛烏素沙漠向南擴(kuò)張[20]、黃土高原上C4植被階段性擴(kuò)張[21]，以及東亞季風(fēng)呈增強(qiáng)趨勢[22]。上述這些變化為人類演化、擴(kuò)散和技術(shù)發(fā)展提供了區(qū)域環(huán)境背景[23，24]。

相關(guān)證據(jù)顯示，MPT的氣候波動催生了直立人的首次大遷徙浪潮，直立人的加速擴(kuò)散，以及人類適應(yīng)行為的多樣性在東亞表現(xiàn)得尤為明顯[23，25，26]。來自東亞地區(qū)的發(fā)現(xiàn)表明，直立人走出非洲并擴(kuò)散至東北亞中高緯度的時間大幅提前，攜帶奧杜威技術(shù)的早期人屬成員可能至少在2.12MaBP（陜西上陳遺址）[27]左右就已經(jīng)到達(dá)東亞中高緯度地區(qū)。而人類在東亞古人類活動聚集地——泥河灣盆地的活動不晚于1.66MaBP（馬圈溝第3號文化層）[28]。有證據(jù)表明，泥河灣盆地自1.66MaBP～0.4MaBP，古人類在該區(qū)域連續(xù)活動[29，30]，留下了豐富的活動遺存，因此該區(qū)域是研究早-中更新世環(huán)境變化與古人類生存適應(yīng)的重要區(qū)域，而豐富的遺址和環(huán)境信息，對解答該區(qū)域古人類在MPT期間的適應(yīng)行為提供了難得的條件。

泥河灣盆地位于汾渭裂谷構(gòu)造單元東北端，黃土高原東北部、蒙古高原向華北平原過渡地帶（圖1：a-b）。盆地范圍包括山西朔州-大同盆地，向東為陽原盆地（狹義泥河灣盆地）和蔚縣盆地（圖1：b）[31]。該盆地為晚新生代斷陷盆地，主體沉積為一套河湖相沉積（泥河灣層）[32]。這里是東亞冬夏季風(fēng)變幅最大的區(qū)域，具有研究人類演化與環(huán)境關(guān)系得天獨(dú)厚的古人類和自然資源[33]。自20世紀(jì)20年代以來，西方學(xué)者巴爾博（BarbourGB）、桑志華（LicentE）和德日進(jìn)（TeilharddeChardinP）等開始在泥河灣盆地進(jìn)行地質(zhì)、地貌和古生物科學(xué)考察，并首次提出泥河灣存在早期人類活動的可能性[34，35]。隨后，我國學(xué)者連續(xù)在該區(qū)域進(jìn)行科學(xué)考察，并在60年代后期開啟了古人類活動發(fā)現(xiàn)和研究的序幕。目前，該盆地岑家灣臺地已發(fā)現(xiàn)包括馬圈溝[36]、小長梁[37]和東谷坨[38]等在內(nèi)的早更新世遺址60余處（圖1：c）。近20年來，大部分河湖相沉積的古人類活動遺址已有詳細(xì)地磁性地層學(xué)測年，例如，馬圈溝（1.66MaBP）[28]、小長梁（1.36MaBP）[39]、飛梁和麻地溝（1.2MaBP）[24，40]、東谷坨和岑家灣（1.1MaBP）[41，42]、馬梁（0.80MaBP）[41]和后溝（0.39MaBP）[43]等（圖1：d），初步建立起泥河灣盆地早-中更新世人類活動的年代序列。相關(guān)環(huán)境研究表明，泥河灣的河湖相沉積記錄了我國北方早-中更新世環(huán)境和氣候變化的重要信息[30，33]，因此本文聚焦泥河灣盆地岑家灣臺地MPT期間重要古人類活動遺址，選取遺址出土的石制品等遺存，在氣候變化的背景下，解讀古人類應(yīng)對氣候波動所采取的應(yīng)對策略。

2研究材料與研究方法

2.1泥河灣盆地中更新世氣候轉(zhuǎn)型期環(huán)境特點(diǎn)

伴隨著20世紀(jì)70年代古人類遺存的發(fā)現(xiàn)，學(xué)者們開始采用不同方法來揭示古人類活動時期泥河灣層所蘊(yùn)含的古環(huán)境信息。古氣候記錄表明，受到東亞季風(fēng)波動的影響，在過去的3.5Ma期間，華北中高緯度區(qū)域記錄到4次東亞夏季風(fēng)逐步減弱的情況，分別發(fā)生在約2.6MaBP、1.2MaBP、0.7MaBP和0.2MaBP[20，44，45]。花粉研究表明，在2.89-2.34MaBP的上新世/早更新世轉(zhuǎn)型期，泥河灣盆地的花粉以樹木屬種占主導(dǎo)地位，指示當(dāng)時植被以森林為主，氣候比目前要溫暖濕潤[46]；在距今2.5-2.0MaBP的南溝剖面，出現(xiàn)了相對干冷的荒漠草原環(huán)境[47，48]。相關(guān)研究顯示，更新世該區(qū)域向干旱化方向發(fā)展、C4植被階段性擴(kuò)張[49-51]，區(qū)域植被景觀從1.2MaBP之前的暖溫帶和溫帶森林，向1.2-1.0MaBP間的混合森林和開闊草地轉(zhuǎn)變[52，53]（圖2）。

近年來，來自MPT期間古人類活動遺址的環(huán)境研究逐漸增多。麻地溝遺址的相關(guān)研究顯示，古人類在1.2MaBP前后居住在泥河灣古湖的湖濱地帶，地層剖面記錄的環(huán)境由疏林草原逐漸過渡到開闊的草地環(huán)境，季節(jié)性降水增加；遺址利用者可能占據(jù)了一個從樹木稀少的草原到以疏林草原為主的生態(tài)系統(tǒng)[56，57]。飛梁遺址（1.2MaBP）文化層主要由灰黃色和灰綠色粉砂質(zhì)黏土、粉砂和細(xì)砂質(zhì)粉砂組成，表明較濕潤的環(huán)境[24]；動物群結(jié)構(gòu)指示，當(dāng)時植被景觀主要為溫帶草原景觀，也包括一定范圍的水域[58]；而孢粉分析表明，古人類生存環(huán)境由疏林草原轉(zhuǎn)變?yōu)樯植菰⒂蓽睾桶敫稍镛D(zhuǎn)變?yōu)闇貨霭霛駶?，氣候條件與目前相近[59]。距今1.1MaBP的東谷坨遺址剖面以棕灰-棕黃色砂、粉砂和黏土為主，易溶鹽分析表明，遺址處于半干旱區(qū)湖泊演化早期的碳酸鹽湖泊階段，古水系的變遷對人類活動產(chǎn)生了一定的影響；花粉、粒度、磁化率和氧化鐵等代用指標(biāo)分析表明，古人類生存環(huán)境和氣候變化，經(jīng)歷了從溫暖濕潤的森林草原環(huán)境到溫涼較干的森林草原環(huán)境，再到溫暖濕潤的森林草原環(huán)境轉(zhuǎn)變的過程[60，61]。與東谷坨同處于1.1MaBP的岑家灣遺址剖面以棕灰色粉砂為主，花粉分析顯示，文化層含較多的闊葉樹花粉，表明當(dāng)時的氣候環(huán)境適宜闊葉植物生長，其中花粉含量較多的是鵝耳櫪（6.7%）、臭椿（3.4%）、漆樹（3.4%）等花粉；推測當(dāng)時的古氣候條件比現(xiàn)在偏溫濕，古人類生活在草原為主，并伴生少量闊葉樹的環(huán)境中[62]。

近年來，徐哲等通過系統(tǒng)分析來自山神廟咀、飛梁、麻地溝和東谷坨等遺址的哺乳動物牙釉質(zhì)碳氧穩(wěn)定同位素，重建了MPT期間古人類活動層位的氣候與環(huán)境特點(diǎn)[63，64]。整體取樣結(jié)果表明，泥河灣盆地區(qū)域環(huán)境在MPT前后，發(fā)生了顯著性改變，從前期以較為濕潤和密閉的C3植被為主導(dǎo)的生態(tài)環(huán)境，轉(zhuǎn)變?yōu)楹笃冢?.2-1.1MaBP）以干燥和開放的混合植被占據(jù)主導(dǎo)的生態(tài)環(huán)境，指示生態(tài)環(huán)境由溫暖濕潤向相對干冷方向轉(zhuǎn)變。序列取樣結(jié)果表明，MPT前后，泥河灣盆地區(qū)域環(huán)境都展現(xiàn)出了不同程度的季節(jié)性變化的特征，但區(qū)域環(huán)境整體朝干旱化方向發(fā)展，C4植被占比在多數(shù)時段內(nèi)是呈現(xiàn)增多的趨勢。不同階段區(qū)域環(huán)境季節(jié)性波動的對比數(shù)據(jù)表明，泥河灣盆地受到MPT影響，在1.2-1.1MaBP左右，區(qū)域環(huán)境的季節(jié)性波動程度較之前期有小幅增強(qiáng)的現(xiàn)象。

總之，MPT期間，泥河灣盆地生態(tài)景觀更加多元化，而氣候則變得較前期更加干冷，干旱程度有明顯增強(qiáng)的趨勢，為古人類適應(yīng)東亞高緯度半干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境提出了挑戰(zhàn)[65]。

2.2研究材料與方法

根據(jù)本文聚焦的時間段和泥河灣盆地發(fā)現(xiàn)遺址狀況，作者選取岑家灣臺地古人類活動核心區(qū)的7處重要遺址進(jìn)行重點(diǎn)分析，包括MPT時間段之前的馬圈溝[28，66]和小長梁[37，39，67，68]2處遺址，以及MPT階段內(nèi)飛梁[58，69，70]、麻地溝[40，70，71]、岑家灣[42，72-74]、東谷坨[41，70，75，76]、馬梁[41，77，78]等5處遺址（表1，圖1：d）。這些遺址的地層保存完好，出土遺物相對豐富且經(jīng)過可靠的古地磁年代測定；遺址發(fā)現(xiàn)經(jīng)過正式報(bào)道且經(jīng)過系統(tǒng)的技術(shù)類型學(xué)和相關(guān)研究，有利于提取古人類技術(shù)與行為信息。

考慮到這些遺址的發(fā)現(xiàn)和研究并非同一團(tuán)隊(duì)完成，石制品的分類和一些技術(shù)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)難免出現(xiàn)偏差甚至有些遺址缺失多項(xiàng)信息，因此在統(tǒng)計(jì)過程中，作者重點(diǎn)選取飛梁、麻地溝、東谷坨和岑家灣等遺址，對多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析。在數(shù)據(jù)整合和統(tǒng)計(jì)過程中，原料獲取、剝片策略、石器修理方式以及砸擊法的運(yùn)用等，被作為重點(diǎn)技術(shù)與行為的項(xiàng)目來分析；有關(guān)古人類對動物資源的利用等信息，作者結(jié)合已有研究成果進(jìn)行討論。在統(tǒng)計(jì)過程中，作者運(yùn)用SPSS和Excel等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和圖件的制作，采用Coreldraw和Photoshop進(jìn)行圖件的后期編輯和合成。

3研究結(jié)果

3.1石器原料獲取與開發(fā)策略

在岑家灣臺地一帶，基巖廣泛出露，裴樹文和侯亞梅[79]曾對這一區(qū)域進(jìn)行過詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查。古人類制作石制品原料主要來自中元古界高于莊組硅質(zhì)白云巖和燧石、侏羅系髫髻山組火山巖和太古界的花崗片麻巖及石英等，它們的分布范圍和遺址的關(guān)系見圖3。受制于北東-南西向油房正斷裂的發(fā)育，斷層上盤（西北盤）遺址的古人類以采集自斷裂帶沿線的燧石為主要原料，而斷層下盤（東南盤）除獲取斷裂沿線的燧石外，沿?cái)嗔褨|南側(cè)分布的硅質(zhì)白云巖礫石也是難得的制作石制品的原料[70，73]?；鹕綆r多以巖塊的狀態(tài)分布在斷層的東南側(cè)，而花崗片麻巖和石英等原料則分布在火山巖和白云巖接觸界限附近。由于受到后期斷裂和火山噴發(fā)的影響，白云巖和燧石巖系的部分燧石呈角礫狀，本文用“角礫狀燧石”來表述這些巖石。這些原料均出露在遺址方圓2km2的范圍內(nèi)，古人類通過開采斷層帶沿線的燧石，既能獲得被風(fēng)化和湖水磨圓的硅質(zhì)白云巖礫石，同時也可以較容易地獲得火山巖和其他類型的原料。這些原料中，燧石無疑是質(zhì)量最為優(yōu)質(zhì)的原料，其次是硅質(zhì)白云巖，火山巖和角礫狀燧石質(zhì)量相對較差，其他類型的原料則不常見。

岑家灣臺地的主要人類活動遺址的原料分析表明（圖3：A），燧石在小長梁、東谷坨遺址的石制品利用率分別達(dá)到96.4%和92.0%，其次為岑家灣（72.1%）和飛梁遺址（66.2%），而馬梁和麻地溝遺址分別達(dá)到54.8%和36.4%。其中，角礫狀燧石的石制品利用率差別較大，飛梁和岑家灣遺址分別為15.7%和12.2%，麻地溝和東谷坨遺址則小于10%，小長梁和馬梁遺址未見該類型原料。硅質(zhì)白云巖的統(tǒng)計(jì)顯示，麻地溝遺址古人類選擇以硅質(zhì)白云巖為石制品原料的比率達(dá)到39.5%，其次為馬梁（25.7%）和飛梁（12.2%）遺址，岑家灣和東谷坨遺址的比例均小于10%，小長梁遺址未見該類型原料?；鹕綆r雖然分布較為廣泛，但受制于較粗的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，遺址的使用率相對較低，除麻地溝遺址的石制品利用率達(dá)到10.3%外，其余遺址的利用率均小于5%。至于其他類型的原料，由于本身出露有限，在不同遺址的利用率較低。從原料分布和各遺址的位置來看（圖3：A），小長梁、飛梁和岑家灣等3處遺址燧石的高利用率和其距離斷裂帶沿線燧石分布區(qū)的距離較近有關(guān)，而麻地溝和馬梁遺址的高利用率的硅質(zhì)白云巖現(xiàn)象，則和他們處于斷裂帶下盤硅質(zhì)白云巖分布區(qū)密切相關(guān)。因此，不同遺址古人類對不同原料的開發(fā)和利用率和他們距離原料的距離有密切關(guān)系，因地制宜、就地取材是古人類開發(fā)原料的基本策略。泥河灣盆地早更新世古人類對優(yōu)質(zhì)原料的青睞主要表現(xiàn)在修理類工具的原料選擇上，圖3：B顯示不同遺址修理類產(chǎn)品對不同原料的利用率。燧石作為該區(qū)域質(zhì)量最高的原料，在不同遺址工具的利用率上均占據(jù)絕對優(yōu)勢，小長梁、飛梁、東谷坨和岑家灣遺址的古人類選擇燧石加工制作工具的比率均在95%左右，雖然麻地溝遺址古人類利用燧石來制作工具的比率達(dá)到52.6%，但選擇硅質(zhì)白云巖和火山巖制作工具的比率也達(dá)到24.4%和12.8%，顯示出古人類對不同原料的多樣化利用策略。

3.2遺物總體特征

從選取出土遺物較多的遺址來看，所有遺址出土遺物均在1000件以上，綜合表1已報(bào)道文獻(xiàn)的遺物數(shù)量信息，小長梁遺址達(dá)到4759件，MPT階段的飛梁、麻地溝、東谷坨和岑家灣等4處遺址的遺物數(shù)量分別為3363、3460、2694和2015件，馬梁遺址出土遺物1697件；馬圈溝遺址目前報(bào)道的遺物為1937件。將遺址出土遺物進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，馬圈溝、小長梁、飛梁、東谷坨和馬梁遺址的出土動物化石數(shù)量均超過了石制品，但麻地溝和岑家灣遺址的出土石制品數(shù)量超過動物化石（圖4：A）。對不同遺址石制品類型的統(tǒng)計(jì)顯示，除小長梁遺址的砸擊產(chǎn)品略多于錘擊產(chǎn)品外，其余MPT階段遺址的錘擊產(chǎn)品均明顯多于砸擊產(chǎn)品，而除麻地溝和岑家灣遺址發(fā)現(xiàn)少量石錘和石砧等打擊類產(chǎn)品外，其余遺址未曾報(bào)道發(fā)現(xiàn)有該類型產(chǎn)品（圖4：B）。需要說明的是，上述遺址均出土了一定數(shù)量的無人工痕跡的巖石（Unmodifiedangularmaterials，UAM），其中麻地溝遺址的UAM比例超過石制品數(shù)量的40.7%，馬梁遺址也達(dá)到16.5%（圖4：B），這表明這兩處遺址的文化層伴生了大量礫石和巖塊，與遺址埋藏環(huán)境有關(guān)。對不同遺址石制品最大長度（L）的統(tǒng)計(jì)表明，除岑家灣遺址L<20mm的石制品達(dá)到52.7%外，其余遺址的石制品均以20梁遺址的剝片類則超過了30%（圖4：D），這表明岑家灣和飛梁遺址的完整性相對較高。上述信息顯示，MPT階段古人類較早期階段逐漸掌握錘擊法（砸擊法作為輔助技術(shù)），其他統(tǒng)計(jì)信息多和遺址保存環(huán)境有關(guān)。

3.3錘擊剝片技術(shù)

錘擊法是泥河灣古人類剝片的基本方法，對不同遺址錘擊石核的統(tǒng)計(jì)見圖5。石核最大長度（L）的區(qū)間統(tǒng)計(jì)表明，岑家灣遺址L<20mm的石核比例最高，達(dá)到47.6%；東谷坨遺址20100mm的比例分別超過了18%和12%（圖5：A）。對MPT階段錘擊石核的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)顯示，飛梁和麻地溝的石核質(zhì)量明顯大于東谷坨和岑家灣（圖5：B）。不同遺址石核的原型統(tǒng)計(jì)表明，巖塊的比例從飛梁到岑家灣逐漸增大，而采用斷塊進(jìn)行剝片的比例逐漸降低，采用礫石為原型進(jìn)行剝片的行為，四處遺址存在較大的差別（圖5：C）。對石核剝片方向的統(tǒng)計(jì)顯示，MPT之前的小長梁遺址利用者多采用單向剝片的策略，比率達(dá)到55.8%，東谷坨遺址單向剝片比例達(dá)到45.0%，其余遺址相對較少；飛梁和岑家灣古人類多向剝片分別為38.0%和22.7%，麻地溝利用者多向剝片比例達(dá)到22.7%；兩面剝片行為在不同遺址均占一定比例，在13%-30%之間；值得注意的是，岑家灣（34.9%）、東谷坨（21.7%）和麻地溝（21.6%）等3處遺址有相當(dāng)數(shù)量的嘗試石核剝片策略，顯示古人類對原料質(zhì)量的測試行為（圖5：D）。對不同遺址石核通體自然面的統(tǒng)計(jì)顯示，從飛梁至岑家灣遺址石核通體不保留自然面的比例逐漸增加；而岑家灣石核通體自然面>50%的比例最低，僅為9.5%；飛梁、麻地溝和東谷坨3處遺址的石核保留較高比例的自然面（圖5：E）。對石核通體保留石片疤的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，MPT之前的小長梁石核保留1-3個和4-6個石片疤的比例遠(yuǎn)大于MPT期間的遺址，同時飛梁石核石片疤在9個以上的比例僅為2.3%，而飛梁遺址石核保留大于9個石片疤的比例最高，達(dá)到36%以上（圖5：F）。

從不同遺址出土石片類型可以看出，V型和VI石片在諸遺址占有較高的比例，表明次級剝片階段產(chǎn)品占據(jù)優(yōu)勢，尤其是岑家灣遺址，其VI石片比例達(dá)到65.7%以上；其次為MPT晚期的馬梁遺址（54.2%），MPT之前的小長梁遺址的I型和IV占比為15.6%，明顯高于MPT期間的遺址（圖6：A），表明小長梁古人類的剝片策略不及后期遺址古人類成熟。從不同遺址石片最大長度（L）分布區(qū)間來看，20mm的石片為31.2%，多于其余遺址（圖6：B）；石片最大長度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，各遺址石片長度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值差別不大，但麻地溝遺址、飛梁和東谷坨遺址出現(xiàn)一定數(shù)量個體較大的石片（圖6：C）。對不同遺址石片臺面的類型統(tǒng)計(jì)表明，單片疤的臺面占據(jù)每個遺址的最大比例，各個遺址均有一定數(shù)量的自然臺面石片，小長梁石片臺面未見兩片和多片疤類型（圖6：D），顯示小長梁古人類剝片前不對臺面進(jìn)行維護(hù)。石片背面自然面比的統(tǒng)計(jì)顯示，背面全為石片疤的石片在各遺址占有最高的比例，岑家灣遺址達(dá)到70.2%，石片背面自然面<50%的比例僅次于全為石片疤的石片，背面全為自然面的石片數(shù)量較少（圖6：E）。石片背面石片疤個數(shù)狀況如下：小長梁、麻地溝、東谷坨和馬梁遺址的均以1-2個片疤占據(jù)優(yōu)勢，飛梁和岑家灣的則以3-4個片疤占多數(shù)，飛梁、麻地溝和岑家灣遺址的均有一定數(shù)量石片的背面保留了6個以上的片疤（圖6：F），表明這3處遺址古人類剝片前對石核的維護(hù)相對較多。

3.4石器修理技術(shù)

不同遺址的石器修理均采用錘擊法直接修理，小長梁、飛梁、東谷坨和馬梁遺址的石器類型均以刮削器占據(jù)絕對優(yōu)勢，占比分別達(dá)到76.2%、86.4%、81.5%和85.0%；其余兩處麻地溝和岑家灣的刮削器和齒狀器占比相當(dāng)，除小長梁和馬梁遺址未見尖狀器外，其余遺址均出土10%以下的尖狀器；值得一提的是，小長梁和岑家灣遺址還發(fā)現(xiàn)石鉆（圖7：A）。石器毛坯的統(tǒng)計(jì)顯示，MPT階段的遺址石器均以石片為毛坯制作，飛梁遺址石片毛坯的比例達(dá)到72.7%，小長梁遺址以斷塊為毛坯加工石器的比例為42.8%，超過石片毛坯（38.1%），各個遺址均有30%以下的石器由殘片制成；需要說明的是，麻地溝遺址有7.7%的石器由礫石制作（圖7：B），顯示對毛坯選擇的多樣化策略。石器最大長度的統(tǒng)計(jì)顯示，石器長度的平均值在30～40mm，不同遺址之間無明顯差異，小長梁和麻地溝出現(xiàn)個體較大的石器，兩個遺址長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差也大于東谷坨和岑家灣遺址的石器（圖7：C）。石器修理方向統(tǒng)計(jì)顯示，正向（由毛坯較平的腹面向較凸的背面）修理的占據(jù)絕對比例，四處遺址均超過60%；飛梁達(dá)到了85%；麻地溝遺址石器反向（由毛坯較凸的背面向較平的背面）修理的石器在四處遺址比例最高，達(dá)到24.3%；而東谷坨遺址石器采用復(fù)向修理的達(dá)到35.0%，明顯超過其他遺址；飛梁遺址未見交互修理石器類型，其他三處遺址均有少量石器由交互方式制作（圖7：D）。

3.5砸擊技術(shù)

作為錘擊法剝片的輔助技術(shù)，砸擊技術(shù)在泥河灣盆地早更新世遺址較為常見。對MPT階段的遺址石制品組合分析表明，飛梁遺址未發(fā)現(xiàn)明顯特征的砸擊產(chǎn)品，岑家灣遺址也僅有2件砸擊石核，小長梁、麻地溝和東谷坨均發(fā)現(xiàn)較多的砸擊產(chǎn)品。對已有涉及砸擊法產(chǎn)品的類型統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，小長梁遺址主要以砸擊石片為主，占74.7%；其余為砸擊石核，東谷坨遺址的砸擊石核（73.3%）超過了砸擊石片（26.7%），岑家灣的2件砸擊產(chǎn)品全為砸擊石核；需要說明的是，麻地溝遺址的砸擊石核占比較小，僅為10.3%，砸擊石片為42.1%，其余全為砸擊法產(chǎn)生的分裂礫石（47.7%）（圖7：E）。對砸擊產(chǎn)品的原料統(tǒng)計(jì)表明，燧石占小長梁和東谷坨的砸擊產(chǎn)品的絕對類型，分別達(dá)到94.3%和95.0%；岑家灣的2件砸擊石核分別為燧石和硅質(zhì)白云巖，麻地溝遺址砸擊品最多的原料是硅質(zhì)白云巖（43.9%），其次為燧石（27.1%），角礫狀燧石、火山巖和其他原料也有較小的比例（圖7：F）。對砸擊產(chǎn)品的長度統(tǒng)計(jì)顯示，麻地溝遺址砸擊品的長度均值最大（46mm），其余3個遺址的砸擊品長度均值均在30～35mm；麻地溝和小長梁遺址有一定比例較大的砸擊產(chǎn)品，造成這兩處遺址的砸擊產(chǎn)品最大長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差值較大（圖7：G）。砸擊產(chǎn)品的質(zhì)量主要和大小成正比，麻地溝遺址砸擊品的質(zhì)量均值達(dá)到72g，標(biāo)準(zhǔn)偏差值為21.45g，均大于小長梁和東谷坨遺址的砸擊產(chǎn)品（圖7：H）。

4討論

4.1泥河灣盆地MPT時期古人類生存行為

4.1.1原料與剝片策略

前文對相關(guān)遺址古人類對不同原料利用率的分析顯示，不同遺址利用者對不同原料的選擇和利用主要和遺址距離原料的遠(yuǎn)近有直接關(guān)系（圖3：A），可能并非直接受制于環(huán)境波動的影響。針對可以獲取的不同原料類型，古人類能夠了解不同原料的特性，從而運(yùn)用不同的具有針對性的開發(fā)策略，生產(chǎn)不同的產(chǎn)品類型，這可以看作是一種認(rèn)知能力的提高，也是古人類技術(shù)行為對長久以來環(huán)境波動的積極響應(yīng)與適應(yīng)[40，64，74，81]。

石制品個體大小在一定程度上能反映古人類對原料的利用強(qiáng)度，也折射出先民高水平的技術(shù)掌握和認(rèn)知能力[82，83]。前文對不同遺址石制品大小和類型的統(tǒng)計(jì)顯示，從MPT之前的小長梁，到MPT開始階段的飛梁和麻地溝，再到東谷坨和岑家灣以及MPT后期的馬梁遺址，總體石制品的個體有減小的趨勢。東谷坨和岑家灣遺址的石制品、石核和石片的個體大小在40mm以下的百分比，明顯小于年代早于它們的小長梁、飛梁和麻地溝等遺址（圖4：C、圖5：A、圖6：B），表明1.1MaBP東谷坨和岑家灣遺址的石制品制作者們似乎更偏向于且有能力制作小的石制品。與之相反的是，1.2MaBP的飛梁和麻地溝遺址的石核和完整石片的個體大小統(tǒng)計(jì)，指示該時期古人類制作的石制品在形態(tài)上要大于1.2MaBP之前的小長梁和后期的東谷坨、岑家灣和馬梁遺址（圖4：C；圖5：A；圖6：B，C），表明這一階段的石制品制作者們似乎更偏向生產(chǎn)較之于1.2MaBP之前（1.36MaBP）和1.2MaBP之后（1.1MaBP）形態(tài)上更大的錘擊類剝片類產(chǎn)品和廢片類產(chǎn)品[81]。整體上從石制品形態(tài)特征上來看，1.1MaBP的東谷坨和岑家灣遺址展現(xiàn)出了較前期更大的差異，整體表現(xiàn)出古人類有能力生產(chǎn)更小的剝片類產(chǎn)品、修理類產(chǎn)品和廢片類產(chǎn)品。有學(xué)者指出東谷坨遺址利用者運(yùn)用硬錘錘擊法生產(chǎn)更小的石制品，指示這一時期古人類具有更靈活的剝片策略，表明技術(shù)的發(fā)展或革新[76]。岑家灣遺址的研究顯示，此階段古人類熟練且靈活掌握錘擊法，在石核臺面預(yù)制和剝片策略方面表現(xiàn)出靈活且進(jìn)步的特點(diǎn)[73]。

從古人類剝片技術(shù)選擇來看，錘擊法是古人類最為常用的剝片技術(shù)，MPT之前的小長梁遺址的砸擊法產(chǎn)品比例超過了錘擊法產(chǎn)品（圖4：B），進(jìn)入MPT之后，錘擊法在不同遺址古人類剝片的技術(shù)中占據(jù)主導(dǎo)地位（圖4：B），顯示古人類對錘擊技術(shù)的熟練掌握和對原料認(rèn)知能力的提高。馬東東[73，84]的實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)為，砸擊法在強(qiáng)化礫石利用方面具有優(yōu)勢，是對錘擊法的有效補(bǔ)充。需要指出的是，麻地溝遺址利用者具有的對硅質(zhì)白云巖礫石采取砸擊法的剝片策略[40]是對當(dāng)?shù)刭Y源與環(huán)境的適應(yīng)策略[73，84]，他們對石核臺面多角度翻轉(zhuǎn)是為了獲得更大的剝片空間[40]。盡管砸擊技術(shù)可能與本地原料具有更直接的關(guān)系，與技術(shù)創(chuàng)新或變革沒有必然聯(lián)系，但是作為錘擊法的有效補(bǔ)充，砸擊技術(shù)的運(yùn)用或許與古人類的認(rèn)知水平提高存在關(guān)聯(lián)[64，81]。

對錘擊法剝片產(chǎn)品的分析顯示，MPT之前的小長梁遺址石核石片疤數(shù)量明顯小于MPT期間的遺址（圖5：F），折射出MPT期間古人類對石核開發(fā)利用程度的提高。東谷坨和岑家灣遺址的石核原型中巖塊的比例超過飛梁和麻地溝遺址，石核通體全為石片疤的比例也出現(xiàn)類似情況（圖5：C，E），表明東谷坨和岑家灣遺址利用者對石核的開發(fā)利用程度較飛梁和麻地溝遺址要強(qiáng)。麻地溝遺址的利用者較之于飛梁、東谷坨和岑家灣遺址的利用者則對石核開發(fā)程度不高，其原因可能受限于原料質(zhì)地或原料獲取較容易（靠近更易獲取硅質(zhì)白云巖原料[70]），而展現(xiàn)出了一種更加因地制宜且靈活的開發(fā)策略。從石核上保留的臺面維護(hù)和預(yù)制狀況來看，東谷坨和岑家灣遺址均出現(xiàn)明顯的石核剝片臺面預(yù)制行為，其他遺址尚未出現(xiàn)此類現(xiàn)象[40，58，66，68，70，73，74，76，85]，表明在進(jìn)入MPT之后，古人類對石核的開發(fā)和利用表現(xiàn)出了較強(qiáng)的計(jì)劃性和認(rèn)知能力的提高。石核剝片方向的統(tǒng)計(jì)也表明，MPT期間的遺址古人類采用多向和兩面剝片的策略明顯多于MPT之前的小長梁遺址利用者（圖5：D），這表明MPT期間古人類剝片技術(shù)的多樣化和靈活性增強(qiáng)。在完整石片方面，石片背面的石皮占比（III和VI型石片均為人工背面[80，82]）從1.36MaBP的小長梁遺址至1.1MaBP的東谷坨、岑家灣以及0.8MaBP的馬梁遺址，III和VI型石片整體呈現(xiàn)增多的趨勢，表明石片背面的石皮占比呈現(xiàn)減少的趨勢，相對應(yīng)的V和VI型石片整體上也是1.2-1.1MaBP階段占比較之于1.36MaBP更多（圖6：A，E），指示1.2-1.1MaBP時期較之前期石核剝片程度更強(qiáng)，利用率更高[80，82]。從石片的修理臺面和計(jì)劃性來看，從早到晚石片修理臺面的石片占比呈現(xiàn)持續(xù)增多的趨勢，尤其在1.2-1.1MaBP階段，增幅明顯變大，以東谷坨和岑家灣遺址最具代表性。MPT期間的石片背面的石片疤個數(shù)明顯多于MPT之前的遺址，指示1.2-1.1MaBP階段較之于1.2MaBP之前階段展現(xiàn)出了更高的計(jì)劃性[81]。有學(xué)者指出，在1.1MaBP前后展現(xiàn)出技術(shù)復(fù)雜化，對剝片的控制加強(qiáng)，并且展示了預(yù)知性和計(jì)劃性[74-86]。

整體而言，在MPT階段剝片技術(shù)展現(xiàn)出更加靈活的特征，靈活的技術(shù)策略可能同樣是對這一階段區(qū)域環(huán)境更加多變，生態(tài)景觀更加多元，生存挑戰(zhàn)也隨之增多的區(qū)域生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)與響應(yīng)，這些策略表現(xiàn)出適合所處生態(tài)環(huán)境的特征而非最優(yōu)化的特征[87]。正如前文所述，這可能是不同時空背景下的古人類適應(yīng)區(qū)域環(huán)境的結(jié)果，他們運(yùn)用方便且靈活[88]的剝片策略獲取各類產(chǎn)品，來滿足應(yīng)對來自棲息環(huán)境中的各類挑戰(zhàn)（例如在特定的環(huán)境背景下獲取食物資源、防御及其他任務(wù)等）。

4.1.2修理技術(shù)與策略

從修理類技術(shù)與產(chǎn)品來看，除麻地溝遺址多元化原料導(dǎo)致僅有52.6%的修理產(chǎn)品由優(yōu)質(zhì)燧石制成外，其余遺址均有95%的修理產(chǎn)品由燧石生產(chǎn)，顯示對優(yōu)質(zhì)燧石原料的青睞是古人類對優(yōu)質(zhì)原料的認(rèn)知能力提高的表現(xiàn)特征。在MPT初期，也即1.2-1.1MaBP期間修理類產(chǎn)品在石制品組合中的占比呈現(xiàn)增多的趨勢，尤其在1.1MaBP前后增幅較大[81]。另外在1.2MaBP之前，修理類產(chǎn)品的種類則相對單一[66]，如小長梁遺址出土修理類產(chǎn)品種類有所增多，但仍然較單一[68，74]（圖7：A）。與之不同的是，1.2-1.1MaBP時期出現(xiàn)了種類較多的、很多在東亞高緯度地區(qū)早更新世石制品組合中并不常見的修理類產(chǎn)品，包括刮削器、鉆、尖狀器、凹缺器、齒狀器和多邊修理工具等，甚至有能力加工生產(chǎn)出大型切割工具[24，40，76，86]。從修理技術(shù)看，MPT之前，完整石片毛坯少，多為殘片和斷塊，且這一時期修理技術(shù)簡單，修疤不規(guī)整，平均最大修理長和深度或可供進(jìn)一步修整的有效邊長仍然很大[66，68，74]。在MPT時期，展現(xiàn)出在毛坯同一邊緣規(guī)律性的反復(fù)修理技術(shù)，且平均最大修理長和深度都更長，部分石片毛坯的臺面可見修理痕跡[74]。東谷坨遺址石器還表現(xiàn)出“小型而加工精細(xì)的特征”，加工方式多樣化程度相對較高[89]。

MPT時期修理技術(shù)的提高和種類的多樣化可能是對區(qū)域生態(tài)景觀多元化的響應(yīng)。如前文所述，1.2-1.1MaBP期間區(qū)域生態(tài)景觀整體上要較之前變得更加多元化和更具挑戰(zhàn)性。這種壓力可能促進(jìn)了古人類認(rèn)知能力的提高，迫使他們想出辦法解決更加復(fù)雜多樣的生存難題。而制作出多元化的工具，可能是古人類面對不同且多變的生態(tài)環(huán)境，解決復(fù)雜生存問題的關(guān)鍵。面對多變的生存環(huán)境和復(fù)雜的生存壓力，古人類可能不斷提高認(rèn)知能力，并在一定程度上提高了工具修理的技術(shù)。楊石霞等[70，86]進(jìn)一步指出，在1.1-1.0MaBP期間，泥河灣盆地遺物密度增加，并伴隨著加工技術(shù)明顯提高的有力證據(jù)。這種環(huán)境壓力可能也在促進(jìn)古人群提高認(rèn)知能力。在1.1MaBP左右，環(huán)境整體上較前一階段更加暖濕，可能表明此階段古人類（東谷坨和岑家灣遺址利用者）在相對較溫和的區(qū)域生態(tài)環(huán)境背景下，釋放了部分生存壓力，延長了對該區(qū)域的占據(jù)時間，從而可以更加從容地提高剝片技術(shù)和修理技術(shù)，制作更加豐富且精致的石制品。

4.2MPT時期古人類適應(yīng)策略與生態(tài)環(huán)境關(guān)系

近年來，東亞氣候波動和古人類活動關(guān)系受到學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注[24，29，40，57，61，63，64，74，86，90-92]，東亞地區(qū)的最新研究將直立人走出非洲并擴(kuò)散至東北亞中高緯度的時間提前。根據(jù)最新年代學(xué)研究，攜帶奧杜威技術(shù)的早期人屬成員可能至少在2.12MaBP就已經(jīng)到達(dá)東亞中高緯度地區(qū)[27]，而對泥河灣盆地的占領(lǐng)不晚于1.66MaBP[28]（圖8：A）。在1.25～0.7MaBP，全球進(jìn)入了中更新世氣候轉(zhuǎn)型期，氣候變化的頻率、幅度和周期都發(fā)生著改變[9-12]；這一氣候變化同樣被中國海相替代指標(biāo)所記錄（圖8：B）。值得注意的是，位于東亞高緯度半干旱地區(qū)的泥河灣盆地在這一時期人類技術(shù)的演化與氣候變化具有耦合關(guān)系，在1.2～1.0MaBP期間，石制品分布密度提高[86]，暗示了較前期更加頻繁的人類活動（圖8：C）。在本文重點(diǎn)關(guān)注的中更新世氣候轉(zhuǎn)型期，研究者發(fā)現(xiàn)在1.2～1.1MaBP期間，泥河灣盆地多個遺址（飛梁、麻地溝、東谷坨和岑家灣等）制作者擁有了因地制宜的技術(shù)與行為，在原料開發(fā)、剝片技術(shù)、預(yù)見性與計(jì)劃性、工具尺寸與種類等方面演化出靈活的技術(shù)策略[40，58，70，73，74（]圖8：D）。盡管這些技術(shù)特征沒有發(fā)生古人類技術(shù)模式上的重大轉(zhuǎn)變（例如從模式1技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槟Ｊ?技術(shù)），但是在不同時空背景下卻都表現(xiàn)出了不盡相同的開發(fā)策略與偏好。

對MPT期間飛梁、麻地溝和東谷坨遺址出土哺乳動物牙釉質(zhì)碳氧穩(wěn)定同位素分析表明，δ18O曲線具有周期波動的變化特征，表明該區(qū)域古人類與大型哺乳動物互動的古環(huán)境背景具有季節(jié)性或年際波動特征，指示古人類與動物互動關(guān)系的生態(tài)環(huán)境背景存在不同的季節(jié)性差異。哺乳動物牙齒的周期性δ18O曲線證明，該區(qū)域經(jīng)歷了干冷-暖濕的季節(jié)性變化，這表明該地區(qū)至少有一些動物可以在冬季生存，這也為該區(qū)域的古人類提供了冬季生存資源，這些資源可能包括食物供應(yīng)和防寒的獸皮資源等。而這一點(diǎn)在1.2-1.1MaBP階段考古遺址中，發(fā)現(xiàn)了明確的通過切割動物骨骼獲取肉食資源等古人類對動物資源利用的相關(guān)證據(jù)[40，58，74-76，93]。結(jié)合前文所述的區(qū)域生態(tài)環(huán)境特征（圖8：E）及多變的中更新世氣候轉(zhuǎn)型初期大背景，作者認(rèn)為這一階段展現(xiàn)出的靈活化技術(shù)策略可能恰好是不同時空背景下古人類適應(yīng)特定棲息環(huán)境的結(jié)果[63，64，81]。在這一特定時空背景下，靈活的技術(shù)策略和對動物資源的利用行為并非先進(jìn)的策略，但卻是更適合區(qū)域環(huán)境的選擇，技術(shù)策略的靈活化和認(rèn)知能力的提高有助古人類適應(yīng)環(huán)境的挑戰(zhàn)。

5結(jié)論

距今1.25-0.7MaBP期間的中更新世氣候轉(zhuǎn)型期（MPT），大陸內(nèi)部干旱化加劇，北半球冬季溫度迅速下降，動植物群發(fā)生顯著變化。地處東亞高緯度半干旱區(qū)的泥河灣盆地，環(huán)境不穩(wěn)定性和季節(jié)性變化增強(qiáng)，區(qū)域生態(tài)景觀變得更加多元化，而氣候則變得較前期更加干冷，干旱程度有明顯增強(qiáng)，對古人類的適應(yīng)能力提出新的挑戰(zhàn)。本文通過對MPT之前的小長梁和MPT期間的飛梁、麻地溝、東谷坨、岑家灣和馬梁等遺址出土石制品的分析，探討氣候變化和人類適應(yīng)行為的關(guān)系。

原料獲取和利用策略分析顯示，因地制宜、就地取材是古人類獲取石器原料的途徑，不同遺址利用者對不同原料的選擇和利用主要和遺址距離原料的遠(yuǎn)近有直接關(guān)系，并非直接受制于環(huán)境波動的影響，而針對不同原料類型采取的差異化開發(fā)策略，預(yù)示著古人類認(rèn)知能力的提高。錘擊法是古人類最為常用的剝片技術(shù)，進(jìn)入MPT之后，錘擊法在不同遺址古人類剝片的技術(shù)中占據(jù)主導(dǎo)地位，顯示古人類對錘擊技術(shù)的熟練掌握；盡管砸擊技術(shù)可能與本地原料特點(diǎn)具有更直接的關(guān)系，但是作為錘擊法的有效補(bǔ)充，這一技術(shù)的運(yùn)用或許與古人類的認(rèn)知水平提高存在關(guān)聯(lián)。石核類和石片的特征表明，MPT期間古人類對石核開發(fā)利用程度顯著提高，剝片技術(shù)多樣化，靈活性增強(qiáng)，顯示古人類具備較強(qiáng)的剝片策略，展示了計(jì)劃性和認(rèn)知能力的提高。對優(yōu)質(zhì)燧石原料的青睞一直是泥河灣盆地古人類制作石器的主要策略，MPT期間修理類產(chǎn)品不僅種類增多，加工方式多樣化程度相對較高，小型且加工精細(xì)的刮削器、鉆、尖狀器、凹缺器、齒狀器和多邊修理工具等產(chǎn)品增多，同時麻地溝遺址古人類甚至有能力加工大型切割工具，暗示古人類對區(qū)域生態(tài)景觀多元化的積極響應(yīng)。

總之，以較長的時間尺度（如10萬年尺度上）來看，來自氣候與環(huán)境波動造成的生存壓力疊加多方面因素，有可能共同作用于古人類認(rèn)知行為之上，使人類調(diào)整技術(shù)，并適應(yīng)多變的區(qū)域環(huán)境。泥河灣盆地MPT期間古人類靈活的技術(shù)與多樣化策略除上述制約因素外，還可能與古人類的認(rèn)知水平提高存在關(guān)聯(lián)。當(dāng)然，本文有關(guān)氣候波動與古人類適應(yīng)策略的分析僅是一種嘗試分析，隨著環(huán)境信息的增多和考古數(shù)據(jù)的積累，對這一問題的探討有望更加客觀和深入。