塞内加尔中部库巴莱尔（Cubalel）和西韦雷（Siwré）遗址的阶段性定居与土丘形成背景

《Quaternary Environments and Humans》：Episodic settlement and mound formation context at Cubalel and Siwré sites, Middle Senegal River

该研究通过稳定同位素（δ13C、δ15N）分析及贝叶斯沉积模型，对比塞内加尔中河Valley Cubalel C1与Siwré 2S遗址的沉降速率与同位素特征，揭示早期定居（1650-1490 cal BP）持续时间长于后期（1400-1370 cal BP），且Cubalel后期呈现δ15N升高，反映畜牧业依赖度增加。植被覆盖以C3和C4混合来源为主，地貌沉积特征与人类活动模式相关。

　　在非洲的地理与历史研究中，人类活动与自然环境之间的互动一直是一个核心议题。特别是随着农业和畜牧业的兴起，这些活动如何影响土地利用模式、生态环境以及人类社会的发展，一直是学者们关注的重点。本研究聚焦于塞内加尔河中游地区（Middle Senegal River Valley, MSV）的两个考古遗址——Cubalel C1和Siwré 2S，旨在通过分析土壤有机质（Soil Organic Matter, SOM）的稳定同位素组成以及利用贝叶斯沉积模型对放射性碳测定数据进行解读，揭示这两个遗址在不同历史时期人类活动的持续时间和强度差异，以及这些活动如何与区域生态环境相互作用。

### 一、研究背景与地理环境

塞内加尔河是非洲西部的重要河流，全长约1800公里，其流域面积接近337,500平方公里。目前，该流域居住着约350万人，他们主要以自给自足的农民、牧民和农耕牧民（agropastoralists）为生。这条河流从现代几内亚的山地森林和河岸森林延伸至马里、毛里塔尼亚和塞内加尔的撒哈拉和萨赫勒地区。在河流的北段和西段，塞内加尔河因其作为干地中的永久水源，吸引了人类定居长达三到四千年。研究区域位于塞内加尔河中游的“?le à Morphil”地区，这里是一片内陆河漫滩，被塞内加尔河和多埃河（Doué River）包围，是河流生态系统的重要组成部分。

该地区的气候呈现双峰型降水模式，雨季通常出现在6月至10月之间，而干季则从11月持续到次年5月。这种强烈的季节性变化对当地生态系统和人类活动产生了深远的影响。同时，该地区的土地覆盖类型以萨赫勒地区的灌木和草地为主，这种生态环境为人类提供了重要的生存资源。然而，随着气候变化和人类活动的加剧，土地覆盖模式在过去的千年中经历了显著的转变，尤其是在农业和畜牧业的发展过程中。

### 二、研究方法与材料

本研究采用稳定同位素分析（稳定碳同位素δ13C和稳定氮同位素δ1?N）以及贝叶斯沉积模型来分析Cubalel C1和Siwré 2S的沉积物。这些沉积物主要来自人工堆积的土壤层，包含了家庭废弃物、烧毁的房屋结构和塌陷的泥板结构（wattle-and-daub）。研究过程中，研究人员采集了多个样本，并通过放射性碳测定（AMS技术）获得了这些沉积物的年代数据。随后，这些数据被校准到IntCal20校准曲线，以确定其在公元纪年中的时间范围。

为了确保分析的准确性，研究人员还对样本进行了详细的处理。例如，碳同位素分析前，样本需要在盐酸中浸泡以去除碳酸盐干扰；氮同位素分析则不需要酸化处理。所有样本在分析前都经过仔细筛选，以确保没有微生物污染或人为干扰。此外，样本被放置在无菌的锡胶囊中，以避免外界物质对同位素测量的影响。这些处理步骤有助于确保研究结果的可靠性，并为后续的分析提供了坚实的基础。

### 三、研究结果与分析

通过对Cubalel C1和Siwré 2S的沉积物进行稳定同位素分析，研究人员发现，这两个遗址的土壤有机质（SOM）主要来源于C?和C?植物。C?植物通常包括树木和温带草类，而C?植物则以热带草类为主。这种混合的植被来源表明，当地生态系统在人类活动的影响下，保持了相对稳定的结构。然而，δ1?N值的变化则提供了关于人类活动方式的重要线索。

在Siwré 2S的Phase IB（约1650至1490年BP）时期，δ1?N值较高，这可能反映了该时期人类对畜牧业的依赖程度增加。δ1?N值通常与氮的富集程度有关，而这种富集可能来源于动物粪便的积累。此外，δ1?N值的升高也可能与干旱条件下的植物氮代谢有关，因为在干旱环境下，植物更倾向于保留较重的氮同位素。这一现象在Siwré 2S的沉积物中得到了体现，表明该地区的环境条件可能在这一时期变得更加干旱。

相比之下，Cubalel C1的Phase IIIA（约1400年BP）时期的δ1?N值同样较高，但这一时期可能与Siwré 2S的Phase IB时期有所不同。Cubalel C1的沉积物中还发现了与畜牧业相关的其他证据，如动物粪便的堆积和烧毁的房屋结构。这些证据表明，Cubalel C1的居民可能在这一时期发展出了更为复杂的土地利用和管理方式。

此外，研究人员还发现，Siwré 2S的Phase IB时期沉积物的δ13C值相对较低，这可能反映了该时期更多的C?植物贡献。然而，随着时间的推移，δ13C值逐渐升高，这可能意味着C?植物的比重增加，或者由于人类活动的影响，土壤中的有机质来源发生了变化。这些变化可能与农业技术的进步、植被类型的转变或环境条件的变化有关。

### 四、讨论与解释

研究结果表明，Siwré 2S的Phase IB时期的沉积物积累速度较慢，这可能与该时期人类活动的持续时间较长有关。相比之下，Cubalel C1的Phase II和IIIA时期的沉积物积累速度较快，这可能反映了更频繁的人类活动和更短的定居周期。这种差异可能与两种不同的土地利用策略有关，例如，Siwré 2S的居民可能更倾向于长期定居，而Cubalel C1的居民则可能更频繁地迁移，导致沉积物的快速积累和频繁的废弃。

δ1?N值的变化进一步支持了这一观点。Siwré 2S的Phase IB时期δ1?N值较高，这可能意味着该时期人类对畜牧业的依赖程度更高，尤其是对羊和山羊的饲养。而Cubalel C1的Phase IIIA时期的δ1?N值同样较高，这可能反映了该时期畜牧业的进一步发展。这些结果与考古记录中的发现相吻合，例如，在Cubalel C1的沉积物中发现了更多的动物骨骼和粪便残留，表明该地区的畜牧业活动在这一时期变得更加显著。

此外，研究还发现，Siwré 2S的Phase IB时期的沉积物中，δ13C值较低，这可能意味着该时期植被以C?植物为主，而随着农业和畜牧业的发展，C?植物的比重逐渐增加。这种变化可能反映了人类对土地的改造和利用方式的转变，例如，更多的草地被用于放牧，或者农业活动导致了植被类型的改变。

### 五、结论与意义

本研究的结果揭示了Cubalel C1和Siwré 2S两个遗址在不同历史时期人类活动的差异。Siwré 2S的Phase IB时期的沉积物显示了更长的持续时间和更稳定的植被来源，而Cubalel C1的Phase IIIA时期的沉积物则显示了更频繁的活动和更高的畜牧业依赖度。这些发现不仅有助于理解该地区过去的人类社会结构和土地利用模式，还为未来的考古研究提供了重要的参考。

此外，研究还强调了稳定同位素分析和贝叶斯沉积模型在解读古代沉积物和环境变化中的重要性。这些方法能够提供关于人类活动时间线和生态背景的详细信息，从而帮助学者更好地理解过去的人地关系。通过这些研究，我们能够更全面地认识农业和畜牧业在非洲历史上的作用，以及这些活动如何影响当地的生态环境和生物多样性。

### 六、未来研究方向

尽管本研究已经取得了一些重要的发现，但仍有许多问题需要进一步探讨。例如，如何更精确地确定不同沉积层的年代，以及如何更全面地分析沉积物中的其他元素和化合物。此外，还需要进一步研究不同遗址之间的相互作用，以及这些遗址如何与其他地区的人类活动模式相联系。这些研究将有助于更深入地理解塞内加尔河中游地区的农业和畜牧业发展历史，以及这些活动对生态环境的长期影响。

总之，本研究通过对Cubalel C1和Siwré 2S两个遗址的沉积物进行稳定同位素分析和贝叶斯沉积模型应用，揭示了人类活动与生态环境之间的复杂关系。这些发现不仅为理解该地区过去的人类社会提供了新的视角，也为未来的考古研究和环境研究提供了重要的基础。