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在俄罗斯草原地区,古土壤蕴含着丰富的古生态信息。为明确古墓建造技术、对比古土壤与建造材料特性及重建古气候,研究人员对 4 个关键遗址开展研究。发现青铜时代气候有干湿变化,古墓多由当地土壤加少量人为材料建造,对了解古环境意义重大。
在广袤的俄罗斯草原上,时光的洪流淹没了无数历史的痕迹,然而,在那些古老的青铜时代古墓(kurgan)之下,却隐藏着解读过去生态环境的珍贵密码 —— 古土壤(paleosols)。长期以来,古气候的变迁、土壤性质的演变以及古墓建造技术等问题一直困扰着考古学家和土壤学家。过去的研究中,虽有不少学者关注到全新世后半期气候的频繁变化,像降温、升温、大气湿度增减等情况,但由于研究的遗址数量有限、年代测定差异以及研究方法和思路的不同,使得古气候重建的结果常常相互矛盾。而且,早期青铜时代古墓的古土壤研究极为匮乏,对于土壤性质与气候参数之间的关系,以及黑钙土(Chernozems)主要性质在气候变化下的时间变异性尺度,理论认知也存在诸多空白。同时,传统观点认为古墓只是随意堆积的土堆,但大型古墓的建造显然更为复杂,其建造方式和技术也亟待深入探究。在这样的背景下,俄罗斯的研究人员为解开这些谜团,开展了一项意义重大的研究。
研究人员对位于俄罗斯草原地区奥伦堡、克拉斯诺达尔和斯塔夫罗波尔地区的 4 个大型青铜时代古墓(分别是奥伦堡地区库尔干公墓博尔迪列沃四世的 1 号古墓、克拉斯诺达尔地区库尔干公墓别伊苏热克九世的 1 号古墓和舒姆尼古墓、斯塔夫罗波尔地区埃森图克斯基一世古墓)进行了地质考古研究。他们将古墓视为一个整体系统 ——“古墓建造 - 土壤”,通过分析古墓下埋藏土壤和建造材料的性质,对古气候进行重建,并探索古墓的建造技术。该研究成果发表在《CATENA》上,为相关领域的研究提供了重要的参考。
在研究方法上,研究人员在每个关键遗址采集了古墓下埋藏土壤和现代地表土壤样本。主要运用了颗粒大小分布分析,以此确定土壤中不同粒径颗粒的占比;还进行了土壤有机碳(Corg)含量分析,用于探究土壤的有机物质状况;此外,通过对土壤剖面的观察和记录,了解土壤的特性变化。
研究结果如下:
- 埃森图克斯基一世关键遗址 - 土壤颗粒分布:研究发现该遗址土壤中物理粘粒(<0.01mm)含量为 60% - 70%,物理砂粒(>0.01mm)含量为 30% - 40%,粘粒部分(<0.001mm)含量高达 37%,土壤剖面粒径分布均匀,属于轻粘土。这一结果反映出该地区土壤的基本质地特征,为后续研究土壤的其他性质奠定了基础。
- 埃森图克斯基一世关键遗址 - 土壤有机碳含量:地表土壤(上层腐殖质层)的 Corg 含量为 3.3%,而相同深度的古土壤中仅为 1%。在古墓周边的古土壤中,其上层 Corg 含量相较于之前埋藏的古土壤有所降低。这表明在古墓的使用过程中,土壤的腐殖质层发生了退化,这一变化与土壤的其他特性改变相互关联,共同反映出当时的环境状况。
- 古气候重建:基于对古墓建造材料和不同年代黑钙土的形态及物理化学性质变化的研究,研究人员发现俄罗斯草原地区在青铜时代存在三个气候变化阶段。在全新世大西洋期(AT - 3,5700 - 5500 年前),整个东欧平原草原地带气候干旱化加剧;在亚北方期(SB - 1,4300 - 4200 年前),库班 - 亚速低地和跨库班平原地区气候也变得更加干旱;而在亚北方期(SB - 3,3500 - 3000 年前),跨库班平原地区气候则呈现出湿度增加的趋势。这些结果清晰地勾勒出青铜时代俄罗斯草原地区的气候变化脉络,为深入了解古代生态环境演变提供了关键依据。
- 古墓建造材料:通过对古墓建造材料和埋藏土壤的微观形态分析及物理化学性质研究,研究人员推测人们建造古墓时主要使用当地土壤,并添加了少量人为材料。这一发现修正了以往对古墓建造材料的简单认知,揭示了古代人类在建造古墓时的材料选择策略和技术手段。
综合研究结果,研究人员得出结论:全新世期间,气候变化是俄罗斯东欧平原草原地区土壤演变的重要决定因素之一。通过对多时代埋藏土壤的研究,可以清晰地观察到土壤性质的变化,进而确定草原地区气候的演变情况。同时,明确了青铜时代古墓的建造材料主要源于当地土壤,且建造过程可能运用了特定的技术和方法。这些结论为深入理解古代人类活动与自然环境的相互关系提供了有力支撑。从更广泛的意义上讲,该研究成果不仅丰富了地质考古学领域对古墓建造和古环境研究的认知,还为全球范围内类似的土建筑古迹研究提供了宝贵的参考案例。其研究方法和结论有助于推动相关领域进一步探索古代文明与生态环境的协同演化,对于揭示人类历史发展进程中的环境背景具有重要的科学价值。