《Quaternary Science Reviews》:Population dynamics of prehistoric East Asia (10?2 ka BP) and relationship with climatic and subsistence changes
编辑推荐:
•放射性碳日期总和概率分布(SPDs)揭示了史前东亚异步的人口轨迹。
•中国文物地图集(ACCR)聚落趋势提供的支持不均,需要跨代理验证。
•早期人口增长在核心、边缘和岛屿环境中遵循不同的生计路径。
•气候-人口关系具有区域异质性和时间不稳定性。
•后期的人口
•放射性碳日期总和概率分布(SPDs)揭示了史前东亚异步的人口轨迹。
•中国文物地图集(ACCR)聚落趋势提供的支持不均,需要跨代理验证。
•早期人口增长在核心、边缘和岛屿环境中遵循不同的生计路径。
•气候-人口关系具有区域异质性和时间不稳定性。
•后期的人口下降表明重组和适应韧性,而非统一的农业崩溃。
论文解读:史前东亚人口动态与气候和生计变化的关系
东亚是世界上最早的农业起源中心之一,为研究生计变迁、环境变化与人口动态之间的长期关系提供了重要背景。此前的研究利用放射性碳测年数据和聚落记录建立了史前人口变化的基本框架,但存在两方面不足:其一,大规模研究多依赖单一人口指标,如放射性碳日期总和概率分布(Summed Probability Distribution, SPD)或中国文物地图集(Atlas of Chinese Cultural Relics, ACCR)聚落数据,前者受采样误差、校正曲线波动、遗址-人口比率差异等混杂因素影响,后者时间分辨率低、缺乏系统记录;其二,人口轨迹的解释常常与生计制度、生态条件和古气候背景脱节。因此,研究人员采用多尺度比较视角,将东亚划分为九个亚区,旨在评估放射性碳SPD的可靠性,并与ACCR聚落数据进行交叉验证,进而结合人类骨胶原稳定碳同位素(δ
13C)数据和古气候代用记录,回答史前东亚人口轨迹如何在10–2 ka BP期间变化,以及生计变化和气候变率如何解释这种区域异步性。该研究发表在《Quaternary Science Reviews》上,为理解东亚史前人口动态与生计、气候的复杂耦合提供了多代理证据。
研究人员使用了多种数据源:放射性碳数据集覆盖中国、日本和韩国共25,186条测年数据,其中中国数据基于Dong等人2022年建立并更新的数据库,日本数据来自日本国立历史民俗博物馆放射性碳数据库,韩国数据来自Oh等人2017年发布的数据;聚落数据来自《中国文物地图集》数字化记录,共51,074个遗址;人类同位素数据集共3,828个δ
13C测量值,来自Zhang等人2026年、Fernandes等人2021年研究以及本研究新汇编的韩国数据;古气候数据包括38个反映湿度或温度的代用序列。主要技术方法包括:对SPD进行空假设检验和蒙特卡洛模拟生成95%置信区间,比较观察到的SPD与指数或逻辑斯蒂增长模型;使用aoristic权重和蒙特卡洛随机起始日期模拟聚落时间序列;对δ
13C数据拟合LOESS回归并采用bootstrap计算置信区间;通过皮尔逊相关和滑窗相关分析SPD与气候代用指标的耦合强度。
研究结果分四方面呈现。4.1 放射性碳推断的人口轨迹:归一化与非归一化SPD在10–3 ka BP整体相似,但在3–2 ka BP差异增大,后者主要受校正曲线摆动影响,因此后续使用非归一化SPD。泛东亚SPD显示5.7 ka BP之前缓慢增长,随后出现两次“繁荣-萧条”循环,且显著偏离指数和逻辑斯蒂零模型。但九个亚区均显著偏离泛区域轨迹(p<0.01),表明东亚人口增长和下降并不区域同步。4.2 人口变化的不同时间结构:亚区SPD可分为三类趋势类型:第一类为早中全新世持续增长后出现分化,见于黄河中游(MYLP)、黄河下游(LYE)、长江上游(UYA)、东南沿海(SE)和东北(NE);第二类为多阶段或反复增长,如青藏高原(QTP)和西北(NW)各有两个主要增长阶段并间以衰退;第三类为前期水平低、后期增长不均,如日本(JP)在5.4 ka BP后才显著增长,韩国(KR)在3.5 ka BP后才出现明显扩张。4.3 区域不均匀的气候-人口相关:将SPD趋势与多种水热代用指标相关分析显示,相关系数范围从?0.94到0.95,强耦合代理数量在亚区间差异显著,例如长江上游为4/8,而西北仅为1/9,韩国为0/4;滑窗相关显示中全新世(8–4 ka BP)总体耦合略有增强,但早期和晚期接近零,表明气候并非人口变化的统一驱动力。4.4 δ
13C推断的生计轨迹的区域差异:青藏高原呈波动的C3/C4混合信号,后期麦作和农牧混合重要性增加;黄河中游在7.0 ka BP前已形成以黍粟为主的C4信号并长期维持;黄河下游在6.0–5.0 ka BP转向C4主导;东北总体偏C4但存在生态多样性;长江上游以C3(稻作)为主但有局部C4输入;东南沿海长期以C3为主,晚期出现海洋资源信号;日本δ
13C散布大,主要反映陆海资源差异;韩国早期高δ
13C与海洋资源利用相关,3.5 ka BP后转为粟黍消费。
讨论部分指出,除日本外,各区域首次人口显著上升与当地农业体系的确立密切相关,但核心农业区(如黄河、长江流域)表现为渐进式增长,源于本土作物驯化;边缘区(如青藏高原、河西走廊、东南沿海)则在约6 ka BP后出现快速人口扩张,对应农业传播与采用,体现“核心-边缘”动力学。日本则属于低水平食物生产路径,通过资源强化和仪式制度支持人口增长,而非完全农业转型。关于人口衰退,SPD识别的下降发生在约5.1、4.3–4.0和4.0–3.5 ka BP三个阶段,尽管与气候恶化在某些区域共现,但同位素和考古证据显示农业系统并未整体崩溃,而是出现选择性连续、多样化重组以及人口收缩,反映出压力诱导的重组而非一刀切的崩溃。4.2 ka事件在东亚表现出明显的异步性,因此不能被用作统一解释模板。
结论翻译:本研究利用放射性碳日期重建史前东亚人口趋势。与ACCR聚落代理的比较显示出明显不匹配,表明ACCR推断的人口轨迹常与独立考古预期冲突。跨亚区的长期气候-人口关系高度异质,气候既非统一也非充分的人口变化驱动因素。SPD轨迹表明,约5.5 ka BP之前人口普遍渐进上升,此后区域分歧加剧。在大多数地区,早期人口增长与本地农业社会的出现密切相关;而在农业边缘地带,约6 ka BP后尽管水热条件恶化,人口仍快速扩张,与农业扩散一致。约5.1–3.5 ka BP之间的人口下降分为三个阶段,时间、规模和后果显著异步,推翻了单一气候冲击导致全面崩溃的决定论叙事。相反,聚落、物质文化、植物考古和同位素证据表明,生计系统大体上具有韧性和可重构性:核心传统持续,同时引入外来家养动物、多样化作物、扩张土地利用并增加畜牧业成分。但连续性并不表示没有压力;人口收缩仍与部分记录中的水热恶化吻合,说明适应常常只能部分缓冲风险。总体而言,证据支持压力诱导的重组框架,而非二元崩溃模型,韧性路径由区域环境、现存生计结构和社会组织塑造。