Catena | 黄土覆盖阶地为何成为史前人群的聚落首选？——土壤农业适宜性、地质灾害与气候共同驱动岷江上游干旱河谷先秦时期聚落分布

近日，四川大学考古科学中心、建筑与环境学院、灾后重建与管理学院、西华师范大学等机构联合在国际学术期刊 Catena 发表题为“Why the loess-covered terraces? Pre-Qin period settlement patterns driven by agricultural soil suitability, geohazards, and climate in the upper Minjiang River arid valley, Southwest China”的研究论文。该论文第一作者为四川大学考古科学中心、建筑与环境学院研究生曾潇乐，通讯作者为四川大学考古科学中心、建筑与环境学院黄成敏教授，共同作者包括四川大学考古科学中心、灾后重建与管理学院第宝锋教授以及四川大学蒲婉秋博士和西华师范大学文星跃教授。

岷江上游干旱河谷地处甘青地区与成都平原之间，是史前人群迁徙与文化交流的重要通道，分布有营盘山、姜维城等80余处先秦时期遗址。与现代聚落主要分布于河谷底部不同，该地区先秦时期遗址主要集中分布于黄土覆盖的河流二、三级阶地。传统聚落选址研究多从气候变化、资源获取或自然灾害等角度进行解释，而土壤性质及其对早期农业生产的制约作用尚缺乏系统的定量评估。尤其是在缺乏现代农业机械和水利工程的条件下，土壤肥力是否决定了史前人群的农业空间选择，仍有待进一步探讨。

为揭示该地区先秦时期聚落分布现象背后的环境机制，研究团队选取岷江上游8处具有代表性的考古遗址及其周边地貌单元开展系统土壤调查与分析，对黄土覆盖阶地、山坡和河谷底部三类地貌单元的土壤性质进行比较，并从土层厚度、坡度、砾石含量、土壤容重及养分状况等10项指标出发，构建农业耕作适宜性评价模型。同时，结合区域古气候记录与历史洪灾资料，重建先秦时期的气候背景及洪水发生频率，综合分析自然环境对史前聚落选址的影响。

研究发现，约5500—4500年前，岷江上游干旱河谷的年均气温约为12.8℃，年均降水量约为610毫米，整体气候较现今温暖湿润，为粟、黍等旱作农业的发展提供了相对有利的水热条件。然而，即使在这一气候适宜阶段，区域洪水发生频率仍约为每世纪79次，表明史前人群长期面临洪水、滑坡、泥石流及地震等自然灾害的威胁。气候适宜并不意味着所有地貌单元均适合稳定的农业生产，地质灾害风险与土壤物理条件同样构成了重要制约。

土壤适宜性定量评价进一步揭示了三类地貌单元之间的显著差异。黄土覆盖阶地的综合农业耕作适宜性得分最高，为0.614；河谷底部为0.457；山坡最低，仅为0.389。黄土覆盖阶地虽然土壤有机碳、氮、磷等养分指标整体低于山坡和河谷底部，但其平均土层厚度达到76厘米，平均砾石含量仅为10.9%，地形相对平缓，且地貌稳定性较好。相比之下，山坡土层平均厚度仅14厘米，平均砾石含量约29.9%，较大的坡度增加了耕作难度与水土流失风险；河谷底部则长期受到洪水和泥石流等灾害扰动，土壤浅薄、砾石含量较高，难以在缺乏现代工程防护的条件下维持稳定的农业生产。

研究表明，先秦时期人群对黄土覆盖阶地的选择，并非单纯追求土壤肥力最大化，而是综合权衡了土壤可耕性、农业生产稳定性、自然灾害风险及聚落防御等多重因素。在早期农业技术条件下，深厚、疏松、砾石含量低的土壤能够显著降低耕作难度，而相对稳定的地貌则有助于减少灾害对农业生产和聚落生活的持续干扰。因此，土壤物理性质与灾害规避可能比单纯的土壤养分优势更能影响史前人群的长期聚落选址。

图1. 四种地形单元地貌特征及其土壤剖面

该研究将土壤科学、古气候重建、自然灾害研究与考古学相结合，建立了定量评估不同地貌单元农业耕作适宜性的综合分析框架，揭示了岷江上游先秦时期聚落集中分布于黄土覆盖阶地的环境机制。研究不仅深化了对青藏高原东缘史前农业发展与人地关系的认识，也为其他构造活动强烈、自然灾害频发的山地河谷地区开展史前聚落选址与环境适应研究提供了可借鉴的方法。

该工作受国家自然科学基金区域创新发展联合基金（U25A20756）资助。