牛河梁遺址與熱河生物群申報自然與文化雙遺產的可行性與價值評估

魯 昊，陳智藝，柴 珺,3*，李佳鏞，曲 哲

（1.北京大學考古文博學院，北京 100871；2.北京大學地球與空間科學學院，北京 100871；3.北京大學地質博物館，北京 100871；4.北票鳥化石國家級自然保護區管理局，遼寧 北票 122199；5.北票市自然資源局，遼寧 北票 122199）

牛河梁遺址是“中國20世紀100項考古發現之一”，主要遺存有積石冢、祭壇、神廟、山臺等構筑，屬于大型祭祀類遺址。1983年考古工作者對遺址進行發掘后發現，牛梁河遺址是紅山文化的代表，是其文明程度最高的體現[1]。牛河梁遺址中的建筑和文物體現的文明成果，例如天文歷法、冶金技術、玉器形制、建筑風格、祭祀制度等，對周邊文化產生了一定的推動作用，也對現代歷史傳承、文化傳播、科學技術有積極意義[2]。2010年，牛河梁遺址成為首批23個國家考古遺址公園之一，牛河梁遺址也因此成了遼寧朝陽的重要城市名片，增加了這座城市的人文底蘊和歷史內涵[3]。

熱河生物群的研究至今已有150年的歷史[4]，但直到20世紀90年代初期，對熱河生物群的研究才逐漸成為古生物學和演化生物學的熱點。熱河生物群中的化石數量眾多、類群多樣、保存精美，近30年來對熱河生物群化石材料的研究取得了大量具有國際重要影響力的學術成果。而對熱河生物群古生態環境和熱河生物群成員絕滅原因的研究，則為深刻理解生物與環境相互作用與協同演化過程提供了絕好的范例，進而有助于理解當今生態環境對現生生物的影響。

朝陽地區風景秀美、人杰地靈，既有屬于紅山文化晚期的牛河梁遺址，也發現了熱河生物群化石，是一個同時具有自然與文化雙重遺產屬性的地方，這一點十分罕見。本文擬通過分析朝陽地區牛河梁遺址的文化遺產價值、熱河生物群的自然遺產價值，以及二者之間的聯系及其對當地科普旅游開發的價值，試論證以牛河梁遺址和熱河生物群化石進行自然與文化雙遺產申報的可行性。

1 牛河梁遺址基本概況

1.1 牛河梁遺址范圍和地理位置

牛河梁遺址位于遼寧省朝陽市轄區內，位于遼寧與河北、內蒙古的交界處，即凌源市、建平縣和喀喇沁左翼蒙古族自治縣的交接處。遺址群分布在50 km2的半山地半丘陵中，占地范圍約58.9 km2。因該地區地質結構復雜，僅山梁就有10余km，所以被稱為“牛河梁”，多處遺址點都在這條山梁的山岡岡頂[5]。

牛河梁遺址中心范圍地理坐標為北緯41?15'～41?23'，東經119?26'～119?35'，其中最重要的遺址點為第二地點和第五地點（圖1）。牛河梁第二地點位于遼寧朝陽建平縣牛河梁山梁南段的鞍脊形山岡上，是在遺址發掘區中發現遺跡單位最多、地層關系最為復雜的遺址點。第五地點和第二地點積石冢相距1 000多m，距離較近，遺址范圍在遼寧凌源北鎮前村東北方向的架子山山岡頂部，所以對這兩個點的發掘是交叉進行的，發掘重心也一度向第五地點傾斜[6]。

圖1 牛河梁遺址位置示意圖（來源：作者自繪）

1.2 牛河梁遺址的研究現狀

牛河梁遺址自1983年發掘到如今，不斷有新的考古發現刷新人們的認知。其中女神廟和積石冢是紅山文化最重要的考古發現，便于研究紅山文化時期史前宗教寺廟和玉器文化[7]。位于第一地點的女神廟至今未進行正式發掘，但通過1983—1985年的3次試發掘已對女神廟的宗教性質和建筑形制有了一定的了解。女神廟為半地下建筑，是以南北方向為對稱軸呈東西對稱的多室建筑結構，用木骨泥墻，其中仿木結構和彩繪壁畫能代表新石器時代最高的建筑技術[8]。女神廟目前所出土的遺物都是試發掘所得，人物塑像與動物塑像數量眾多。最著名的牛河梁女神像，雕像技藝高超，在寫實的基礎上被賦予了神話色彩（圖2）。廟中還出土了不少功能復雜的陶器墓葬品，出土的彩陶有“塔”形器片8片、折板1件、缽1件和器蓋1件[9]。

圖2 女神廟全景和牛河梁女神像頭部（來源：文獻[11]）

第二地點遺址內發現祭壇、灰坑、石墻、墓葬等遺跡，6個建筑單元劃分為“四冢二壇”。一號冢出土的玉器數量最多，而四號冢內各種遺跡的疊壓關系最為復雜[10]。第二地點出土了98件玉器，約占牛河梁遺址總數的50%；一號冢出土的玉器有75件，約占第二地點出土玉器的77%。在一號冢出土的75件玉器中，有67件為隨葬品，隨葬玉器的組合數量不一（圖3）。

圖3 隨葬玉器（來源：文獻[6]）

在1989—1996年發掘第二地點四號冢的過程中，發現了積石冢疊壓筒形器墓的層位關系。四號冢中上層積石冢，3座冢體相互疊壓，冢體結構多變，但缺少大型墓葬；下層積石冢墓葬方向東西排列,有碎石鋪在墓葬上方，周圍是成環狀依次排列的陶質筒形器, 好似“圓壇”。第二地點下層積石冢與其上疊壓的地層、墓葬方向和結構及筒形器的形制都有明顯變化[11]。

大面積發掘牛河梁遺址第五地點是在1998—1999年，但早在1987年發掘第二地點時，發掘重心就逐漸偏移到附近的架子山，即第五地點遺址范圍處。第五地點的地層堆積可分為上層、中層、下層堆積。上層堆積以積石冢和壇為主，3個建筑單元為“兩冢一壇”，分別編號為Z1、Z2、Z3（圖4）；中層堆積是碎石層與祭祀坑，碎石之下共有8個祭祀坑；下層是以灰坑為主的遺跡[12]。

圖4 第五地點上層積石冢建筑單位平面圖（來源：文獻[12]）

1.3 牛河梁遺址的文化內涵

牛河梁遺址是紅山文化的代表之一，對牛河梁遺址的深入發掘將有助于理解紅山文化。紅山文化發源于距今5 000～6 500年，文化分布范圍在東北地區西部的熱河，內蒙古中南部，河北北部，遼寧西部遼河流域老哈河、西拉木淪河、大凌河上游，在吉林西部也有一些發現。紅山文化最早發現于1921年，1935年開始對內蒙古赤峰東山嘴紅山后遺址進行發掘，1954年由考古學家尹達提出“紅山文化”的定名。紅山文化作為黃帝族的早期文明，是遼西地區最早發現的新石器時代文化，也是知名度最高、研究中華文明起源和民族融合最重要的文化。

20世紀80年代“中國文明起源”重大課題提出后，紅山文化不斷涌現出新的考古發現，逐步成為探索中華文明起源的研究重心之一[13]。在以保護為基礎的前提下對牛河梁遺址進行發掘，將有可能成為揭秘紅山文化的重要突破口。牛河梁遺址作為紅山文化的代表，其研究成果對于深刻理解紅山文化的內在價值、探究華夏文明早期起源和闡釋中華文明多元一體的特點具有重要意義。

2 熱河生物群基本概況

熱河生物群發現于19世紀60年代，1928年由北大著名古生物學教授葛利普先生（Amadeus William Grabau）首先命名為“熱河動物群”（Jehol Fauna）。新中國成立以來，我國地質古生物學家陸續對遼西地區開展了較為系統的研究[14]。1962年，顧知微院士首次提出了“熱河群”（Jehol Group）和“熱河生物群”（Jehol Biota）的概念并沿用至今[15]。20世紀90年代中期，隨著大量古脊椎動物化石的發現和描述，標志著熱河生物群研究進入了新的發展階段[4]。

熱河生物群中發現的古脊椎動物化石完整且精美，類群多樣性豐富，可謂是世界級的化石寶庫。近年來，對熱河生物群的研究主要集中在以下4個方面：①恐龍向鳥類的演化；②鳥類羽毛和飛行能力的演化；③有胎盤哺乳動物的起源；④被子植物起源。此外，還有對兩棲類、硬骨魚類、昆蟲等其他生物門類的研究，對熱河生物群生物地層學、古環境、古生態等方面的研究也取得了豐碩的成果[4,14]。熱河生物群中現已發現的數百種化石類群構成了一個完整的、復雜的陸生生態系統，豐富且完備的化石記錄讓我們得以了解1.2億年前東北亞的生物組成面貌。

2.1 熱河生物群化石的分布范圍

廣義的熱河生物群包括了中國北方大部、蒙古、日本、朝鮮半島、西伯利亞及哈薩克斯坦等地區，但狹義上主要指中國遼寧西部、河北北部、內蒙古東南部等核心產區[4]。熱河生物群在遼西地區分布范圍主要是廣義的九佛堂組下部和義縣組[4,16]（圖5）。

圖5 熱河生物群化石產地范圍及產出的地層層位（來源：作者自繪）

2.2 熱河生物群埋藏特點與化石類型

熱河生物群的化石多保存有軟體組織，大多保存于火山凝灰巖或頁巖夾層之中。火山凝灰巖層中保存著多個種類的水生脊椎動物和鳥類完整化石[4]，普遍認為是火山噴發造成的高溫火山灰和有毒氣體，加速了這一層位脊椎動物死亡和埋藏，而廣泛分布的火山湖則為軟體組織的保存提供了獨特的沉積環境[17-20]。關于集群死亡的原因有學者認為是火山活動導致的水生生態系統崩潰，而非火山活動直接導致[21]，也有學者認為黃鐵礦化在軟組織化石化過程中起了重要作用[22]。綜上而言，熱河生物群的埋藏條件十分特殊，是全世界鮮有且重要的特異性埋藏化石儲庫，為古生物、古環境和古生態學的研究提供了重要的實證依據（圖6）。

圖6 熱河生物群典型化石（來源：文獻[4]）

熱河生物群中保存了大量罕見化石，主要是軟體組織和一些細微生物結構，包括：①帶有羽毛印痕的恐龍化石；②腹部保存卵泡的成體鳥類；③哺乳動物的毛發；④翼龍類的皮膜、皮膚及其軟殼蛋化石；⑤昆蟲的翅脈和口器。此外，還有體內保存多只爬行類幼體骨骼化石、單獨保存的胚胎化石、四足動物腹腔中的胃容物化石等[4]。

目前，在熱河生物群中已報道的化石包括葉肢介、昆蟲、雙殼類等無脊椎動物，魚類、兩棲類、恐龍類、翼龍類、鳥類、哺乳類等脊椎動物，和藻類、被子植物、裸子植物等重要的植物門類[4,14]。其中，類群最豐富、科學意義最為重大的主要是早期哺乳動物、鳥類和蜥臀目恐龍。

3 牛河梁地區文化遺產價值分析

3.1 牛河梁遺址歷史與科學史價值

牛河梁地區的文化遺產價值主要體現在牛河梁遺址中。牛河梁遺址規模巨大，出土的遺存眾多，是中國最先進入文明社會的象征，對研究中華文明起源有重大意義，將中國古代歷史向前推進到5 000年前。牛河梁遺址發現的一系列考古的成果對研究中國上古史、建筑史、思想史、美術史、宗教史等提供了寶貴資料。

牛河梁遺址可以被稱為“古國首都”。冢壇結合，反映的是天地人交泰，體現古代精神文明家園的內涵；廟臺結合，敬祖保民，敬的是遠祖，廟里的祖是遠祖，冢里的祖是近祖。冢廟壇臺相結合，就是用這些遺跡和遺物把人們組織起來，一同步入文明社會形成精神家園。中華文明注重精神的力量，想要步入文明階段、解開社會矛盾，就主要圍繞祭祀這一精神手段展開。通過祭祀化解了矛盾，共同進入文明時代。牛河梁遺址就是將分散的祭祀變為集中祭祀，從而達到穩定社會秩序的結果。

牛河梁遺址的科學史價值體現在其天文學的記錄中[23]。在以農業生產為主的古代社會而言，農業生產離不開先進的天文歷法知識。牛河梁遺址第二地點的冢壇方位是根據雨水季節北斗斗綱建造的，還參考了谷雨季節日出和雨水季節日落方位。以自然歷為參考，還增加了太陽節氣和北斗運作方位作為牛河梁農業生產的依據[2]。

第三號冢位于第二地點的中心位置，即著名的三重圓壇（圖7）。三重圓壇由淡紅色圭狀石樁搭建而成，是3個相疊的同心圓，剖面呈拱形。天文學家馮時研究指出:這是目前發現最完整的蓋天宇宙論圖解—“蓋天說原始三橫圖”[23]。圓壇的外形拱式代表天穹，三圓環最外圈表示冬至日道；中圈表示春分和秋分日道；內圈表示夏至日道。石壇的三衡是淡紅色的圭狀石，表示黃道。牛河梁的三重圓臺不僅描述了一整套宇宙理論，也準確地表現了兩分兩至節氣的時間，是中國最早的天文學研究的實物資料。這表明牛河梁遺址代表的紅山文化時期，古人在天文觀測方面已經達到了較高的水平[2,23]。

圖7 三重圓壇（來源：文獻[24]）

第十三地點的金字塔建造是牛河梁遺址在西南方的中心遺址，和第一地點的女神廟、廟后大型方臺共同構成牛河梁遺址的主體建造。金字塔作為天文祭祀臺是以赤道為坐標，也是由三重圓臺搭起。外圈和中圈中間的護坡石表示北斗斗魁運轉軌道；中圈和內圈中間的臺階表示北斗斗柄運轉軌跡；內圈表示北極天區。這一重大發現，讓我國古代有天文觀測的歷史一下子被推進到5 500年前。

3.2 牛河梁遺址的突出普遍價值

牛河梁遺址在出土了眾多考古學遺物遺址的同時，也傳遞出其他學科的知識，是中華文明起源的象征。它代表了5 000多年前發源于中國東北地區的紅山文化，其建筑遺存和玉石器物體現了中華文化早期文明階段的精神風貌，反映了新石器時期人類價值觀的交流，對后世的建筑布局理念產生了深遠影響，符合《保護世界文化和自然遺產公約》(Convention Concerning the Protection of the World Cultural and Natural Heritage)中世界文化遺產的第2條：“在一段時期內或世界某一文化區域內人類價值觀的重要交流, 對建筑、技術、古跡藝術、城鎮規劃或景觀設計的發展產生重大影響”。牛河梁遺址群內發現的女神廟、祭壇、積石冢等標志性建筑，是不同于其他時期的罕見祭祀類建筑，具有歷史科學價值，符合《保護世界文化和自然遺產公約》中世界文化遺產的第4條：“可作為一種建筑或建筑群或景觀的杰出范例，展示出人類歷史上一個或幾個重要階段”。積石冢內的墓葬隨葬有大批精美但易損的玉器，具有紅山文化特征和牛河梁地域特色，這一完整的玉器禮制影響了周邊文化發展，符合《保護世界文化和自然遺產公約》中世界文化遺產的第5條：“可作為傳統的人類居住地或使用地的杰出范例，代表一種（或幾種）文化，尤其在不可逆轉之變化的影響下變得易于損壞”。綜合而言，牛河梁遺址的突出普遍價值符合世界文化遺產的定義，具備申請的世界文化遺產的潛力。

4 牛河梁地區及鄰區熱河生物群自然遺產價值分析

牛河梁遺址正位于熱河生物群的保護范圍之內，因此牛河梁地區同時具有文化遺產和自然遺產。自然遺產價值主要由熱河生物群體現，特別是臨近牛河梁遺址的凌源市，發現了大量古生物化石。喀喇沁左翼蒙古族自治縣也有恐龍類化石發現，如，在大城子鎮發現的喀左中國暴龍（Sinotyranosaurus kazuoensis）（圖8）。

圖8 喀左中國暴龍（Sinotyranosaurus kazuoensis）（來源：文獻[14]）

4.1 熱河生物群在生物演化中的意義

熱河生物群包括了絕大多數中生代向新生代過渡的生物門類[13]，近十幾年來，又有大量珍稀化石相繼產出。豐富的化石保存數量和精致的化石保存質量，對研究重要生物門類生物多樣性、早期演化、生物與環境演變、古地理與古生態演變等方面具有重要意義。目前屬于遼寧朝陽市下轄范圍內的化石屬種名錄如表1所示。

表1 朝陽市下轄范圍內的化石屬種名錄

續表1

4.1.1 哺乳動物早期輻射演化

目前在熱河生物群中發現的哺乳動物有13屬15種，這些保存完整的哺乳動物化石為研究中生代時期哺乳動物的早期輻射演化提供了重要信息[25]。這些哺乳動物包含了冠群哺乳動物3大支系中的2支，也包含更早分化的支系，為有胎盤類和有袋類哺乳動物在新生代中的繁榮發展打下了基礎，對于理解冠群哺乳動物的起源也有重要意義。其中在凌源大王杖子鄉發現的哺乳動物化石攀援始祖獸（Eomaia scansoria），類別為真獸類，產出層位屬于義縣組（圖9）。始祖獸是已知最早的真獸類，將真獸類—也即包括人類在內的有胎盤哺乳動物的出現時間向前推進至早白堊世，是生物演化關鍵環節的直接證據。攀援始祖獸的發現還表現出適應樹棲的形態特征，為研究哺乳動物生態多樣性提供了信息來源[4]。

圖9 攀援始祖獸（Eomaia scansoria）（來源：文獻[4]）

4.1.2 被子植物早期演化

被子植物，也被叫作有花植物，是目前植物界中類群最繁盛的一種。牛河梁遺址附近的凌源地區發現的被子植物化石有中華古果 （Archaefructus sinensis），類別為被子植物門-古果科，產出層位是義縣組（圖10）。中華古果處于裸子植物向被子植物的最初演化階段，已經具有了花的繁殖結構，但卻沒有發育花瓣和花萼，是一種原始的花。中華古果的發現為研究被子植物起源和早期演化起到很大的推動作用[26]。

圖10 中華古果（Archaefructus sinensis）（來源：文獻[4]）

4.1.3 其他生物早期演化

除了哺乳動物、被子植物等重要化石，還在遼寧省凌源市發現有一些其他罕見化石（圖11），如屬于鱗龍次亞綱有鱗目的凌源潛龍 (Hyphalosaurus lingyuanensis)、兩棲綱有尾目的中華胖螈（Pangerpeton sinensis）、屬于節肢動物門甲殼綱的奇異環足蝦（Cricoidoscelosus aethus）等。這些生物的發現，表明在1.21億年前的牛河梁地區附近，曾經存在著完整的湖泊生態系統。這些生物通常處于食物鏈的中下端，對于人們了解熱河生物群的古生態結構具有重要的意義。

圖11 其他罕見化石（來源：文獻[4]）

4.2 熱河生物群的突出普遍價值

牛河梁遺址鄰區的熱河生物群中發現了大量具有重大生物演化意義的化石。在牛河梁鄰區的凌源發現的攀援始祖獸、中華古果分別代表了有胎盤哺乳動物和被子植物的起源階段，代表了生物演化過程中的重要階段，符合《保護世界文化和自然遺產公約》中世界自然遺產的第2條：“構成代表進行中的重要地質過程、生物演化過程以及人類與自然環境相互關系的突出例證”。多門類古生物化石的發現構成了完整的食物網，陸生生物、水生生物、樹棲生物等的發現，表明當時的遼西地區的生態多樣性很高，是中生代陸相生態系統的縮影，符合《保護世界文化和自然遺產公約》中世界自然遺產的第3條：“突出代表了陸地、淡水、海岸和海洋生態系統及動植物群落演變、發展的生態和生理過程。” 綜上所述，牛河梁遺址鄰區的熱河生物群符合世界自然遺產的定義，具備申報世界自然遺產的潛力。

5 申報自然與文化雙遺產的可行性討論

牛河梁遺址分布范圍屬于遼寧與河北、內蒙古的交界地區，地質結構復雜。狹義上的熱河生物群分布于遼寧西部、河北北部、內蒙古東南部等核心產區[4]，主要產地是遼寧凌源、北票、義縣等地區。與牛河梁遺址保護區位置相近的化石產地有凌源無白丁、凌源大王杖子鄉、喀喇沁左翼蒙古族自治縣大城子鎮，而且他們同屬于紅山文化遺址范圍（圖12）。在牛河梁地區及附近同時出現文化遺產和自然遺產資源，在國內較為少見。

圖12 紅山文化遺址范圍、牛河梁遺址范圍和附近的熱河生物群化石點范圍（來源：作者自繪）

文化遺產方面：①女神廟、祭壇和積石冢是部族集中祭祀的體現，是早期先民社會融合、凝聚力增強以及建立文化認同的縮影，符合世界文化遺產中對“在一段時期內或世界某一文化區域內人類價值觀的重要交流”的定義；②參照北斗運作方位制定的天文歷法以指導農業，正是古代先民智慧的體現，此特點符合世界文化遺產中對“在一段時期內或世界某一文化區域內人類價值觀的重要交流”以及 “可作為一種建筑或建筑群或景觀的杰出范例，展示出人類歷史上一個或幾個重要階段”的定義；③積石冢內保存精美的玉器獨一無二，與較晚出現的三星堆玉石器存在顯著差別[27]，承載著紅山文化及牛河梁地區的特色，是不可再生的珍貴財富，符合世界文化遺產中對“可作為傳統的人類居住地或使用地的杰出范例，代表一種（或幾種）文化，尤其在不可逆轉之變化的影響下變得易于損壞”的定義。而牛河梁國家考古遺址公園、女神廟展館等場所的建立，可以讓人們更好地了解牛河梁遺址歷史，了解紅山文化，有很好的教育意義。考古遺址公園既可更好地保護牛河梁遺址群，又可使其與朝陽地區的自然風光相結合，便于人們觀光游覽。合理開發利用，帶動當地人文產業發展，推動經濟增長。牛河梁遺址普遍價值的研究不光為牛河梁地區的申遺之路做鋪墊，也對紅山文化傳播、旅游產業開發提供科學依據。

自然遺產方面：①攀援始祖獸作為有胎盤哺乳動物的早期代表，中華古果作為開花被子植物的早期代表，在揭示生命演化關鍵事件中扮演著重要角色，符合世界自然遺產中對“構成代表進行中的重要地質過程、生物演化過程以及人類與自然環境相互關系的突出例證”的定義；②由熱河生物群多門類化石所體現出來的多生態系統，以及其罕見的化石埋藏、保存機制，更是為了解早白堊世東北亞生態系統、動植物群落的變化特征提供了極佳的實證材料，符合世界自然遺產中對“突出代表了陸地、淡水、海岸和海洋生態系統及動植物群落演變、發展的生態和生理過程”的定義。此外，在牛河梁地區附近發現的哺乳動物化石及植物化石，保存精美，毛發或葉片脈絡清晰可見，既具有極高的科學價值，又具備科學傳播、美學欣賞的功能，更增加了其突出普遍價值。

遼西地區是中國現代考古學的開始地之一，也是研究中華文明起源及早期文明進程的重要區域。一方面，牛河梁紅山文化遺址是遼西地區考古工作的重點；另一方面，熱河生物群的研究同樣是以遼西為重點，而在遼西范圍內靠近牛河梁的凌源地區也是熱河生物群的研究重點。這標志著不管作為文化遺產還是自然遺產，它們都有同樣的歷史傳承和文化認同，牛河梁遺址和熱河生物群共同聯合申請世界自然與文化雙遺產具有明顯的優勢和潛力。