閩江下游史前聚落遺址域特征及LUCC和人口規(guī)模重建

邱俊杰，任永青，靳建輝,3，劉海杰，衛(wèi)俊杰

（1.福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福州 350007；2.濕潤亞熱帶生態(tài)-地理過程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州 350007；3.福建師范大學(xué) 東南環(huán)境考古中心，福建 平潭 350400；4.陜西師范大學(xué) 歷史文化學(xué)院，西安 710119）

基于聚落遺址分析，探討史前人地關(guān)系演變，是環(huán)境考古學(xué)的重要研究方向和研究手段，目前較為普遍的一種研究思路是利用地理信息系統(tǒng)等空間分析方法，探討遺址分布特征與地理環(huán)境綜合體及其各組成要素的相互關(guān)系，進(jìn)而說明特定時空尺度內(nèi)的人類-自然耦合關(guān)系。但是，這種遺址“點(diǎn)”狀要素難以反映出時空動態(tài)變化上人類對地理環(huán)境的利用及響應(yīng)，因此，相關(guān)面域分析在環(huán)境考古領(lǐng)域得到了一定重視，目前運(yùn)用較多的有遺址域、資源域、可視域、匯水區(qū)、耕地面積重建以及過去人口估算等（趙春青，1998；王青，2005；秦嶺 等，2010；Hou et al., 2012；侯光良 等，2013；李靜，2017）。

“遺址域”概念于20世紀(jì)70年代興起于西方國家，90年代引起了國內(nèi)部分學(xué)者的關(guān)注（王琳 等，2017a），而后在國內(nèi)外研究中也取得了良好效果（鄭朝貴 等，2008）。其代表了某個或多個遺址內(nèi)的古人類為了滿足自身的生存，向聚居地外圍地區(qū)探索并獲取資源所能夠到達(dá)的最大區(qū)域范圍，即人類生產(chǎn)生活的地域范圍（趙強(qiáng) 等，2019）。目前學(xué)界未形成統(tǒng)一的遺址域界定方式，在范圍界定上，不同社會經(jīng)濟(jì)模式下人類的生活生產(chǎn)條件會有所差異；在方法上可以選擇基于遺址點(diǎn)的等間距半徑范圍、Thiessen 多邊形分析以及成本距離分析等（王琳 等，2014；吳立 等，2017）。土地是地表與人類接觸最為密切的自然地理綜合體，也是其他自然地理組成要素相互連接的重要紐帶。土地利用變化對大氣的組成、性質(zhì)及區(qū)域氣候演變等具有重要影響，進(jìn)而能夠作用于人類活動，影響人類生存發(fā)展及文化的演替。結(jié)合遺址域和土地利用，學(xué)者們從不同的角度對不同地域的史前人地關(guān)系進(jìn)行了研究。吳立等（2017）通過泰森多邊形數(shù)量分析，反映出聚落布局集中度及區(qū)域文化交流水平；鄭朝貴等（2008）通過分析重慶庫區(qū)遺址域內(nèi)的遺址點(diǎn)密度間接反映了古人對遺址周圍資源的適應(yīng)和利用程度；秦嶺等（2010）通過對長江下游和中原地區(qū)的遺址資源域分析，利用古植被重建的方法還原了史前社會的農(nóng)業(yè)作物類型和生業(yè)經(jīng)濟(jì)模式；王琳等（2017b）認(rèn)為通過遺址域分析結(jié)合對特定遺址人口和農(nóng)業(yè)單位面積產(chǎn)量估算，可以得出當(dāng)時人們對周邊土地利用的強(qiáng)度。綜上所述，土地利用作為揭示古環(huán)境演變和全球變化的基礎(chǔ)和核心之一，對全新世的遺址域及土地利用變化（Land Use and Cover Change，即LUCC）進(jìn)行模擬和重建具有重大意義和價值（Gaillard et al., 2010; Kaplan et al., 2011）。

福建沿海地區(qū)海岸線曲折漫長，尤其是閩江下游流域地區(qū)，處于海陸河三者共同作用的交互地帶，對環(huán)境的變化十分敏感。另外，作為福建考古事業(yè)的濫觴之地，閩江下游流域是福建省內(nèi)史前考古成果最為豐富的區(qū)域之一，目前已經(jīng)建立了全省唯一較為完整的新石器—青銅時期考古文化序列，新石器時期先后演繹了殼丘頭文化（6 000—5 500 cal a B P）、曇石山下層文化（5 500—5 000 cal a B P）、曇石山文化（5 000—4 300 cal a B P）和黃瓜山文化（4 300—3 500 cal a B P），青銅時期主要為黃土侖文化（3 500—2 700 cal a B P）；區(qū)域內(nèi)長期以來的史前考古研究，有助于人們認(rèn)識福建海洋文化，閩臺史前文化交流以及南島語族起源等關(guān)鍵科學(xué)問題（福建省曇石山遺址博物館，2018）。綜合區(qū)域自然背景及考古進(jìn)展，閩江下游流域可以成為探索史前人地關(guān)系的理想?yún)^(qū)域。本研究在厘清區(qū)內(nèi)各遺址點(diǎn)所屬時期的基礎(chǔ)上，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)空間分析方法，重建了史前5個文化期的土地利用狀況，并據(jù)之反演出對應(yīng)時段人口規(guī)模，研究為深入了解和認(rèn)識閩江下游史前人類活動范圍及土地利用格局演變提供了新的證據(jù)，為揭示當(dāng)?shù)厥非叭说仃P(guān)系提供了參考。

1 研究區(qū)域、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)域

閩江是福建省內(nèi)第一大河流，也是華南地區(qū)最大的河流之一。其發(fā)源于武夷山脈東麓建寧縣境內(nèi)，全長562 km，流域面積達(dá)6萬多km2，以建溪、富屯溪、大樟溪等為主要支流，閩江流域范圍介于116°23′—119°35′E，25°23′—28°16′N之間（福建省地方志編纂委員會，2001）。閩清縣安仁溪口以下的水系范圍為下游流域（圖1），主要包括福州市區(qū)、閩侯、閩清、永泰、羅源、連江、福清、長樂及平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)。區(qū)域地貌以靠山面海為總體特征，地勢上西北高東南低，區(qū)內(nèi)地貌類型多樣，包括山地、丘陵、盆地、海積-沖積平原、河谷平原等；閩江下游地區(qū)屬典型的中-南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，且河流水系眾多，河網(wǎng)密布，水熱資源充沛，土壤肥沃（福建省曇石山遺址博物館，2018）。優(yōu)越的自然環(huán)境既為古人所依賴的生存生產(chǎn)條件奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，也為孕育獨(dú)特而燦爛的福建文明提供了有力支撐。

圖1 閩江下游流域區(qū)位Fig.1 Locaiton of the lower Minjiang River Basin

1.2 數(shù)據(jù)來源

研究使用數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，即DEM），數(shù)據(jù)源于地理空間數(shù)據(jù)云的90 m 分辨率SRTM （Shuttle Radar Topography Mission）高程數(shù)據(jù)地形圖，底圖下載自福建省測繪地理信息發(fā)展中心提供的標(biāo)準(zhǔn)底圖。考古遺址數(shù)據(jù)收集于《中國文物地圖集·福建分冊》（國家文物局，2007）和《閩江下游流域史前遺址考古調(diào)查與研究》（福建省曇石山遺址博物館，2018），一共整理和收集遺址點(diǎn)數(shù)據(jù)326個，按照該區(qū)域已建立的史前文化發(fā)展序列將遺址劃分為5期，其中新石器遺址包括殼丘頭文化期8處，曇石山下層文化期5處，曇石山文化期18 處，黃瓜山文化期67 處，青銅時期遺址包括黃土侖文化期228處（圖2）。收集整理信息包括遺址的名稱，具體經(jīng)緯度坐標(biāo)和文化期次等。

圖2 閩江下游流域不同文化期聚落遺址分布Fig.2 Distribution of settlement sites of different cultural periods in the Lower Minjiang River

1.3 研究方法

采用ArcMap 10.3對原始DEM底圖進(jìn)行坡度分析后，結(jié)合喬玉（2010）得出的正常人步行速度與坡度的函數(shù)關(guān)系：

式中：X是坡度值；Y是行走速度，即行走每米所需的時間，單位為s。

利用柵格計算器，將坡度表面轉(zhuǎn)換為時間成本表面（圖3-a）（湯國安 等，2012）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)閩江下游流域正常人步行的速度在0.609～1.307 s/m 間。根據(jù)遺址域分析的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，農(nóng)耕和游牧的社會經(jīng)濟(jì)形式分別以1和2 h作為遺址域的時間半徑（張宏彥，2003；陳洪波，2006）。在上述時間成本面的基礎(chǔ)上將整理過的各文化期遺址點(diǎn)坐標(biāo)加載進(jìn)來，以遺址點(diǎn)為中心計算3 600 s的累計時間距離（王青等，2014），即可得出每一個遺址點(diǎn)的人類活動范圍，即遺址域分布范圍。相對于等間距的緩沖區(qū)分析以及泰森多邊形分析，成本面分析是在考慮了時間和空間等地理要素的基礎(chǔ)上對原始地形圖進(jìn)行面域處理。因此，本文考慮了坡度大小在實(shí)際中會影響人行走的速度，在同樣的時間內(nèi)，各個方向上的最遠(yuǎn)距離會有所差異，也就造成了某一遺址點(diǎn)的遺址域呈現(xiàn)“非正圓”的不規(guī)則形狀（圖3-b）（王琳等，2014），是更為科學(xué)合理和接近古人的實(shí)際活動范圍。

圖3 閩江下游流域的坡度及成本距離表面（a）和基于固定半徑與成本距離的單一遺址域范圍（b）Fig.3 Slope and cost distance surface of the lower Minjiang River Basin(a) and single site catchment based on fixed radius and cost distance(b)

采用同樣的工具和方法，以遺址點(diǎn)四周累計坡度30 000°為最大臨界值，得到該遺址點(diǎn)周邊人類可以利用的土地范圍，而累計超過30 000°的土地被認(rèn)為是過于遙遠(yuǎn)，不便開發(fā)利用的土地（王琳 等，2014）；即如果在遺址點(diǎn)外的某一確定方向上地勢平坦，則需要在這個方向的較遠(yuǎn)距離后累積達(dá)到30 000°，反之，在另一確定方向上地勢陡峭，那么在較短空間距離上便可達(dá)到臨界值。最終將遺址域與可獲取土地范圍掩膜提取，就是古人類實(shí)際利用到的土地。最終通過“添加字段”計算出上述每一類面域的面積值。

針對人口重建方法，現(xiàn)有的研究思路主要是以聚落、墓葬的空間面積、形態(tài)以及出土的人骨、人工制品和作物等各類遺存為依據(jù)，進(jìn)而推算特定時期的人口規(guī)模（王建華，2003），依據(jù)土地面積等環(huán)境承載力來推導(dǎo)人口數(shù)量的相關(guān)研究還較少。但無論是哪種方法，目前關(guān)于史前人口規(guī)模研究還處于估算的初級階段，新的理論及方法亟待深入探索（高熊 等，2017）。本研究以區(qū)域各時期實(shí)際利用土地面積數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，推算該區(qū)不同時期的人口規(guī)模，即實(shí)際利用土地面積與土地單產(chǎn)的乘積為被除數(shù)，人均糧食年需求量為除數(shù)。不同時期的土地單產(chǎn)根據(jù)公式（2）進(jìn)行推斷：

式中：an是指n的單產(chǎn)；a0是已明確時期的單產(chǎn)；x是單產(chǎn)年增長率，即0.77‰（楊貴，1988）；n代表所求單產(chǎn)時期的年代與已知單產(chǎn)時期的年代間隔。

據(jù)諸多先秦古籍著作記載，“人月食一石半”（楊貴，1988），經(jīng)單位換算，每人每年的糧食需求為900 kg，因此人均糧食需求量采用這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算。

2 結(jié)果與討論

2.1 閩江下游不同文化期的遺址域分析

殼丘頭文化期（6—5.5 ka）的8 處遺址點(diǎn)及遺址域主要分布于海壇島南北兩端和周圍島嶼上（圖4），總的遺址域面積為211.785 km2（表1），遺址域內(nèi)遺址分布密度是0.038個/ km2，8個遺址的遺址域中只有唯一位于草嶼上的遺址域與其他遺址域不存在重疊部分。

表1 閩江下游各文化期不同類型土地面積Table 1 Land area of different types in different cultural periods in the lower reaches of Minjiang River

圖4 閩江下游流域不同文化期遺址域分布范圍（a.殼丘頭文化期；b.曇石山下層文化期；c.曇石山文化期；d.黃瓜山文化期；e.黃土侖文化期）Fig.4 The site catchment of different cultural periods in the lower reaches of Minjiang River (a.Keqiutou cultural period; b.Tanshishan lower cultural period; c.Tanshishan cultural period; d.Huangguashan cultural period; e.Huangtulun cultural period)

曇石山下層文化期（5.5—5 ka）是存在學(xué)術(shù)爭論的文化階段，該文化期的文化面貌和時代界限還有待考古學(xué)研究的進(jìn)一步佐證。該時期的遺址數(shù)量下降到5個，遺址的分布也由海壇島轉(zhuǎn)移到了閩江下游兩岸（鐘禮強(qiáng)，2004），這可能與5.5 ka事件及隨之而來的降溫和海退事件有關(guān)，該期間內(nèi)，福州盆地海水后退露出陸地，殼丘頭文化一支向東發(fā)生遷徙，或逐漸衰落和消亡，隨后在福州盆地內(nèi)逐漸產(chǎn)生了一種新的文化，即曇石山下層文化。此時遺址域總面積和遺址點(diǎn)密度分別為302.895 km2和0.017個/km2，與上一時期相比，曇石山下層文化期的遺址數(shù)量及其分布密度均出現(xiàn)下降，而遺址域面積卻增加，這主要?dú)w咎于殼丘頭時期，遺址集中分布在海壇島南北兩側(cè)的邊緣區(qū)，人類的主要活動方向和范圍受限于海岸線邊界。存在相鄰遺址居民活動的交叉重疊遺址占比為60%，較上一時期有所降低。

曇石山文化期是福建沿海新石器文化最繁盛的階段。遺址數(shù)量在曇石山文化期（5—4.3 ka）增至18個。此時隨著氣候轉(zhuǎn)暖，海平面上升，福州盆地再度形成了海灣，遺址分布呈現(xiàn)出以古福州灣為中心，并向內(nèi)陸和海岸線擴(kuò)散的趨勢（福建省曇石山遺址博物館，2018），包括海壇島在內(nèi)的沿海島礁也再次出現(xiàn)了相同的文化遺存。遺址域總面積1 032.265 km2，達(dá)到了上一時期的3 倍多，遺址點(diǎn)密度0.017個/km2，與上一時期相比變動不大。出現(xiàn)遺址域重疊的遺址數(shù)占同時期遺址數(shù)的66.67%，與上一文化期比略有上漲。

4.2 ka 事件后，曇石山文化逐漸衰落，取而代之的是黃瓜山文化（4.3—3.5 ka），并在區(qū)域內(nèi)繁榮擴(kuò)張，在曇石山文化期活動范圍基礎(chǔ)上，人類開始向閩江下游的支流—鰲江和大樟溪流域擴(kuò)散，其遺址數(shù)量達(dá)到了67個，與上一時期相比，遺址布局更加趨向于遠(yuǎn)離閩江主河道的河流階地上（見圖4）。該時期內(nèi)遺址域總面積和域內(nèi)遺址點(diǎn)密度分別達(dá)到2 277.781 km2和0.029個/km2，較前兩個時期均有明顯的提高，而且重疊遺址域的遺址數(shù)量達(dá)到92.54%，反映了該時段遺址間的文化擴(kuò)散和交流程度得到了較高水平，這與其他學(xué)者的認(rèn)識也較為一致（福建省曇石山遺址博物館，2018）。

黃土侖文化期（3.5—2.7 ka）對應(yīng)于夏商周及春秋時期，它的開始標(biāo)志著本區(qū)域的史前文化進(jìn)入了青銅時代，新一輪的氣候轉(zhuǎn)暖帶來了充裕的動植物資源，人類活動范圍迅速擴(kuò)大，甚至分布于江河兩岸的丘陵和臺地上，這也表現(xiàn)出古人在居住地選址上對環(huán)境演變的有效響應(yīng)（任永青 等，2021）。此時的遺址數(shù)量高達(dá)228個，可以說該區(qū)域史前文化空前繁榮。該時段內(nèi)的遺址域總面積和遺址點(diǎn)密度分別為4 858.105 km2和0.047 個/km2，具有交叉重疊遺址域的遺址數(shù)量占到了遺址總數(shù)的97.81%，均達(dá)到5個文化期中的最高水平。

兩個或多個遺址點(diǎn)的遺址域所重疊部分，一方面反映了其人類活動范圍有所交集，即古人類之間存在發(fā)生交流互動的條件和可能性，另一方面也體現(xiàn)出古人在聚落選址上具有相似的聚居趨向。這里用出現(xiàn)遺址域重疊的遺址數(shù)量與該時期總遺址數(shù)量的比值，表示該時期內(nèi)聚落的密集度以及文化交流程度。以明確的5個文化期來看，從殼丘頭文化期至黃土侖文化期，閩江下游流域史前先民的選址趨同性和交流頻率分別是87.50%、60.00%、66.67%、92.54%和97.81%。除殼丘頭文化期外，后4個文化期的文化交流一致表現(xiàn)出了逐步頻繁的趨勢。而在殼丘頭文化期，其遺址點(diǎn)均分布于海壇島及周圍島嶼內(nèi)，受到地域范圍和生產(chǎn)力限制，其文化難以實(shí)現(xiàn)向陸上的傳播，因此其選址聚集性和交流頻率還要高于隨后兩個文化期。

2.2 閩江下游不同文化期可獲取土地范圍重建

史前聚落遺址包含了豐富的人類活動信息，通過模型與遺址信息關(guān)聯(lián)可以重建過去土地利用狀況（Zhang et al., 2010）。本研究可獲取土地范圍是指不考慮人類交通能力，而是以全部遺址點(diǎn)為中心，累計坡度不超過30 000°，基本滿足生產(chǎn)條件的土地，其范圍代表了特定時期內(nèi)人類擁有最多土地的可能性。從各個時期人類可以獲取的土地范圍來看，除殼丘頭文化期外，其他4 個時期的土地均被山地“鉗制”在閩江及其支流的河谷平原內(nèi)，也有很大一部分分布在沿海的風(fēng)積或海積平原上（圖5），可利用土地面積在各時期都有較大漲幅（見表1）。尤其是殼丘頭文化期到曇石山下層文化期，遺址分布重心由沿海向內(nèi)陸發(fā)展，即使遺址數(shù)量下降，可利用土地面積卻增至原來的近10倍。由于遺址分布重心的緣故，殼丘頭時期的可利用土地主要在海壇島且近乎占據(jù)了整個島嶼；曇石山下層文化期，人類聚居于閩江干流下游地區(qū)，由于河谷內(nèi)地勢和緩，人類理論上可利用的平地快速增多，并呈現(xiàn)出由閩江口沿干流河道的“喇叭狀”；曇石山時，人類重新登上了海壇島，也開始出現(xiàn)了向閩江口南北兩側(cè)海灣地區(qū)分布的趨向，可利用土地范圍也隨之?dāng)U大；黃瓜山時期對應(yīng)的北方夏家店下層文化（4—3.5 ka），也正處于全新世大暖期，為避免水患，古人類的可利用土地出現(xiàn)了向較高海拔遷徙的跡象，這可以為小規(guī)模農(nóng)業(yè)的開展和史前人類生息繁衍提供相對穩(wěn)定的生存環(huán)境（宋晉 等，2021），閩江下游聚落遺址點(diǎn)和可利用土地范圍較前期遠(yuǎn)離主要河流，到黃土侖期，山谷零星分布區(qū)通過河谷與干流和沿海土地分布區(qū)連成一片。

圖5 閩江下游流域不同文化期可獲取土地范圍（a.殼丘頭文化期；b.曇石山下層文化期；c.曇石山文化期；d.黃瓜山文化期；e.黃土侖文化期）Fig.5 The scope of available land in different cultural periods in the lower reaches of Minjiang River (a.Keqiutou cultural period;b.Tanshishan lower cultural period; c.Tanshishan cultural period; d.Huangguashan cultural period; e.Huangtulun cultural period)

實(shí)際情況下，人類活動受到交通等多方面的制約，并不能獲取利用所有滿足生產(chǎn)條件的土地資源。而真正可供人類開發(fā)利用的土地，需要滿足的首要條件就是其在人類活動范圍內(nèi)，因此，還需對人類實(shí)際利用土地范圍進(jìn)行重建。

2.3 閩江下游不同文化期實(shí)際土地利用范圍重建

實(shí)際利用土地范圍代表了過去耕地的可能分布區(qū)域，是遺址域與可獲取土地范圍的重疊區(qū)域（圖6）。全新世大暖期是我國早期農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展的時期，不僅表現(xiàn)在遺址數(shù)量和規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)工具的進(jìn)步（方修琦 等，1998），還體現(xiàn)在土地利用面積的逐步上升。閩江下游各階段可利用土地范圍隨遺址域分布變化而演化，二者關(guān)系緊密，總體看來，實(shí)際利用土地面積逐步增多（見表1）。

圖6 閩江下游流域不同文化期實(shí)際利用土地范圍（a.殼丘頭文化期；b.曇石山下層文化期；c.曇石山文化期；d.黃瓜山文化期；e.黃土侖文化期）Fig.6 Actual use of land in different cultural periods in the lower reaches of Minjiang River (a.Keqiutou cultural period; b.Tanshishan lower cultural period; c.Tanshishan cultural period; d.Huangguashan cultural period; e.Huangtulun cultural period)

與其他地區(qū)相類似，閩江下游流域開墾的土地主要位于谷地地貌區(qū)，隨時間推移，開始向外緣，即向海拔較高的山地地區(qū)擴(kuò)散（許長軍 等，2015）。特定文化期內(nèi)，實(shí)際利用土地面積所占同期遺址域面積的比值，一定程度反映出該時期人類對其所能涉足到土地的利用程度或效率。5 個文化期的土地利用率分別為81.58%、92.95%、87.99%、79.33%和80.57%，大致表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。土地利用率最高的曇石山下層—曇石山時期也大致對應(yīng)于稻作及混作農(nóng)業(yè)在該區(qū)的引入時段（戴錦奇 等，2019）；也有研究發(fā)現(xiàn)，7—5 ka期間，包括福建在內(nèi)的中國東南部山地的森林孢粉含量大幅下降，碳屑數(shù)量顯著增多，反映了這一時期人類大規(guī)模應(yīng)用新石器技術(shù)，土地利用方式或土地覆蓋有所變化（Cheng et al., 2018）。黃瓜山時期即新石器晚期，區(qū)內(nèi)古人無需完全開墾種植，即可獲取的全部土地，反映了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具和技術(shù)的進(jìn)步，土地單產(chǎn)有所提高，且可能已經(jīng)出現(xiàn)了糧食盈余現(xiàn)象（陳強(qiáng)強(qiáng)等，2019）。

2.4 閩江下游各文化期的潛在人口規(guī)模重建

“人”與“土地”都是人地關(guān)系中的主體，探明史前時期的潛在人口規(guī)模對了解當(dāng)時的人地關(guān)系具有重要意義。

本文已重建出各個時期內(nèi)的實(shí)際利用土地面積和遺址域面積，想要推算出對應(yīng)時間范圍內(nèi)的人口規(guī)模和密度，還需要掌握各時期土地的單位面積產(chǎn)量以及人均年消耗糧食總量。但史前農(nóng)業(yè)產(chǎn)量既無文字記載，也缺少相關(guān)研究，只能靠現(xiàn)代數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等方法預(yù)測和推導(dǎo)。有學(xué)者（楊貴，1988）認(rèn)為中原地區(qū)粟的產(chǎn)量以每年0.77‰ 的速率增長，并據(jù)此推測出了夏、商、周時期粟的單產(chǎn)分別為300、457.5 和623.3 kg/hm2。5 個文化期的土地單產(chǎn)時間節(jié)點(diǎn)，取其各自中間值，分別為距今5 750、5 250、4 650、3 900 和3 100 a，夏朝3 850 a。以夏朝土地的單產(chǎn)為基準(zhǔn)，對區(qū)域史前文化序列中前4個文化期的產(chǎn)量進(jìn)行回測，即公式中用“-”，第五個文化期（黃土侖文化）年代中間值在夏朝之后，所以用“+”。最后得到殼丘頭、曇石山下層、曇石山、黃瓜山和黃土侖5 個文化期的單位面積產(chǎn)量依次為69.45、102.08、162、288.68和534.38 kg/hm2。

用某一時期的開發(fā)土地面積乘以對應(yīng)時期土地單產(chǎn)，即這一時期的糧食總產(chǎn)量；再用這一結(jié)果除以人均年糧食需求量，就是這一時期的人口規(guī)模。計算結(jié)果顯示，5個階段的人口數(shù)量分別為0.13萬、0.32 萬、1.63 萬、5.80 萬和23.24 萬人；以人口規(guī)模/遺址域面積作為各時期的人口分布密度，則5個文化期的人口密度分別為6.3、10.5、15.8、25.4 和47.8 人/km2。不論是人口數(shù)量還是分布密度，該區(qū)在這一較長時間范圍內(nèi)都處于增長的態(tài)勢。人口壓力可能帶來兩方面的影響：一方面，誘發(fā)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)或者轉(zhuǎn)型；另一方面，容易導(dǎo)致考古學(xué)文化沖突和演替，加速文化發(fā)展進(jìn)程（吳小平 等，2002）。該區(qū)在曇石山下層向曇石山文化期轉(zhuǎn)變后，人口數(shù)量實(shí)現(xiàn)第一次數(shù)量級增長，與此同時，區(qū)域內(nèi)的稻作及旱作并存的混合農(nóng)業(yè)傳播引進(jìn)（戴錦奇等，2019），可能與該時期的人口壓力和危機(jī)有關(guān)。從黃瓜山到黃土侖文化期，同時也是由新石器文化轉(zhuǎn)變?yōu)榍嚆~文化的時間，該區(qū)人口規(guī)模出現(xiàn)了第二次數(shù)量級的擴(kuò)張。因此，史前人口激增在一定程度上會帶來積極效應(yīng)。與同時期的其他區(qū)域相比：在黃河中下游地區(qū)的仰韶文化中期（6—5.5 ka）和晚期（5.5—5 ka），豫陜魯3省的人口規(guī)模分別達(dá)到了94萬和107萬、129萬和49萬、44萬和49萬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于閩江下游流域，以及之后的龍山文化期和二里頭文化期，同樣遠(yuǎn)超出同期的閩江下游地區(qū)（王建華，2005），這與不同區(qū)域當(dāng)時的自然條件、環(huán)境承載力及社會經(jīng)濟(jì)因素等有關(guān)；在西北內(nèi)陸的青海東部地區(qū)，史前人口從新石器馬家窯文化晚期的3.7 萬驟降到青銅齊家期的0.8 萬，4 ka前后的氣候突變事件在其中發(fā)揮了重要作用且在甘青地區(qū)尤為明顯（趙小浩 等，2012），此時反而是閩江下游人口迅速擴(kuò)展時期，可能與事件影響的區(qū)域差異有關(guān)；在長江中下游地區(qū)，自大溪期（6.5—5.3 ka）、屈家?guī)X期（5—4.6 ka）到龍山期（4.5—3.9 ka），人口數(shù)量從4萬增至14萬再到49萬，與閩江下游同樣呈現(xiàn)出逐步上升趨勢，在很大程度上反映了社會進(jìn)化和生產(chǎn)力進(jìn)步的結(jié)果（郭凡，1992）。

2.5 討論

重建結(jié)果反映了區(qū)域各文化期土地利用格局及人口規(guī)模的大致面貌。然而，需要指出的是，由于閩江下游流域地理位置的特殊性，史前時期的實(shí)際情況可能與重建結(jié)果有所出入。究其原因，包括但不局限于以下幾個方面：

1）地貌過程及海陸變遷。新石器時期以來，尤其是中全新世以來，區(qū)域內(nèi)較大的地質(zhì)構(gòu)造活動未曾發(fā)生。但是顯著的海面變化及隨之而來的海岸地貌演化對于史前人類活動具有深刻的影響甚至控制作用（鄭洪波 等，2018）。這會對古人類活動范圍和土地利用狀況產(chǎn)生影響，即海面上升的環(huán)境背景下，居住于海拔相對較低且地勢平坦地區(qū)的古人類會收縮活動空間及土地利用范圍；反之，海面下降使原本被淹沒的土地出露地表，進(jìn)而可以被人類重新占據(jù)和開發(fā)。目前針對福建海岸帶全新世海面升降波動變化仍存在不同觀點(diǎn)，關(guān)于海侵中次一級海面波動旋回（馬明明 等，2016），以及海岸帶地貌過程等方面研究有待加強(qiáng)。本文對不同類型的土地利用重建是基于現(xiàn)代海面水平和地貌格局下進(jìn)行的，因此會與史前時期的實(shí)際情況有所不同。

2）生業(yè)經(jīng)濟(jì)模式的差異。主要是在推算史前人口規(guī)模時，生業(yè)經(jīng)濟(jì)模式對其具有較大的影響。但是囿于農(nóng)業(yè)考古資料和證據(jù)，閩江下游流域各文化期內(nèi)的農(nóng)牧漁種類及其各自比例未有定論。同時，史前時期的耕作制度、農(nóng)業(yè)技術(shù)及生產(chǎn)力水平等均會影響到人口規(guī)模的推測。本文借用其他地區(qū)的旱作農(nóng)業(yè)產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行人口估算，也會造成一定的偏差，但不失為一次有益的嘗試和探索。

3）突發(fā)因素。包括自然災(zāi)害、部落戰(zhàn)爭和人口遷徙等一系列因素，都可能導(dǎo)致人口數(shù)量的“斷崖式”變化。諸多因素引發(fā)的人口規(guī)模變動，目前難以衡量，未納入考慮范圍。

4）目前考古學(xué)證據(jù)的不足。農(nóng)業(yè)考古、人口考古以及年代學(xué)證據(jù)的不足，導(dǎo)致缺少不同學(xué)科研究間的相互驗(yàn)證。相關(guān)研究有待后續(xù)進(jìn)一步綜合分析，以期為區(qū)域史前人地耦合關(guān)系研究提供更清晰的認(rèn)識和更確鑿的數(shù)據(jù)支撐。

3 結(jié)論與研究展望

3.1 結(jié)論

以地理信息系統(tǒng)為技術(shù)手段，分別重建了閩江下游流域史前5個文化期的人類活動范圍、可獲取及實(shí)際利用到的土地范圍和面積，并推算出不同時期的潛在人口規(guī)模。對進(jìn)一步了解區(qū)域文化發(fā)展，探明史前人地關(guān)系演化具有一定意義。研究表明：

1）5 個文化期的古人類活動范圍（遺址域面積）、可獲取及實(shí)際利用土地面積不斷擴(kuò)大，古人類對涉足地域內(nèi)的土地利用效率先增后降；后期對土地開發(fā)程度降低，可能是由于生產(chǎn)技術(shù)等進(jìn)步帶來了土地生產(chǎn)力提高。出現(xiàn)遺址域重疊覆蓋的遺址數(shù)代表了古人類交往多寡，其表現(xiàn)出先降后增的趨勢。

2）重建結(jié)果顯示，殼丘頭至黃土侖5 個文化期，閩江下游流域的潛在人口規(guī)模呈穩(wěn)定上升態(tài)勢，其中在曇石山下層—曇石山和黃瓜山—黃土侖轉(zhuǎn)換期人口增幅和規(guī)模較大，由此推斷人口激增與史前文化演替存在一定關(guān)系。

3）區(qū)域土地利用和人口規(guī)模重建還需考慮諸多因素，閩江下游流域的相關(guān)研究工作還需今后多學(xué)科交叉滲透，綜合分析，以期為更好地理解和把握史前人地關(guān)系提供支撐。

3.2 研究展望

雖然閩江下游流域的環(huán)境考古工作得到了廣泛的關(guān)注，也取得了一定的成績。但是從本文的不足之處可以看出，史前時期人地交互關(guān)系研究仍有待深化和完善，今后的工作可以著重從以下方面入手：

1）通過鉆孔或者其他手段，建立區(qū)域精確的、高分辨率的海平面變化曲線和年代框架。結(jié)合古環(huán)境及古氣候研究，探討古人類活動時期的地貌演化過程及環(huán)境背景。

2）加強(qiáng)科技考古研究。可從福建地區(qū)海洋文明的發(fā)展，農(nóng)業(yè)的起源和傳播，古人類食物結(jié)構(gòu)的組分等方面入手，加強(qiáng)多學(xué)科交叉研究，將考古學(xué)與地學(xué)、海洋學(xué)、農(nóng)學(xué)及人口學(xué)等相結(jié)合綜合分析。

3）結(jié)合海面升降變化，海岸地貌演化以及古人類的生存能力等，探討古人類對附近海域利用的空間范圍以及對海洋資源的開發(fā)利用強(qiáng)度等。

致謝：衷心感謝青海師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院劉飛碩士在制圖方面給予的支持和指導(dǎo)；感謝二位匿名審稿專家對論文修改提出的建設(shè)性和專業(yè)性意見。