绰墩遗址水稻土中脂类化合物分布特征及其古环境意义的研究

论文摘要

古土壤中蕴含着地区性和全球性不同时间尺度自然环境变化的重要信息。在有大量先民活动地区遗存的古土壤可用来探讨自然环境对人类活动类型及强度的响应过程。然而,在先民持续活动的地区很少发现保存完好的古土壤。绰墩农业遗址的发现为展开这方面的研究提供很好的机会。该遗址自1982年首次被挖掘以来,目前已获得了极丰富的资料,遗址经历了四个连续的文化时期:马家浜文化、崧泽文化、良渚文化和马桥文化,跨越了太湖地区新石器时代的全部编年。尽管科学家在考古及孢粉学领域已取得了一些可喜的成果,但是,考古学家感兴趣的主要是出土的古文物,对其载体,即蕴含着环境变化和人类活动信息的古土壤关注不多。目前的一些关于古土壤的研究也只局限于其粒度、磁化率、粘土矿物等研究,对于古水稻土中判识环境变化及人类活动信息的脂类化合物的研究尚未展开。因此,对农业遗址及其附近的古土壤进行脂类化合物研究,是一个亟待加强的领域,这不仅可为考古工作提供间接的证据,而且对于了解中全新世人类活动,特别是人类耕作活动对环境变迁的影响具有重要意义。本文选择绰墩农业遗址内一个深度为2m的完整剖面为研究对象,分析了其脂类化合物中正构烷烃和饱和脂肪酸、有机碳、全氮等变化特征,得出主要结论如下:1土壤有机碳、全氮及C/N的研究表明,剖面中可能包含2个土壤发育旋回,分别形成古土壤层和现代水稻土。200-174cm段认为古土壤的母质层,古土壤的下部界线位于162cm附近,92cm处附近是古土壤表层,174-92cm段的古土壤层经历了两段明显发育时期,即从136cm划分为174-136cm和136-92cm两段。而92-68cm段以接受沉积为主。68cm处附近是新一轮成壤过程的开始。与14C定年结果较吻合。2、根据古土壤中正构烷烃和饱和脂肪酸—CPI、AH/AL、FH/FL、C31/C17,C27/C31,CPI（H）ALK和ACL等参数可知,绰墩农业遗址古土壤层地处温暖、湿热的环境,比现今的太湖流域温度略高,湿度略大,较适宜农作物生长。由于地壳运动,海平面的扩张,该地区经常受海水冲刷,海水侵蚀严重,造成大量藻类、细菌等低等生物灌入土层,而且在土层中检测出大量草本植物输入的判识物,进一步佐证该处有古水稻土的存在。另外依据古土壤层中正构烷烃和饱和脂肪酸在＞C20含量骤减,推断证实,绰墩古水稻土可能受到一定的程度“火”的侵扰,可能是由于先民耕种水稻主要采用刀耕火耨的原始耕种方式使古今水稻土中正构烷烃碳的分布产生差异。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 引言
• 1.1 生物标志物的含义
• 1.2 生物标志物的研究内容
• 1.2.1 古生物和古植被意义
• 1.2.2 古气温的变化
• 1.3 生物标志物研究现状
• 1.3.1 相关领域研究现状
• 1.3.2 古土壤的研究现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 参考文献
• 第二章 研究区域概况
• 2.1 太湖地区基本概况
• 2.1.1 自然地理概况
• 2.1.2 气候条件
• 2.1.3 土壤和植被类型
• 2.2 太湖流域绰墩农业遗址概况
• 2.2.1 绰墩农业遗址自然环境及人类稻作活动
• 2.2.2 采样点位置
• 2.2.3 土壤基本性质分析
• 参考文献
• 第三章 正构烷烃和脂肪酸的萃取、分离及测定条件优化
• 3.1 实验仪器及试剂
• 3.1.1 实验仪器
• 3.1.2 实验试剂
• 3.1.3 器皿与材料准备
• 3.1.4 试剂配制
• 3.2 条件选择
• 3.2.1 旋转蒸发条件选择
• 3.2.2 层析柱的条件选择
• 3.3 气相色谱检测条件
• 3.4 GC-MS检测条件
• 3.5 样品分析
• 3.5.1 脂类化合物的初提
• 3.5.2 皂化
• 3.5.3 正构烷烃和脂肪酸的提取
• 3.5.4 正构烷烃和脂肪酸的定性和定量分析
• 3.6 参数计算公式
• 第四章 绰墩遗址古、今水稻土的正构烷烃特征分析
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 供试土壤
• 4.1.2 分析方法
• 4.2 结果分析
• 4.2.1 土壤基本性质分析
• 4.2.2 正构烷烃记录与气候变化关系
• 4.3 小结
• 参考文献
• 第五章 绰墩遗址古、今水稻土的脂肪酸特征分析
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 供试土壤
• 5.1.2 分析方法
• 5.2 结果分析
• 5.2.1 土壤基本性质分析
• 5.2.2 饱和脂肪酸的基本组成特征
• 5.2.3 非直链脂肪酸的特征分析
• 5.3 小结
• 参考文献
• 全文结论、创新点及展望
• 全文结论
• 创新点
• 展望
• 致谢
• 附:读研期间发表的研究论文