2017, Vol.37
② 中国社会科学院考古研究所, 北京 100710)
近年来，中国社科院考古所在呼伦贝尔地区开展了系统的田野考古调查和发掘工作。其中，岗嘎考古遗址的保护性发掘为蒙古族源研究提供了重要的实证资料。岗嘎墓地是公元8~10世纪室韦人的遗存[1]。对考古地点及周边地区的野外调查发现，呼伦贝尔沙地各遗址点及周边区域广泛分布着空间上连续且多期次的黑色砂土沉积，利用沉积物中的孢粉数据可以定量重建历史时期的古植被盖度并进行古气候环境探讨，为该地区的考古发现提供植被-气候方面的证据。
为了推测人类文明进程与气候环境之间的关系，我国很多重要遗址都运用孢粉资料进行了相关研究[2~10]。伴随着数学统计方法的发展，在利用孢粉数据定量重建古植被古气候方面衍生出许多新的分析方法和数学模型[11~13]。目前，发展成熟且应用广泛的古植被定量恢复方法主要有生物群区法[11, 14]、区域植被估算法和局域植被估算法[15~21]。区域植被估算法和局域植被估算法是分别借助REVEALS模型(Regional Estimates of Vegetation Abundance from Large Sites)和LOVE模型(Local Vegetation Estimates)实现景观尺度上的植被定量恢复。
岗嘎墓地是目前所知呼伦贝尔草原发现的规模最大的一处独木棺群[1]。伴随着墓葬的出土，人们十分关注以下问题：独木棺是否取材于当地？历史时期岗嘎墓地的植被和气候是如何变化的？人类活动对该地区植被分布有多大程度的影响？本文通过采集呼伦贝尔沙地几个考古地点及遗址周边广泛分布的黑色砂土进行年代测定和孢粉分析，定量重建了区域和局域古植被，尝试对上述问题进行分析讨论。
1 研究区概况内蒙古呼伦贝尔市位于大兴安岭西侧，海拔约600~800m。年平均温度-1~-2℃，1月平均温度-26~-28℃，7月平均温度20~21℃，属温带半干旱半湿润区。植被区划属温带草原带，内蒙古高原森林草原区。呼伦贝尔市内横亘着3条大沙带[22, 23]，规模最大的北部沙带分布于海拉尔河南岸，东西延展约80km。本文的研究地点(图 1)位于北部沙带蘑菇山遗址、海拉斯图-完工-岗嘎-一棵松地区和谢尔塔拉遗址。其中，满洲里市的蘑菇山位于岗嘎墓地西偏北约90km处，是东汉时期的鲜卑遗址[24]；岗嘎墓地位于呼伦贝尔市陈巴尔虎旗呼和诺尔镇以东约6km处海拉尔河南岸的一级阶地沙丘上；谢尔塔拉墓地位于海拉尔区谢尔塔拉农牧场场部东约5km的台地上，在岗嘎墓地东偏北约70km处，遗址年代为公元9~10世纪[1]。上述地点近年来的考古发现不断，出土了大量桦树皮箭囊、箭镞、马镫、马鞍等具有典型草原游牧民族特点的文物，还原了历史时期鲜卑、室韦等民族的生活印记[1, 24]。
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图 1 研究区地理位置和采样信息(图片来自Google Earth) Fig. 1 Location of sampling sites in our study area(from Google Earth) |
呼伦贝尔沙地考古遗址及周边地区广泛分布着空间上连续且多期次的黑色砂土沉积。样品主要采集自以下地点：西部地区(蘑菇山遗址)25个样品，中部地区(包括海拉斯图遗址、完工遗址、岗嘎遗址和一棵松黑色砂土)38个样品和东部地区(谢尔塔拉遗址)7个样品(图 1)。上述地点均位于呼伦贝尔沙地北部沙带以北并且沿海拉尔河南岸自西向东展布；70个砂土样品并不构成上下叠压关系，而是分布在呼伦贝尔各地区的空间面上，就黑色砂土样品而言，为风成沉积，深度不一，最深的距离地面2m左右，大多为沙丘斜坡露头。其中，采集地表黄色砂土样品6个(MGS-S、GG-S1、GG-S2、HLST-S1、HLST-S2和XRTL-S)，黑色砂土层及考古遗址文化层样品64个，选择了其中3个样品进行光释光测年(表 1和表 2)。
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表 1 样品位置及性质 Table 1 The locations and soil types of samples |
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表 2 呼伦贝尔地区黑色砂土层样品光释光年代测定结果 Table 2 Optically Stimulated Luminescence dating for three samples of black sand layer in Hulunbuir |
样品年代测定在北京大学城市与环境学院释光测年实验室进行，采用粗粒石英(125~180μm)单片再生剂量法测量。测量在Risφ-TL/OSL-20释光测量仪上完成，激发光源为蓝光(470±30nm)，探测方式为光电倍增管(EMI 9235QA)前装备两片Hoya U-340(290~370nm)滤光片。测量仪器上均附带放射性β源90 Sr/90 Y，所有人工放射性辐照都在仪器上进行。样品铀、钍和钾元素的含量在中国原子能科学研究院采用中子活化法(Neutron Activation Analysis，简称NAA)进行测定。通过实验测定，样品的含水率设定为(10±5) %。
2.3 孢粉分析孢粉提取实验在北京大学城市与环境学院第四纪生物遗存实验室完成。样品在称量质量和体积后加入1粒石松孢片剂(含27637粒石松孢子)用于标定孢粉数量，经稀盐酸(10 %)和氢氧化钠溶液(5 %)处理洗后加氢氟酸除砂粒，过粗细筛，重液浮选，加入浓硫酸和乙酸酐(1 ︰ 9)的混合液，收入指型管，干燥后加甘油保存。孢粉鉴定在Olympus光学显微镜下进行。每个样品至少观察2个盖玻片(18mm×18mm)且统计300粒以上，部分样品100粒以上。数据处理以全部孢粉的总数为基数，进行指示性孢粉百分比的计算，并根据鉴定的石松孢子数量计算绝对体积浓度。
2.4 数据分析 2.4.1 去趋势对应分析(DCA)和主成分分析(PCA)利用Canoco for Windows 4.5软件对孢粉数据进行分析。去趋势对应分析(Detrended Correspondence Analysis，简称DCA)是一种可以消除对应分析中由于第二轴依赖其在第一轴的位置而产生“拱形效应”的分析方法[25]。主成分分析(Principal Component Analysis，简称PCA)则是将多个变量通过线性变换以选出较少个数重要变量的一种多元统计分析方法[26]。DCA分析结果的梯度长度小于3即表明样品数据可选择线性模型的PCA进行分析。在草原地区，植被组成相对均一，同一时间段的样品孢粉组合比较相似。我们通过对指示性孢粉类型的颗粒数进行DCA和PCA的方法将样品分组，以此划分不同的时间窗口特定的孢粉组合进行区域植被估算。
2.4.2 区域植被估算法(REVEALS)区域植被丰度估算借助REVEALS模型实现，它是利用统计孢粉颗粒数来估算区域植被丰度的一个模型，主要应用于湖泊和泥炭地孢粉样品的古植被定量重建[16]。孢粉统计结果进行处理后，对其中含量较高且具有代表性的主要孢粉类型进行分析。模型输入参数包括：1)呼伦贝尔地区草本花粉产量估算(Pollen Productivity Estimates，简称PPE)值及标准差[27]，长白山地区木本PPE值及标准差[28]，二者经欧洲的PPE数据关系转换统一[29]；2)方差-协方差经过标准差平方后求得；3)花粉沉降速率引自呼伦贝尔和长白山的研究[27, 28]。
2.4.3 局域植被估算法(LOVE)局域植被丰度估算借助LOVE模型实现[17]，它是在REVEALS模型的基础上充分考虑孢粉相关源区(Relevant Source Area of Pollen，简称RSAP)及孢粉背景值等因素用以定量估算局域植被的丰度。LOVE模型需要的参数有孢粉颗粒数、PPE值和区域植被组成。区域植被组成不仅可以预测孢粉背景值，而且可以计算采样地点的孢粉相关源区。相比孢粉百分比而言，基于景观重建算法(Landscape Reconstruction Algorithm，简称LAR)的LOVE模型能够更加准确地估算局域植被组成。
3 结果 3.1 年代测定送检的3个样品测得3个年代数据(表 2)。蘑菇山黑色砂土样品MGS-2测定年代为926±70a，即1019~1159A.D.，相当于公元11~12世纪北宋末年前后；一棵松黑色砂土样品YKS-1测定年代为1730±100a，即185~385A.D.，相当于公元2~4世纪的东汉末年；谢尔塔拉黑色砂土样品XRTL-1测定年代为1229±99a，即687~885A.D.，相当于公元7~9世纪的唐朝中后期。
3.2 孢粉分析70个样品共鉴定出花粉27718粒，分属于35个科属。常见的草本植物花粉有蒿属(Artemisia)、藜科(Chenopodiaceae)、菊科(Compositae)、莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、桔梗科(Campanulaceae)、石竹科(Caryophyllaceae)、旋花科(Convolvulaceae)、十字花科(Brassicaceae)、葎草属(Humulus)、百合科(Liliaceae)、蓼属(Polygonum)、委陵菜属(Potentilla)、茄科(Solanaceae)、唇形科(Labiatae)、亚麻科(Linaceae)、地榆属(Sanguisorba)、玄参科(Scrophulariaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、狼毒属(Stellera)、唐松草属(Thalictrum)和伞形科(Apiaceae)，其中蒿属花粉占绝对优势，其次是藜科花粉，二者均属于旱生草本植物类型。绝大多数样品的草本植物花粉占95.0 %以上，其余样品的草本植物花粉也在72.2 %以上。木本花粉种类中乔木植物花粉有落叶松属(Larix)、松属(Pinus)、桦木属(Betula)、栎属(Quercus)、鹅耳枥属(Carpinus)、榆属(Ulmus)、桤木属(Alnus)、胡桃属(Juglans)和枫杨属(Pterocarya)，乔木植物花粉以松属和桦木属为主，个别样品乔木花粉所占比例可以达到23.0 %；灌木植物花粉有榛属(Corylus)、胡颓子属(Elaeagnus)、柽柳属(Tamarix)和麻黄属(Ephedra)，灌木植物花粉所占比例均低于6.1 %。
西部地区的25个样品共鉴定出花粉12977粒，分属于24个科属。鉴定结果显示(图 2a)，草本植物花粉占优势，含量高达84.3 % ~99.3 %；其中蒿属(22.2 % ~93.2 %)含量最高，其次是藜科(4.1 % ~65.8 %)，菊科为(0~5.5 %)，少量的禾本科(0~2.8 %)和委陵菜属(0~2.6 %)，极少量的葎草属、蓼属和茄科。木本植物花粉含量为0.7 % ~15.7 %，其中乔木植物花粉含量为0.2 % ~12.8 %，灌木植物花粉0~3.5 %。乔木植物花粉以松属(0~12.5 %)为主，含有少量的桦木属(0~4.6 %)；灌木植物花粉以柽柳属(0~3.5 %)为主，含极少量的榛属。花粉浓度方面，地表黄砂土(MGS-S)高达62267粒/cm3；灰坑(MGS-hk4~7)、黑色砂土(MGS-B4b)和含碳黑色砂土(MGS-C1~2)这7个样品也在10000粒/cm3以上。
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图 2 呼伦贝尔3个地区样品主要孢粉类型百分比及总体积浓度图 (a)西部地区(west area)；(b)中部地区(middle area)；(c)东部地区(east area) Fig. 2 Pollen percentage and total volume concentration for three areas in Hulunbuir |
中部地区的38个孢粉样品共鉴定出花粉12864粒，分属于32个科属。鉴定结果显示(图 2b)，草本植物花粉占优势，含量高达72.2 % ~99.5 %；其中蒿属(21.6 % ~81.3 %)含量最高，其次是藜科(0~64.7 %)，菊科为(0.1 % ~45.9 %)，蓼属为(0~11.6 %)，石竹科为(0~10.5 %)，禾本科为(0~9.9 %)，少量的茄科(0~4.2 %)、葎草属(0~4.0 %)、莎草科(0~3.0 %)和委陵菜属(0~2.8 %)。木本植物花粉含量为0.5 % ~27.8 %，其中乔木植物花粉含量为0~23.1 %，灌木植物花粉0~6.1 %。乔木植物花粉以松属(0~16.7 %)和桦木属(0~13.5 %)为主，落叶松属为(0~6.6 %)，有少量栎属(0~2.6 %)；灌木植物花粉以榛属(0~5.6 %)和柽柳属(0~5.4 %)为主，含少量的麻黄属(0~2.6 %)。地表黄砂土(HLST-S1~2和GG-S1~2)、黑色砂土(WG2和WG-2a~2c)和含碳黑色砂土(HLST-C)这9个样品花粉浓度在10000粒/cm3以上。
东部地区的7个孢粉样品共鉴定出花粉1877粒，分属于25个科属。鉴定结果显示(图 2c)，草本植物花粉占优势，含量高达84.8 % ~100 %；其中蒿属(27.7 % ~78.3 %)含量最高，其次是藜科(6.4 % ~27.1 %)和菊科(0.7 % ~31.9 %)，禾本科为(0~6.4 %)，少量的莎草科(0~4.4 %)、蓼属(0~2.2 %)、茄科(0~2.2 %)、百合科(0~1.7 %)和葎草属(0~1.5 %)。木本植物花粉含量为0~15.2 %，其中乔木植物花粉含量为0~10.6 %，灌木植物花粉0~5.1 %。乔木植物花粉以松属(0~5.9 %)为主，含有少量的桦木属(0~4.3 %)；灌木植物花粉以榛属(0~3.7 %)和柽柳属(0~4.3 %)为主。花粉浓度方面，地表黄砂土(XRTL-S)高达12677粒/cm3，其余样品均小于800粒/cm3。
3.3 主成分分析和分组孢粉分析结果表明，3个地区的样品均以松属、桦木属、蒿属、藜科、菊科、莎草科和禾本科为主要花粉类型，对上述7种主要花粉类型的颗粒数进行DCA分析，梯度长度为0.982，可进行PCA分析。根据PCA结果，花粉组合主要受第一、二轴所控制，二者分别可以解释57.5 %和15.7 %花粉颗粒数和主要花粉类型的关系。结合样品的性质(表 1)、采样地点(图 1)和测年数据(表 2)等因素的综合分析，我们将样品划分为4组(图 3)：Ⅰ组为各个地点的现代地表黄色砂土样品；Ⅱ组多为西部地区样品，年代为公元11~12世纪；Ⅲ组为东部地区样品和部分中部地区样品，年代为公元7~9世纪；Ⅳ组主要是中部地区样品，年代为公元2~4世纪。
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图 3 花粉类型主成分分析和样品分组 Fig. 3 The Principal Component Analysis for selected main pollen taxa and samples grouping in three areas |
以岗嘎墓地为中心，将呼伦贝尔地区视为一个半径为100km的圆形整体区域，基于7种主要花粉类型对现代、公元11~12世纪、公元7~9世纪和公元2~4世纪的样品分别进行区域植被定量重建的结果如图 4所示。呼伦贝尔地区现代植被盖度最高的是禾本科(44.0±10.1) %，其次是蒿属(27.0±5.5) %和藜科(24.1±12.2) %，木本植物松属含量较低，为(3.4±1.1) %，菊科、桦木属和莎草科则低于1.0 %；公元11~12世纪时的植被组成为蒿属(47.7±3.8) %，藜科(27.0±3.3) %，禾本科(18.7±2.7) %，菊科(3.7±0.5) %，松属(2.4±0.6) %，桦木属和莎草科均低于1.0 %；公元7~9世纪时的植被组成为蒿属(39.2±3.4) %，禾本科(31.8±5.1) %，藜科(16.8±2.3) %，菊科(9.5±1.4) %，松属(1.8±0.5) %，莎草科和桦木属均低于1.0 %；公元2~4世纪时的植被组成为蒿属(39.6±6.3) %，菊科(24.8±4.4) %，禾本科(22.0±7.1) %，藜科(6.3±1.0) %，松属(4.8±0.9) %，桦木属(2.0±0.4) %，莎草科低于1.0 %。
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图 4 呼伦贝尔不同时期区域植被REVEAL模型定量重建结果及误差 4种不同颜色分别代表现代、公元11~12世纪、公元7~9世纪和公元2~4世纪4个不同时间段 Fig. 4 Regional vegetation composition with errors recon￣struc￣tion quantitatively reconstructed by REVEALS model in Hulunbuir. Four different colors refer to four periods including modern, A.D. 11th~12th century, A.D. 7th~9th century and A.D. 2nd~4th century |
局域植被定量重建结果表明，样品的RSAP均小于1km。我们将同一时间段西部地区、中部地区和东部地区的样品LOVE值分别做平均处理，结果反映各地区的局域植被组成。就各地区从公元2~4世纪至现代4个时间段的植被组成的变化趋势而言(图 5)，西部地区(公元2~4世纪无数据用×表示)：蒿属(×~ 56.4 % ~59.5 % ~2.0 %)先增后减，藜科(×~ 30.1 % ~23.1 % ~91.3 %)先减后增，菊科(×~ 1.3 % ~3.2 % ~2.2 %)先增后减，禾本科(×~ 7.2 % ~11.8 % ~0)先增后减，莎草科为0，松属(×~ 4.7 % ~2.4 % ~2.5 %)先减后增，桦木属为2.0 %左右；中部地区：蒿属(49.5 % ~43.1 % ~17.3 % ~39.9 %)先减后增，藜科(6.6 % ~27.4 % ~34.8 % ~4.1 %)先增后减，菊科(21.1 % ~11.4 % ~4.5 % ~0.6 %)减少，禾本科(13.3 % ~14.3 % ~38.5 % ~50.1 %)增加，松属(6.8 % ~2.9 % ~2.5 % ~3.5 %)先减后增，桦木属(1.4 % ~2.1 % ~0.7 % ~2.1 %)波动变化，莎草科低于1.0 %；东部地区(公元11~12世纪无数据用×表示)：蒿属(0~50.0 % ~×~ 9.0 %)先增后减，藜科(1.6 % ~17.0 % ~×~ 83.9 %)增加，菊科(17.9 % ~11.2 % ~×~ 1.3 %)减少，禾本科(77.7 % ~18.6 % ~×~ 1.7 %)减少，莎草科(2.5 % ~2.0 % ~×~ 0)减少，松属(0.3 % ~0.9 % ~×~ 3.5 %)增加，桦木属低于1.0 %。另外，岗嘎墓地周边从公元2~4世纪至现代(图 5)，蒿属(46.2 % ~24.5 % ~14.7 % ~28.2 %)先减后增，禾本科(21.8 % ~52.4 % ~57.6 % ~67.1 %)增加，菊科(14.5 % ~13.6 % ~0.9 % ~0.2 %)减少，藜科(4.6 % ~8.1 % ~16.8 % ~0)先增后减，松属(11.2 % ~0.5 % ~6.9 % ~2.6 %)波动变化，桦木属和莎草科含量很少。
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图 5 呼伦贝尔西部地区、中部地区、东部地区和岗嘎墓地在4个不同时间段的局域植被LOVE模型定量重建结果及其与呼伦贝尔区域植被REVEALS模型定量重建结果的比较 Fig. 5 Local vegetation composition quantitatively reconstructed by LOVE model from the western area, the central area, the eastern area and Gangga cemetery in four different periods and their comparison with regional vegetation composition quantitatively reconstructed by REVEALS model in Hulunbuir |
70个样品大多为砂土，有机碳含量低，无法进行AMS 14 C测年。然而，砂土中含有大量石英、长石等矿物颗粒，是光释光测年的理想材料。剖面或钻孔常用地层层序律来确定年代，即选取几个样品测年后，根据样品的上下叠压关系和测得的年代数据来建立年代框架。由于70个砂土样品并不构成上下叠压关系，而是零散分布在呼伦贝尔各地区的空间面上，这使得地层层序律的方法在我们的研究中并不可行。但对所有样品进行测年又不现实。为此，我们采用了生物地层学方法来确定年代。生物地层学原理表明：相同年代的沉积物具有相同或相似的生物组合，即具有相同孢粉组合的样品应为同一年代。因此，我们认为具有相同岩性和孢粉组合的样品是同一时期的。70个样品划分为4组(图 3)：Ⅰ组样品为现代表土；Ⅱ组样品年代为公元11~12世纪；Ⅲ组样品年代为公元7~9世纪；Ⅳ组样品年代为公元2~4世纪。从岗嘎西南的样品(45~54)都被划分在Ⅳ组(图 3和表 1)，我们认为这样的定年有一定的合理性，因为岗嘎墓葬打破了岗嘎剖面的沉积物，剖面的年代应该早于8~10世纪室韦人生活的年代。然而，这样的定年会使得具有相同植被但却有不同年代的样品被划分到同一组，比如蘑菇山文化层的样品被分到了Ⅱ组，这与文化层定年明显不符[24]，还需要更加细致的测年工作来确定年代。
4.2 区域和局域古植被、古气候变化REVEALS模型重建的区域植被组成(图 5)表明：呼伦贝尔地区从公元2~4世纪至现代，松属植物的比例先减后增；蒿属和藜科植物均为先增后减；菊科植物减少；禾本科植物波动变化，在公元7~9世纪和现代有较大的比例；桦木属和莎草科植物含量很少。LOVE模型重建的局域植被组成(图 5)表明：中部地区和岗嘎墓地从公元2~4世纪至公元11~12世纪，蒿属和菊科植物减少；藜科和禾本科植物增加；桦木属和莎草科植物含量很少；然而，在中部地区松属植物逐渐减少的背景下，岗嘎地区在公元7~9世纪松属植物有明显的大量减少。从公元2~4世纪至现代，区域和局域都以蒿属植物占优势。公元2~4世纪，菊科植物在区域和局域都占21.1 % ~24.8 %，但此后菊科植物的盖度降低，到公元11~12世纪只占3.7 % ~4.5 %。岗嘎考古遗址藜科和禾本科植物的盖度从公元11~12世纪以后增加明显。这反映岗嘎地区在公元2~4世纪和公元7~9世纪是以丰富的蒿属和菊科植物组成的草甸草原，公元11~12世纪和现代则是以禾本科、蒿属和藜科为主的典型草原。
REVEALS结果(图 4)显示，从公元2~4世纪至公元11~12世纪，蒿属和藜科植物增加，但蒿/藜比值逐渐降低，反映呼伦贝尔地区气候逐渐变干。已有研究表明[30~33]：中国东北地区在公元2~4世纪是比较寒冷干旱的时期；公元7~9世纪是由暖变冷且总体偏干的时期，但年均温要高于公元2~4世纪；公元11~12世纪是温暖干旱的时期，年均温高于前两个时期。呼伦湖是我国第五大湖，位于本文研究区域的西南方向。呼伦湖HL06岩芯沉积物的孢粉数据定量重建的气温和降水结果显示[34, 35]，距今2ka以来，湖区有效湿度降低；公元2~4世纪、公元7~9世纪和公元11~12世纪3个时间段相比，呼伦湖区的气候呈现年均温升高，年降水减少的趋势。
4.3 古人类活动对植被的影响从植被组成看，公元2~4世纪的植被受人类活动影响较小，无论是呼伦贝尔地区、中部地区还是岗嘎墓地，均以蒿属、菊科和禾本科植物为主，伴有少量的松属和藜科植物。从公元7~9世纪开始，该地区植被组成有了明显的变化，中部地区和岗嘎墓地的蒿属和菊科植物减少，藜科和禾本科植物明显增多，指示了放牧等人类活动增强[36]。值得一提的是，就松属植物而言，呼伦贝尔地区和中部地区从公元7~9世纪开始明显减少且趋于稳定，而岗嘎墓地在室韦人生活时期松属植物有明显的减少(图 5)，可能与室韦人制作独木棺等丧葬习俗有关。因此，我们认为独木棺取材于岗嘎墓地周边。然而，PCA分析的结果显示，同一时期考古遗址文化层样品和周边自然剖面样品的孢粉组合比较相似，说明不同于农耕区等聚居形态，草原地区的人类活动对植被组成的改造程度较低。总而言之，呼伦贝尔各考古地点周边的植被主要受气候变化影响，放牧和丧葬等人类活动对植被的影响相对较小。
5 结论本文通过采集呼伦贝尔沙地西部地区、中部地区和东部地区的考古地点及遗址周边广泛分布的黑色砂土共70个样品进行孢粉分析和部分年代测定，定量重建了区域和局域古植被，结果如下：
(1) 70个样品的时代划分为现代表土、公元11~12世纪、公元7~9世纪和公元2~4世纪。
(2) 70个样品共鉴定出花粉27718粒，分属于35个科属。常见的草本植物花粉有蒿属(Artemisia)、藜科(Chenopodiaceae)、菊科(Compositae)、莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、桔梗科(Campanulaceae)、石竹科(Caryophyllaceae)、旋花科(Convolvulaceae)、十字花科(Brassicaceae)、葎草属(Humulus)、百合科(Liliaceae)、蓼属(Polygonum)、委陵菜属(Potentilla)、茄科(Solanaceae)、唇形科(Labiatae)、亚麻科(Linaceae)、地榆属(Sanguisorba)、玄参科(Scrophulariaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、狼毒属(Stellera)、唐松草属(Thalictrum)和伞形科(Apiaceae)，其中蒿属花粉占绝对优势，其次是藜科花粉，二者均属于旱生草本植物类型。绝大多数样品的草本植物花粉占95.0 %以上，其余样品的草本植物花粉也在72.2 %以上。木本花粉种类中乔木植物花粉有落叶松属(Larix)、松属(Pinus)、桦木属(Betula)、栎属(Quercus)、鹅耳枥属(Carpinus)、榆属(Ulmus)、桤木属(Alnus)、胡桃属(Juglans)和枫杨属(Pterocarya)，乔木植物花粉以松属和桦木属为主，个别样品乔木花粉所占比例可以达到23.0 %；灌木植物花粉有榛属(Corylus)、胡颓子属(Elaeagnus)、柽柳属(Tamarix)和麻黄属(Ephedra)，灌木植物花粉所占比例均低于6.1 %。
(3) 岗嘎考古遗址公元2~4世纪和公元7~9世纪是以丰富的蒿属和菊科植物组成的草甸草原，公元11~12世纪和现代则是以禾本科、蒿属和藜科为主的典型草原。
(4) 室韦人生活时期的8~10世纪，岗嘎墓地附近的高岗地分布有松树林，低平地广泛分布着草甸草原，气候比较温和湿润。松属植物分布极为有限的部分原因很可能与室韦人制作独木棺的丧葬习俗使之减少有关。考古遗址点样品与自然沉积剖面样品的孢粉组合比较相似，反映出墓地周边人类活动对植被影响较小，这明显不同于农耕区人类聚居地的状况，在农耕区，人类活动对自然环境的影响十分显著。
致谢 感谢倪润安老师和何飞同学对该研究给予的帮助!感谢审稿老师建设性的修改意见。
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② Institute of Archaeology, Chinese Academy of Social Sciences, Beijing 100710)
Abstract
Gangga cemetery is one of the largest single-log-coffin groups found in Hulunbuir steppe. The tomb owners were identified as ethnic Shiwei about A.D. 8th~10th century. The archaeological findings provide new empirical data for exploring the origination of the Mongol nationality. With the excavation of tombs, some important scientific problems are put forward:were the pine trees, used to make single-log-coffin, cut down in the local places or somewhere else? What vegetation and climate did Shiwei people live in? Several periods of black sand deposits, consecutive in space, are widely distributed in the archaeological sites and their surrounding areas in Hulunbuir steppe. Samples were collected from the following locations:25 samples from the western area (Mogushan site), 38 samples from the central area (including Hailasitu site, Gangga site, Wangong site and Yikesong site)and 7 samples from the eastern area (Xieertala site). Based on OSL (Optically Stimulated Luminescence)dating and pollen data from sediments in archaeological layers and surrounded black-sandy samples, principle of biostratigraphy and PCA (Principal Component Analysis)were used to divide 70 samples into 4 groups, which represents a different vegetation and climate stage. And then, regional and local vegetation coverage of seven dominated taxa (Pinus, Betula, Artemisia, Chenopodiaceae, Compositae, Cyperaceae and Gramineae)were reconstructed in A.D. 2nd~4th century, A.D. 7th~9th century, A.D. 11th~12th century and modern by REVEALS model (Regional Estimates of Vegetation Abundance from Large Sites)and LOVE model (Local Vegetation Estimates). PPEs (Pollen Productivity Estimates)of Pinus and Betula were from Changbai mountain and of other five herb taxa were from Hulunbuir steppe. Results showed that the regional and local vegetation coverage, of which Artemisia, Chenopodiaceae, Gramineae plants were dominated, were similar in four periods at Gangga archaeological site. RSAPs (Relevant Source Area of Pollen)of all 70 samples were less than 1 kilometer. In A.D. 2nd~4th century, the Compositae plants coverage in both regional and local scale accounted for 21.1%~24.8%. However, the Compositae coverage reduced and accounted for only 3.7%~4.5% in A.D. 11th~12th century. The coverage of Gramineae plant increased significantly from A.D. 7th~9th century. These findings imply that vegetation around Gangga archaeological site was meadow steppe dominated by Compositae plants in A.D. 2nd~4th century and A.D. 7th~9th century, but changed to typical steppe in A.D. 11th~12th century and modern. Shiwei people lived in a period when the climate was warm-wet and the vegetation type was steppe. As for Pinus, both regional vegetation coverage and central area vegetation coverage of Pinus reduced in A.D. 7th~9th century, then kept stable till nowadays. However, in A.D. 7th~9th century, local vegetation coverage of Pinus in Gangga cemetery reduced more rapidly, which may relate to the custom of making single-log-coffin by ethnic Shiwei. In Hulunbuir steppe, pollen combinations of sample from both archaeological sites and their surrounding natural sediments are similar, which reflects that the infuence of human activities on vegatation composition surrounding archaeological sites in Hulunbuir steppe is less significant than human settlements in farming area.