雖然水稻的早期起源可能發(fā)源于亞洲熱帶-亞熱帶地區(qū)，但大量考古證據(jù)表明在華南和東南亞沿海地區(qū)史前稻作農(nóng)業(yè)較大規(guī)模的擴(kuò)張遠(yuǎn)遠(yuǎn)晚于長(zhǎng)江下游流域。華南沿海大量的新石器時(shí)代遺址多表現(xiàn)為漁獵經(jīng)濟(jì)為主，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重滯后于長(zhǎng)江三角洲。對(duì)于制約南方史前水稻農(nóng)業(yè)發(fā)展的原因一直以來(lái)存在諸多爭(zhēng)議，包括本地充足的野生動(dòng)植物、沿海豐富的漁業(yè)資源、熱帶地區(qū)易于種植的大量根莖類(lèi)作物等導(dǎo)致的環(huán)境壓力小，以及稻作農(nóng)業(yè)技術(shù)由北向南緩慢傳播等。然而，由于缺少古環(huán)境重建的沿海地區(qū)可耕種土地類(lèi)型和面積變化的研究，以往的研究缺少將海岸帶平原及三角洲的形成過(guò)程與史前農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)行相關(guān)性探討。
我校地球科學(xué)與工程學(xué)院鄭卓教授團(tuán)隊(duì)與美國(guó)夏威夷大學(xué)和香港大學(xué)聯(lián)合對(duì)這一科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。首先利用環(huán)南海地區(qū)的鉆孔古環(huán)境數(shù)據(jù)重建了沿海陸地平原的擴(kuò)張過(guò)程，并將全新世孢粉記錄的水稻農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史進(jìn)行了集成。研究表明，熱帶亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)直到距今3千年之前并沒(méi)有發(fā)生顯著的減少，表明早期人類(lèi)以漁獵為主的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)周邊植被環(huán)境的破壞程度很低。雖然在5-4千年前的一些遺址中發(fā)現(xiàn)了少量水稻相關(guān)遺存，但并未成為人們經(jīng)濟(jì)生活的主要經(jīng)濟(jì)形式，始終停留在采集、漁獵經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的范疇。
圖1. 禾本科和水稻型花粉的變化。不同顏色十字形顯示不同鉆孔的禾本科記錄；紅色菱形顯示水稻型花粉記錄
圖2. 主要三角洲和海岸平原的演變。(A) 研究區(qū)域主要三角洲平原。A1，珠江三角洲；A2，紅河三角洲；A3, 湄公河三角洲；A4，湄南河三角洲。灰色虛線(xiàn)顯示為距今6-5 ka海岸線(xiàn)的位置。 (B)該區(qū)域大型三角洲在5 ka以后出陸的平原面積估算。(C)沉積記錄揭示的3-2 ka沉積環(huán)境的變化。(D)沉積物年齡-深度曲線(xiàn)顯示三角洲沉積速率的變化
通過(guò)區(qū)域鉆孔數(shù)據(jù)的綜合集成，發(fā)現(xiàn)距今3-2千年是各大型三角洲和沿海陸地海灣平原快速擴(kuò)張和形成的關(guān)鍵階段。與此同時(shí)，華南沿海關(guān)鍵區(qū)域花粉記錄指示的水稻農(nóng)業(yè)的擴(kuò)張始于大約2.7千年前，東南亞及菲律賓則始于2.5千年前后，后者與今年在Nature子刊發(fā)表水稻基因組多樣性獲得的遷移時(shí)間與路徑（Gutaker et al., 2020）具有驚人的吻合。事實(shí)上，華南及東南亞沿海平原的擴(kuò)張與形成增加了適宜水稻種植的土地面積，為后來(lái)大量農(nóng)業(yè)人口的輸入創(chuàng)造了條件，秦漢時(shí)期大規(guī)模的農(nóng)業(yè)人口南遷，新的移民帶來(lái)了先進(jìn)的集約化水稻種植農(nóng)業(yè)技術(shù)，進(jìn)一步促進(jìn)了該地區(qū)水稻農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。
該研究證實(shí)了環(huán)南中國(guó)海周邊地區(qū)全新世海岸帶平原形成的關(guān)鍵過(guò)程與亞洲東南部水稻農(nóng)業(yè)的快速擴(kuò)張是基本同步的，印證了歷史時(shí)期人地關(guān)系研究的重要性，詮釋了人類(lèi)與自然環(huán)境在人文生態(tài)系統(tǒng)中的相互依存和相互制約。
該研究得到了科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。成果于2020年9月14日在線(xiàn)發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，簡(jiǎn)稱(chēng)PNAS），題目為“Holocene coastal evolution preceded the expansion of paddy field rice farming”。
論文鏈接：https://www.pnas.org/content/early/2020/09/09/1919217117
