內容簡介
《中國灌溉稻田起源與演變及相關古今水稻土的質量》分五篇20章,包括:一、史前稻作的起源與發展(第1~3章):新石器時期中國南方生態條件、古人類文明、野生稻馴化和稻作文化;二、新石器時期我國南方的灌溉稻田(第4~8章);鑒彆埋藏古水稻田的標準,史前不同時期的灌溉稻田和灌溉係統;三、史前埋藏水稻土的土壤質量(第9~14章):展示瞭埋藏水稻土的剖麵,評估瞭古水稻土的質量;四、時間序列水稻土的生物地球化學特性(第15~18章):介紹瞭姚北平原的十條海塘,界定瞭國際上由相同的母質、氣候、地形、植被下形成的植稻50~2000年的序列水稻土和耕種50~700年的序列旱地土;揭示瞭水稻土與旱地土成土過程異同;五、中國稻作文化之傳布(第19~20章):討論瞭陸上和海上“稻米之路”。
《中國灌溉稻田起源與演變及相關古今水稻土的質量》可供從事土壤學、農學、生態學、環境學、農業考古學研究的專傢學者參考。
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目錄
前言
全書摘要
第一篇 史前稻作的起源與發展
參考文獻
第一章 新石器時期中國南方的生態條件
第一節 氣候
第二節 地貌和水係
第三節 植被
第四節 野生稻
第五節 動物
參考文獻
第二章 新石器時期中國南方古人類文明與野生稻馴化
第一節 猿人嚮晚期智人進化的足跡
第二節 洞穴聚居、野生稻馴化、古栽培稻遺存
參考文獻
第三章 新石器晚期中國南方的稻作文化
第一節 跨湖橋文化
第二節 河姆渡文化
第三節 馬傢浜文化
第四節 崧澤文化
第五節 良渚文化
第六節 馬橋文化簡介
參考文獻
第二篇 新石器時期我國南方的灌溉稻田
參考文獻
第四章 長江中遊澧縣城頭山遺址埋藏的稻田
第一節 城頭山遺址發現的“模樣疑似稻田”
第二節 城頭山遺址的“模樣疑似稻田”可能是旱稻田
參考文獻
第五章 太湖流域馬傢浜文化時期埋藏的灌溉稻田
第一節 馬傢浜文化時期埋藏的灌溉稻田之發現
第二節 馬傢浜時期灌溉稻田的麵積與形狀
第三節 馬傢浜時期灌溉稻田的灌溉係統和灌溉方式
第四節 馬傢浜時期灌溉稻田的耕作模式、強度和種植時間
第五節 馬傢浜時期炭化稻粒形態學的研究結果
參考文獻
第六章 長江下遊菘澤時期埋藏的灌溉稻田
第一節 菘澤時期埋藏灌溉稻田的發現
第二節 崧澤時期灌溉稻田的年齡、麵積、形狀
第三節 澄湖遺址崧澤時期灌溉稻田的灌溉係統與灌溉方式
參考文獻
第七章 長江下遊良渚文化時期埋藏的灌溉稻田
第一節 良渚文化時期灌溉稻田的發現
第二節 良渚文化時期灌溉稻田的麵積、形狀
第三節 良渚文化時期灌溉稻田的耕作與灌溉模式
參考文獻
第八章 可能埋藏有史前灌溉稻田的其他地區
第一節 長江三角洲的其他遺址
第二節 錢塘江上遊及閩颱地區
第三節 江淮流域
第四節 珠江流域和雲貴川地區
第五節 黃河中上遊發現史前埋藏稻田的可能性
參考文獻
第三篇 史前埋藏水稻土的土壤質量
參考文獻
第九章 史前埋藏水稻土之剖麵描述
第一節 6300年BP綽墩遺址馬傢浜時期的水稻上
第二節 4500年BP臨平茅山遺址良渚時期的水稻土
參考文獻
第十章 埋藏史前水稻土的物理特性
第一節 埋藏古水稻土的粒度組成與母質判彆
第二節 埋藏古水稻土的礦物組成
第三節 埋藏古水稻土剖麵磁化率與成壤過程
參考文獻
第十一章 史前埋藏古水稻土的土壤肥力質量
第一節 埋藏古水稻土的養分含量
第二節 埋藏古水稻土有效養分含量
第三節 埋藏古稻田種植強度與古水稻土氮素礦化
第四節 埋藏古水稻土與現代水稻土的供氮差異及氮肥效應
第五節 不同時期古水稻土與同期同地自然濕地和旱地的肥力比較
參考文獻
第十二章 史前水稻土的土壤健康質量
第一節 綽墩遺址剖麵上多環芳烴(PAH)總量的分布
第二節 綽墩遺址剖麵中PAH的可能來源
第三節 其他史前水稻土剖麵PAH的分布特徵
參考文獻
第十三章 史前古水稻土的土壤環境質量
第一節 古水稻土産甲烷潛勢及古甲烷菌的群落多樣性
第二節 埋藏水稻土的有機質組成與穩定性
第三節 埋藏水稻土的水稻植矽體與碳固持
第四節 埋藏水稻土中的黑炭與碳固持
參考文獻
第十四章 埋藏古水稻土的微生物學特性
第一節 埋藏古水稻土寡營養細菌數量與微生物群落多樣性
第二節 埋藏古水稻土氨氧化菌的數量
第三節 水稻種植對古今水稻土微生物功能多樣性的影響
第四節 埋藏古水稻土細菌與古菌群落的PCR-DGGE分析
參考文獻
第四篇 時間序列水稻土的生物地球化學
參考文獻
第十五章 杭州灣南岸平原的海塘與時間序列土壤
第一節 杭州灣南岸姚北平原的海塘
第二節 時間序列土壤年齡的估計與剖麵采集
第三節 50~2000年水稻土和50~700年旱地土序列土壤的剖麵描述
參考文獻
第十六章 時間序列水稻土與早地土成土過程的比較
第一節 水稻土與旱地土的物理特性
第二節 水稻土與旱地土的物理化學特性
第三節 水稻土與旱地土的生物化學性質
第四節 水稻土發育“三階段模式”及灌溉稻作促進水稻土形成的機製
參考文獻
第十七章 時間序列水稻土的土壤質量
第一節 時間序列水稻土的土壤肥力質量
第二節 時間序列水稻土的土壤環境質量
第三節 時間序列水稻土的土壤健康質量
參考文獻
第十八章 時間序列水稻土的微生物學特性
第一節 水稻土和旱地土的微生物學性狀、微生物生物量與酶活性
第二節 不同利用年限水稻土主要微生物過程的強度
第三節 水稻土固氮、硝化反硝化微生物群落演變和功能基因多樣性
第四節 水稻土中氨氧化古菌群落和脂類生物標記物豐富度
參考文獻
第五篇 中國灌溉稻作農業的傳布
第十九章 陸上稻米之路
第一節 百越人南遷創“神州”,進入緬越泰印
第二節 百越人北上與賈湖人匯閤在黃淮下遊發展並嚮東北亞推進
第三節 長江中下遊經中原沿古絲綢之路嚮西域和中亞傳布
參考文獻
第二十章 海上稻米之路
第一節 徐福東渡
第二節 鄭和艦隊把稻作農業先進技術帶到東南亞和印度洋沿岸
第三節 “失聯”的鄭和麾下把水稻傳入美洲
參考文獻
前言/序言
考古學傢把從史前遺址中齣土的碳化稻粒,在土壤或陶片中發現的稻榖、稻殼、稻稈、稻葉,或從土壤中鑒定的一定數量的稻植矽體等作為確定該遺址或該地層曾有野生稻或古栽培稻、栽培稻生長的依據,繼而對所發現的稻粒(或稻殼)進行甄彆以確認究竟是野生稻、馴化古稻、古栽培稻、栽培稻還是粳稻(Japonica)、秈稻(Indic)等;並通過齣土的與稻作相關的用具、工具、食具等來探討當時稻作的發展階段。作為農業考古來說,這樣考察的內容和方法等無疑是正確和閤理的。社會科學傢是通過與稻作文化相關的傳說、民間故事和語言的沿革及民俗習慣等來考證稻作文化的起源與傳布的,當然也是符閤學科特點和特色的工作。經過考古部門近60年的發掘、研究、論證,其認為最早把野生稻馴化為古栽培稻的是長江中遊的江西萬年縣仙人洞與吊桶環遺址和湖南道縣玉蟾岩遺址等地的先民,是在距今1萬年前後完成的;對江西萬年縣吊桶環遺址土壤中發現的野生稻和古栽培稻植矽體比例演變的研究,證明從野生稻馴化為古栽培稻曾經曆瞭數韆年的時間。對長江下遊杭州灣兩岸河姆渡、跨湖橋、田螺山、羅傢角等距今7000年遺址中齣土的稻榖、小穗軸等特徵的研究,揭示齣小穗軸僅可分為粳稻型和野生稻型這兩類稻榖,沒有發現秈稻型小穗軸特徵的稻榖,錶明粳稻是栽培稻最初的演化方嚮,而秈稻則是後來粳稻與野生稻雜交後演化齣來的;浙江浦江縣上山遺址發現的1萬年左右的古栽培稻粒證明瞭上山也是原始稻的馴化地之一。1976年餘姚河姆渡遺址齣土的約120t稻榖、稻稈、稻葉的堆積,以及其他眾多與稻作有關的骨製和石製農具、炊飲和日常的陶器製品、榫卯結構的乾欄式建築、木槳等水上交通工具、紡織、畜禽養殖、原始的宗教與娛樂文化等證明這裏是潮汐灌溉水稻的發祥地。稻作的規模比較大、並有充足的餘糧,是造就當時最發達的手工業、最繁榮的經濟和最先進的文化藝術的河姆渡母係社會的物質基礎。
1992~1995年南京博物院、蘇州博物院的考古人員與日本考古學傢閤作在蘇州的草鞋山遺址發現瞭44塊馬傢浜文化時期的人為灌溉係統和灌溉稻田,2003~2004年蘇州博物院、南京博物院閤作在距草鞋山遺址6~7km的昆山綽墩遺址的5次發掘和由中國科學院南京土壤研究所、蘇州博物院、昆山文物保護所等閤作進行的第6次發掘,綽墩遺址共齣土瞭46塊也屬於馬傢浜時期的具有人為灌溉係統、灌溉工具的水稻田,草鞋山、綽墩地區是迄今國內外發現的時間最早、數量最多(共100塊)的史前灌溉稻田群。
2012年中國科學院上海生命科學分院、植物生理生態研究所、國傢基因研究中心等多部門與美國、日本等國的科學傢聯閤攻關,利用全世界的水稻DNA巨型數據庫、基因地圖進行瞭深入細緻的比較研究,確認全世界最早的亞洲栽培稻是在中國南部長江,珠江流域(湖南醴陽平原一江西萬年仙人洞)一帶馴化完成的,而且隻是粳稻(Japonica)這單一起源,秈稻(Indie)是中國長江.珠江中下遊發源的粳稻傳布至南方各地並與當地的野生稻雜交後纔逐漸形成齣現的。
泥土與文明的交織:中國稻作的韆年脈絡與土壤的智慧 自古以來,稻米便在中國這片古老的土地上扮演著舉足輕重的角色,它不僅是韆萬生靈賴以生存的食糧,更是中華農耕文明的脊梁,深深烙印在民族的文化基因之中。而支撐這偉大成就的,是數韆年來一代代先民辛勤耕耘的稻田,以及與稻田一同呼吸、一同生長的古老土壤。本書,正是對中國灌溉稻田起源與演變的一次深刻迴溯,更是對與這片土地脈搏共振的古今水稻土質量的一次細緻探尋。 溯源韆載:稻田的黎明與文明的曙光 中國灌溉稻田的起源,並非一蹴而就的偶然,而是先民們在長期觀察與實踐中,逐漸認識和利用水資源、改造自然環境的智慧結晶。在漫長的史前時期,當我們的祖先還徘徊在采集與狩獵的邊緣時,對自然水文的敏銳洞察,逐漸引導他們走嚮瞭馴化野生稻,並發展齣與水相伴的耕作方式。考古學的發現,如賈湖遺址齣土的炭化稻米,已經將中國稻作的曆史推嚮瞭九韆多年前。然而,最初的稻作,或許更多的是依賴天然的降水和河流泛濫,尚未形成真正意義上的“灌溉稻田”。 灌溉稻田的真正萌芽,與早期農業社會對水利的需求緊密相關。隨著人口的增長和聚落的形成,對穩定可靠的糧食産量需求日益迫切,這促使先民們開始主動地調節水源,修建簡易的溝渠、堤壩,將遠離水源的土地引入灌溉。這個過程是漫長而艱辛的,充滿瞭探索與試錯。早期可能隻是簡單的引水灌溉,或是利用山泉、溪流,隨著技術的進步,逐漸發展齣更為復雜的灌溉係統,如井渠、陂池等。這些早期的灌溉實踐,不僅是農業技術的飛躍,更是社會組織能力和智慧的體現,它標誌著人類開始主動地改造和駕馭自然,為文明的繁榮奠定瞭物質基礎。 演化之路:從粗放到精細,從局部到體係 隨著曆史的推進,中國的灌溉稻田體係也經曆著持續而深刻的演變。從史前時期的零星嘗試,到春鞦戰國時期諸子百傢爭鳴,思想的火花也激發瞭對農業生産的深入思考,諸如《管子》、《韓非子》等文獻中已可見對農田水利建設的論述,錶明水利已受到統治階層的重視。秦漢時期,統一的帝國體係為大型水利工程的建設提供瞭可能,都江堰、鄭國渠等偉大工程的誕生,便是這一時期水利發展成就的縮影。這些工程的齣現,不僅極大地提高瞭灌溉麵積和效率,更對後世的水利建設産生瞭深遠影響。 唐宋時期,伴隨著經濟的繁榮和人口的增長,稻作農業進入瞭一個新的發展階段。水稻品種不斷改良,耕作技術日益精細,灌溉技術也隨之進步。北方地區開始推廣更為成熟的灌溉渠道係統,南方地區則進一步完善瞭水網密布的農田水利設施。這一時期,對水資源的分配與管理也更加精細化,水利組織和製度逐漸成熟。元明清時期,中國傳統的稻作灌溉體係進一步鞏固和發展,水利工程的規模和技術水平都有瞭顯著提升,水稻生産成為支撐龐大人口的基本盤。同時,不同地區因地製宜,發展齣各具特色的灌溉模式,如梯田灌溉、圩田灌溉等,展現齣中華民族因地製宜、適應自然的卓越智慧。 然而,灌溉稻田的演變並非總是坦途。曆史上的王朝更迭、戰亂頻仍,都可能導緻水利設施的荒廢和農業生産的衰退。氣候變化、自然災害也給稻田的生存和發展帶來瞭挑戰。但無論何時,中國人對土地的依戀和對稻米的期盼,都驅動著他們不斷地修復、重建、創新,使得灌溉稻田的體係得以延續和發展,成為中華文明史上一道亮麗的風景綫。 大地深處的智慧:古今水稻土的質量密碼 與灌溉稻田的演變同步進行的,是對稻田土壤的深刻認知和精細管理。土壤,作為孕育生命的搖籃,其質量直接關係到稻米的産量和品質。本書將目光投嚮瞭與中國灌溉稻田體係緊密相連的“古今水稻土”。 “古今水稻土”的提齣,本身就蘊含著豐富的研究價值。它不僅僅是指古代和現代的水稻田,更是在時間的長河中,承載著不同農業生産方式、不同肥料投入、不同管理模式下形成的土壤。古代水稻土,可能承載著更純粹的自然演化過程,也可能經曆瞭傳統農耕中長期施用有機肥、輪作休耕等方式的滋養。這些土壤,或許擁有更豐富的生物多樣性,更復雜的微生物群落,其養分循環也遵循著更為自然的規律。而現代水稻土,則在工業化、集約化農業的影響下,經曆瞭化肥、農藥的廣泛使用,以及機械化耕作帶來的土壤結構變化。如何理解這些不同時期土壤的形成機製,評估其養分狀況、結構特性、生態功能,以及它們之間可能存在的傳承與斷裂,是研究的重要課題。 對水稻土質量的探尋,將從多個維度展開。首先是土壤的理化性質,如土壤質地、結構、有機質含量、pH值、陽離子交換量等,這些是土壤肥力的基礎。其次是土壤的養分狀況,包括氮、磷、鉀等常量元素,以及鋅、鐵、錳等微量元素的有效性,這些直接影響水稻的生長發育和産量。此外,土壤的生物學特性也日益受到重視,如土壤微生物群落結構與功能、土壤酶活性等,它們在養分循環、土壤健康方麵扮演著關鍵角色。 本書將嘗試通過考古發現的土壤樣本、曆史文獻的記載,以及現代土壤科學的分析方法,對古今水稻土的質量進行對比和分析。這不僅是為瞭還原曆史,更是為瞭從中汲取經驗,為當前和未來的稻作生産提供科學依據。例如,古老稻田土壤中可能蘊藏著未被充分發掘的抗逆基因或固氮菌群,這對於培育優質、抗性強的水稻新品種具有重要意義。同時,對現代稻田土壤質量的評估,也將有助於我們認識到過度利用帶來的挑戰,並尋求可持續的土壤管理策略。 跨越時空的對話:文化、科技與未來展望 中國灌溉稻田的起源與演變,以及古今水稻土質量的探究,並非單純的學術研究,它更是一場跨越時空的對話。這場對話,連接著先民們淳樸的智慧與我們當下的科技實力,連接著曆史的沉澱與未來的期許。 從古人的“順天而行”、“因地製宜”的農耕哲學,到現代科學的精準測量與模擬預測,我們看到的是人類對自然的認識不斷深化、對土地的利用方式不斷演進的過程。灌溉技術的進步,從簡單的溝渠引水到復雜的提灌係統、噴灌滴灌,再到智能化水肥一體化管理,都體現瞭科技對稻作生産的推動作用。而土壤質量的研究,也從經驗判斷走嚮瞭分子生物學、遙感監測等高科技手段,為我們提供瞭更精細、更全麵的認知。 然而,這場對話也提醒我們,在追求高效、高産的同時,不應忽視對土壤健康的保護。過度依賴化肥、農藥可能導緻土壤闆結、肥力下降、麵源汙染等問題,而這些問題,恰恰是與古老稻田土壤的質量形成鮮明對比的。因此,本書的研究成果,也希望能為當下稻作農業的可持續發展提供藉鑒。如何藉鑒古代有機耕作的經驗,結閤現代生物技術,修復和改良受損的土壤,提升土壤的生態功能,將是未來研究的重要方嚮。 總而言之,本書將帶領讀者踏上一段穿越曆史的旅程,從中國廣袤的稻田沃野齣發,追溯灌溉稻田的古老起源,體味其韆年演變的滄桑巨變,更將深入大地深處,傾聽古今水稻土訴說的質量密碼。這是一麯泥土與文明交織的壯麗史詩,是一部關於智慧、堅持與可持續發展的生動篇章,它不僅為我們揭示瞭中國稻作文明的深厚根基,更將為我們指引麵嚮未來的農業發展之路。