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植硅体量化统计新进展

  • 朱剑
  • 创建于 2016-04-30
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植硅体是植物细胞内或细胞外部沉积的含水非晶态二氧化硅颗粒,它结构稳定、易于保存,并且具有种属鉴定意义,在植物考古研究中扮演着极其重要的角色。对于考古样品中植硅体的准确鉴定以及不同样品中植硅体的提取方法一直受到许多学者的关注。中国科学院大学人文学院考古学与人类学系尚雪博士及课题组长期关注中国北方早期旱作农业研究,通过对我国河北、山西等地不同品种现生小米种子进行植硅体提取和统计研究,成功地将压点法应用到粟稃壳植硅体量化统计中。

该研究首次将压点法应用到植硅体量化统计中。压点法是地球环境研究中对沉积物中显微炭屑进行面积浓度统计的常用方法之一。粟稃壳植硅体在埋藏和实验室提取中往往破碎成大小不一的碎片,这些碎片与炭屑的形态非常接近。研究者利用压点法对提取得到的稃壳植硅体进行面积浓度(S1,cm2/g)统计,并与测量得到的粟稃壳单位表面积(S2,cm2/g)进行比较(图3)。由于粟具有鉴定意义的植硅体由种子稃壳的表皮细胞产生,覆盖于整个稃壳上,因此,每粒粟的稃壳表面积与所产生的稃壳植硅体面积应当是一致的。本研究中S1S2两者的数据同样非常接近,这一结果表明,压点法可以有效地对粟稃壳植硅体进行统计。

粟、黍是我国北方新石器时代最为重要的两种农作物,先民们在不同时期不同环境条件下,对上述两种作物存在不同的选择。种子浮选和植硅体提取是新石器时代粟作农业研究两种最为重要的植物考古学手段,然而,以往两种手段得到的粟、黍结果并没有很好地对应,甚至出现迥异的结果。其中一个可能的原因是,粟、黍植硅体由于埋藏和提取中的破碎,单纯使用原有的粒数统计方法可能造成浓度统计结果的误差。本研究成功将压点法应用在粟稃壳植硅体量化统计中,未来这一方法同样可以应用到黍植硅体的统计以及考古样品中粟、黍植硅体的统计,为旱作农业特征研究提供一种颇为有效的方法。

本研究工作得到了国家自然科学基金面上项目“渭河流域全新世农业活动及其对气候变化的响应”(项目编号:41471167)的资助。

该研究成果由国际SCI收录期刊Quaternary International在线发表。

文章链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1040618215301105

 

1 用于研究的六种现代小米种子形态

2 压点法统计粟粒稃壳植硅体流程简图

3 不同样品利用压点法与测量法统计植硅体面积数值直方图