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2021 , Vol. 76 >Issue 5: 1294 - 1313

DOI: https://doi.org/10.11821/dlxb202105018

资源利用与环境演变

青藏高原史前时期交流路线及其演变

  • 侯光良 , 1, 2 ,
  • 兰措卓玛 ,
  • 朱燕 1 ,
  • 庞龙辉 1
展开
  • 1.青海师范大学青海省自然地理与环境过程重点实验室,西宁 810008
  • 2.高原科学与可持续发展研究院,西宁 810008

侯光良(1972-), 男, 青海大通人, 教授, 博导, 中国地理学会会员(S110007894M), 主要从事环境演变与人类活动研究。E-mail:

收稿日期: 2019-03-04

  要求修回日期: 2020-12-22

  网络出版日期: 2021-07-25

基金资助

中国科学院战略性先导科技专项(XDA2004010101)

青海省高端创新人才千人计划(青人才字[2019]6号)

版权

版权所有，未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
收起

Communication route and its evolution on the Qinghai-Tibet Plateau during the prehistoric time

  • HOU Guangliang , 1, 2 ,
  • ZHU Yan 1 ,
  • PANG Longhui 1
Expand
  • 1. College of Geography, Key Laboratory of Physical Geography and Environmental Process, Qinghai Normal University, Xining 810008, China
  • 2. Academy of Plateau Science and Sustainability, Xining 810008, China

Received date: 2019-03-04

  Request revised date: 2020-12-22

  Online published: 2021-07-25

Supported by

The Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences(XDA2004010101)

Qinghai Province "Thousand Innovative Top Talents Plan"(青人才字[2019]6号)

Copyright

Copyright reserved © 2021
Fold

摘要

欧亚大陆史前文化交流是当前学术界研究的热点问题,尤其是“一带一路”的国家倡议提出后,青藏高原重要的地理位置确定了其在东西方文化交流中的重要地位。本文基于自然地理因子和不同时期遗址点,在最低成本的控制下实现节点间累积联结的方法,使用GIS（R语言）工具进行空间数值计算,将其结果作为史前时期（新石器—青铜时期)的交流路线。本文重建新石器时期路线27条,总距离约为6000 km;青铜时代30条,总距离约为7800 km。路线的形态由新石器时期的东北—东部—东南—西南边缘呈月牙形环绕发展至青铜时期的由边缘延伸至腹地呈网络化发展的趋势,这是由高原边缘的交流逐步演化成边缘—腹地的交流、并不断强化的表现。重建路线验证了由考古证据支持的农业、驯化动物、彩陶、青铜技术在高原的传播路线,并将其具体化。此外,明确了高原史前交流路线的发展和演变宏观上是受到气候变化的影响,同时受到种植农业技术、驯化动物的传入以及战争等多因素的综合影响。

关键词： 青藏高原; 交流路线; 史前; 空间数值模拟

本文引用格式

侯光良 , 兰措卓玛 , 朱燕 , 庞龙辉 . 青藏高原史前时期交流路线及其演变[J]. 地理学报, 2021 , 76(5) : 1294 -1313 . DOI: 10.11821/dlxb202105018

Abstract

Eurasia mainland cultural exchange has been at the center of the international concern, especially after the Belt and Road Initiative was proposed. The unique geographical location of the Qinghai-Tibet Plateau made it important to strengthen the cultural exchange between the East and the West. This paper uses natural geographical factors and cultural sites in various time periods as data sources, based on cyclic cumulative analysis of the lowest cost path-multipoint connectivity, and GIS spatial analysis (R language) to construct cultural exchange routes from the Neolithic to Bronze Age. We constructed 27 routes in the Neolithic Age with a total length of 6000 km and 30 routes in the Bronze Age with a total length of 7800 km. During the Neolithic Age, the cultural exchange routes mainly exhibited a crescent form along the Northeast-East-Southeast-Southwest margin. By the Bronze Age, the cultural exchange routes expanded to the hinterland in a net form, due to the development of cultural exchange between the settlements. The reconstructed route testified the dissemination path of colored pottery, millet, jade, sheep, wheat and bronze technology, and concretized these archaeologically conceptualized roads. In addition, this paper identified that evolution of the early plateau route was significantly influenced by climate, and also influenced by agricultural technology, introduction of domesticated livestock.

Key words： Qinghai-Tibet Plateau; communication route; prehistory; spatial numerical simulation

1 引言

跨大陆间史前物质传播和东西方文化交流成为科学界关注的热点[1,2,3,4],尤其是“一带一路”的国家倡议提出后,引发了国内外对交流路线的研究热潮[5]。青藏高原的自然环境严酷而恶劣,平均海拔4400 m左右[6],高山、湖泊、沟谷相间分布构成复杂地形,氧气稀薄,生物生产力低[7]。在这样的环境中,人类在全新世中晚期就已经在高原海拔3000 m以上的地区成功定居[8]。青藏高原是欧亚文明交汇的重要区域,地理位置十分重要,在东西方文明交汇中起到了重要的作用。人们普遍认为在高原严酷的自然环境下,史前很难形成交流路线,但研究者从考古证据的角度研究了史前的交流与贸易[9],提出了“彩陶之路”“玉石之路”“唐蕃古道”“茶马古道”“高原丝绸之路”等路线[10,11,12,13,14],这些路线的形成是人类在高原不断循环累积逐步扩张与交流的结果,并非一蹴而就。
同时,有学者利用现代地理信息技术手段还原了历史时期青藏高原人类交流的路线。兰措卓玛基于地理综合权重采用栅格计算方法,模拟青藏高原范围内的唐蕃古道[15],Michael基于重分类后的NDVI数据采用流量累积模型重建了亚洲中部的丝绸之路[16],这些研究为重建人类交流路线提供了新的思路和方法。在目前研究的成果中,并没有提供精度较高的具体路线,只是明确了高原存在交流路网[9]。本文利用史前遗址点和考古证据,结合GIS空间分析与R语言方法重建不同时代人类向高原扩张与交流的可能路线,并探讨其演化的驱动因素。

2 史前文化简介

史前时期的时间跨度是从旧石器—青铜时期,由于青藏高原的旧石器文化发现少,遗址点数量有限[17],所以本文只探讨新石器时代和青铜时代2个阶段,探讨其相同文化区内部和不同文化区之间的交流路线。

2.1 新石器时代

本文确定的新石器时期时间跨度为6—4 ka BP,文化类型包括青海省境内的仰韶文化类型、马家窑文化类型、宗日文化类型;西藏境内的卡若文化类型和藏北细石器文化类型;川西及滇北地区的同时期文化[18,19,20]（图1）。
图1 青藏高原新石器—青铜时代遗址分布

Fig. 1 Distributions of archaeological sites in Neolithic-Bronze Age

宗日文化主要分布在共和盆地的黄河上游及其支流沿岸[23]。卡若文化是以昌都卡若遗址为代表,分布在西藏东部高山峡谷地区的一支新石器时代晚期文化[19]。起源于黄河中下游的仰韶文化,是影响高原地区最早的新石器文化,主要分布在甘肃中西部和青海东部地区的洮河、大夏河和湟水河流域[21]。马家窑时期是人类在高原东北缘地区大规模扩张的重要时期[22],分布范围广泛,集中在黄河、湟水河等主要流域[26,27]。藏北细石器文化分布在高原腹地[24]。川西同时期文化主要分布在岷江上游,以营盘山遗址为代表[25]。滇北地区的新石器文化主要分布在支巴河流域,且分布稀少[26,27]。

2.2 青铜时代

本文确定的青铜时期时间跨度为4—2 ka BP,文化类型包括青海省境内的齐家、卡约、辛店、诺木洪、寺洼文化类型;西藏、川西和滇北地区同时期文化类型[18, 28]。由于齐家文化早于后期的辛店、卡约、诺木洪等文化,而且在分布上与辛店、卡约文化有较多重合,为保证同一时间框架下路线重建结果的准确性,本文将齐家文化遗址点从青铜时代中去除。
辛店文化主要分布在洮河、大夏河以及湟水河流域[29];卡约文化东起甘青交界处的黄河、湟水两岸,西至青海省海南州兴海县、同德县,北达青海省海北州大通河流域,南至青海省黄南州泽库县、河南县,在河湟谷地分布最为密集[30];诺木洪文化主要分布在青海省的西北部,以柴达木盆地东南的都兰县和乌兰县最为集中[31];寺洼文化分布在甘肃省洮河、大夏河流域[32]。西藏同时期的文化以拉萨曲贡遗址和日塘遗址为代表[33]。川西青铜文化受甘青地区青铜文化的影响,并保持了本土特色[34]。滇北地区的青铜文化遗址点集中分布在金沙江、澜沧江流域[35]。

3 数据与方法

3.1 数据来源

（1）地理因子数据。数据包括：国家地球系统科学数据共享服务平台（http://www.geodata.cn）提供的研究区边界[36]、中国科学院计算机网络信息中心国际科学数据镜像网站（http://www.gscloud.cn）的90 m分辨率的DEM数据、中国1∶25万河流分级数据集和中国1∶10万湖泊数据库、中国科学院资源环境科学数据中心的中国1∶100万植被类型空间分布数据（http://www.resdc.cn）。
（2）遗址点数据。通过矢量中国文物地图集得到新石器时期遗址点1040处,青铜时期遗址点2132处,共计3172个遗址点数据[28, 37-40]。

3.2 方法

遗址点是人类社会所处的自然环境、社会关系和经济技术水平的一个综合反映,是遗址点所处的自然和人文环境密切结合的产物[41,42],遗址点作为古代人类活动遗留下来的直接证据,同一时期的遗址点之间应存在密切的联系,各个遗址点间如要实现交流,需要固定的交流路线作为基础;反之交流路线通畅发达的区域,也是遗址点密集的区域。基于以上原因本研究利用遗址点数据,重建了史前人类交流路线。
本文以不同时期遗址点为点位,运用最低成本—多点间累计循环联通的方法,使用GIS和R语言进行最低成本路径计算,重建青藏高原史前文化区内和区间的交流路线。
3.2.1 节点间最低成本连通
（1）选择成本因子。人类文明的诞生、形成和发展受制于环境的影响。早期人类主要沿河居住[43],河谷是天然的交通线路;人类难以在海拔> 5500 m的区域长期生存[44],且难以在坡度> 70°地区行走[43],人类迁徙、活动会选择起伏度较低的平原和台地,尽可能避开起伏度较高的山地;人类生存无法离开丰富的动植物资源,特别是在储食条件差的史前时期。
综合以上分析,本文认为导致路线形成的成本因素是海拔、坡度、河流、起伏度和植被。成本数据与路线选择成反相关,成本数据越低则代表人更容易迁移活动,也就是说成为路径的可能性越大,所以本文的赋值原则是成本越高赋值越高,成本越低赋值越低。高海拔是人类向高原扩张的阻碍因素之一,空气中的氧气含量与海拔高度成负相关。当海拔为4500 m时,大气压近于海平面的1/2,人体会有明显的低氧反应,持续低氧会影响人类的活动和生产[41]。按照海拔越低成本就越低的原则赋值（表1）。
表1 自然因子分级赋值

Tab. 1 Classification and scores of natural factors

赋值 海拔(m) 坡度(°) 起伏度(m) 河流缓冲区(km) 植被
1 < 1600 < 5 < 30 5级, 0.5~5 km 温带禾草、杂类草草甸草原等
2 1600~2000 5~10 30~50 4级, 0.5~5 km 寒温带和温带山地针叶林、高寒草甸等
3 2000~2400 10~15 50~70 2级, 1~5 km 温带落叶灌丛等
4 2400~2800 15~20 70~150 1级, 1~5 km 温带针叶林、亚热带和热带山地针叶林、温带落叶小叶林等
5 2800~3200 20~25 150~300 4~5级, 5~10 km 亚热带针叶林、阔叶混交林、温带落叶阔叶林等
6 3200~3600 25~30 300~450 1~2级, 5~10 km 亚热带常绿阔叶林等
7 3600~4100 30~35 450~600 4~5级, 0.5 km 亚热带硬叶常绿阔叶林等
8 4100~4600 35~40 600~1000 2级, 1 km 热带雨林等
9 4600~5500 40~70 1000~2500 1级, 1 km 高山稀疏植被、矮半乔木和灌木荒漠、垫状矮半灌木高寒荒漠等
10 ≥ 5500 ≥ 70 ≥ 2500 无河流缓冲区分布和湖泊地区 高寒沼泽、沙漠、裸地、积雪地、盐土等

注：赋值级别为单一地理因子赋值指数。

河流是人类生存的必要因素之一,但在本研究区内,等级较高的干流河自东向西均为外流河,阻断了自北向南的交通,而且在文献中多有横渡黄河等大河艰难的记载。所以河流等级越高,渡河成本越高,反而是等级较低的4~5级河流,不仅利于渡河,而且取水方便。距河流10 km以外的地区取水困难,存在遗址点的可能性小。因此,利于生产生活的4级、5级河流赋值较低,而无河流分布区域和湖泊分布地区赋值最高。
史前人类的经济方式为狩猎—采集以及农牧业生产,这些均需要丰富的动植物资源来支撑。早期社会储食条件较差,所以人类尽可能在动植物资源丰富的区域活动,研究表明人类可食用的生物资源最丰富的地区为草原和森林交界的地带而非纯草原、纯森林或戈壁荒漠区域,所以相对较干旱的草原—森林交错带人类活动最为集中[45]。按照以上因素,适宜开展活动的温性森林草原赋值最低为1,不适宜开展人类交流的湖泊、沼泽等无植被地带赋值最高为10。
（2）构建成本函数。本文按照AHP层次分析法[46]将自然因子指数层次结构模型分成2个层次,第1层次是目标层O,旨在计算不同点位之间的成本数据指数;第2层次是准则层C,包括河流（R）、坡度（S）、起伏度（Q）、植被（V）和海拔（H）。利用这5个参数综合反映不同点位之间的成本状况。其次,依据各自然因子的重要性不同,构造判断矩阵（表2）,经计算CR = 0.0462 < 0.1,通过一致性检验。最终得到各因子权重,构建成本数据公式：
Cost = 0.348 R + 0.269 S + 0.199 H + 0.155 Q + 0.029 V
表2 O-C判断矩阵

Tab. 2 Judgment matrix of objectives-criteria (O-C)

O R S H Q V
R 1 2 2 2 8
S 1/2 1 2 2 9
H 1/2 1/2 1 2 8
Q 1/2 1/2 1/2 1 9
V 1/8 1/9 1/8 1/9 1
式中：Cost为成本,成本愈低,则代表人类行走的成本愈低,则愈易形成路线（图2）。
图2 自然因子赋值与成本数据

Fig. 2 Valuation of natural factors and cost data

（3）最低成本路径计算。最短路径计算是目前交通网络分析中最重要的研究方法[47],其原理是从一个或一组源点出发（起点）,到达另一个或一组源点（终点）的最短距离。本文将遗址点数据作为源点数据,将Cost作为成本,计算节点间的最低成本路线。
3.2.2 多点间累积循环联通 本文依次计算所有起点（遗址点）至终点（除起点之外的遗址点）间的最低成本路线。在具体计算过程中利用R语言执行循环计算。R统计分析语言有强大的统计分析和绘图技术,用于繁复的数据计算和图形处理[48,49],结合R语言可以解决GIS处理大量数据时的欠缺。
（1）成本距离计算：
D V i = d v 1 , d v 2 , d v 3 , … , d vi
式中：设V为某一文化区节点集,Vi为第i个节点,V-i为除i之外的节点,则D(Vi)为成本距离;dvi为节点集中以第i个节点为起点与其它任意点为终点,计算得到i个成本距离。
（2）成本路径计算。根据同一文化区遗址间存在内部交流以及不同文化区存在跨文化区交流的事实,分别计算文化区内部（式（3））和文化区间（式（4））的成本路径。具体的计算过程为：在式（2）的基础上,通过设定不同终点,并结合生成的成本距离栅格数据,实现成本路径计算。由于单次计算起点不唯一,故输出终点也不相同。假定起点为i,则文化区内部间需计算,除i点外,剩余遗址点至i点的成本路径;文化区间计算为另一文化区内全部遗址点至i点的成本路径。
P V i → V - i = p v 1 → p v - 1 , p v 2 → p v - 2 , … , p vi → p v - i
式中： p v 1 → p v - 1 是节点集V中以i为起点,到节点V-i的最低成本路径。
P ( V i → X ) = p v 1 → p x , p v 2 → p x , … , p vi → p x
式中： P ( V i → X ) 为累积计算结果集合;X为除V外的其他文化区的节点集合; p vi → p x 表示节点集V中以i为起点,对X中所有点的最低成本路径。
（3）重建结果提取。提取路线的原则是将计算结果求和,并定义其中总和在50%以上的结果为路线（图3、图4）,类似于人走多了就成了路。
图3 新石器时代最低成本—多点间联通累积循环过程图

Fig. 3 Minimum cost-multipoint interconnection cumulative cycle process diagram in the Neolithic Age

图4 青铜时代最低成本—多点间联通累积循环过程图

Fig. 4 Minimum cost-multipoint interconnection cumulative cycle process diagram in the Bronze Age

Roa d vi → v - i = ∑ P V i → V - i 2
Roa d vi → X = ∑ P ( V i → X ) 2
式中： Roa d vi → v - i 表示文化区内部的重建结果;式（6）表示文化区间的重建结果。

4 结果

本文将结果进行Strahler分级[50],主干路线为重合交汇的连续路线,主干路线上的分支为二级路线,以此类推为三级路线,本文仅对57条主干路线进行分析（表3）。
Tab. 3 Reconstructed results and region division during the Neolithic Age-Bronze Age
时代—
文化区		 名称 编号 途径河流/山脉 长度
(km)		 最低海拔
(m)		 最高海拔
(m)		 平均海拔(m) 最小坡度
(°)		 平均坡度
(°)
新石器时代
区内		 仰韶 YS 湟水河、黄河 196 1892 2994 2260.37 0.11 10.51
宗日 ZR 黄河、沙珠玉河 440 2212 4130 2918.71 0.00 5.61
马家窑 MJY 湟水河、沙珠玉河、隆务河、洮河支流、白龙江支流、大夏河支流 1098 1717 4331 2654.68 0.00 13.41
川西 CXX 岷江、白河、梭磨河、杂谷脑河、黑河支流 428 1958 5108 3501.59 0.00 17.97
滇北 DBX 支巴河 124 2061 4694 3395.29 1.22 24.78
西藏 XZX 雅鲁藏布江、高原湖泊区 2133 2914 6051 4514.91 0.00 4.48
新石器时代
区间		 甘青—川西 G-CX 甘南谷地 66 3245 3885 3512.48 0.00 6.61
滇北—川西 D-CX 雅砻河、硕曲河、定曲、大渡河支流、雅砻河、金沙江 979 1980 5103 3793.09 0.00 20.77
西藏—川西 X-CX 通天河、达曲 384 3232 5030 4028.34 0.00 7.26
西藏—滇北 X-DX 察隅河—桑曲—独龙江交汇河谷、澜沧江 279 1680 4790 3589.98 0.11 15.36
青铜时代
区内		 辛店 XD 湟水河 88 1846 2501 2135.76 0.11 9.79
卡约 KY 北川河、大通河、黄河、沙珠玉河 1170 1892 4141 2926.77 0.00 6.44
诺木洪 MNH 柴达木河、乌图美仁河、柴达木盆地东缘 805 2678 4494 3461.46 0.00 3.74
寺洼 SW 洮河、白龙江 283 1517 3814 2838.63 0.11 16.26
川西 CXQ 鲜水河、增曲、大金川河、川西西缘 794 1303 5189 3268.34 0.00 20.92
滇北 DBQ 澜沧江、金沙江支流 66 1927 4137 3131.08 0.24 25.41
西藏 XZQ 雅鲁藏布江、高原湖泊区 2627 3544 6036 4695.78 0.00 4.41
青铜时代
区间		 甘青—川西 G-CQ 黄河、雅砻江、洮河支流、黑河—白河间谷地 720 2338 5113 3675.61 0.00 6.74
滇北—川西 D-CQ 大渡河支流、雅砻江支流 465 1968 4922 3663.75 0.11 22.63
西藏—川西 X-CQ 澜沧江支流、金沙江支流、热曲河、扎曲河 599 2890 5159 4263.74 0.00 16.78
西藏—滇北 X-DQ 察隅河—桑曲—独龙江交汇河谷、澜沧江 212 1662 4755 3422.87 0.11 20.25

4.1 新石器时代重建结果

新石器时期重建文化区内部交流主干线20条,文化区间7条,共计27条,总距离约6000 km,主要集中在东北—东部边缘,西部路线少但是距离较长,东北—东部反之。
4.1.1 文化区内 高原东北部文化区（甘青文化区）的路线主要联结了区内黄河流域的交流,沿黄河—湟水河—沙珠玉河的路线,加强了黄河—湟水河谷地与共和盆地的交流,路线的平均海拔较低,为2655 m（图5）。在各文化区中,马家窑文化区的重建路线数量较多,呈现出东西走向联结湟水河谷地—黄河河谷,并集中分布在湟水河谷地的状态。川西文化区内的路线沟通了高原东北部与东南部横断山脉地区的新石器文化,重建路线沿着岷江、梭磨河、黑河以及白河流域,实现了大金川河流域与岷江流域之间的沟通,呈现“工”字型。
图5 新石器时期重建结果及分区

Fig. 5 Reconstructed results and region division during the Neolithic Age

高原东部（川西文化区）内的路线长度（低于140 km）和坡度（17.97°）均比东北部文化区的路线高。高原东南部（滇北文化区）内仅重建1条路线,该路线沿金沙江流域,南向深入至云南中南部。
高原西南—西部（西藏文化区）内的路线最长的是XZX1线,全长约为1700 km,是从拉萨河谷沿雅鲁藏布江一路延伸至高原西部的路线,海拔落差较大,但坡度较缓,平均坡度仅为6.03°。还有一些路线集中在高原的大湖区,如沿念青唐古拉山南麓向北延伸至高原腹地的XZX2线。由于该路线重建结果的最高海拔值已超过人类生存极限（> 5500 m）[44],人类进行路线选择的可能性较低。为验证重建结果数据的可行性,本文对路线中海拔> 5500 m的路线长度进行了计算,结果显示,该段路线只占总长度的0.3%,虽然人类长时间长距离在超高海拔行走的可能性较小,但是综合地形等因素考虑,短距离的行走也可以被考虑在内。
4.1.2 文化区间 文化区之间跨区的交流在区域文化发展中意义重大,所以虽然重建路线较区内的路线短,但是非常重要,路线主要沿主要的大江大河沟通了高原不同文化区之间的交流。从重建结果看,甘青文化区—川西文化区的交流是通过G-CX线实现的,路线海拔在3200~3900 m之间,起伏度小、坡度平缓。西藏文化区—川西文化区是由X-CX1和X-CX2线分别沿通天河、鲜水河实现。滇北文化区—川西文化区是由D-CX1和D-CX2沿金沙江与雅砻江的支流实现了2个文化区的交流,路线平均坡度较大,行走成本较高。西藏文化区—滇北文化区之间的交流是通过X-DX1和X-DX2分别沿澜沧江和察隅河实现了跨文化区的交流。

4.2 青铜时代重建结果

青铜时期重建文化区内路线19条,区间路线11条,共计30条,总距离约7800 km。路线分布广泛,但总体上集中在高原东北—东部—东南—西南,高原腹地路线较少（图6）。
图6 青铜时期重建结果及分区

Fig. 6 Reconstructed results and region division during the Bronze Age

4.2.1 文化区内 路线共19条,总长度为2345 km,其中卡约文化区内的路线数量占比大。高原东北部地区的卡约、辛店、寺洼各文化区内的路线在新石器时期路线的基础上整体向北迁移。路线还分布在柴达木盆地东缘、沿柴达木河和乌图美仁河流域。川西文化区内的路线沿鲜水河、增曲、大金川河、川西西缘沟通了雅砻江、金沙江、大金川河流域内及流域之间的交流。滇北文化区内的路线主要连接澜沧江流域和金沙江流域,其路线短且起伏度大,总距离为65 km的路线海拔落差最大为2177 m。高原腹地重建2条路线,东西向延伸至高原腹地,路线较长,但坡度较缓。
4.2.2 文化区间 甘青—川西文化区间是通过南北向的G-CQ1、G-CQ2、G-CQ3、G-CQ4路线沿洮河、黑河、白河等实现文化区间交流。滇北—川西文化区间的交流则通过D-CQ1和D-CQ2线沿大渡河和雅砻江河谷实现交流,路线坡度较大。西藏—川西文化区则通过X-CQ1、X-CQ2和X-CQ3线进行跨文化区交流。西藏—滇北文化间则通过X-DQ1和X-DQ2,沿察隅河、桑曲、独龙江及澜沧江实现交流,路线短小,坡度较大。

4.3 路线演变

史前人类向高原扩张过程中利用山谷、河谷进行迁徙,使其成为重要的通道[51,52]。新石器—青铜时期的路线重建结果显示,青铜时期文化区内的平均长度较新石器时期增加85 km,但文化区间的平均长度减少63 km,而且总距离增长了1700 km。这表明青铜时期文化区内部的交流要强于文化区间的交流,而新石器时期文化区间和文化区内之间的平均长度差别不大,区间略大于区内,表明文化区内外部的交流均较强。青铜时期路线总长度增加明显,路线密度提高,表明人类交流的范围扩大,活动进一步增强。
其次,路线的形态也发生变化,由新石器时期的东北—东部—东南—西南边缘呈月牙形环绕,发展至青铜时期由边缘延伸至腹地呈网络化发展的趋势,这一趋势伴随着路线的海拔从低向高逐步延伸。
重建结果还发现,新石器时期重建的XZX2路线在青铜时代消亡,原因可能与青铜时期人类的生业模式发生改变,从短频迁移的狩猎采集转变为相对固定的游牧业经济,人类对其路线的利用强度下降有关。这从另一个方面也验证了重建结果符合路线会随着人类对路线利用强弱而增强或消亡的客观规律。

5 讨论

虽然前人对早期青藏高原的路线已经进行了研究[53,54],但并没有分时段、分区对高原交流路线进行,本文在前人研究的基础上,利用不同时期的遗址点采用了R语言和ArcGIS相结合的多点累积方法模拟出了不同时期文化区间的交流路线以及文化区内部的交流路线。在重建结果方面,分时期的重建可以更加清晰的了解路线的产生以及演变的规律,多点累积的方法可以较为真实的描述出交流路线的形成是一个人类长期活动的结果,是时间成本的体现,避免了单次模拟结果所造成的路线偏差,保证了重建结果的可行性。

5.1 线路重建结果与考古文化、技术和农业传播的对应关系

“彩陶之路”以陕甘地区为基点向西扩张,是早期中国文化和西方文化相互交流之路,包括顺此通道中西方文化在家畜、宗教等诸多方面的交流。史前时期彩陶之路有明显的5次西渐,不仅是单一时间内形成的单一路线,而且是一个交流路网,早期的两次西渐奠定了路线的基本格局——大致可概括为以青藏高原为界的北道和南道[10, 55]（图7）。
图7 证据点传播时间与重建路线

Fig. 7 Time of evidence point dissemination and reconstruction route

北道：5.5 ka BP以渭河中下游地区为中心,西北向至青海东部的民和、互助、循化,以及甘肃古浪一带,以民和胡李家遗存[56]、阳洼坡遗存[57]为代表,5.0 ka BP后继续北向沿河西走廊长距离扩张,青海大通上孙家寨[58]等遗址就是这一时期扩张的直接证据。本文将重建结果与以上证据相结合,认为彩陶之路传播至高原东北缘后,在其内部主要通过ZR1、MJY1、MJY2线进行交流,实现了共和盆地、湟水谷地之间的沟通。路线重建结果与青藏高原北道以及南道北分支描述的走向及范围基本一致,侧面证明路线重建准确性较高。
南道：5.5 ka BP从渭河地区西南向至白龙江和岷江上游地区,以四川西北部茂县波西[59]、营盘山[25]等遗址为代表。通过对川西彩陶化学成分分析[34],认为川西彩陶经历了甘青地区外来输入的影响到本土制作的转变,结合重建结果本文认为川西地区的彩陶是通过G-CX1,实现从高原东北缘向川西扩散和影响的。
西藏昌都卡若地区的陶器遗存年代上限大致在5 ka BP,且具有与青海、川西马家窑文化相似的文化特征,学者认为可能是甘青和川西马家窑文化共同西向推进的结果[55],这一推进的路线与重建结果中的G-CX1和X-CX2线一致。克什米尔地区的布尔扎霍姆文化发现类似卡若文化的遗存,是受高原文化沿雅鲁藏布江和跨喜马拉雅山的影响[60],对应重建结果,本文推测卡若文化沿雅鲁藏布江向西传播是通过XZX1线实现的。彩陶文化进入青铜时期后,除诺木洪文化扩展至柴达木盆地外[61],其主要分布区域并无显著扩张,这一事实也与本文的重建结果相符。
西北地区的石棺葬始见于黄河上游的宗日遗址（图7）。至少在马家窑文化时期,石棺葬文化的传播主要集中于甘青地区,虽然川西地区受马家窑文化影响深刻,但并未发现这一文化。本文认为石棺葬文化在宗日文化区内的交流,是通过ZR1、ZR2和ZR3实现的,马家窑文化之后,石棺葬才以共和盆地为中心向其四周扩散。
青铜时期石棺葬文化出现范围扩大到青海湖北部的刚察县以及甘南临潭县等地[62],自甘肃南部经川西北折向西南存在一条长达数千年的历史大道,此通道的出现与川西北石棺葬的起源和传播有着密切的关系。川西地区首次发现石棺葬于茂县营盘山地区,属于早期寺洼文化风格,学者认为是甘南地区的人类向地广人稀的岷江上游寻求发展空间的结果[62],根据本文的重建结果推测甘南人群沿岷江地区经CXQ3线一路南向至川西北。
之后,石棺葬这一文化特质相继传入四川境内的青衣江、大渡河、雅砻江一带,进而持续影响到西南地区的广阔丘陵山地,并沿着南北向的河谷传播到金沙江上游、滇西北、黔中和黔中南等地[63]。传播至滇西北地区的石棺葬文化与重建的仲尼—邓波线（D-CQ1）、榆林—宁郎线（D-CQ2）重合较好;且与川西—西藏区间的交流路线——金沙江沿线的面达—德登线（X-CQ1）及热曲河沿线的相皮—金沙线（X-CQ2）的重建结果相一致。石棺葬在西藏地区主要分布于藏东一带的昌都和林芝等地[28],与本文在雅鲁藏布江流域重建的路线（XZQ1）较为一致。总体上看,重建路线与学者研究的石棺葬传播方向及范围大体相当,同时为石棺葬的传播提供了更为精确具体的路线。
伴随着交流水平的不断提高,交流物质的多元化,路线更趋于复杂化。学者们提出了同位素视角下的粟黍西渐之路,勾画出了丝绸之路之前的东西交流通道,并进一步强调了粟黍传播对史前西域、中亚、北亚、欧洲等地古代人群和社会的重要影响。粟黍西渐路线主要经由黄河流域、河西走廊、天山山脉一路西传至新疆、中亚、西伯利亚以及欧洲等地[64]。粟黍在5.5 ka BP后,从关中和陇东地区西向传播至青藏高原东北缘,主要集中在湟水谷地[8]。化隆县安达其哈遗址和仰韶文化时期的胡李家遗址均发现粟黍遗存[65],总体上看,粟黍农业在马家窑文化时期的传播分为4个时期[66]。结合以上的证据,高原东北缘的农业种植是通过MJY1、MJY2、MJY3和MJY4线以湟水流域为中心向黄河、湟水河上游扩展。目前动物考古和羊骨古DNA分析表明,驯化的羊在5.6—4 ka BP从西亚地区传入中国西北地区[67],并在青海民和核桃庄墓地马家窑类型墓葬（5.3—4.6 ka BP）出土了完整羊骨架[68],齐家文化晚期至青铜文化中晚期,羊骨在动物遗存中的比例逐渐上升,在青藏高原东北部尤为明显,成为最重要的家养动物,从侧面对路线进行了佐证。
川西的粟黍农业出现在5 ka BP之后,主要的遗址点以营盘山为代表[69]（图6）,西藏昌都县的卡若遗址出土的粟黍遗存（4.7—4.3 ka BP）,其测年结果明显晚于甘青—川西等地[70],其扩散路线与G-CX、X-CX2相符。
3.5 ka BP后,麦类作物最先传播至柴达木盆地边缘的都兰、青海湖盆地北部的刚察县,进而传入互助县、乐都县等地[8, 71]。大麦因其耐高寒环境的特性,取代粟黍成为该地区史前人类利用的最重要的农作物[72],并促使人类永久定居到青藏高原高海拔地区[8]。麦类作物沿青藏高原东缘继续向南传播至云南和高原腹地的河谷地带,在这些地区的多个青铜时代遗址中同时出土了麦类和粟黍作物遗存[73]。结合以上证据,本文重建的高原东北缘至川西的路线表明,粟黍—石棺葬的传播路线与青铜时期的麦类—驯化动物传播的路线一致,传播至西藏以及滇北的路线与青铜时期的X-CQ1、X-CQ2、D-CQ1和D-CQ2的路线相符。目前,一些重要发现进一步证明早期青藏高原交流的繁盛,西藏阿里故如甲木墓地发现的茶叶,经检测其年代在1.8 ka BP左右,比文献记载茶叶在唐代传入西藏要早得多[74],这些交流路线从另一方面验证了本文重建的早期路线存在的可能。
“玉石之路”是早期沟通中西贸易和文化交流的重要通道,中国的玉文化发源于距今七八千年前的新石器时代,玉石在青藏高原地区同样占据重要的贸易地位。而且玉石传播是一个双向互动的过程,加工成品的玉礼器是从中原传播至黄土高原并一直向西达青藏高原;而玉石原料则是自新疆和田、甘肃酒泉马鬃山等地从西部运往东部地区,其南线分支是通过经柴达木盆地边缘以及河西走廊进入青海东部境内的“青海道”在青藏高原内部扩张,这些遗址集中发现于河湟谷地,以民和喇家、广河齐家坪遗址为代表[11],本文的计算结果认为玉石原料的传播依赖于洪水—黑马河线（KY2）、甘都—切吉线（KY3）在河湟地区进行传播,这与“青海道”的范围及走向大体一致。西藏西部紧邻的斯瓦特河谷洛伊班史前墓葬中也曾经发现过一件玉珠,但整个南亚次大陆史前遗址中均不见玉器[9],本文认为西藏地区的玉石传播路线是通过沿雅鲁藏布江进行交流的结果。通过以上的分析,高原早期路线的发展有从最初的人口迁移,逐渐发展为具有不同文化特征的技术、生产资料的交流和传播,并在传播物质文明的同时渗透了如宗教、艺术等精神文化的要素[75];不仅如此,早期路线也从最初的单一交流发展为双向的交流路线。

5.2 路线演变的影响因素

5.2.1 新石器时代气候变化、农业发展和人口扩张对路线形成的影响 董歌洞石笋氧同位素曲线显示,6 ka BP 之后亚洲季风衰弱[76],植被退化,传统的狩猎采集经济受到挑战,但粟黍农业得到了快速发展[77],粟黍喜温耐旱,生长积温应大于10 ℃[78],而满足这一条件的区域只能是高原边缘的低海拔河谷地带。农业生产技术的提高促使人口增加,为了占据更大的开垦空间,农业人群开始搜索高原宜农的区域,模拟路线集中分布在高原边缘河谷区域,正好适宜粟黍农业的生长。同时高原广大不适宜农业生产的区域依然活跃着少量的狩猎采集者,他们虽然与低海拔河谷农业种植者存在交流,但十分有限,导致高海拔腹地只出现极少路线。
5.2.2 青铜时代气候变化、农业传播等因素对交流路线的影响 青藏高原在4.5 ka BP 之后,温度明显下降[79,80];青海湖夏季风指数[81],达连海年均降水量记录[82]指示此时气候干冷,同期错愕湖TOC含量[83]、TsoMoriri 湖的年平均降水量均达到全新世最低值[84]。逐步恶化的气候,致使粟黍农业区域减少,产量低下,但此时欧亚大陆跨大陆交流来的驯化动物和麦类作物进入青藏高原[71, 85],喜凉耐寒的麦类作物适应高海拔[86],从而扩展了高原农业的种植空间,导致青铜时期的路线由边缘向高海拔腹地扩张,腹地出现较多路线。同时战争也是促成路线增多的一个重要原因,崛起的秦国为开疆拓土,迫使西戎与羌人向高原东南部迁徙,而战争导致的民族迁徙则一直持续到汉朝[87]。

6 结论

本文基于自然地理因子和不同时期遗址点为数据源,采用最低成本控制下的节点间循环联结的方法,使用GIS（R语言）工具进行空间数值计算,将其结果作为史前时期（新石器—青铜时期)的交流路线。重建新石器时期路线27条,总距离约为6000 km;青铜时代30条,总距离约为7800 km。
重建路线的形态由新石器时期的东北—东部—东南—西南边缘呈月牙形环绕发展至青铜时期的由边缘延伸至腹地呈网络化发展的趋势,这是由高原边缘的交流逐步演化成边缘与腹地交流,并不断强化的表现。重建路线验证了由考古证据支持的农业、驯化动物、彩陶、青铜技术在高原的传播路线,并将其具体化,进一步表明史前路线在东西方文化交流中发挥了重要的作用。气候环境的代用指标显示青藏高原的气候变化与路线的发展演变息息相关,进一步证明高原早期路线的演变是气候变化、技术革新、人口增加、战争频发等因素综合影响的结果。

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