Postantique土壤作为土地利用信息的来源:一个案例研究古希腊农业面积的北部黑海海岸

文摘

集约农业发展的影响的大草原北部黑海海岸,保护遗迹的发现postantique农业景观元素的古老土地利用基础设施是极其罕见的。这些是唯一保存古希腊Tarkhankut半岛土地部门制度(克里米亚半岛西北部),这是研究使用的土壤科学和生物形态的分析方法。本文探索古老的土地利用方式,以重建原始参数的土地部门系统,以及农业技术工作。postantique农业景观,一个集成geoarchaeological方法,包括GIS和遥感方法,研究微地貌和土壤registrograms攷虑,pedochronological约会技巧,和物理化学,地球化学,生物形态的土壤分析开发和测试。soil-geomorphological重建表明,希腊土地部门系统包括一个4.5 - -4.9米宽的狭长地带接壤4.1宽-4.7米(底部)和c。0.2米高的墙和c。2米宽15厘米深沟,控制地表径流和侵蚀。古老的斜率农业与现代农业实践的。地表径流和土壤侵蚀控制的集水区域划分成狭窄的情节,在耕地上的边界是由简单的结构与浅战壕(低墙)。土壤采样在这些结构的生物形态的分析表明,在古代,这些泥土墙不是培养。的保守性质的研究保存在pedomemory postagrogenic土壤提供了宝贵的农业技术中使用的证据的古地理条件4^th和3^{理查德·道金斯}公元前世纪。

1。介绍

地质考古学作为一个综合疗法利用各种学科,包括pedoarchaeology或考古土壤学(archaeopedology) [1- - - - - -3]。这种合成的土壤科学和考古学有价值地丰富知识的两个分支。palaeopedology的集成和地质考古学不仅允许重建古环境在全新世(4- - - - - -6),但也补充土壤的研究开发在考古的表面(7),以及古代景观的研究(农业、住宅等)8- - - - - -10]。

geoarchaeological,特别是pedoarchaeological研究古代遗址算得上在过去几十年的出版物11- - - - - -13)和其他人,而研究古代agrolandscapes及其土壤数量明显减少(8,14- - - - - -21]。部分原因是由于这一事实古老的土地和他们的部门墙是考古的对象,因此,最终的研究通常缺乏时间参考点。

萨莱的研究、Urbicus Hyginus和其他古代作家保存在收藏开场的传奇通知我们关于罗马土地测量和管理实践22- - - - - -24]。然而,对于早期的希腊土地管理在黑海海岸北部的草原地带,我们的知识更有限,主要是基于间接证据。

现代遥感技术和访问不同季节和分辨率的卫星图像已经明显先进的古代土地利用的研究。经过许多世纪的农业活动,古老的土地部门系统的痕迹,包括那些建立在黑海海岸北部希腊殖民过程中并没有完全消失,仍然可以发现在卫星图像和地形。边界线的地球或石头标志着古代土地的限制,令人不安的地形单调的草原。古老的道路在微地貌的变化让他们也可识别在postagrogenic风景25]。

与其他地区的北部黑海地区,西方克里米亚拥有异常保存完好的古典农业景观,尤其是Herakleian半岛的古城Chersonesos [26- - - - - -34)和Tarkhankut半岛的部分地区大面积仍然没有被现代耕作的痕迹古老的土地使用和管理(9,27,29日,32,35- - - - - -38]。古老的土地部门的痕迹也被显示在克里米亚半岛东部,在农村地区的欧洲Bosporos [39,40]。

Tarkhankut半岛,一个广泛的痕迹正交可辨别的土地部门系统档案航拍照片上出现无数的平行和垂直的黑色线条,划定土地测量420×250 - 255 (c。10.5 - -10.70公顷)(41]。虽然Shcheglov [26,35)将这些痕迹希腊时期,仍然需要确定他们的年表。

在土壤一般来说是一个重要的变化在全新世自然环境,土壤,经历了长期的农业加载保存这些活动的记录在他们的物理化学和生物地球化学性质(或pedomemory),揭示土壤agrogenic进化的机制(42,43]。土壤的框架概念的记忆和感知的土壤和土壤覆盖特定航空公司关于进化的信息和生物圈的相互作用,岩石圈,人类社会就是一个重要的里程碑在土壤学的发展44]。土壤记录或proxi-indicators是当地土壤形成因素相互作用的结果。形成原位、土壤记录每个点具有高空间分辨率的地球表面45]。

已经证明,自然和人为影响下传统农业土壤肥力参数[留下印迹8,46,47]。古老的部门墙和沟渠的土壤覆盖,作为土地部门系统的元素,也是农业景观的重要文物。转换低于地块内的土壤,土壤等系列的部门墙特别丰富,包含信息的创造,以及古代农业实践。

特定的植物物种的生物形态,沉积在土壤中,也证明重建植被的变化的一个重要来源和土壤演化[48]。自从第一次就业的植物岩研究的考古遗址49- - - - - -52),出现了许多新的方法论的方法,拓宽生物形态的分析的可能性(53- - - - - -61年),和其他人。摘要分析在土壤中的应用研究已经显示出它的效率为当地土壤重构进化和推导时间尺度景观发展(52,62年]。

采用多学科方法和部署各种pedoarchaeological方法,包括soil-genetic约会技巧,以及物理化学、生物地球化学、休耕的土壤和生物形态的分析,本文旨在(i)重建的原始参数土地部门结构和他们的年表,(ii)古老的农业技术,获得新的数据和(iii)重建西方克里米亚的土地使用条件的4^th和3^{理查德·道金斯}世纪ВС。

2。方法

2.1。研究区和历史背景

除了前苏联时代,最密集的农业土地的使用在克里米亚半岛西北部与从第二季度4^th世纪到公元前2世纪中期在这一领域的控制下的古城Tauric Chersonesos [63年,64年]。虽然这部分克里米亚最出名的是它的正交土地部门系统,空间也揭示了一些非线性的痕迹图像划分在chora(古希腊城市的农村地区)Kerkinitis,西方现代黑海边上举行。Kerkinitis显示在该地区考古发掘以来没有土地部门的痕迹,它已被认为城市附近的土地被分成若干低土质泥浆通过墙壁或浅战壕现在消失([38),р。34)。

在过去的四十年里,古老的土地除系统的研究基于高分辨率卫星图像主要特征拓扑和线性测量的单位就业。三种主要类型的土地部门系统被识别包括(1)定期(正交),(2)不规则,和(3)所谓的“长字段。“航拍照片上的功能,解释为土地部门的痕迹和现代领域的边界常常做一致但仍看不见的地形。因此,研究古老的休耕土地agrogenic微地貌,可以发现只在一些农业地区积极使用在古代,尤其重要。在土地的内部结构,包括其长轴的取向也定义了耕作方向,地貌因子(长度和斜坡的坡度,以及敞口)和土壤条件决定作物专业化发挥了重要作用。

在第二个一半的4^th通过早期3世纪^{理查德·道金斯}公元前世纪,海滨平原的西部Tarkhankut半岛最密集和发达地区,形成了遥远的一部分choraChersonesos。这一时期,休耕的土地管理系统类似于19日^th世纪,假设6到8年的连续耕作与随后的放弃或3-8-year耕作之后,懒懒的地位年,有人建议(38,63年,65年]。古老的土地的痕迹,以及农业的发现工具和烧焦的不同作物的种子,现在农业为主导的经济部门。主要栽培品种choraChersonesos包括小麦,大麦,葡萄树,初3^{理查德·道金斯}公元前世纪,冬天的种植谷物可能是练习(66年]。

古地理数据(10)表明,在4^th和3^{理查德·道金斯}公元前几百年,该地区的气候比现在更潮湿。干草原沿海地区的现代气候的特点是相当低的每年316毫米的降水和蒸发/降水指数为2.6。上升的太阳活动的有利气候条件,从希腊最低(c。2350个基点)的时代,导致草原土壤的有效繁殖[67年]。自然和气候条件在4^th初3^{理查德·道金斯}公元前世纪大约一样在最后三分之一的19所示^th世纪1930年代,当种植大麦和冬季农业种植小麦为主(38]。

土地部门的两个典型品种在古代定居点的西北部克里米亚,即。,theorthogonal (Tyumen 2) and “long field” types (Settlement S11–029 and Dzhangul) demonstrate the preferences in the choice of natural conditions for agriculture (Table1)。

表中的数据1证明在所有三个研究地点,有条件发展的侵蚀,特别是明显救援的值函数(LS)流域第一个分隔墙的斜率。计算这些值,根据(68年),表明,斜坡的峡谷和解s11 - 029位于最高侵蚀的风险。这个网站还提供最好的保存古代agrolandscape详细解释了研究它的决定。

s11 - 029地块的保存完好的部门墙位于长达5.25公里的SE Karadzha结算(4^thc。BC-1^圣)(图c。广告1)。这也形成了遥远的一部分choraChersonesos,但Karadzha不同,是短暂的(4^th初期3^{理查德·道金斯}c。公元前)。汇水区域包括一个缓坡的高度41 - 88米海拔分隔西峡谷的支流(图1(c))。

根据1874 - 1929年数据的Tarkhankut灯塔气象台5公里远离网站s11 - 029,这一地区的年降水量达292毫米,与夏季和秋季降水总量的57%。53年的观察,每日最高降水量61毫米(48)与夏季降雨有关。因此,土壤侵蚀和峡谷的形成条件仍然存在,但是在古代,这些过程可能是更为严重的农业发展的斜坡上。气候的4^th公元前世纪更潮湿,尽管在4^th和3^{理查德·道金斯}几个世纪以来,它开始改变对更干旱的条件(69年,70年]。

峡谷的土地情节占据了左边坡,面对北部和西北部。约广场计划,措施258×286米,占地7.37公顷。整个区域被划分为11个包裹。耕作后的方向的部门墙,即。,西向东。所表示的土壤是肥沃的钙质黑钙土,它具有以下简介:Аd:主,А:8至21;阿瑟:21-33;B: 33-54厘米。深度的58 - 63厘米,白色的颗粒石灰石萨尔马提亚人出现在概要文件。根据探地雷达的调查,石灰石基岩位于1.7米的深度。在其西部土地的事实情节由开槽分隔和东区,石灰石接近表面防止苏联时代农业活动。 Thus, after a short period of development in ancient times, it remained in the fallow regime with the varying intensity of pasture load.

休耕土地的植被(图1(a), S2)是由草本植物和草与羽毛的患病率草(大针capillata Poa bulbosa,羊茅valesiaca的参与艾taurica, Plantago生长状况,Phlomis tuberosa)。在现场,在一个面积1 m²,12种高等植物与植物覆盖的95%(5月)。香港现在是用于中度放牧羊群。草中存在两种类型的羽毛草(大针capillata和大针lessingiana)表示一个低程度的牧场题外话(71年]。

在草原地区,水分是phytoproductivity的限制因素。因此,顶部的部门墙作为less-humidified部分覆盖更多的旱生植物(艾taurica Willd),相比南部凹陷的基地(图2(一个))。

当前microlandscape差异的研究对象:相当低的部门墙暴露剥蚀;土壤干燥,植被的高层更xerophilic(艾草之间不在墙上)。虽然屏蔽墙从径流、土壤中的情节接受额外的水分沿着部门墙,而茂密的植被拦截沉积物由水下斜坡。

2.2。土壤采样技术

休耕土地的geoarchaeological研究,结合遥感技术,促进了识别postantique agrolandscapes。使用GIS,古老的土地部门制度的痕迹识别卫星图像叠加在地形图上。地形,大地测量和土壤registrograms与详细的视野固定允许捕获在c。20米长截面所有相关土壤变化,比较它们与参考部分外的阴谋。

土地部门系统的微形貌进行了研究使用全站仪Topcon gm - 105。救援功能(LS)是使用摩根的公式计算68年]: 在哪里l边坡长度(m)和吗年代斜率是梯度(%)。

在古老的地块,横截面穿墙R2, R3、R4,以及之间的墙(S18部分S2和美国),(数据1(一)和1(c))。此外,11公里的东北结算s11 - 029,在一个类似的土地部门制度目前在休耕制度但最近种植,我们研究了土壤的一个部门墙内(R5)和图(S5)。现场s11 - 029,样本被沿着土壤生物形态的分析配置文件顶部的墙(R2 (F3))和内部的阴谋(S2 (F2))。土层的厚度(34厘米)的样品生物形态的分析,对应的腐殖质层(+ AB = 33厘米)的地块内的古老的农舍附近(FS,图1(b))。

描述的形态学参数的墙壁,Lisetskii的数据,包含他的地貌形式的古代遗迹的研究结果农业景观在克里米亚半岛的休耕土地,使用(72年]。微地貌和土壤覆盖的参数在古代土地部门结构是聚集在一个特殊的数据库(72年]。土壤采样休耕的土地是在地平线上进行的一个0-15 (17)cm层。样品从每个网站由三个次级样本进行了研究。母岩的地球化学特征,取样深度的60 - 70厘米,被要求计算系数的微量元素积累能力。

约会考古遗址的pedochronological方法是基于数学模型的依赖性的发展不可逆转的土壤特性,特别是chronofunction的腐殖质层厚度(A + AB)时间变化量(73年]。新形成的土壤的pedochronological交友的方法7补充了土壤化学分析。

2.3。土壤实验室分析

执行的主要分析方法是根据标准方法(74年]的活性复杂物理研究所土壤学化学和生物问题,俄罗斯科学院Pushchino。土壤的化学分析包括以下标准程序:C_org内容Tyurin的方法(K氧化有机物质的一个解决方案₂Cr₂O₇在硫酸);有限公司₂在碳酸盐acidometry;рH (H₂O)电位法(酸度计缝匠肌基本米PB-11);可用的P₂O₅(mg·公斤⁻¹Machigin)的方法(分光光度计整合- 1200),和K₂火焰光度计O。总凯氏氮(N)估计的过程。腐殖质的组分析(胡敏酸(HA)和富里酸(FA))进行了使用由Ponomareva和Plotnikova Tyurin的方法修改74年]。测定阳离子交换量(CEC)使用EDTA-Na钙质土壤进行₂。16金属及其氧化物浓度(8 8宏元素和微量元素)在土壤是由技术测量金属的质量分数和氧化物粉末样品使用光谱仪(Spectroscan Max-GV)。土壤被描述使用孟塞尔颜色体系(75年]。

生物地球化学指标休耕土地的草原地带建立了(76年),在本研究中采用。最有益的土壤指标选择使用变异系数的阈值(V≥10%)。残积层系数(K_e)使用修改后的计算公式提出了刘et al。77年]:K_e=艾尔₂O₃曹/ (MnO + + K₂O +分别以+ Na₂O)。一个有用的潜在土壤肥力指数(FI)的比率基本阳离子元素,钙、镁、硅和总磷,即。曹,FI =(+分别以+ 10·P₂O₅)/ SiO₂(78年]。流动性因素是评估使用公式:K_米= (Na₂O + K₂O +分别以+锌)/ SiO₂。肖(79年)提出了微量元素积累系数来计算算术平均数的土壤中微量元素的关系(S)的母岩(P)。我们用这个系数的修改(K_年代)作为几何平均值微量元素组的S / P(镍、锌、锰、铅、铜、有限公司,Si, P和K)。“浸出系数”的β,这是比计算β=b土壤(在地平线n)/b的岩石,b= (K₂O +钠₂O) /铝₂O₃(80年),被用来评估agrogenic土壤转换的程度和持续时间。土壤质量综合评估(平方)考虑10元素的内容(%)(钙、钾、硅、镁、锰、铝、铁、镍、铜、锌),使用几何平均的公式。

对于生物形态的分析,使用标准的样品处理技术(54,62年]。土壤样本40 g为此目的而选择治疗30%解决H₂O₂和重液(CdI的水溶液中₂和吻₂比重为2.3),然后离心10分钟。浮动生物形态是用蒸馏水洗净,再次离心。其余部分与甘油稀释,和1毫米³获得样本检测的光学显微镜的放大250 - 350 x。

3所示。结果与讨论

3.1。地貌和水文条件的土地使用

s11 - 029地块位于左边的无名峡谷,占领它起伏的边坡暴露于北北西。1945米长(从分水岭到峡谷的深泓线)和800米宽(新生石灰岩露头的小水沟流入峡谷)。的部门墙占领的下部斜率和峡谷的方向。土壤是Rendzic leptosol (skeletic),很浅的上部边坡位于残积层或石灰石基石,但收益在植物根部厚度对其底部达到63 - 70 cm的深度。

瓦墙的方向垂直于主梯度的斜率允许控制地表径流。除了主墙情节分为c。46米宽领域,许多内部墙壁将这些字段分成两个小包裹的大致相等的尺寸已确定(表2)。实际测量的平均值的宽度狭窄的领域达到22 - 23.5大致对应于一个大油田46米宽度的一半。中提供的数据表2表明这两个参数之间的差异在统计上微不足道( )。这一事实在56 - 63厘米的深度测试坑挖下的一个主要墙壁显示石灰石岩石(图2 (b))表明,在施工之前,未来的轴部系统可能是用石头。

部门系统的正交和不规则的计划,交叉的墙向内吸收的水包裹。的土地情节s11 - 029,没有这么长的横向壁垒在字段的迹象已确定。这条件washoff过程和降雨径流的分布沿边界墙和影响土壤形成过程在公元前3世纪时,字段被废弃。

在坡耕作条件,字段的排列沿高程线执行成为可能沿着峡谷的耕作。这样的安排也是有效的径流和washoff控制,正如我们看到的,是在古代。条件的干草原南部,拦截降雨径流促进“干燥”没有灌溉改良。在农业气候条件,-和NE-SW定位播种行是最有效的,提供最高产量(10]。

在复杂地形条件下的阴谋s11 - 029(情节大小:234×286米;坡在其下部梯度:2.45°(4.27%)、纵向和横向倾向),古代农民未能有效控制径流在狭窄的领域,尽管内部墙的方向的取向密切关注高程线。这是证明由保存完好的城墙的一部分分割的沟已经发展了几十年的古代农业(图1(b))。这沟穿越西部的土地情节和有一个1645米的长度。

尽管一些古代气候不确定性仍然存在,毫无疑问,水土流失一定是活跃甚至在半干旱的条件。这也是现代地区降雨模式建议的栽培植物的生长季节。根据53年以来的观察记录,每月降水量最大值,主要是由于erosion-dangerous淋浴下雨,夏天证明:120和117毫米在6月和7月,分别,而最高每日8月份降水记录(61毫米)。

3.2。土地部门结构Postantique风景

尽管侵蚀和堆积过程变得明显在大规模的层面,侵蚀是观察microslopes和顶部的部门墙,而沉积物积累往往是在附近的schallow战壕,可以这一地貌复合侵蚀microcatena。结果hypsographical趋势三个泥墙检查情节s11 - 029(图2 (c))揭示了以下一系列现代救援缩微过程对边坡的基础:(1)浅,大约2米宽沟;(2)9 - 12厘米高的墙,再低的一边倾斜;(3)深度抑郁症就在墙后面。

邻近的墙壁R2和R4属于同一救济mesoform区分他们从R3,沟壁R2切断的延续。明显缩短,低于其他墙壁,和它的形象,以及其周边的海沟,更明显,其较低的梯度斜率(图1.2 - -1.5倍2 (c))。救援条件,然而,弄清楚那堵墙R3不可能在现代和更早的年龄,与最初的土地部门的时间。其他研究墙(R2和R4)及其斜坡类似物可能是新的网站农业开发的过程中。

同生剥蚀过程的影响和成土作用反映在土壤覆盖registrograms,土壤中获得部分通过该部门墙。R2的表面微地貌测量显示当前总宽度的整个结构概要(墙和沟)达9.6米,宽3.7米的墙本身(底部),16 - 17厘米高。重建的原始参数的墙壁使用soil-morphological方法表明,人为地干扰的宽度(墙和沟)达4.5 - -4.9米;墙的宽度(底部)4.1 - -4.7 m和它的高度不超过0.20米。

registrograms反映土壤形态异质性的部分将通过该部门墙可以确定在土地耕作的特性,这是几乎不可能通过其他方法来建立。与水平运动员看来,希腊弓ard遍布古代用于种植。土壤registrogram表明腐殖质层的深度上墙占平均51厘米(从45到57厘米),而在墙外只有41厘米(从38 - 44厘米)。考虑到极端值,腐殖质层厚度的差异在这两点达到19厘米。建设的部门墙,从c。腐殖质物质4.5米宽带钢的南面墙上使用。这个操作导致浅槽前墙(现代深度:15厘米),调节降雨径流和防止水土流失。很难说这个解决方案是否故意,但是从全球的角度看,现代农业在干旱地区的实践,这种实践的土地管理应当被视为一个自然的解决方案(81年]。

多年来,墙上已经失去了原来的形状,但他们的腐殖质概要是不断发展。虽然土地部门系统,就像堡垒和其他的结构,是考古的对象,他们的时间表可以确定使用pedochronological约会技术(7]。pedochronological约会,加上早期希腊陶器的表面发现了在该地区的农舍,强烈建议解决s11 - 029和土地部门系统属于同一时期和上半年不复存在的3^{理查德·道金斯}公元前世纪(图1(b), FS)。条件下,个别层被带到一个平衡密度为1.15 t m³腐殖质层的深度,总(А+АВ)内的土地情节达346毫米,使用pedochronological方法,约会的7),对应于一个2240年的时代。一个存储池包含4^th公元前世纪陶器被发现在墙R3表示,然而,分工的土地发生不同时的建立定居点,但在一些以后,在最后三分之一的4^th公元前世纪。土地利用必须持续不超过半个世纪,公元前270年左右,在西北农村定居点克里米亚灭亡(65年,82年,83年]。这个区域没有被种植以来,基于土壤和基因数据集(见部分3.3),它可以安全地定义为postantique休耕的土地。

3.3。物理化学和生物地球化学土壤指标Postantique风景

中提供的数据表3显示显著差异在土壤属性样本在部门内墙壁和字段。这是首先反映在含量较低C_org在土壤内的领域,这是由于dehumification造成的农业活动。与此同时,在地平线上一个,这些土壤腐殖质展示一个更好质量的比率(反映在CH /СF)和高度的浓缩氮(C / N = 5 - 7),而在土壤上墙的一部分,这些值中、低。领域内的土壤,就像处女土壤,较低的可交换的基地,而土壤在墙上。考虑单个数据样本,没有统计总数之间的关系和不稳定处女土壤和土壤中磷的墙壁可以建立(表3)。这些磷酸盐形式之间的积极关系在休耕的土壤使得它们成为相对独立的群体,特别是如果地平线的数据分别考虑。没有交换钾的含量的差异显示。

这将是最正确的比较对象附近,例如,R2和S2,相距只有10米。postantique休耕土地的土壤(S2)分隔墙附近R2是钙质和中等肥沃的黑土以下形态结构:Аd(主/厘米);А(8至21厘米);АВ(33节厘米);В(33 - 65厘米);ВС_Са。上17厘米代表恢复postagrogenic地平线是统一的颜色和结构但钙质,包含1.5倍1.4倍不稳定磷比底层的地平线。同时,贫穷在腐殖质(13%)和不稳定的钾(34%)(表3)。因此,尽管长时间的土壤肥力再生,耕作活动的影响不完全闭塞。类似的比较新形成的土壤和底层(埋)腐殖质层的分隔墙显示以下休耕土地的根本区别:上部的土壤剖面更肥沃的所有参数;磷2.1倍,1.4倍的钾,腐殖质的1.2倍,所以更多的钙质。这表明,在古代,部门墙没有种植。

研究区域的土壤富含钙氧化,这是反映在СО浓度的增加₂碳酸盐(表3)。在这样的条件下,当土壤的解决方案有一个medium-alkaline反应(рH = 8.1 - -8.6),化学元素的迁移是很困难的。土壤不同程度的人为改变不同浓度的大部分钙和硅氧化物,以及微量元素等有限公司镍、铜、锌、锶、铅和铬(表4)。最有益的生物地球化学指标从初始数据(表中选择4)根据变异系数值(V≥10%)显示差异上古代领域和视野内的土壤在部门墙(表5)。

上地平线休耕土壤的生物地球化学特征主要是由化学元素,如钙、钠、钾、铝、铁、镁、锰、锌,以及微量元素积累的内容,生态元素,和一些重金属。是合理的,包括上面的公式计算的元素地球化学关系和系数使用稳定的元素在基本成土过程的诊断76年]。

比较土壤内的字段和R2上墙,墙的土壤取样20-51 cm的深度从表面和从未经历过agrogenic活动和侵蚀的影响已经被用来作为参考点。根据比率(曹+分别)/₂O₃特别是(K₂O +钠₂O) /铝₂O₃在这样的深度,土壤更容易比上覆0-20 cm层化学风化作用。系数的比较K_年代表明土壤地平线(0-20厘米)的关系20-51 cm层较差的化学元素(K_年代1.01)比旧的耕地土壤(地平线上相对较低):K_年代(S2): 1.03K_年代S18(美国):1.08。这是一个清楚地表明,水土流失和土壤发生的特点,由于xerophilic phytocenoses,影响了土壤在这个位置。

它已被证明74年立即]3厘米厚层上方和下方之间的边界的下部新成立的腐殖质层和底层的腐殖化的上部材料明显不同的氮和有机质的含量;他们在腐殖质的定性成分也不同。比较新形成的土壤(0-21厘米)和humus-containing埋层(33-36厘米)在墙顶上R2(表3)显示显著差异:地平线的墙比埋土壤更肥沃的所有参数。这一事实也提示结论,在古代,部门墙没有种植。

休耕土地的不同年龄之间的差异(S18 S2,美国)和S5反映在潜在土壤肥力指数(FI) [78年]。比较这个指数显示墙R2和墙R5之间的显著差异,这沟被切断,保留了原始的属性上地平线,即。以后,不是新的。在这两种情况下,人为土壤扰动的终止是最好的反映在氧化钙含量。分析系数的值K年代,这反映了九个化学元素的积累与母岩,显示的休耕土地土壤损失一些微量元素。这是由于生物清除作物和最佳的Co浓度下降,铅、锌、锰、铜(降序)。的不可分割的质量评估(平方),休耕的土壤和土壤的墙壁是相似的。postantique休耕土地的一个视野(S18 S2,美国),特别是休耕的土地,种植在古代和现代(S5),具有洗脱系数值低于土壤的墙壁(1.9低3倍)。这反映了更积极的浸出的碳酸钙和盐(与地球化学稳定的硅)作为土壤耕作的效果。同样也建议通过浸出系数的值(β)[80年),这是氧化钠和钾的损失与氧化铝。的系数来判断β值、相对差异的程度agrogenic转换的字段和土壤之间的墙壁可以估计为18%。的K_米参数,它不同于K_e在不稳定的构成元素,表明,由于栽培,postantique休耕的土地仍有17%在上部土层更高程度的浸出。

水侵蚀的农业活动现场S2 (F2)占其土壤的以下属性:增加的碳酸盐层0 17厘米厘米17 - 21层区间相比(7.7%),高硅含量和颗粒的大小> 0.01毫米(14%),因此,< 0.005毫米的颗粒的含量低于(11%)。粒度分布的变化反映在总成分的土壤和耐腐蚀性(84年]。

相比墙R2的土壤(20-51厘米)的深度,土壤地平线(0 17厘米)的字段S2 (F2)方面明显逊色于九个化学元素的总含量用于计算K_年代系数,特别是锰、铬、铅、和公司(排名顺序)。这可以解释为选择性生物去除和部分通过淋溶作用过程。总和的元素硅、钙、铝、铁、锰、P和K, postagrogenic地平线的耕地土壤不如处女地的土地部门16%的时间。

3.4。生物形态的土壤和土地使用条件的分析的4^th和3^{理查德·道金斯}世纪ВС

土壤的S2 (F2)的特点是一个相当均匀分布几乎所有组织的生物形态的概要文件(从0到34厘米)(表6)。这不是典型的原始土壤的生物形态有明显峰值的地平线,明显降低了。为植物岩尤其如此,表皮痕迹,花粉。除了埋土,最后两种类型的生物形态不应深的表面。

长期的耕作导致耕作,即。,a layer of compacted soil that accumulates dust particles that can migrate down the profile when being turbated. This layer is characterized by accumulation of phytoliths, which are carried by water through the soil pores. In this case (Table6在植物岩),略有增加6 - 9厘米,12 - 17 cm层已被观察到。值得注意的是,所有植物岩剖面S2 (F2)被腐蚀,这表明他们古老的起源。假设该领域被应用在不同的时间和不同的深度,创建了几个耕作锅。黑海北部海岸的古典时期,土地被牛了蝴蝶结ard驱动(38]。因此,一次走刀耕作影响上部土层。甚至更晚,在18岁^th-19年^th世纪西欧和东欧,耕作是肤浅的。在乌克兰草原,耕作地平线的深度是16厘米甚至在1935 - 1940。值得注意的是,在整个休耕的土壤剖面,只有12 - 17 cm层包含大量arid-flora植物岩。这也是这一层,底层层厘米)17 - 21(区间,青蒿植物岩含量最高(21%)。植物岩只是偶尔发现比21厘米(表7领域),显然是将最大深度。然而,沉积物可以添加额外的3 - 6厘米,当前土壤剖面的总厚度。生物形态的分布沿剖面(表6)表明,耕作土壤上15厘米。深处postantique休耕的概要描述推翻了表层土壤做可能对应于两层生物形态的分布:从3到9厘米,从12到21厘米。从生物形态的类型,他们形成于相似的气候条件,但较低的生物形态层对应于更干旱的条件。这是由这一事实表示两层含有大量植物岩的双子叶杂草,草地,草原草,于与12日至21日以及苔藓举行cm层显示更大份额的艾和杂草物种的缺失。植物岩的发现也表明,没有肥料如肥料、灰,或湖泊沉积物通常在该地区使用,,例如,Kerkinitis附近的土地上,被添加到土壤(38]。

作为古代postagrogenic有些意想不到的风景,我们注意到在我们的样本的松柏类植物岩的存在。当然,这并不表明针叶树的增长直接在土地上的阴谋,但这种树的分支机构必须从附近的进一步使用带来了古老的农民。松柏类植物岩的已确定的休耕的土壤深处的6 - 9,9 - 12,厘米层17 - 21和区间明显turbat耕作,以及土壤的分隔墙在0 - 3的深处,12 - 17,3 - 6厘米17 - 21和区间,在降序)(从15到2%。此外,少量的植物岩(3 - 8%)草的森林栖息地被发现的土壤深处的分隔墙12-26和0 - 3厘米。目前,没有针叶林Tarkhankut半岛,但可用的证据显示他们的存在在较早时期,到公元一世纪(26,63年]。最多的植物岩的针叶树(18%)被发现在土壤灰一个考古的10^th公元前世纪附近Chernomorskoe (s11 - 022)进行结算。因此,发现的松柏类植物岩postantique农业景观应考虑残遗形式。

建立一个分隔墙导致土壤剖面的反演,上层土壤层用于建设必须形成墙的基础。生物形态在土壤剖面的分析R2 (F3)也表明,部门墙没有耕种,但可能,而被用于叠加一些覆盖材料,如松柏树枝,芦苇草,草,等。期间农业在这个区域,部门墙可能是偶尔更新,就是明证少量的谷类植物岩(4 - 6%),进入墙与土壤的最层(划分厘米)来自相邻的字段。另外,这些植物岩可能来自墙上的秸秆堆放。

针叶树的树枝,芦苇草茎,野生大麻(大麻)(或小荨麻(荨麻属))可能作为覆盖材料有可能进入领域的土壤栽培。根据斯特拉博(7.3.18),当地的葡萄树覆盖着地球,这也是一个典型的实践从19世纪晚期在该地区^th世纪。谷物的稻草显然没有被用于此目的,作为植物岩被发现只有在样本R2 (F3)(在cm层划分的4 - 6%)。示例S2 (F2)揭示植物岩常见的芦苇草(芦苇南极光在9 - 12 cm土层)(7%)。这一事实需要考虑一起找到相同的硅藻土层。硅藻也证实在3 - 6 cm层。因为植物岩芦苇草不是记录在上面层9厘米,可以肯定地说,他们来到了层由于培养9 - 12厘米。还支持这一假设的事实从墙上土样,只记录在最外层组织的0 - 3厘米(15%)。目前,芦苇草,club-rush和海棒状硬化根(Schoenoplectus lacustris和芦苇maritimus)仍然可以发现在该地区巨大的沟壑流入下游的盐湖(85年]。

在古代,目前,西北克里米亚半岛的比其他地区更加干旱(80年]。理论上,硅藻和海绵骨针和灌溉领域相关。然而,考虑到缺乏淡水的来源和具体地形浅土壤碳酸盐,似乎不太可能,可能是灌溉的土地问题。这显然是指示土壤剖面的分隔墙显示层的硅藻的存在0 - 3厘米和海绵骨针层3 - 6厘米。同时,发现保存完好的硅藻和海绵骨针证明在休耕土壤深度的3 - 6厘米,9 - 12厘米。同一层的9 - 12厘米也产生了植物岩的芦苇草,使得这两种类型的生物形态有可能进入土壤和湖泊沉积物。最近的位置芦苇草仍然可以发现在自然条件下是河口湖(Karadzha)(1.36公里²)坐落3公里。

这一事实概要S2 (F2)地块s11 - 029产生任何谷类植物岩表明非粮食作物的生产,如葡萄栽培或豆类。一般豆科作物种植葡萄树之间行包括扁豆和苦涩的野豌豆(野豌豆属ervilia(l)Willd)。通常用作饲料或绿色肥料和证明在考古记录的区域([65年],p . 308)。

花粉和孢子的最大数量的postantique休耕土壤最外层组织已经记录在0 - 3厘米。他们也相当均匀分布在下层3厘米指向耕作活动。提出的同样也发现根的植物遗骸和表皮痕迹在经历cm的深度,这将是不寻常的原状土壤剖面。在解释这些发现,一个人也不能排除的可能影响synlithogenetic成土作用,包括一个周期上的细粒度沉积物沉积土壤表面。将土壤沉积物的沉积是证实了其粒度测定法。postagrogenic地平线休耕的土壤(0 17厘米)与下部的地平线А厘米)17 - 21(区间的低密度土壤固相(2.35 vs 2.43 g·厘米³)、粘土含量的增加(2.8%;粒径< 0.001毫米)和淤泥/砂(> 0.01毫米)(13.8%),而指向降雨径流带来的材料。土壤侵蚀脆弱的地形条件讨论了部分3.1。

墙壁的表层土壤R2 (F3)包含5-50粒花粉和孢子层只有在3 - 6厘米,偶尔在0 - 3厘米和16厘米层。在后一种情况下,它是古代埋表土花粉。表皮层的痕迹量的0 - 3厘米,估计是中小3 - 6厘米,分别。同样的模式也和月16厘米第21到26层的特征。顶面埋的存在是由表皮痕迹和花粉的分布沿墙的简介:随着层sod 0 - 6厘米,他们记录16厘米,深度之间有一层无菌土壤。考虑到重建的部门墙高度达c。20厘米,16厘米的深度必须对应于表层土埋。

微生物群落和soil-mesofauna鸡蛋的发现,以及粪化石和菌丝,在土壤postantique休耕的土地证明其更高的生物活性,而土壤的墙壁(表7)。

处女地的表层土(0 - 3厘米)(表7F5),旧的休耕(S2)而言是相当类似的生物形态的内容,除了花粉和孢子的数量,在处女地低。这是解释为圣母土壤采样站点的条件(F5)位于600米从黑海海岸与一个活跃的风况(年平均风速为5.4米⁻¹和的天数15 +的风速米·年代⁻¹总计39)。值得注意的是,表皮的痕迹,这是很好的休闲地标记和新鲜植物的相对较大的碎片进入土壤后,发现只有在long-fallow土壤表层土(0 - 3厘米)和下面,12厘米的深度。虽然这些土壤中的草原草地植物岩相当类似,long-fallow土壤显示草甸草地植物岩和低量的双子叶草本植物(24%)。部门墙调节地表径流,创造更有利的条件,水分储存在地块内包裹,这反过来,可能导致休闲地区meadow-like植被的形成。

在当代存在的森林草地植物岩干草原条件只能解释为他们的残遗原反射更多的潮湿气候在过去,这也证实了的古地理数据4^th通过2^nd/ 1^圣公元前世纪(69年]。的分隔墙,这种类型的植物岩存在于表层土(0 - 3厘米)和第16 - 26页cm的深度,以及,在小批量层16厘米。此外,森林植物也证明在网站F4 turbat层,其最大数量被记录在公元前280 - 270年的背景下农村解决Kelsheikh 1 (F8)。

一个有趣的分布是观察到样本F4(一个废弃的花园,里面有厚厚的草覆盖)。它取得了比其他任何植物岩土壤样本从当前农业土地和包含大量腐蚀植物岩森林的草本植物(8%)必须比别人。这可能是一个影响的深耕和土壤转移低的视野。

冬小麦播种的表层土(0 - 3厘米)字段(F7)透露大片段的表皮痕迹和相当大的烧焦的碎屑颗粒,可能是由于燃烧的碎秸。这个示例中的成分是接近一个废弃的葡萄园(F6),而只有一个更大的不同(2.6倍)艾。等量的艾在postantique休耕土地的土壤(12-21 cm层)和分隔墙(11-26厘米层)。如上所示,一个重点地区气候变化的同时,农业活动的增强在这一领域的第三季度4^th公元前世纪或在4^th和3^{理查德·道金斯}世纪。

因此,生物形态的分析的一部分geoarchaeological研究古代agrolandscapes潜力具有重要的重建古地理条件和古老的农业技术。

4所示。结论

由于其稀缺性和支离破碎的人物、文学来源是帮不上什么忙学习古老的土地管理和农业技术进化在黑海地区。然而,使用geoarchaeological和pedoarchaeological方法给出了一个有价值的洞察古人的农业实践中不断变化的气候条件。黑海北部地区geoarchaeological数组技术用于研究古老的土地部门和管理系统,在空中和卫星图像和验证发现了地形的复杂性取决于研究的目标。这项研究表明这种方法的信息功能,集GIS、卫星导航和空间技术、微地貌和土壤registrograms攷虑的研究,物理化学、地球化学、microbiomorphic土壤分析。我们同意作者86年)确定一个具有档案作为一种特殊类型,正如其他资料(腐殖质、碳酸盐、质地等)发展在整个土壤寿命,记录在它的定性和定量特征环境的变化、土壤形成因素,或人为的影响。进一步研究postantique agrolandscapes北部黑海地区的方向可以移动gis制图agrolandscape条件以外的“长字段,即。、土地部门系统的正交和不规则的计划。这将有助于识别常见和具体特征在古代农民的方法建立农业基础设施。土壤成土作用模型“土壤”(postagrogenic土地,土地部门墙,坟墓,等等),还有一个需要发展的一个特殊chronofunction + AB视野的厚度的变化取决于时间。古代postagrogenic景观的保护,包括土壤和植被,未来一代的学者是一个重要的任务,还针对新兴技术在土壤遗传研究。这涉及到需要最具代表性的铭文postantique agrolandscapes特别保护的国家或区域列表历史和景观区域。目前,尽管第二大草原的风险越来越大的被耕过,没有在克里米亚地区,有这样的一个状态。long-fallow土壤应刻有“土壤红书”,包含有价值的信息在土壤系统的agrogenic转换及其随后的复原。

数据可用性

我们的主要数据表中给出伴随的文本。这个数据集字段和实验室研究的结果。此前并没有发表,可以用来验证本文中给出的结论。

的利益冲突

作者声明没有利益冲突方面的出版。

确认

报告的研究是由俄罗斯基础研究基金会资助(批准号18-00-00562)。摘要分析地理研究所的支持下,俄罗斯科学院(没有国家项目。0148-2019-0006)。

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