北纬50°以北遗址的欧洲旧石器时代晚期古生态与考古数据集

《Scientific Data》：The European Upper Palaeolithic Palaeoecological and Archaeological Dataset for sites north of 50°N

　　

北纬50°以北遗址的欧洲旧石器时代晚期古生态与考古数据集（EUPPAD）系统收集了北纬50°以北欧洲旧石器时代晚期遗址的古生态和考古数据。该数据集跨越约47,000–14,000 cal BP（校正后的距今），整合了遗址、石制品组合、动物群、植物群和背景记录，以支持在显著气候波动期间人类-环境相互作用的荟萃分析。EUPPAD涵盖了八个主要旧石器时代晚期技术复合体（technocomplexes），包括Lincombian-Ranisian-Jerzmanowician（LRJ）、Aurignacian、Gravettian、Epigravettian、LGM-forieren、Magdalenian、Hamburgian和Creswellian。数据通过广泛的文献综述和已发表数据集汇编，并辅以实地记录。每条条目包含详细的背景、人工制品和古生态变量，支持对定居模式、资源开发以及对格陵兰间冰段（Greenland Interstadials）和冰段（Stadials）适应的多样化和细致研究。FAIR（可查找、可访问、可互操作、可重用）数据原则确保了开放访问和互操作性。EUPPAD是一个综合资源，促进了关于晚更新世气候以及生态变异性和人类适应的跨学科研究。

### 研究背景与问题

末次冰期期间，北纬50°以北的欧洲位于芬诺斯堪的亚冰盖与不列颠-爱尔兰冰盖南缘附近，直接暴露于冰缘过程，包括冰川进退、冰湖溃决洪水、海平面变化和严重永久冻土。该区域景观在冷期以干冷风成沙漠-草原为主，间冰期则出现周期性淹没的低地（如多格兰德），对人群流动性和资源分布产生深远影响。北纬50°以北作为气候敏感区，对微小气候振荡尤为脆弱，导致显著的人口波动、反复的废弃与再殖民事件，以及人类与动物群落的强大适应压力。然而，现有研究缺乏一个系统化、标准化的数据整合平台，使得跨区域、跨时段的古生态与考古数据难以被有效整合用于人类-环境互动的定量分析。为此，研究人员在“北方气候变化与早期人类（CCEHN）”项目框架下，创建了欧洲旧石器时代晚期古生态与考古数据集（EUPPAD），旨在填补这一空白。该数据集遵循FAIR数据原则，提供开放获取与互操作性，发表在《Scientific Data》期刊上。

### 关键方法

研究人员采用了以下主要技术方法：1) 文献综述与实地记录：通过广泛检索已发表文献和已出版数据集，并补充实地挖掘记录（如Abri Stendel XVIII、Friedrichsdorf-Seulberg等遗址），收集遗址信息。2) 放射性碳测年筛选：遵循Pedersen等（2022）的协议，仅保留来自修改后动物遗存或可靠地层（如篝火）的测年数据，以排除不可靠日期。3) 站点排名：基于¹⁴C测年数据和发掘证据，将遗址分为A至E五个等级，以反映数据质量差异。样本队列覆盖英国、法国北部、荷兰、比利时、德国北部、丹麦、波兰、瑞典南部、立陶宛和捷克北部共803个遗址。

### 研究结果

**Folder structure（文件夹结构）**：研究人员将数据集组织为多个CSV文件，包括主文件“euppad_complete”以及按类别分开的文件（如人工制品、石器原料、宏观动物群、微观动物群、鸟类、鱼类、软体动物、两栖动物、木炭/花粉），另有放射性碳测年文件“euppad_radiocarbon_dates_all”和“euppad_radiocarbon_dates_selected”。所有文件均包含EUPPAD_id和遗址名称，便于跨表链接与二次平台（如R或GIS）的数据传输。参考文献存储在Zotero群组中，并附有Word文件。通过这种结构，研究人员实现了数据的系统化组织与可访问性。

**Metadata（元数据）**：元数据涵盖通用信息（EUPPAD_id、遗址名称、行政区划、参考文献）、空间信息（WGS 84坐标及坐标精度1=精确/2=近似/3=边缘）、年代归属（技术复合体与¹⁴C测年）、背景信息（土壤类型、发掘日期、遗址类型1=洞穴/2=岩厦/3=露天遗址）。对于信息存在但缺乏精确细节的情况，使用二进制TRUE或FALSE；无法获取信息则标注NA。通过设计这套元数据，研究人员确保了每个遗址位置的空间、年代与基础背景信息的标准化记录。

**Handling of typological and ecological parameters（类型学与生态参数处理）**：对于石制品，分类为毛坯（5类）和工具（22类），并记录所有雕刻器为“burins”（因类型学变迁难以重分类）。骨尖数量也被收集。石器原料（52种）记录用于未来流动性重建。对于古生态参数（538个变量），动物群按宏观动物（>2kg）、微观动物（<2kg）、鸟类、鱼类、软体动物、两栖动物细分，并记录标本数（NISP）和最小个体数（MNI）。植物证据按花粉或木炭分类。采用TRUE表示存在但数量未知，NA表示无信息，FALSE仅用于已发掘遗址的石器原料（表示不存在），而对动物群避免使用FALSE（因无法排除保存问题）。对于已灭绝物种，使用“TIME”标记（如Hamburgian文化中的洞穴熊Ursus spelaeus）。通过这样的分类系统，研究人员最大程度保留了数据的可解释性，同时避免误判。

**Handling of radiocarbon dates（放射性碳测年处理）**：从123个遗址收集了579个¹⁴C测年数据，并通过原始文献和二次文献交叉验证。严格筛选仅保留来自人类修改动物遗存或人工堆积物（如篝火）的测年数据，排除地层不明确或不可靠的日期。最终在“euppad_radiocarbon_dates_selected”表中，对每个遗址保留标准偏差最小的测年数据（通常为最新预处理结果）。通过这一严谨的筛选协议，研究人员确保了测年数据的可靠性。

**Technical Validation（技术验证）**：研究人员引入了基于¹⁴C测年与发掘证据的站点排名指数：等级A最可靠（有多个可靠¹⁴C数据并有系统发掘），等级E最不可靠（地表采集品，背景信息少）。建议在后续分析建模中采用此排名以校正数据质量差异。通过此验证方法，研究人员为不同数据质量的遗址提供了使用指南。

**Perspective on data usage（数据使用视角）**：研究人员展望数据集可用于多种探索性和推理性分析，包括回归模型（LM/GLM/GLMM）、多元排序分析以及基于放射性碳测年的贝叶斯年代模型，用于研究空间、时间和分类尺度上的丰度、出现及群落组成模式。

### 讨论与结论

讨论部分强调，EUPPAD数据集虽涵盖150余年研究历程的遗址，数据质量参差不齐，但通过标准化分类、严格测年筛选和站点排名，最大程度保障了数据的可用性与可靠性。未来计划进行时间（加入末次冰期末期）和空间（扩展到北纬50°以南）的扩展，并开发R包以便快速访问与整合。研究结论部分指出，EUPPAD是一个综合性资源，促进了关于晚更新世气候、生态变异性以及人类适应的跨学科研究。