几种禾本科植物淀粉粒形态比较及其考古学意义

对5种禾本科植物种子中的淀粉粒（包括粟、黍、青狗尾草、高粱及薏苡等）进行了形态学观察和描述,结合颗粒长度的测量和统计学分析,建立了区分这些作物淀粉粒的一般方法。结果显示,粟和黍的淀粉粒以多边形居多,比例分别为75％和96％;青狗尾草中的淀粉粒以圆形为主;高粱和薏苡的淀粉粒形态具有较高的多样性。表现在消光臂上,高粱淀粉粒的消光臂呈现弯曲特征,而其他4种作物淀粉粒的消光臂则较为平直。在颗粒的长度分布上,粟淀粉粒为2.77～18.40μm,黍淀粉粒为3.93～12.85μm,青狗尾草淀粉粒为 2.19～11.90μm,高粱淀粉粒为4.11～30.30μm,薏苡淀粉粒为 5.48～25.44μm。研究表明,粟、黍、青狗尾草、高粱及薏苡等5种禾本科植物的淀粉粒形态特征存在相似性,但是也有差异。综合运用二维形状、脐点位置、表面特征、消光臂特征及长度等多种指标,可以对这几种作物的淀粉粒进行一定程度的区分。这一研究结果可用于辅助对古代淀粉粒的种属鉴定。     

粟、黍和狗尾草的淀粉粒形态比较及其在植物考古研究中的潜在意义

为了区分农作物与野生草类的淀粉粒形态,对现代粟（Setariaitalica）、黍（Panicummiliaceum）和狗尾草（Setariaviridis）的淀粉粒形态进行了比较。观察结果表明,粟的淀粉粒以圆球形单粒为主,脐点位于中央,大部分由脐点向外有1～3条放射线,表面光滑,淀粉粒平均长度约19m。黍的淀粉粒以多角形单粒为主,脐点位于中央,但很多淀粉粒的脐点不是很明显。在一些脐点形成1～3条射线,表面光滑,淀粉粒平均长度约为19m。狗尾草淀粉粒以卵形为主,脐点位于中央,表面可见层纹,边缘凹凸不平且常有裂隙形成,淀粉粒平均长度约为18m。研究证明,利用粟、黍和狗尾草的淀粉粒形态特征,可以有效地对考古遗存中的这几种禾本科植物遗迹进行区分。     

裴李岗遗址出土石磨盘表面淀粉粒的鉴定与分析

文章论述了从河南新郑裴李岗遗址(8500 ～7000aB.P.)出土的8件石磨盘表面提取的1000多颗淀粉粒的研究情况,根据其形态特征分析,其来源至少可分为栎属( Quercus spp.)果实(橡子)、小麦族(Triticeae Dumort.)、粟(Setaria italica)或黍(Panicum miliac...     

中国北方主要坚果类淀粉粒形态对比

近年,考古学家发现坚果类植物在农业起源中曾占有很重要的地位。为了对考古器物上附着的淀粉粒进行鉴定,我们对中国北方现代主要坚果类栗属（Castanea）中的板栗（C.mollisima）、栎属（Quercus）中的槲树（Q.dentata）、槲栎（Q.aliena）、麻栎（Q.acutissima）、栓皮栎（Q.viriabilis）、蒙古栎（Q.mongolicus）和胡桃属（Juglans）中的胡桃楸（J.mandshurica）共7个样品进行了淀粉粒形态对比分析,以求为建立北方坚果类淀粉粒的鉴定标准积累资料。实验结果发现,除胡桃楸未发现淀粉物质以外,其他6个样品的淀粉粒不仅可以与其他科、属进行区分,甚至在一定程度上还可以进行种间的区分。板栗的脐点是闭合的,有层纹,无裂隙;   麻栎脐点是偏心的;   槲树栓皮栎的淀粉粒近乎80％都具有裂隙特征,但栓皮栎的淀粉粒中会出现横裂隙和相当数量的星形裂隙而只有槲树的淀粉粒才具有相当数量的纵向裂隙;   蒙古栎的淀粉也大多具有裂隙（70％）而且纵向型裂隙占主要地位,但是蒙古栎淀粉粒表面有细密的放射线;   60％的槲栎淀粉粒不具有裂隙特征。所有样品的淀粉粒均由大小不一的各种卵圆形组成,而且6个样品的长轴最大值（约20μm）和6个样品的平均值（约10μm）都非常接近。     

淀粉粒分析揭示的河南唐户遗址裴李岗文化古人类植物性食物资源利用

本文利用淀粉粒分析方法对河南唐户遗址(约7.8～7.0ka B.P.)出土的裴李岗文化时期6件石磨盘、2件石磨棒和8件陶炊器残片表面附着残留物进行了分析,共提取到6类不同形态的淀粉粒,鉴定结果显示有分别来自小麦族(Triticeae)、粟(Setaria italica)、水稻(Oryza sativa)、栎属(Quercus)、莲属(Nelumbo)以及未知种属的淀粉粒.石磨盘、石磨棒表面附着淀粉粒种类的多样性表明该类工具在当时被用于加工多种需要碾磨或脱壳的植物果实或块根块茎.粟、水稻、小麦族及栎属等淀粉粒的同时发现也表明,农业种植和采集是唐户先民获取植物性食物资源的主要途径.此外,根据粟的淀粉粒在实验选取样品表面普遍出现的情况,同时结合邻近的贾湖遗址植物考古和生产工具研究结果来看,以粟种植为主,水稻种植为辅的农业生产活动可能已成为唐户先民经济活动的主体.     

甘青地区马家窑文化彩陶贸易及其动力探讨

马家窑文化是甘青地区仰韶文化晚期阶段一个重要的文化遗存类型,其以精美的彩陶闻名于世,对于马家窑文化彩陶的交流传播研究受到了学术界的广泛关注.本文运用X-荧光光谱分析法对甘青地区5个典型马家窑文化早期阶段遗址出土的92件彩陶陶片样品和各遗址附近采集的42份红粘土及黄土样品进行化学元素组成分析,追溯彩陶的产源地及贸易.同时基于陶器的起源传播理论,收集整理马家窑文化区遗址出土的粟(Setaria italica)、黍(Panicum miliaceum)农作物以及动物骨骼遗存鉴定资料,探讨马家窑彩陶贸易的动力.Ti/Al-Na/K和主成分分析结果显示宗日文化区宗日遗址的马家窑文化彩陶元素组成特征和马家窑文化主体区域的彩陶一致,表明宗日遗址马家窑类型彩陶是从马家窑文化主体区域贸易而来;马家窑文化彩陶的传播和该地区粟黍农作物的交流传播具有时空一致性,粟黍农业人群沿黄河上游谷地向共和盆地的扩散带来了新的文化元素;宗日文化区和马家窑文化核心区生业模式的差异带来了跨区域间文化交流的动力,这也可能是马家窑文化彩陶贸易的动力.     

STARCH RESIDUES FROM SHELL TOOLS FROM SITES OF XIANRENDONG AND DIAOTONGHUAN AND ITS IMPLICATIONS FOR PALEOCLIMATE

江西万年仙人洞和吊桶环遗址是中国长江中游鄱阳湖流域旧石器时期(20～ 12kaB.P.)的重要遗址,出土有大量的蚌器.本文对两处遗址旧石器晚期地层(大约20～19ka cal.B.P.)出土的两件蚌器表层残留物中的淀粉粒进行了提取和鉴定.在可鉴定的202颗古代淀粉粒中,几乎全部来自小麦族和黍族,很可能是小麦族冰草属(Agropyron)、山羊草属(Aegilops)、小麦属(Triticum)和大麦属(Hordeum)中的某些植物,以及黍族狗尾草属(Setaria)的某些植物.中国现有上述几个属的小麦族植物,除了小麦、大麦和黑麦等被人类种植的物种以外,主要分布在新疆、内蒙西北、甘青地区以及西藏等温干的地区.仙人洞和吊桶环出土蚌器上的古代淀粉粒组合暗示了末次冰盛期江西北部可能存在以禾草为主的草本植物群落.蚌器表面淀粉粒残留验证了蚌器具有收割植物的功能.蚌器表面淀粉粒保存几率的差异也证实了不同埋藏环境对淀粉粒残留物保存有着十分重要的影响,较为封闭的遗址环境中器物表面的淀粉粒可以得到更好的保存.     

粟类作物稃片植硅体形态研究回顾与展望

中国是粟、黍的起源地,但受植物遗存保存状况及研究方法的限制,对粟类旱作农业起源与驯化的时间、地点、种类、过程等的认识仍然存在不同观点。植硅体分析为准确鉴定粟、黍及其野生祖本和亲缘物种提供了新的途径。本文总结了近几年来针对粟、黍种子稃片植硅体研究取得的新进展,获得以下认识:1)进一步明确了稃片表皮长细胞植硅体的形态特征、大小、数量是鉴定考古文化堆积中粟、黍及其野生祖本和亲缘野生物种的可靠指标;2)通过对比我国北方常见的狗尾草属稃片植硅体,发现了ΩⅢ型仅发育于粟和青狗尾草的稃片中部,且其大小与狗尾草属野生植物差异显著;3)分析和说明了稃片植硅体鉴定流程和方法、重点强调了稃片Ω/η类型的鉴定特征和应用范围,以及植硅体统计量等关键问题;4)讨论了粟类稃片植硅体产量与农作物产量的关系以及植硅体埋藏学问题,最后对深化粟类植硅体形态学研究提出了初步建议。希望通过本文的总结与讨论,能够使植硅体分析方法在粟类作物起源和传播的研究中得到更准确、更广泛的应用。     

糯性植物用于北京古北口明长城建筑粘合剂的淀粉粒证据

本文通过对北京古北口蟠龙山段明长城城墙砖缝间粘合剂样品的碘-淀粉实验和淀粉粒分析,发现长城粘合剂样品中残留有植物淀粉粒,碘-淀粉实验显红棕色,表明淀粉以支链淀粉为主,具糯性;镜下检测到的淀粉粒具十字消光特征,粒径大于l0μm,具有粟类淀粉粒的一些形态特征.进一步通过对现代小米的糊化过程实验和淀粉粒形态变化对比分析,表明长城粘合剂样品中观察到的淀粉粒与现代小米加热后糊化-半糊化的淀粉粒相似.本研究发现了长城粘合剂中粘性植物添加料的直接证据,与史料记载的一些古建筑所使用的“糯米灰浆”有相似之处,但添加植物显然不是糯米.本研究丰富了对古代粘性植物材料的认识,为了解我国明代长城的建筑工艺及文物保护提供了依据.     

长春市城区近地表灰尘粒度特征及其环境意义

为剖析长春市城区近地表灰尘粒度特征,分别沿南北和东西轴线采集了34件城市近地表灰尘样品,采用激光粒度仪对样品进行了粒度测试分析。结果表明：长春市近地表灰尘颗粒物平均中值粒径和算术平均粒径分别为21.58 μm和24.24 μm,分选极差;以粗粉粒（10.00～80.00 μm）为主,平均约占71.28%,黏粒组（<5.00 μm）和细粉粒组（5.00～10.00 μm）分别约占14.75%和13.05%。频率曲线呈正偏双峰型分布,峰态中等偏窄,与现代尘暴和城市街道灰尘分布特征相一致,反映出其起源的多元性和相对稳定性,表明近地表灰尘沉积仍是风积作用的继续。近地表灰尘颗粒物粒径均小于100.00 μm,极易在外动力条件下再次扬起并悬浮搬运,PM₁₀和PM_2.5所占比例分别为27.76%和7.32%,其生态环境效应不应被忽视。粒径分布无显著空间变化,但城市中心区域粒径变化范围小,这可能说明城市边缘区域较中心区域近地表灰尘的起源更具多源性和复杂性。     

大植物遗存反映的龙山时代山西高原的农业活动与区域差异

山西高原是新石器时代末期龙山时代(公元前2900~1800年)具有重要历史地位的区域,研究该区域的史前农业发展状况对于理解其社会复杂化和文明化的经济基础有十分重要的作用。文章利用系统浮选的方法在山西高原的滹沱河上游、蔚汾河流域的考古调查和周家庄遗址的考古发掘过程中提取大植物遗存,获得龙山时期数量众多的以农作物为主的炭化植物种子。在山西高原两处流域的考古调查和周家庄遗址的考古发掘中,共采集、分析浮选样品218份,发现44500余粒炭化植物种子,包括19301粒粟(Setaria italica)、6697粒黍(Panicum miliaceum)、少量水稻遗存(Oryza sativa)以及18456粒杂草种子。出土的大植物遗存显示,山西高原龙山时期的农业经济是以种植粟和黍为主的旱作农业,粟居于主要地位;同时,在山西高原的不同区域农作物结构存在一定的区域差异,在滹沱河上游和蔚汾河流域黍的比例较晋南临汾-运城盆地更高;炭化水稻虽在各个区域均有出土,但在滹沱河上游和蔚汾河流域水稻的比例较晋南临汾-运城盆地要低很多。对山西高原各重要区域考古遗址出土大植物遗存的直接研究,填补了山西高原植物考古工作的空白,对理解山西高原史前社会的经济基础提供了重要的实物资料,为探寻史前人类的农业活动与自然环境、考古学文化之间的关系,深入研究人地关系提供了重要证据。     

碳同位素在史前粟黍鉴定中的应用初探

以甘肃省秦安县和礼县考古遗址中发现的粟和黍为研究对象,对其进行了碳同位素的测定,并开展了碳同位素和形态学鉴定方法的检验。结果表明,粟和黍的碳同位素值是不同的,即使是炭化的考古样品,粟和黍的碳同位素值仍然是有差别的,粟较黍的碳同位素值总体偏正。这一方法可以比较简便地检验形态学鉴定的结果是否正确。如果能够建立不同地区不同时段粟和黍的碳同位素值数据库,将会为粟和黍的鉴别提供依据。     

关中盆地6000～2100cal.aB.P. 期间黍、粟农业的植硅体证据

黍、粟是我国北方两种重要的旱作农作物,对中华文明起源和发展产生过重要的影响。长期以来由于受到考古样品保存及研究方法的限制,早期考古发掘报道的我国关中盆地新石器遗存的农作物多是以粟为主或粟、黍不分,统称粟类作物,缺少对该区新石器时期粟、黍农业状况的深入研究。本文利用植硅体方法,分别对现代黍、粟和水稻种子的植硅体产量以及关中盆地新石器考古样品中的植硅体进行分析。结果表明,等重量的黍、粟种子稃片的植硅体产量基本相等,其植硅体含量所反映的是黍、粟的相对产量(重量);水稻双峰型植硅体的百分含量比水稻实际含量相对偏低。关中盆地泉护、杨官寨、浒西庄、案板、王家嘴,水沟等6个考古遗址17个¹⁴C年龄和47个植硅体样品分析结果显示,约6000～2100cal.aB.P.期间,关中盆地黍子的植硅体含量一直占优势(3.4％～34.5％),粟次之(0～6.2％),即使在气候相对暖湿的阶段,黍的产量仍超过粟。泉护、杨官寨、浒西庄,案板等遗址的个别样品中保存水稻植硅体。这些结果为重新认识关中地区新石器时期农业生产与社会经济形态以及与气候环境条件的关系提供了新的参考资料。     

Distribution of miliacin (olean-18-en-3β-ol methyl ether) and related compounds in broomcorn millet (Panicum miliaceum) and other reputed sources: Implications for the use of sedimentary miliacin as a tracer of millet

Using sedimentary miliacin (olean-18-en-3β-ol methyl ether) as a molecular tracer of the history of Panicum miliaceum (broomcorn millet) cultivation depends upon broomcorn millet being sedimentary miliacin’s dominant source. It also requires knowledge of the variability in miliacin concentration in broomcorn millet. Finally, it is affected by the presence of other pentacyclic triterpene methyl ethers (PTMEs) that may exist in conjunction with miliacin in other sources but not in broomcorn millet.Miliacin biosynthesis has been proposed for other Panicum species, Setaria italica (Italian or foxtail millet), Pennisetum sp. and Chaetomium olivaceum (an olive green mold). We found miliacin concentration in seeds of different varieties of P. miliaceum to be similarly high (with trace amounts of β- and α-amyrin methyl ethers). It was absent from hulls and roots, and nominally present in leaves and stems. The transfer of miliacin from plant to sediments is therefore mostly from seeds. It was abundant (often with larger amounts of β- and α-amyrin methyl ethers) in all other Panicum species studied, but only in some species of the genus Pennisetum and was absent from S. italica. Neither C. olivaceum nor its growth medium (rice) showed any trace of miliacin. Our results, with miliacin absent from S. italica and C. olivaceum, its high concentration in the seed of P. miliaceum relative to other PTMEs and to other grasses and, considering the high biomass that cultivated broomcorn millet has relative to other potential plant sources, support the use of sedimentary records of miliacin in some contexts to track past millet agricultural dynamics.     

青海卡约文化丰台遗址灰坑古代淀粉粒揭示的植物利用情况

青海丰台遗址是一处卡约文化遗址,约3200～2800aB.P.。通过对其灰坑中提取的淀粉粒分析了该区域当时先民们对植物利用情况。灰坑中包含了来自于小麦族（小麦属、大麦属）、粟、百合科及块根块茎类植物的淀粉粒,还包括可能来自于高粱（Sorghum bicolor(L.)Moench）、豆科豇豆属,或豌豆属及鹰嘴豆属的淀粉粒,但是高粱在该遗址中以前还未发现过,是否含有高粱淀粉粒需要其他证据验证。从发现的淀粉粒种类来看当时先民们利用植物的多样性。另外,结合浮选结果发现,该遗址中小麦族植物包括大麦（Hordeum vulgare L.）和小麦（Triticum aestivum L.）,但以大麦为主,可能是先民们对气候环境变化适应的结果。     

中原地区庙底沟时期农业生产模式初探

中原地区庙底沟时期(6000~5500 a B.P.)是中国北方旱作农业发展,农业社会建立的关键阶段,这一时期中原地区出现了文化面貌大范围统一的庙底沟文化,长期以来对于该文化农业生产模式缺乏较为系统的研究.本文通过系统的植物考古浮选法(以植物种子、果壳、木炭等为研究对象的大植物考古研究方法),在中原地区庙底沟时期杨官寨遗址和西坡遗址获取了丰富的炭化植物遗存.两处遗址共采集、分析了160份浮选样品,共获得3403粒炭化植物种子,包括1597粒粟(Setaria italica),414粒黍(Panicum miliaceum),少量大豆(Glycine max)和稻米(Oryza sativa),以及1460粒包括狗尾草(Setaria viridis)、豆科(Leguminosae)、藜(Chenopodium album)等在内的非农作物遗存.通过两处遗址出土炭化植物遗存,结合其他庙底沟时期中原地区遗址植物考古研究显示,中原地区庙底沟时期的农业生产模式为较为典型的旱作农业传统,粟、黍类小米为最重要的农作物资源;稻米发现数量虽然很少,但是不论各聚落等级规模,几乎都有发现;大豆仅在个别遗址有发现,并不普及.杂草方面以狗尾草、豆科种子和藜为主,其他杂草数量很少.中原地区庙底沟时期农业发展具有明显的一致性,这一特点与庙底沟文化各遗址较为统一的文化面貌相契合.而通过与周边区域农业特点的比较,又可以观察到该区域的独特性,比如粟在中原地区的重要性要高于周边其他旱作农业传统区域,也许从一方面也反映了庙底沟文化核心区域的古代人群对更为高产粟的需求程度要更高,与其较高的遗址数量、规模和人口密度相符合;而稻米在庙底沟文化遗址中也普遍存在,尽管出土数量都比较有限.通过遗址出土农作物遗存与可食用非农作物遗存比例分析,以及相关动物考古研究,庙底沟时期的诸遗址已经明显以农耕生产为主要经济模式,家养动物和农作物资源远较之狩猎采集获得资源重要,推测已经完成了由狩猎采集向农业生产的转变.因此认为在庙底沟时期的中原地区,庙底沟文化的诸遗址已经形成了较为成熟的农业社会.     

植物微体化石分析揭示阿敦乔鲁遗址古人生存策略

新疆地区是史前游牧文化与农业文化交融的重要区域,而地处新疆西天山地区的阿敦乔鲁青铜时代遗址,是古代人类活动、文化发展与演化过程的重要时空节点。但是目前对该遗址古人生存策略,尤其是对于当时人们的饮食结构和遗址的季节性使用的认识,存在不同观点。本研究通过对阿敦乔鲁遗址中房址内堆积物、羊粪化石以及遗址周边现代羊粪、自然地层进行植硅体、孢粉分析,发现了农作物植硅体以黍(Panicum miliaceum)和麦类作物的稃片为主,遗址使用后期出现少量的粟(Setaria italica),揭示了该遗址农作物组成以黍、大/小麦(Hordeum spp./Triticum spp.)为主,兼有粟的混合结构。在秋季(9月份)采集的现代羊粪中,孢粉种类(24个科/属)和浓度(平均65533粒/g)显著高于羊粪化石的孢粉种类(9个科/属)和浓度(平均27189粒/g),且现代羊粪以蒿属(Artemisia)植物(7~10月开花结籽)花粉为主(平均54.95%),羊粪化石中蒿属植物花粉仅有19.20%。来自早熟禾亚科(Pooideae)种子稃片的植硅体,在现代羊粪中的含量(平均3.62%)显著低于在羊粪化石中的含量(平均13.84%),羊粪孢粉和植硅体分析结果,揭示了阿敦乔鲁遗址羊类放牧时间应该处于花期结束后,植物已结籽的秋-冬季节,为阿敦乔鲁遗址冬季牧场的性质提供了植物学证据。同时房址内火塘、活动面和储藏间的堆积中植硅体组合与羊粪化石植硅体组合接近,暗示了羊粪可能被大量收集储藏,作为主要的铺垫物和冬季燃料使用。研究结果对于深化青铜时代以来新疆西天山地区古人生存策略、食物结构等的认识具有重要的推动作用。