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。     

甘青地区齐家文化时期农业结构的时空变化及其影响因素分析

史前时代东西方交流及其对人类生产方式变化的影响是备受关注的前沿科学问题。甘青地区是东西方文化交流的关键区域,考古研究显示该地区的跨大陆文化互动始于齐家文化时期(4300~3500 a B.P.)。作为铜石并用时代的重要文化类型,齐家文化早期(4300~4000 a B.P.)至晚期(4000~3500 a B.P.)先民生产方式发生了显著改变。然而,已开展的植物考古研究主要集中在甘肃西部和青海东部,甘肃中、东部的研究相对薄弱,齐家文化时期农业结构的时空变化过程及其影响因素尚不清晰。针对上述问题,文章对甘肃中、东部7处齐家文化时期遗址的植物大遗存进行研究,将其与已有研究结果对比,分析了甘青地区齐家文化时期农业结构的时空差异及其影响因素。结果显示,齐家文化早期,甘青地区东、西部的农业结构均以粟(Setaria italica)为主、黍(Panicum miliaceum)为辅,这可能与粟的高产性和水分利用的高效性等有关;齐家文化晚期,西亚起源的小麦(Triticum aestivum)、大麦(Hordeum vulgare)传入甘青地区,西部的农业结构转变为粟黍农业为主、麦类农业为辅,但甘肃东部依然延续前期以粟黍为主的单一农业结构,这可能源于不同地区对气候趋于冷干的响应程度不同。本研究显示甘青地区齐家文化时期农作物种植结构的时空变化受到史前东西方交流和气候变化与局地环境等因素的共同影响,有助于理解史前东西方交流关键时期和区域人地关系演变的过程与机制。     

植硅体分析揭示天山中段南麓北朝时期莫呼查汗沟口遗址的作物结构与生业模式

新疆位于亚欧大陆文明交流和作物传播的关键区域,该地区古代人群的饮食结构和生业模式一直是国内外考古学者共同关注的科学问题。天山地区复杂的地理构造为研究不同地貌单元人群的农业活动和生计模式提供了理想场所。本研究选取中天山南部焉耆盆地北朝时期(386～581 A.D.)的莫呼查汗沟口遗址作为研究对象,对从该遗址不同功能单元采集的样品进行了植硅体分析,并结合已有的炭化种子记录探讨了该遗址古代居民的作物结构和生业模式。结果表明：房址剖面和火塘样品中发现了较多数量的黍η型、小麦树枝状和乳突状以及少量的粟Ω型植硅体,植硅体分析和炭化种子浮选结果共同证实了北朝时期沟口先民的作物结构以小麦和黍子为主,同时兼有大麦和粟,各遗迹单元农作物植硅体的广泛分布表明该遗址农业活动发达。通过对比不同地貌单元遗址的考古研究成果发现,不同于自然条件优越的绿洲地带,在山前洪积扇或沟口地区进行大规模的作物种植必须依赖水利灌溉设施的支持。研究结果为深入研究新疆不同地貌单元人群的饮食结构、农业活动和生存策略提供了重要的线索。     

湖北荆门屈家岭遗址史前农业发展的植硅体证据

采用植硅体分析方法,对湖北荆门屈家岭遗址南部2015~2017年度主发掘区TN14W35探方内油子岭至石家河文化时期(5800~4200 a B.P.)的地层土样进行了系统取样分析,并重点对水稻扇型植硅体形态特征进行了研究.结果显示,遗址各文化时期土样中均含有丰富的水稻(Oryza sativa)特征型植硅体,表明稻作农业在屈家岭遗址各阶段先民植物资源的开发利用中始终占据着主导地位.同时,实验还在油子岭和屈家岭文化地层发现粟(Setaria italica)、黍(Panicum miliaceum)植硅体,但从发现数量看,粟类作物在屈家岭遗址先民农作物利用结构中只占据极小的比重.论文通过对水稻扇型植硅体形态参数测量和鱼鳞状纹饰统计发现,屈家岭遗址的水稻遗存主要属于粳稻类型,且驯化程度在油子岭文化早期时期就已经达到现代栽培稻水平.本文研究揭示了屈家岭遗址先民的农业结构、水稻类型及驯化水平,为了解江汉平原汉水东部地区新石器时代晚期人类生业形式与水稻驯化水平等提供了重要科学依据.     

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。     

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。     

浙江余姚田螺山遗址古人类活动的环境背景分析——植硅体、硅藻等化石证据

长江中下游丰富的新石器时代文化遗址,为研究该地区新石器时期气候环境变化、古人类活动和文化演化等提供了丰富的材料。浙江余姚田螺山遗址是河姆渡早期文化保存比较完整的一处新石器时代遗址。文章通过对田螺山遗址剖面植硅体、硅藻和炭屑等的分析,探讨了田螺山遗址河姆渡文化早期的原始农业和古人类活动的文化环境背景。7000～6600cal.aB.P.期间,植硅体和炭屑含量较低,淡水-半咸水硅藻丰富,推测为淡水或泻湖沉积环境,受海水影响较小;  从6600cal.aB.P.开始,水稻植硅体和炭屑含量增加说明田螺山先人已经开始大量种植水稻;  晚期（约6000cal.aB.P.后）海绵骨针和硅藻海水种含量的增长说明该时期田螺山地区明显受到海水影响。研究结果表明,河姆渡文化早期,田螺山地区就已经开始水稻栽培,原始农业形态基本是以稻作农业为主;  田螺山遗址河姆渡文化之前和之后都可能存在相对海面较高或受海水影响的时期,其与河姆渡文化在田螺山地区兴起与消失有着一定的关系。     

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。     

植硅体与稳定同位素分析揭示的新疆汉代驻军多样的农作物利用策略

两汉时期西域戍边遗址驻军的农作物利用策略及生业模式研究对于深入了解中原王朝的屯垦政策以及西域汉代驻军的环境适应策略具有重要意义.目前,已有的西域屯垦戍边研究主要关注于军事屯田的起源、分布及影响等,而对两汉时期戍边遗址驻军的生业状况尤其是农作物组成及利用策略尚缺乏系统研究.本文通过对新疆(古代称为西域)石城子遗址土壤样品的植硅体分析与动物骨骼样品的稳定碳氮同位素研究,揭示了新疆汉代驻军多样的农作物利用策略及生业组成.研究发现黍(Panicum miliaceum)和青稞(Hordeum vulgare L.)应该是石城子遗址驻军主要的粮食作物,而房址地面土样中较高的C4植硅体含量可能表明驻军对植物资源,也许是谷物进行的脱壳处理.草拌泥土壤样品中发现的黍类稃壳遗存,则很好地揭示了农作物副产品在房址墙体建设中的重要作用.此外,羊(Ovis sp./Capra sp.)、牛(Bos sp.)等动物骨骼样品的稳定同位素分析更为我们展示了农作物栽培与家畜饲养之间的可能联系,具体表现为驻军可能利用黍类以及青稞作物秸秆对部分羊、牛等家养食草动物进行饲喂.而以黍与青稞为主的农业,以羊牛为主的畜牧业以及狩猎活动一道构成了石城子遗址驻军多样的生业组成.     

浙江浦江上山遗址水稻扇形植硅体所反映的水稻驯化过程

对长江下游最早的新石器时代遗址——上山遗址出土的各类水稻遗存,其性质是野生、驯化或者是处于驯化过程中,一直争议颇多,这也导致了关于水稻驯化开始时间的争执。本文利用植硅体分析对浙江浦江上山遗址南区剖面距今10000年至历史时期的文化层堆积物进行了研究。通过对提取出的水稻扇形植硅体进行形态测量和鱼鳞状纹饰的计数,结果发现,扇形植硅体的形态测量参数——长、宽和b/a值(扇形植硅体扇柄长度/扇面长度),在过去一万年间的变化呈无序状态;具有大于等于9个鱼鳞状纹饰的扇形植硅体,占扇形植硅体总量的比例越来越大,从上山文化早期的34.98%上升到河姆渡文化时期的44.68%,进而达到春秋战国时期的59.18%和唐宋时期的78.72%,反映了水稻漫长的驯化过程。通过与野生稻田扇形植硅体的对比,我们认为,上山文化时期水稻驯化已经开始;通过与现代稻田扇形植硅体的对比,我们认为,唐宋时期水稻扇形植硅体特征已与现代种植水稻扇形植硅体相同。     

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。     

中国北方早期农业生产模式下的人群营养与健康——以陕西靖边五庄果墚遗址的生物考古为例

本文从五庄果墚遗址入手,试图探索中国北方特有的粟作农业对人群健康状况的影响.五庄果墚遗址位于陕西省榆林市靖边县,是新石器时代仰韶文化晚期到龙山文化早期的一处重要遗存.该遗址共出人骨遗存29具(成年人10具,未成年人19具).宏观和微观的病理观察结果显示,该人群龋齿、贫血、骨膜炎、以及牙釉质发育不全的发病率普遍偏高,其中患龋率55.6%,贫血发病率42.9%,骨膜炎发病率33.3%,牙釉质发育不全发病率66.7%.龋齿及贫血多发反映了粟作农业的饮食特征,即食物中含糖量增高,铁元素减少,不利于营养吸收.骨膜炎的流行或与定居农业的发展、人口密度的增加以及早期粟作农业高强度的劳作方式有关.值得注意的是,女性下肢出现了可能由维生素D缺乏导致的异常翻转现象,而男性则不见,这有可能与农业社会的性别分工相关.牙釉质发育不全出现的时间集中于4~7岁,具有一定的周期性.此外,有3例婴幼儿出现颅内损伤,其中两例疑似罹患脑膜炎.结合牙釉质发育不全的周期性,婴幼儿有可能出现季节性营养不良状况,这可能与当地气候环境造成的一年一熟的耕作制度有关.五庄果墚人群中几类疾病的高发均与农业的起源和发展相关,揭示了五庄果墚先民健康状况背后潜在的农业因素,为探讨中国北方早期农业与人群健康间的互动关系提供了生物考古学的例证.     

陕北靖边五庄果墚动物骨的C和N稳定同位素分析

对陕北靖边五庄果墚遗址出土的4种动物(家猪、狗、鼠、草兔)骨骼进行了C和N稳定同位素分析,研究了这4种动物的食谱特征、营养级结构,分析了人类活动对生活在其周围动物食物结构的影响。所有骨骼样品的C,N含量以及C/N摩尔比表明,所选取的样品均保存较好,可用于食谱分析。骨胶原的C和N稳定同位素分析结果显示,所研究的4种动物呈现出不同的营养级结构,草兔和鼠类为植食性动物,而家猪和狗为杂食性动物,狗部分表现出肉食性。草兔主要以野草或树叶等C₃类植物为食;而家猪、狗和鼠类则主要以C₄类植物为食,这与先民从事的粟作农业密切相关。褐家鼠、家猪和狗的骨胶原中具有较高的^δ15N值,表明其食物结构明显受到人类活动的影响,其中家猪和狗更为明显,其食物结构已与野生动物产生明显差异。     

宗日遗址人骨的稳定同位素分析

利用C和N稳定同位素分析方法研究了青海宗日遗址先民的食谱,探讨了先民的经济模式以及食谱变化趋势。所有人骨骨胶原中的C,N含量以及C/N摩尔比,均表明样品保存较好,可用作食谱分析。骨胶原的δ¹³ C值和δ¹⁵ N值分析显示,先民主要以C₄类植物为食,也摄取一定量的肉食,反映了以粟、黍等为主食而渔猎为辅的生活方式。性质未明墓葬与宗日墓葬之间存在的较大食谱差异,可能与其来自不同文化密切相关。宗日遗址在发展过程中,先民食谱中C₄植物增加而肉食类减少,反映了农业加狩猎采集的混和经济模式向稳定农业模式转变的趋势。     

陕西华阴兴乐坊遗址家养动物的饲养模式及对先民肉食资源的贡献

通过动物骨的稳定同位素(C、N)分析,揭示家养动物的饲养模式及对先民肉食资源的贡献,是动物考古研究的重要组成之一.关中地区,是庙底沟文化(约5500年前)的主要核心分布区域之一.目前,对该地区和该时间段内家养动物的饲养模式及对先民肉食资源的贡献,尚缺乏足够的认识.为此,本文对陕西兴乐坊遗址出土动物与人骨开展了C、N稳定同位素分析,并对其中4个猪骨进行AMS-14C测年.同位素数据结果显示:野生动物(獐、青羊、梅花鹿)栖息于C3类的植被环境,家养动物(猪、狗)和人,则主要以C4类为食.3个猪个体的年代为5449~5300 cal.B.P.,而1个猪个体年代偏晚(4089~3985 cal.B.P.),其同位素数据也异于其他个体.结合该遗址的植物考古资料(粟和黍具有高的出土概率),认为:家养动物(猪和狗)饲喂了大量以粟类作物的副产品或者人类的残羹冷炙(粪便).根据食物链从生产者至消费者的同位素分馏效应(δ13 C值约富集1‰,δ15N值约富集3‰~5‰),比较了先民与野生动物以及家养动物的同位素数据,发现先民与猪的δ13 C和 δ15N值的差异最小(0.2‰和1.9‰),这反映了先民的肉食资源应主要源于家猪.家猪的饲养和管理,为庙底沟文化的快速发展奠定了深厚的物质和经济基础.此外,1例梅花鹿角具有偏正的δ13C值(-13.2‰),暗示发达的粟作农业还为先民尝试驯养其他野生动物(如鹿)提供了可能.     

山东滕州西公桥遗址人骨的稳定同位素分析

文章应用稳定同位素C和N分析的方法,研究了山东滕州大汶口文化时期西公桥遗址先民的食谱,试图揭示该遗址先民生活方式、社会经济结构的变化。总体而言,该遗址样品保存较差,骨中骨胶原的含量较低,以C/N摩尔比作为标准,仅有8个样品属于未污染样品,可用作食谱分析。对样品进行稳定同位素C和N分析,结果表明:该遗址先民均为稻、粟混食,但在肉食资源获取上有所不同。以C₃为主的先民,具有较低的^δ15N;而以C₄类为主的先民,^δ15N值较高。在该遗址的发展过程中,人们的食物结构发生了一定的变化。