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千淘万漉虽辛苦 吹尽黄沙始到金 ——中国社会科学院考古研究所科技考古中心成立25周年(二)

发布时间:2020-07-24文章出处:“文博中国”公众号作者:

植物考古所见先秦时期中原地区作物种植的“先进性”

钟 华

  一直以来,中原地区都是研究中华文明起源、社会复杂化进程、早期国家形成等重大课题的核心区域。纵观整个先秦时期的中原地区,从近年来植物考古研究所见的作物种植方式的明显变化至少有三次,这三次变化不仅显现出有别于周边地区的“先进性”,也深刻地影响了中原地区文化发展的走向,乃至文明和早期国家发展的进程和方式。

  中原地区作物种植方面的首次重大变化发生在仰韶文化庙底沟时期:粟取代了黍成为最重要的农作物遗存;农耕生产取代狩猎采集活动,成为主要经济模式;北方旱作农业传统和成熟的农业社会也得到了确立。此次作物种植方式的重大变革,极大地提高了土地单位面积的产出,为庙底沟文化的蓬勃发展和迅速扩张提供了可能。而在中原地区以外的周边多数区域,低产出、耐贫瘠的黍仍然是农业种植的主体,狩猎采集行为在经济活动中的比例依旧较高。

庙底沟时期灵宝西坡遗址出土炭化作物遗存(1.粟 2.黍)

龙山时期洛阳王圪垱遗址出土炭化作物遗存(1.粟 2.黍 3.稻米 4.大豆)

二里岗时期郑州小双桥遗址炭化植物遗存(1.粟 2.大豆 3.稻米4.小麦)

  中原地区作物种植的第二次变化发生在龙山文化时期。虽然以粟为主的旱作农业仍是主体,但稻米的种植比例开始普遍提高,大豆的重要性也得到了明显提升。龙山时期稻米地位在中原地区的提升是史无前例的,而大豆的普遍种植也最先出现于此。龙山时代的中原地区,人口众多、遗址密布、人地矛盾凸显。稻米的大规模种植,一方面可能源于大量沼泽、河滩地区被开辟为稻田,另一方面也可能得益于灌溉技术的推行,而两者都需要远高于传统旱地农业的人力投入。大豆的种植在为人们提供可观的植物蛋白质的同时,也很大程度提高了轮作系统中土壤肥力。这一时期耕地面积的增多,单位产量的提高,为中原地区社会复杂化和早期文明的兴起和发展奠定了重要基础。

  中原地区先秦时期第三次作物种植变化发生在商代的二里岗时期。小麦被纳入农业种植体系当中。从目前的考古证据来看,中国最早的小麦发现于龙山时代的胶东半岛,但无论是胶东半岛还是中原地区,直到二里头时期,早期小麦的发现都非常零星。明显的变化发生在中原地区二里岗时期,虽然旱作农业体系中,粟依旧是最为重要的农作物资源,但小麦的数量和地位都得到了明显的提升,而这一现象为中原地区所独见,周边地区小麦的大量发现还要等到西周甚至东周时期。二里岗时期的中原地区为当时商王朝都城的所在,大量的人口足以满足小麦种植的灌溉所需,而小麦在提供多于传统旱作农业产出的同时,可能也因被纳入当地农业轮作系统,缓解了过去相对单一品种作物的种植风险。

  以上中原地区作物种植方式的几次重大变化,以及所体现的不同于周边区域的“先进性”,与本地独特的自然环境和文化发展关系紧密。这种可见的作物组合方式的变化体现了古代人群对于耕作活动所提供能量的不断诉求,通过引入新的作物或调整已有作物种植比例,使单位耕地面积产量提高,或对之前难以耕作的土地加以利用,不断满足了中原地区人口和聚落数量增长的需要。这种独特的发展轨迹也蕴含着农业社会确立、早期国家形成的内在动因,成为区别中原地区与周边区域发展模式的独特所在。

雄安新区环境考古研究的主要收获和认识

王 辉

  雄安新区环境考古工作的重点是白洋淀周边区域的河湖水系演化及其对人居环境、聚落分布和生业模式的影响。2018年以来,中国社会科学院考古研究所与河北省文物考古研究院联合,在北京大学和河南省科学院地理研究所的配合下,围绕古人生存的环境背景问题,在雄安新区开展了环境考古研究工作。首先对白洋淀及其周边区域的地层进行了全面调查。我们对该区域广泛分布的上百处各种露头剖面进行了调查和记录,使用了遥感影像、RTK、激光测高仪、标准土色卡以及专门设计的调查记录表等,并有侧重地进行了碳十四和光释光年代样品以及沉积样品的采样,以了解地层的形成时代和性质。其次,对区域内的重点遗址,如北城、梁庄、午方、东牛、申明亭、哑叭庄、南阳、鄚州城、双堂金代墓地等进行了调查,研究这些遗址的地貌位置、文化遗存与自然地层的关系以及所经历的环境变化。概括而言,主要有以下的收获和认识。

大阳村北剖面

午方村西冲积扇台地剖面(不见湖沼相地层)

双堂乡老岗村西南剖面(晚更新世末期和中全新世晚期的湖沼相地层)

  01

  建立了晚更新世晚期以来区域地层的时空框架,并划分出不同的地貌单元。研究区内的地层最为显著的是灰色至黑色的湖沼相地层,在区域内有广泛的分布。45个AMS碳十四测年结果表明,这些湖沼相地层的时代主要为中全新世,整体上结束的时间在距今4000年左右。根据湖沼相地层的有无和发育状况,可将研究区的地层序列分为三种情况:第一,晚更新世以来厚层的河流相堆积被全新世中期层数不等的湖沼相地层所覆盖。此种情形最为常见,广布于雄县以西的白洋淀周围。第二,不见全新世湖沼相地层,主体为厚层的晚更新世河流相堆积。这种地层序列见于容城至三台一线以及八于、晾马台和白洋淀东南岸的部分地区。第三,晚更新世末期以来湖沼相和河流相相间发育形成的厚层堆积,主要分布在雄县以东地势较低的区域。地层序列的差别反映了地貌单元的不同,被切割的晚更新世冲积扇台地、扇前或扇间平原以及滨海平原经历了不同的沉积过程。

  02

  重建了区域河湖演化的过程,并发现存在着明显的内部差异。晚更新世期间,研究区的中西部地貌过程以冲积扇和河流泛滥为主。进入中全新世之后,出现了一个“大湖期”,除部分区域外,普遍有湖沼的发育。但研究区并不存在一个统一的大湖,而是一个位置不固定、面积、范围不断变化的游移性湖沼。距今4000年之后,剖面中基本上已经不见连续的湖沼堆积,而再次转为河流相的泛滥堆积,以侵蚀的河流沟谷为基础,发育了较多的塘陂,其中可见规模不大的湖沼相地层。

  03

  揭示了研究区古代文化遗存埋藏的规律和人居环境的特点。处于不同地貌单元的遗址有不同的埋藏环境。在冲积扇台地区,从仰韶早期直至历史时期的遗址文化层都接近地表,例如北城、午方、哑叭庄等遗址;而如梁庄遗址,其上则覆有数米厚的河湖相地层;在雄县,除深达十余米的取土坑外,一般见到的地层都晚于东周。从人居环境的特点来看,该区域新石器时代至青铜时代的遗址主要集中在冲积扇台地上。从大约距今2500年前开始,出现了显著的向平原地区的扩张。其环境背景是平原地区湖沼的消亡。尽管历史时期以来河流泛滥持续发生,但相对于湖沼,河流的差异性沉积作用仍为人类活动提供了相对稳定的土地资源。

锶同位素分析的新进展

赵春燕

  利用锶同位素分析技术追溯古代人类与动物迁移活动已经成为当今国际考古学界常用的方法之一,国内开展这方面的研究也有十几年了,取得许多重要成果。现在仅介绍中国社会科学院考古研究所近期相关研究情况进展。

  凌家滩遗址与韦岗遗址出土部分动物遗骸的锶同位素比值分析

  凌家滩遗址是长江下游巢湖流域迄今发现面积最大的新石器时代聚落遗址,其年代距今约5500~5300年之间。韦岗遗址距凌家滩遗址仅2公里多,是以凌家滩遗址为核心的遗址群的一部分。经过数年考古发掘,凌家滩与韦岗遗址均出土了动物的遗骸。对这些动物的原栖息地进行追溯,将为进一步探讨该地区先民之间的交流,乃至凌家滩文化与周邻文化之间的关系提供信息。

凌家滩遗址出土猪牙齿

  我们采用锶同位素检测技术,通过测定凌家滩与韦岗遗址出土动物遗骸的锶同位素比值,发现凌家滩遗址出土的动物中,除了猪以外,狗和鹿也是当地动物;韦岗遗址出土的猪也可能为本地出生。

  进一步的研究结果还显示,凌家滩和韦岗遗址出土的猪牙结石的碳稳定同位素比值均处于C3植物的碳稳定同位素比值范围内,说明二者的食性一致。此外,凌家滩和韦岗遗址土壤样品的检测结果表明,在研究区域内的环境下,植被是以C3植物为主。结合考古发掘证实,韦岗遗址是一处凌家滩文化时期的小型聚落,其所展现的文化特质是凌家滩文化特质的组成部分,在遗迹、遗物及地理条件等方面,既反映出凌家滩文化特质具有较强的地域性,也显示出聚落间地理形势、自然资源极大的相似性。

  陕北贾大峁遗址出土动物遗骸的锶同位素比值分析

  陕北地区与中原地区相比自然环境各方面均较为逊色。然而考古调查显示,该地距今4000年前后却呈现出异常繁荣的文化发展态势。生业状况的研究还表明,至龙山时代陕北地区已经开始由农耕经济向农牧结合经济的转变。尽管一个地区的宏观经济形态是有趋向性的,但具体到每一个遗址需要根据遗址所表现出来的具体情况加以分析。锶同位素比值分析技术可以为探讨出土动物的栖息地与驯养提供信息,将有助于我们了解当时人们的生活方式、经济形态等问题。

贾大峁遗址出土猪牙齿

  通过贾大峁遗址出土动物遗骸的锶同位素比值的测定,我们发现猪的锶同位素比值的

标准偏差大于羊,相比之下,可以推断羊更适合作为当地动物。而同样位于于陕北地区的石峁遗址出土猪的锶同位素比值的标准偏差却小于羊,是猪更适合作为当地动物。此外,贾大峁遗址出土猪的锶同位素比值的标准偏差与石峁遗址出土的猪也不同。因史前时期的家猪吃的食物主要是人类食物的剩余,即家猪吃的食物与当地人类食物基本一致。从这个角度来看,若两个遗址出土的猪均为家猪,其锶同位素比值标准偏差的差异,也许暗示两个遗址的居民食物种类和来源不同,从一个侧面反映出当时社会经济生活的复杂化。陕北地区不同等级的两个遗址动物群的锶同位素比值的初步分析展现出不同的结果,提示我们要继续对同一遗址出土的同一个体进行食性分析及骨骼形态分析等等,同时也要加大分析的样本量,以获得更多的相关信息。

责编:韩翰

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考古随笔

千淘万漉虽辛苦 吹尽黄沙始到金 ——中国社会科学院考古研究所科技考古中心成立25周年(二)

发布时间:2020-07-24

植物考古所见先秦时期中原地区作物种植的“先进性”

钟 华

  一直以来,中原地区都是研究中华文明起源、社会复杂化进程、早期国家形成等重大课题的核心区域。纵观整个先秦时期的中原地区,从近年来植物考古研究所见的作物种植方式的明显变化至少有三次,这三次变化不仅显现出有别于周边地区的“先进性”,也深刻地影响了中原地区文化发展的走向,乃至文明和早期国家发展的进程和方式。

  中原地区作物种植方面的首次重大变化发生在仰韶文化庙底沟时期:粟取代了黍成为最重要的农作物遗存;农耕生产取代狩猎采集活动,成为主要经济模式;北方旱作农业传统和成熟的农业社会也得到了确立。此次作物种植方式的重大变革,极大地提高了土地单位面积的产出,为庙底沟文化的蓬勃发展和迅速扩张提供了可能。而在中原地区以外的周边多数区域,低产出、耐贫瘠的黍仍然是农业种植的主体,狩猎采集行为在经济活动中的比例依旧较高。

庙底沟时期灵宝西坡遗址出土炭化作物遗存(1.粟 2.黍)

龙山时期洛阳王圪垱遗址出土炭化作物遗存(1.粟 2.黍 3.稻米 4.大豆)

二里岗时期郑州小双桥遗址炭化植物遗存(1.粟 2.大豆 3.稻米4.小麦)

  中原地区作物种植的第二次变化发生在龙山文化时期。虽然以粟为主的旱作农业仍是主体,但稻米的种植比例开始普遍提高,大豆的重要性也得到了明显提升。龙山时期稻米地位在中原地区的提升是史无前例的,而大豆的普遍种植也最先出现于此。龙山时代的中原地区,人口众多、遗址密布、人地矛盾凸显。稻米的大规模种植,一方面可能源于大量沼泽、河滩地区被开辟为稻田,另一方面也可能得益于灌溉技术的推行,而两者都需要远高于传统旱地农业的人力投入。大豆的种植在为人们提供可观的植物蛋白质的同时,也很大程度提高了轮作系统中土壤肥力。这一时期耕地面积的增多,单位产量的提高,为中原地区社会复杂化和早期文明的兴起和发展奠定了重要基础。

  中原地区先秦时期第三次作物种植变化发生在商代的二里岗时期。小麦被纳入农业种植体系当中。从目前的考古证据来看,中国最早的小麦发现于龙山时代的胶东半岛,但无论是胶东半岛还是中原地区,直到二里头时期,早期小麦的发现都非常零星。明显的变化发生在中原地区二里岗时期,虽然旱作农业体系中,粟依旧是最为重要的农作物资源,但小麦的数量和地位都得到了明显的提升,而这一现象为中原地区所独见,周边地区小麦的大量发现还要等到西周甚至东周时期。二里岗时期的中原地区为当时商王朝都城的所在,大量的人口足以满足小麦种植的灌溉所需,而小麦在提供多于传统旱作农业产出的同时,可能也因被纳入当地农业轮作系统,缓解了过去相对单一品种作物的种植风险。

  以上中原地区作物种植方式的几次重大变化,以及所体现的不同于周边区域的“先进性”,与本地独特的自然环境和文化发展关系紧密。这种可见的作物组合方式的变化体现了古代人群对于耕作活动所提供能量的不断诉求,通过引入新的作物或调整已有作物种植比例,使单位耕地面积产量提高,或对之前难以耕作的土地加以利用,不断满足了中原地区人口和聚落数量增长的需要。这种独特的发展轨迹也蕴含着农业社会确立、早期国家形成的内在动因,成为区别中原地区与周边区域发展模式的独特所在。

雄安新区环境考古研究的主要收获和认识

王 辉

  雄安新区环境考古工作的重点是白洋淀周边区域的河湖水系演化及其对人居环境、聚落分布和生业模式的影响。2018年以来,中国社会科学院考古研究所与河北省文物考古研究院联合,在北京大学和河南省科学院地理研究所的配合下,围绕古人生存的环境背景问题,在雄安新区开展了环境考古研究工作。首先对白洋淀及其周边区域的地层进行了全面调查。我们对该区域广泛分布的上百处各种露头剖面进行了调查和记录,使用了遥感影像、RTK、激光测高仪、标准土色卡以及专门设计的调查记录表等,并有侧重地进行了碳十四和光释光年代样品以及沉积样品的采样,以了解地层的形成时代和性质。其次,对区域内的重点遗址,如北城、梁庄、午方、东牛、申明亭、哑叭庄、南阳、鄚州城、双堂金代墓地等进行了调查,研究这些遗址的地貌位置、文化遗存与自然地层的关系以及所经历的环境变化。概括而言,主要有以下的收获和认识。

大阳村北剖面

午方村西冲积扇台地剖面(不见湖沼相地层)

双堂乡老岗村西南剖面(晚更新世末期和中全新世晚期的湖沼相地层)

  01

  建立了晚更新世晚期以来区域地层的时空框架,并划分出不同的地貌单元。研究区内的地层最为显著的是灰色至黑色的湖沼相地层,在区域内有广泛的分布。45个AMS碳十四测年结果表明,这些湖沼相地层的时代主要为中全新世,整体上结束的时间在距今4000年左右。根据湖沼相地层的有无和发育状况,可将研究区的地层序列分为三种情况:第一,晚更新世以来厚层的河流相堆积被全新世中期层数不等的湖沼相地层所覆盖。此种情形最为常见,广布于雄县以西的白洋淀周围。第二,不见全新世湖沼相地层,主体为厚层的晚更新世河流相堆积。这种地层序列见于容城至三台一线以及八于、晾马台和白洋淀东南岸的部分地区。第三,晚更新世末期以来湖沼相和河流相相间发育形成的厚层堆积,主要分布在雄县以东地势较低的区域。地层序列的差别反映了地貌单元的不同,被切割的晚更新世冲积扇台地、扇前或扇间平原以及滨海平原经历了不同的沉积过程。

  02

  重建了区域河湖演化的过程,并发现存在着明显的内部差异。晚更新世期间,研究区的中西部地貌过程以冲积扇和河流泛滥为主。进入中全新世之后,出现了一个“大湖期”,除部分区域外,普遍有湖沼的发育。但研究区并不存在一个统一的大湖,而是一个位置不固定、面积、范围不断变化的游移性湖沼。距今4000年之后,剖面中基本上已经不见连续的湖沼堆积,而再次转为河流相的泛滥堆积,以侵蚀的河流沟谷为基础,发育了较多的塘陂,其中可见规模不大的湖沼相地层。

  03

  揭示了研究区古代文化遗存埋藏的规律和人居环境的特点。处于不同地貌单元的遗址有不同的埋藏环境。在冲积扇台地区,从仰韶早期直至历史时期的遗址文化层都接近地表,例如北城、午方、哑叭庄等遗址;而如梁庄遗址,其上则覆有数米厚的河湖相地层;在雄县,除深达十余米的取土坑外,一般见到的地层都晚于东周。从人居环境的特点来看,该区域新石器时代至青铜时代的遗址主要集中在冲积扇台地上。从大约距今2500年前开始,出现了显著的向平原地区的扩张。其环境背景是平原地区湖沼的消亡。尽管历史时期以来河流泛滥持续发生,但相对于湖沼,河流的差异性沉积作用仍为人类活动提供了相对稳定的土地资源。

锶同位素分析的新进展

赵春燕

  利用锶同位素分析技术追溯古代人类与动物迁移活动已经成为当今国际考古学界常用的方法之一,国内开展这方面的研究也有十几年了,取得许多重要成果。现在仅介绍中国社会科学院考古研究所近期相关研究情况进展。

  凌家滩遗址与韦岗遗址出土部分动物遗骸的锶同位素比值分析

  凌家滩遗址是长江下游巢湖流域迄今发现面积最大的新石器时代聚落遗址,其年代距今约5500~5300年之间。韦岗遗址距凌家滩遗址仅2公里多,是以凌家滩遗址为核心的遗址群的一部分。经过数年考古发掘,凌家滩与韦岗遗址均出土了动物的遗骸。对这些动物的原栖息地进行追溯,将为进一步探讨该地区先民之间的交流,乃至凌家滩文化与周邻文化之间的关系提供信息。

凌家滩遗址出土猪牙齿

  我们采用锶同位素检测技术,通过测定凌家滩与韦岗遗址出土动物遗骸的锶同位素比值,发现凌家滩遗址出土的动物中,除了猪以外,狗和鹿也是当地动物;韦岗遗址出土的猪也可能为本地出生。

  进一步的研究结果还显示,凌家滩和韦岗遗址出土的猪牙结石的碳稳定同位素比值均处于C3植物的碳稳定同位素比值范围内,说明二者的食性一致。此外,凌家滩和韦岗遗址土壤样品的检测结果表明,在研究区域内的环境下,植被是以C3植物为主。结合考古发掘证实,韦岗遗址是一处凌家滩文化时期的小型聚落,其所展现的文化特质是凌家滩文化特质的组成部分,在遗迹、遗物及地理条件等方面,既反映出凌家滩文化特质具有较强的地域性,也显示出聚落间地理形势、自然资源极大的相似性。

  陕北贾大峁遗址出土动物遗骸的锶同位素比值分析

  陕北地区与中原地区相比自然环境各方面均较为逊色。然而考古调查显示,该地距今4000年前后却呈现出异常繁荣的文化发展态势。生业状况的研究还表明,至龙山时代陕北地区已经开始由农耕经济向农牧结合经济的转变。尽管一个地区的宏观经济形态是有趋向性的,但具体到每一个遗址需要根据遗址所表现出来的具体情况加以分析。锶同位素比值分析技术可以为探讨出土动物的栖息地与驯养提供信息,将有助于我们了解当时人们的生活方式、经济形态等问题。

贾大峁遗址出土猪牙齿

  通过贾大峁遗址出土动物遗骸的锶同位素比值的测定,我们发现猪的锶同位素比值的

标准偏差大于羊,相比之下,可以推断羊更适合作为当地动物。而同样位于于陕北地区的石峁遗址出土猪的锶同位素比值的标准偏差却小于羊,是猪更适合作为当地动物。此外,贾大峁遗址出土猪的锶同位素比值的标准偏差与石峁遗址出土的猪也不同。因史前时期的家猪吃的食物主要是人类食物的剩余,即家猪吃的食物与当地人类食物基本一致。从这个角度来看,若两个遗址出土的猪均为家猪,其锶同位素比值标准偏差的差异,也许暗示两个遗址的居民食物种类和来源不同,从一个侧面反映出当时社会经济生活的复杂化。陕北地区不同等级的两个遗址动物群的锶同位素比值的初步分析展现出不同的结果,提示我们要继续对同一遗址出土的同一个体进行食性分析及骨骼形态分析等等,同时也要加大分析的样本量,以获得更多的相关信息。

责编:韩翰

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文章出处:“文博中国”公众号