叶家庙遗址位于湖北省孝感市,是一处屈家岭文化时期的大型环壕城址,这是迄今为止在鄂东北地区发现的最早史前城址。截止目前,在长江中游地区已发现有十多处新石器时代的城址,但这些城址主要都分布在江汉平原的西北部和湖南的澧阳平原等地。叶家庙遗址的发现,对于认识江汉平原东北部新石器时期文化古代城址具有重要的学术价值和研究意义。
学术界对于江汉平原新石器时期文化的整体面貌已经有了一定的了解,但是在某些具体的学术问题上还有待于进一步的探索。例如,以往的考古发掘在江汉平原新石器时期遗址中出土有水稻遗存是较常见的现象,早在京山屈家岭遗址的发掘中就曾出土有包含的稻谷壳遗存的红烧土,这些水稻遗存对了解当时社会的食物资源提供了重要的信息(1)。然而,缺乏系统的植物考古学田野方法的参与,更多的考古水稻遗存的出土也只是佐证了当时有水稻的种植,而对于当时的农业生产状况乃至经济形态特征的进一步了解依旧是雅助的。
要想了解一个古代文化的经济形态特征和发展规律,必须综合地分析各种遗物现象和不同类别的遗物(2)。考古出土的植物遗存是反映古代农业生产状况最直接的实物证据,但仅仅依靠发掘中偶然可见的炭化植物遗存去探讨古代农业经济是很困难的。针对这一问题,我们在对叶家庙遗址进行发掘时采用了科学的植物考古学田野工作方法――浮选法,主动地和系统地获取植物遗存,以期为深入探讨江汉平原新石器时期文化的经济形态,特别是当时的农业生产状况提供直接的科学证据。
一、采样与浮选
2008年进行的发掘工作主要分为居住区和墓葬区两个区域,我们采用了针对性采样法,即以各种性质比较明确的遗迹为主要采样单位,在发掘过程中每发现一处遗迹随即采集一份浮选样品(3),先后共采集浮选土样 1份,浮选的土量总计为498升,平均每份浮选样品的土量约为8升。浮选样品采集的背景包括灰坑、房址、壕沟等遗迹(表一)。针对本研究提出的问题,采用针对性采样法可以提取不同遗迹内的植物遗存,这对于了解不同遗迹和植物遗存间的关系,并进一步探讨当时社会的农业状况都提供了重要的资料。
采集的土样在当地进行了浮选,使用的浮选设备是水波浮选仪(图一),收取浮出炭化物的分样筛的规格是80目(筛网孔径0.2毫米)。
浮选结果在当地阴干后,移至中国社会科学院考古研究所的植物考古实验室进行整理和分析。
二、浮选结果
叶家庙遗址的浮选结果十分理想,从中出土了丰富的炭化植物遗存。但是在出土植物遗存的类别上相对比较单纯,只有炭化木屑和炭化植物种子两大类。
炭化木屑是指经过燃烧的木头的残存,主要来源应是为燃尽的燃料或遭到焚烧的木料。对炭化木屑主要是将其归为一个统一类别,进行量化的分析,进一步的植物种属鉴定则需要专业的植物解剖学知识和技术。量化分析主要是利用分样筛将样品中大于1毫米的炭化木屑筛选出来,称重后以样品的单位进行等量换算。如果以每份样品按十升的土量计算,叶家庙遗址的浮选样品所含炭化木屑的平均重量是1.24克。
在叶家庙遗址浮选样品中,共发现各种炭化植物种子1万多粒,经鉴定,出土的炭化植物种子包括有水稻(Oryza sativa)和粟(Setaria italica)两种农作物品种,其他可鉴定植物种子有禾本科(Paoceae)、莎草科(Cyperaceae)、豆科(Leguminosae)、菊科(Asteraceae)等科属的植物种子。另外,还有一些特征不明显和炭化及保存过程中损失了特征部位的未知种子(表二)。
在叶家庙遗址浮选出土的两种农作物遗存中,炭化稻米的出土数量非常多,总计将近1万粒(图二),占所有出土植物种子总数的84. %,其中完整的稻米有2000多粒。另外,出土的炭化稻谷基盘的数量也很多,总计达1400多粒(图三)。如果将炭化稻米与炭化稻谷基盘合计为水稻遗存,那么,在叶家庙遗址浮选出土的各种植物种子总数中,水稻遗存的绝对数量所占比例高达9 .9%。
与水稻遗存相比较,粟的出土数量极少,发现了 粒炭化粟粒,占出土植物籽粒总数的0. %。通过显微镜观察和测量,叶家庙遗址浮选出土的炭化粟粒明显可分为两类,一类属于正常的粟粒,直径多在1毫米左右,表面较光滑,胚部较长,因烧烤而爆裂呈沟状(图四)。另一类个体较小,形态不丰满,应该属于未成熟的粟粒,也被称作秕子。秕子较多,有50粒,成熟的粟粒仅有1 粒。
与农作物种子相比,叶家庙遗址浮选出土的非农作物类植物种子的数量较少,其中以禾本科和莎草科的植物种子为大宗。在禾本科和莎草科植物中,有很多品种是十分常见的田间杂草,这两种杂草与人类种植的农作物有较为密切的关系。作为田间杂草,它们主要出现在与其生长习性相类似的农作物周边,由人类行为或者自然力带进遗址中。禾本科的狗尾草属对应的可能是粟类旱地作物,而禾本科的稗属以及大多数莎草科植物如飘拂草等对应的则可能是湿地生长的水稻。这两类杂草的出土数量虽然不多,依旧从侧面反映了当时遗址周边都具备农田耕作的环境。
豆科、菊科、蓼科、苋科、唇形科等等几类植物都包含许多杂草品种,与人类的生活也有较密切的联系,一般在考古遗址中也都会发现这几个科的植物种子遗存。在叶家庙遗址浮选样品中发现了多种杂草,但绝对数量和出土概率都不高。一方面可能与发掘区集中在居住区和墓葬区为主,另外也有可能与农业生产模式有关,这一点在后文详述。
三、炭化木屑的分析
同其他地区考古遗址的浮选结果相比较,叶家庙遗址浮选样品中炭化木屑的平均含量在正常范围内,但略偏低。以已经发表的资料为例,山西襄汾陶寺遗址浮选样品的炭化木屑平均含量较高,达1.5克/10升(4),陕西扶风周原遗址浮选样品的炭化木屑平均含量为4克/10升(5),而叶家庙遗址浮选样品的炭化木屑平均含量为1.24克/10升。但这仅是平均含量,而实际上各样品的炭化木屑含量还是存在较大差别的。运用浮选法所获的植物遗存数量本身是存在误差的,这些误差可以是炭化植物遗存在堆积、埋藏和提取过程中各种人为和自然因素造成的。而叶家庙遗址各浮选样品的炭化木屑含量之间的差别恰恰反映了这些因素对于浮选结果的影响。
叶家庙遗址的浮选样品主要分为三个时期,即屈家岭文化晚期、石家河文化早期和东周时期(表三);采样的遗迹单位主要是地层、灰坑和房址等等(表四)。
从表四我们可以明显发现,屈家岭文化晚期的炭化木屑平均含量远远高于石家河文化早期的,而造成这种差异最大的原因可能就是由于发掘区域的不同功用所致。叶家庙遗址的主体是屈家岭文化时期的大型城址,在2008年的发掘中,屈家岭文化晚期的遗迹主要集中在居住区,而石家河文化早期的遗迹主要集中在墓葬区。从以往的工作中,我们也发现墓葬区一般比较难以发现炭化植物遗存,而生活区往往是炭化植物遗存出土较多的。所以在文化堆积的形成上,对于炭化植物遗存的出土已经是很大的影响。
炭化植物遗存在埋藏过程中和土壤本身以及埋藏的遗迹背景有着紧密的联系。中国北方以黄土为主,而且天气普遍较为干燥。这对于炭化植物遗存的保存有很好的效果。叶家庙遗址所处的江汉平原以黏性土壤为主,附近湖沼密布,天气较为潮湿,这些条件对于炭化植物的保存都是不太好的。根据以往的工作经验,北方地区的遗址,特别是西北干旱地区,炭化植物遗存的埋藏和保存情况普遍优于南方的遗址。在同样土量的情况下,出土的炭化物含量也是相对高的。在同一遗址不同的遗迹单位,由于埋藏情况和背景的不同,在炭化物含量上也会存在较大差异。例如,叶家庙遗址的地层的炭化木屑平均含量明显高于其他的遗迹,主要原因是在发掘中发现了一些明显的草木灰层。这些当时人留下的遗迹很多都包含着丰富的炭化植物遗存,从而造成这些遗迹的炭化木屑平均含量远远高于其他遗迹。
在这次的浮选工作中,由于土样的含黏土量较高,我们尝试对部分土样进行筛选的方法,用以比较浮选法的效果。结果发现,就这些含黏土量较高的土样而言,浮选法依旧是较为有效的方法。基于不同的提取方法,如筛选法、浮选法,对于植物遗存的提取过程中都会造成不同的损伤,如何有效地从黏性土壤中提取炭化植物遗存,对于减少误差,以至于更真实地复原古代的生业面貌都是及其重要的。
四、炭化植物种子的分析
叶家庙遗址浮选出土了丰富的炭化植物遗存,其中以炭化稻米和炭化稻谷基盘的出土数量尤为突出,这对研究江汉平原的稻作农业是一笔极其重要的材料。长期以来,学术界对于炭化稻米本身的研究,都是以单一遗址出土的稻米作为研究的重心,叶家庙遗址对于横向的遗址间出土稻米的对比,然后进一步研究当时稻米传播和分布的状况,有重要的意义。
需要特别指出的是,在叶家庙遗址所有浮选样品中,T228 ⑤这份样品出土了大量的炭化稻米遗存,数量多达8000多粒。曾经有学者在南美的安第斯地区,结合遗址内不同位置的遗迹单位和出土植物数据,分析了当时不同遗迹的功能,再进一步去探讨了遗址内的不同区域的功能和当时人们的生活方式( )。我们相信,随着更多工作的开展,同时通过深入对比和分析叶家庙遗址浮选样品中不同采样背景出土植物遗存的情况,我们可以发现一些有趣的现象,由此进一步了解江汉平原新石器时期文化的人与植物间的密切联系。
除了出土绝对数量的统计,我们还对叶家庙遗址分析出土的植物遗存进行了出土概率的统计(表五),其结果显示,在屈家岭时期植物遗存中,炭化稻米的出土概率高达 8%。这反映出稻米在当时社会中受到普遍的利用,成为日常生活中重要的食物资源。基于以上的数据,我们可以认为叶家庙遗址在屈家岭时期居住的古人是以稻米作为其主要食物的。
叶家庙遗址出土的大量炭化稻谷基盘也是引人关注的。在稻作农业的开始阶段,有学者将炭化稻谷基盘与稻谷小穗轴是否分离,作为稻米是否在完全成熟状态下收割的重要标志,再进一步将这种现象与稻米的栽培与采集相联系(1)。借助叶家庙遗址出土的炭化稻谷基盘材料,在未来的研究中,我们可以探讨稻作农业较为成熟后的情况,为稻作农业研究找出更多的研究思路。
在这一次的发掘中并未发现稻田遗迹,但是依靠出土植物遗存的种类,我们可以推测当时农业生产状况。前面提到,禾本科和莎草科的植物有很多都是田间杂草,这类常见的田间杂草进入考古遗址一般通过两种方法:一是自然沉积,即通过各种自然力(如风或野生动物);二是伴随人类的收割行为随着农作物的收获一起被带入遗址(8)。在叶家庙遗址浮选出土的非农作物植物种子中,数量较多的有狗尾草属、黍亚科、飘拂草、颠茄属种子等几类,而且这些植物种子大部分集中发现在少数几份样品中。这种情况,即出土数量较多但集中出现在少数几个遗迹单位的杂草种子,则极有可能与人类的行为有关。
一般来说,相较于旱作农业,稻作农业对于田地的管理使得杂草的数量受到较大的抑制。结合出土植物遗存的状况,我们可以推断在屈家岭时期叶家庙遗址的居民对于稻田杂草的治理已经拥有了很丰富的经验。要验证这一说法,我们还可以借助炭化稻谷基盘的出土情况。在屈家岭时期的样品中,稻谷基盘的出土概率高达 3.4%。稻谷基盘一般是在稻谷加工和脱粒的过程中产生的,在这一过程中产生的基盘、稻壳、禾草以及杂草最终都会被废弃,然后经过火烧作为炭化物得到保存。一些民族考古学的研究表明,日常的作物加工过程能够产生相应的谷物、糠壳和杂草组合(9)。对应叶家庙遗址的情况,我们发现,杂草种子的数量和炭化稻谷基盘的数量并未有对应的增加趋势,而是炭化稻谷基盘在绝对数量和出土概率上都远远多于各类杂草植物种子。这也许说明,水稻在田间收割时,被人类同时收割到的杂草的数量应该较少,这可能反映了在屈家岭时期对于稻田杂草的管理也达到了较高的水平。
叶家庙遗址出土的炭化粟粒是值得进行深入探讨的。一般认为,中国的农业起源分为两条独立的源流,一是以长江中下游为中心,以种植水稻为代表的稻作农业起源,二是以黄河中下游为中心,以种植粟黍两种小米为代表的稻作农业起源(10)。实际上两者之间并非泾渭分明,而是有一个双方重叠的混作区。这一点在很多遗址中都有所反映,如两城镇遗址和尉迟寺遗址都同时发现了粟黍和稻米的种植(11),同样的情况在淮河两岸的遗址中也是较常见的。但是需要指出的是,在混作区的遗址中,粟黍和稻米在农业种植上是同样重要的。农业生产是以植物和土地作为主要劳动对象的,这就决定了农业生产过程必然要受到自然条件的制约和影响。以中国北方为例,由于生态环境的制约,水稻是不可能替代粟黍成为中原地区的主要农作物的。
而对于地处江汉平原的叶家庙遗址却是另一种情况,由于优越的地理条件,江汉平原一直都是重要的粮食产地。在实地考察当地的农业生产时,我们发现当地农作物品种的生产选择,更多是取决于农民的自我意愿。在这一地区,雅论是旱地作物小麦或是水田作物水稻,都可以获得不错的收获。所以,对于叶家庙的古人来说,雅论是小米或是稻米都应该是可供选择的农业生产的作物品种。对照此次浮选出土的农作物种子,我们看到的是数量巨大的炭化稻米和数量极少的炭化粟粒。在古人选择农作物种植时,除了地理自然环境的考虑外,文化因素同时是不可忽略的。正如前文所述,江汉平原的新石器遗址中,稻米一直是主要的被发现炭化植物遗存。叶家庙遗址作为江汉平原屈家岭时期的重要的中心城址,加上本来就极为适合稻作的自然环境,其稻作农业的繁盛很可能也是源自文化上的承袭。
在叶家庙遗址浮选结果中,我们还发现一个有趣的现象,在出土粟粒的几个遗迹单位中,伴出的炭化稻米的数量较少,而炭化稻谷基盘的数量却较多。从植物遗存的成分来分析,粟粒有可能只是作为动物饲料和糠壳放置在一起,而非供人类食用。叶家庙遗址浮选出土的炭化粟粒中,绝大多数属于未成熟的粟粒,即秕子。秕子一般是在脱粒过程中被废弃在糠秕堆积中,所以在糠秕堆积中同时会发现遗留的粟粒和粟秕子共存。由于旱地农作的特性,田间的杂草如狗尾草属植物种子也很容易混杂其中。但是,在叶家庙遗址的浮选样品中,没有一份样品是粟粒、粟秕子和狗尾草属植物种子三者共存的。由此推测,当时的人们可能没有在遗址发掘范围内进行粟的加工。而稻米加工的相关残留物如稻谷基盘、小穗轴、碎稻米和稻秕子却在绝大部分的浮选样品中都有发现。基于以上现象,叶家庙遗址出土的炭化粟粒带来了一些很有趣的问题,那就是,这些粟是在当地生产的还是外面传入的,如何传入江汉平原以及其传入的方式,粟在江汉平原的利用状况,等等。
水稻相对于粟,不仅产量更高,而且在文化传统上更符合叶家庙人们的需求。这和稻米进入中原地区,作为一种辅助农作物出现有着极大的区别。中原地区选择稻米,可能是考虑稻米相对于粟黍的较高产量,而适合作为一种辅助资源。而叶家庙的古人在已经掌握了稻作农业这一优势作物的技术时,对于粟的如何利用是值得再思考的问题。
五、 结 语
综合而言,叶家庙遗址作为江汉平原首个进行系统浮选的遗址,其意义和实际的结果都是令人惊喜的。大量的炭化稻米遗存印证了该地区稻作农业的繁盛状况,填补了江汉平原的新石器时期文化农业经济的空白,同时也为进一步探讨江汉平原新石器时期的经济状况提供了极为重要的数据。在遗址内出土的粟粒,在该地区是首次发现,也为我们研究当时的文化交流提出了新的证据。
最后需要补充的是,作为江汉平原考古发掘中初次进行的系统浮选工作,叶家庙遗址的工作对于未来在同地区进行的浮选工作将有很好的参考价值。例如,在江汉平原的考古遗址中动物骨骼的出土情况和保存状况都不太理想,但在浮选工作剩下的重浮物中却时常发现一些小型的动物骨骼。所以浮选法在江汉平原的考古工作得到推广,除了有效提取了考古遗址中的植物遗存,对于凝结在黏土中的细小出土物的获取也相当有效。
注释:
(1) 中国科学院考古研究所:《京山屈家岭》,第18~80页,科学出版社,19 5年。
(2) 赵志军:《青海喇家遗址尝试性浮选的结果》,《中国文物报》2003年9月19日。
(3) 赵志军:《植物考古学的田野工作方法――浮选法》,《考古》2004年第3期。
(4) 赵志军、何驽: 《陶寺城址2002年度浮选结果及分析》,《考古》200 年第5期。
(5) 周原考古队:《周原遗址(王家嘴地点)尝试性浮选的结果和初步分析》,《文物》2004年第10期。
( ) Christine A. Hastorf. 1988. The Use of Paleoethnobotanical Data in Prehistoric Studies of Crop Production, Processing, and Consumption, In Current Paleoethnobotany―Analytical Methods and Cultural Interpretation of Archaeological Plant Remains, edited by Christine A. Hastorf and Virginia, pp. 119~144. Chicago and London: the University of Chicago Press.
(1) Dorian Q Fuller, Emma Harvey & Ling Qin. 200 . Presumed domestication? Evidence for wild rice cultivation and domestication in the fifth millennium BC of the Lower Yangtze region. Anti uity 81(2001):31 ~331.
(8) 赵志军:《考古植物遗存中存在的误差》,《文物科技研究(第一辑)》,科学出版社,2004年
(9) Hillman G.C. 1984. Interpretation of Archaeological Plant Remains: the Application of Ethnographic Models from Turkey. In Plants and Ancient Man: Studies in Paleoethnobotany, Proceeding of the sixth symposium of the International workshop for Paleoethnobotany. Edited by W. Van Zeist and W.A. casparie. Rotterdam: A.A. Balkema.
(10) 赵志军:《植物考古学的科学定位与研究内容》,《考古》2001年第1期
(11) 赵志军:《海岱地区南部新石器时代晚期的稻旱混作农业经济》,山东大学东方考古研究中心编:《东方考古》(第三集),科学出版社,200 年。
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