從孝感葉家廟遺址浮選結果談江漢平原史前農業
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作者: 吳傳仁 劉 輝 趙志軍
葉家廟遺址位于湖北省孝感市,是一處屈家嶺文化時期的大型環壕城址,這是迄今為止在鄂東北地區發現的最早史前城址。截止目前,在長江中游地區已發現有十多處新石器時代的城址,但這些城址主要都分布在江漢平原的西北部和湖南的澧陽平原等地。葉家廟遺址的發現,對于認識江漢平原東北部新石器時期文化古代城址具有重要的學術價值和研究意義。
學術界對于江漢平原新石器時期文化的整體面貌已經有了一定的了解,但是在某些具體的學術問題上還有待于進一步的探索。例如,以往的考古發掘在江漢平原新石器時期遺址中出土有水稻遺存是較常見的現象,早在京山屈家嶺遺址的發掘中就曾出土有包含的稻谷殼遺存的紅燒土,這些水稻遺存對了解當時社會的食物資源提供了重要的信息(1)。然而,缺乏系統的植物考古學田野方法的參與,更多的考古水稻遺存的出土也只是佐證了當時有水稻的種植,而對于當時的農業生產狀況乃至經濟形態特征的進一步了解仍然是無助的。
要想了解一個古代文化的經濟形態特征和發展規律,必須綜合地分析各種遺物現象和不同類別的遺物(2)。考古出土的植物遺存是反映古代農業生產狀況最直接的實物證據,但僅僅依靠發掘中偶然可見的炭化植物遺存去探討古代農業經濟是很困難的。針對這一問題,我們在對葉家廟遺址進行發掘時采用了科學的植物考古學田野工作方法――浮選法,主動地和系統地獲取植物遺存,以期為深入探討江漢平原新石器時期文化的經濟形態,特別是當時的農業生產狀況提供直接的科學證據。
一、采樣與浮選
2008年進行的發掘工作主要分為居住區和墓葬區兩個區域,我們采用了針對性采樣法,即以各種性質比較明確的遺跡為主要采樣單位,在發掘過程中每發現一處遺跡隨即采集一份浮選樣品(3),先后共采集浮選土樣61份,浮選的土量總計為498升,平均每份浮選樣品的土量約為8升。浮選樣品采集的背景包括灰坑、房址、壕溝等遺跡(表一)。針對本研究提出的問題,采用針對性采樣法可以提取不同遺跡內的植物遺存,這對于了解不同遺跡和植物遺存間的關系,并進一步探討當時社會的農業狀況都提供了重要的資料。
采集的土樣在當地進行了浮選,使用的浮選設備是水波浮選儀(圖一),收取浮出炭化物的分樣篩的規格是80目(篩網孔徑0.2毫米)。
浮選結果在當地陰干后,移至中國社會科學院考古研究所的植物考古實驗室進行整理和分析。
二、浮選結果
葉家廟遺址的浮選結果十分理想,從中出土了豐富的炭化植物遺存。但是在出土植物遺存的類別上相對比較單純,只有炭化木屑和炭化植物種子兩大類。
炭化木屑是指經過燃燒的木頭的殘存,主要來源應是為燃盡的燃料或遭到焚燒的木料。對炭化木屑主要是將其歸為一個統一類別,進行量化的分析,進一步的植物種屬鑒定則需要專業的植物解剖學知識和技術。量化分析主要是利用分樣篩將樣品中大于1毫米的炭化木屑篩選出來,稱重后以樣品的單位進行等量換算。如果以每份樣品按十升的土量計算,葉家廟遺址的浮選樣品所含炭化木屑的平均重量是1.24克。
在葉家廟遺址浮選樣品中,共發現各種炭化植物種子1萬多粒,經鑒定,出土的炭化植物種子包括有水稻(Oryza sativa)和粟(Setaria italica)兩種農作物品種,其他可鑒定植物種子有禾本科(Paoceae)、莎草科(Cyperaceae)、豆科(Leguminosae)、菊科(Asteraceae)等科屬的植物種子。另外,還有一些特征不明顯和炭化及保存過程中損失了特征部位的未知種子(表二)。
在葉家廟遺址浮選出土的兩種農作物遺存中,炭化稻米的出土數量非常多,總計將近1萬粒(圖二),占所有出土植物種子總數的84.6%,其中完整的稻米有2000多粒。另外,出土的炭化稻谷基盤的數量也很多,總計達1400多粒(圖三)。如果將炭化稻米與炭化稻谷基盤合計為水稻遺存,那么,在葉家廟遺址浮選出土的各種植物種子總數中,水稻遺存的絕對數量所占比例高達96.9%。
與水稻遺存相比較,粟的出土數量極少,發現了66粒炭化粟粒,占出土植物籽?？倲档?.6%。通過顯微鏡觀察和測量,葉家廟遺址浮選出土的炭化粟粒明顯可分為兩類,一類屬于正常的粟粒,直徑多在1毫米左右,表面較光滑,胚部較長,因燒烤而爆裂呈溝狀(圖四)。另一類個體較小,形態不豐滿,應該屬于未成熟的粟粒,也被稱作秕子。秕子較多,有50粒,成熟的粟粒僅有16粒。
與農作物種子相比,葉家廟遺址浮選出土的非農作物類植物種子的數量較少,其中以禾本科和莎草科的植物種子為大宗。在禾本科和莎草科植物中,有很多品種是十分常見的田間雜草,這兩種雜草與人類種植的農作物有較為密切的關系。作為田間雜草,它們主要出現在與其生長習性相類似的農作物周邊,由人類行為或者自然力帶進遺址中。禾本科的狗尾草屬對應的可能是粟類旱地作物,而禾本科的稗屬以及大多數莎草科植物如飄拂草等對應的則可能是濕地生長的水稻。這兩類雜草的出土數量雖然不多,仍然從側面反映了當時遺址周邊都具備農田耕作的環境。
豆科、菊科、蓼科、莧科、唇形科等等幾類植物都包含許多雜草品種,與人類的生活也有較密切的聯系,一般在考古遺址中也都會發現這幾個科的植物種子遺存。在葉家廟遺址浮選樣品中發現了多種雜草,但絕對數量和出土概率都不高。一方面可能與發掘區集中在居住區和墓葬區為主,另外也有可能與農業生產模式有關,這一點在后文詳述。
三、炭化木屑的分析
同其他地區考古遺址的浮選結果相比較,葉家廟遺址浮選樣品中炭化木屑的平均含量在正常范圍內,但略偏低。以已經發表的資料為例,山西襄汾陶寺遺址浮選樣品的炭化木屑平均含量較高,達1.5克/10升(4),陜西扶風周原遺址浮選樣品的炭化木屑平均含量為4克/10升(5),而葉家廟遺址浮選樣品的炭化木屑平均含量為1.24克/10升。但這僅是平均含量,而實際上各樣品的炭化木屑含量還是存在較大差別的。運用浮選法所獲的植物遺存數量本身是存在誤差的,這些誤差可以是炭化植物遺存在堆積、埋藏和提取過程中各種人為和自然因素造成的。而葉家廟遺址各浮選樣品的炭化木屑含量之間的差別恰恰反映了這些因素對于浮選結果的影響。
葉家廟遺址的浮選樣品主要分為三個時期,即屈家嶺文化晚期、石家河文化早期和東周時期(表三);采樣的遺跡單位主要是地層、灰坑和房址等等(表四)。
從表四我們可以明顯發現,屈家嶺文化晚期的炭化木屑平均含量遠遠高于石家河文化早期的,而造成這種差異最大的原因可能就是由于發掘區域的不同功用所致。葉家廟遺址的主體是屈家嶺文化時期的大型城址,在2008年的發掘中,屈家嶺文化晚期的遺跡主要集中在居住區,而石家河文化早期的遺跡主要集中在墓葬區。從以往的工作中,我們也發現墓葬區一般比較難以發現炭化植物遺存,而生活區往往是炭化植物遺存出土較多的。所以在文化堆積的形成上,對于炭化植物遺存的出土已經是很大的影響。
炭化植物遺存在埋藏過程中和土壤本身以及埋藏的遺跡背景有著緊密的聯系。中國北方以黃土為主,而且天氣普遍較為干燥。這對于炭化植物遺存的保存有很好的效果。葉家廟遺址所處的江漢平原以黏性土壤為主,附近湖沼密布,天氣較為潮濕,這些條件對于炭化植物的保存都是不太好的。根據以往的工作經驗,北方地區的遺址,特別是西北干旱地區,炭化植物遺存的埋藏和保存情況普遍優于南方的遺址。在同樣土量的情況下,出土的炭化物含量也是相對高的。在同一遺址不同的遺跡單位,由于埋藏情況和背景的不同,在炭化物含量上也會存在較大差異。例如,葉家廟遺址的地層的炭化木屑平均含量明顯高于其他的遺跡,主要原因是在發掘中發現了一些明顯的草木灰層。這些當時人留下的遺跡很多都包含著豐富的炭化植物遺存,從而造成這些遺跡的炭化木屑平均含量遠遠高于其他遺跡。
在這次的浮選工作中,由于土樣的含黏土量較高,我們嘗試對部分土樣進行篩選的方法,用以比較浮選法的效果。結果發現,就這些含黏土量較高的土樣而言,浮選法仍然是較為有效的方法?；诓煌奶崛》椒?如篩選法、浮選法,對于植物遺存的提取過程中都會造成不同的損傷,如何有效地從黏性土壤中提取炭化植物遺存,對于減少誤差,以至于更真實地復原古代的生業面貌都是及其重要的。
四、炭化植物種子的分析
葉家廟遺址浮選出土了豐富的炭化植物遺存,其中以炭化稻米和炭化稻谷基盤的出土數量尤為突出,這對研究江漢平原的稻作農業是一筆極其重要的材料。長期以來,學術界對于炭化稻米本身的研究,都是以單一遺址出土的稻米作為研究的重心,葉家廟遺址對于橫向的遺址間出土稻米的對比,然后進一步研究當時稻米傳播和分布的狀況,有重要的意義。
需要特別指出的是,在葉家廟遺址所有浮選樣品中,T2286⑤這份樣品出土了大量的炭化稻米遺存,數量多達8000多粒。曾經有學者在南美的安第斯地區,結合遺址內不同位置的遺跡單位和出土植物數據,分析了當時不同遺跡的功能,再進一步去探討了遺址內的不同區域的功能和當時人們的生活方式(6)。我們相信,隨著更多工作的開展,同時通過深入對比和分析葉家廟遺址浮選樣品中不同采樣背景出土植物遺存的情況,我們可以發現一些有趣的現象,由此進一步了解江漢平原新石器時期文化的人與植物間的密切聯系。
除了出土絕對數量的統計,我們還對葉家廟遺址分析出土的植物遺存進行了出土概率的統計(表五),其結果顯示,在屈家嶺時期植物遺存中,炭化稻米的出土概率高達68%。這反映出稻米在當時社會中受到普遍的利用,成為日常生活中重要的食物資源?；谝陨系臄祿?我們可以認為葉家廟遺址在屈家嶺時期居住的古人是以稻米作為其主要食物的。
葉家廟遺址出土的大量炭化稻谷基盤也是引人關注的。在稻作農業的開始階段,有學者將炭化稻谷基盤與稻谷小穗軸是否分離,作為稻米是否在完全成熟狀態下收割的重要標志,再進一步將這種現象與稻米的栽培與采集相聯系(7)。借助葉家廟遺址出土的炭化稻谷基盤材料,在未來的研究中,我們可以探討稻作農業較為成熟后的情況,為稻作農業研究找出更多的研究思路。
在這一次的發掘中并未發現稻田遺跡,但是依靠出土植物遺存的種類,我們可以推測當時農業生產狀況。前面提到,禾本科和莎草科的植物有很多都是田間雜草,這類常見的田間雜草進入考古遺址一般通過兩種方法:一是自然沉積,即通過各種自然力(如風或野生動物);二是伴隨人類的收割行為隨著農作物的收獲一起被帶入遺址(8)。在葉家廟遺址浮選出土的非農作物植物種子中,數量較多的有狗尾草屬、黍亞科、飄拂草、顛茄屬種子等幾類,而且這些植物種子大部分集中發現在少數幾份樣品中。這種情況,即出土數量較多但集中出現在少數幾個遺跡單位的雜草種子,則極有可能與人類的行為有關。
一般來說,相較于旱作農業,稻作農業對于田地的管理使得雜草的數量受到較大的抑制。結合出土植物遺存的狀況,我們可以推斷在屈家嶺時期葉家廟遺址的居民對于稻田雜草的治理已經擁有了很豐富的經驗。要驗證這一說法,我們還可以借助炭化稻谷基盤的出土情況。在屈家嶺時期的樣品中,稻谷基盤的出土概率高達63.4%。稻谷基盤一般是在稻谷加工和脫粒的過程中產生的,在這一過程中產生的基盤、稻殼、禾草以及雜草最終都會被廢棄,然后經過火燒作為炭化物得到保存。一些民族考古學的研究表明,日常的作物加工過程能夠產生相應的谷物、糠殼和雜草組合(9)。對應葉家廟遺址的情況,我們發現,雜草種子的數量和炭化稻谷基盤的數量并未有對應的增加趨勢,而是炭化稻谷基盤在絕對數量和出土概率上都遠遠多于各類雜草植物種子。這也許說明,水稻在田間收割時,被人類同時收割到的雜草的數量應該較少,這可能反映了在屈家嶺時期對于稻田雜草的管理也達到了較高的水平。
葉家廟遺址出土的炭化粟粒是值得進行深入探討的。一般認為,中國的農業起源分為兩條獨立的源流,一是以長江中下游為中心,以種植水稻為代表的稻作農業起源,二是以黃河中下游為中心,以種植粟黍兩種小米為代表的稻作農業起源(10)。實際上兩者之間并非涇渭分明,而是有一個雙方重疊的混作區。這一點在很多遺址中都有所反映,如兩城鎮遺址和尉遲寺遺址都同時發現了粟黍和稻米的種植(11),同樣的情況在淮河兩岸的遺址中也是較常見的。但是需要指出的是,在混作區的遺址中,粟黍和稻米在農業種植上是同樣重要的。農業生產是以植物和土地作為主要勞動對象的,這就決定了農業生產過程必然要受到自然條件的制約和影響。以中國北方為例,由于生態環境的制約,水稻是不可能替代粟黍成為中原地區的主要農作物的。
而對于地處江漢平原的葉家廟遺址卻是另一種情況,由于優越的地理條件,江漢平原一直都是重要的糧食產地。在實地考察當地的農業生產時,我們發現當地農作物品種的生產選擇,更多是取決于農民的自我意愿。在這一地區,無論是旱地作物小麥或是水田作物水稻,都可以獲得不錯的收獲。所以,對于葉家廟的古人來說,無論是小米或是稻米都應該是可供選擇的農業生產的作物品種。對照此次浮選出土的農作物種子,我們看到的是數量巨大的炭化稻米和數量極少的炭化粟粒。在古人選擇農作物種植時,除了地理自然環境的考慮外,文化因素同時是不可忽略的。正如前文所述,江漢平原的新石器遺址中,稻米一直是主要的被發現炭化植物遺存。葉家廟遺址作為江漢平原屈家嶺時期的重要的中心城址,加上本來就極為適合稻作的自然環境,其稻作農業的繁盛很可能也是源自文化上的承襲。
在葉家廟遺址浮選結果中,我們還發現一個有趣的現象,在出土粟粒的幾個遺跡單位中,伴出的炭化稻米的數量較少,而炭化稻谷基盤的數量卻較多。從植物遺存的成分來分析,粟粒有可能只是作為動物飼料和糠殼放置在一起,而非供人類食用。葉家廟遺址浮選出土的炭化粟粒中,絕大多數屬于未成熟的粟粒,即秕子。秕子一般是在脫粒過程中被廢棄在糠秕堆積中,所以在糠秕堆積中同時會發現遺留的粟粒和粟秕子共存。由于旱地農作的特性,田間的雜草如狗尾草屬植物種子也很容易混雜其中。但是,在葉家廟遺址的浮選樣品中,沒有一份樣品是粟粒、粟秕子和狗尾草屬植物種子三者共存的。由此推測,當時的人們可能沒有在遺址發掘范圍內進行粟的加工。而稻米加工的相關殘留物如稻谷基盤、小穗軸、碎稻米和稻秕子卻在絕大部分的浮選樣品中都有發現?；谝陨犀F象,葉家廟遺址出土的炭化粟粒帶來了一些很有趣的問題,那就是,這些粟是在當地生產的還是外面傳入的,如何傳入江漢平原以及其傳入的方式,粟在江漢平原的利用狀況,等等。
水稻相對于粟,不僅產量更高,而且在文化傳統上更符合葉家廟人們的需求。這和稻米進入中原地區,作為一種輔助農作物出現有著極大的區別。中原地區選擇稻米,可能是考慮稻米相對于粟黍的較高產量,而適合作為一種輔助資源。而葉家廟的古人在已經掌握了稻作農業這一優勢作物的技術時,對于粟的如何利用是值得再思考的問題。
五、 結 語
綜合而言,葉家廟遺址作為江漢平原首個進行系統浮選的遺址,其意義和實際的結果都是令人驚喜的。大量的炭化稻米遺存印證了該地區稻作農業的繁盛狀況,填補了江漢平原的新石器時期文化農業經濟的空白,同時也為進一步探討江漢平原新石器時期的經濟狀況提供了極為重要的數據。在遺址內出土的粟粒,在該地區是首次發現,也為我們研究當時的文化交流提出了新的證據。
最后需要補充的是,作為江漢平原考古發掘中初次進行的系統浮選工作,葉家廟遺址的工作對于未來在同地區進行的浮選工作將有很好的參考價值。例如,在江漢平原的考古遺址中動物骨骼的出土情況和保存狀況都不太理想,但在浮選工作剩下的重浮物中卻時常發現一些小型的動物骨骼。所以浮選法在江漢平原的考古工作得到推廣,除了有效提取了考古遺址中的植物遺存,對于凝結在黏土中的細小出土物的獲取也相當有效。
注釋:
(1) 中國科學院考古研究所:《京山屈家嶺》,第78~80頁,科學出版社,1965年。
(2) 趙志軍:《青海喇家遺址嘗試性浮選的結果》,《中國文物報》2003年9月19日。
(3) 趙志軍:《植物考古學的田野工作方法――浮選法》,《考古》2004年第3期。
(4) 趙志軍、何駑: 《陶寺城址2002年度浮選結果及分析》,《考古》2006年第5期。
(5) 周原考古隊:《周原遺址(王家嘴地點)嘗試性浮選的結果和初步分析》,《文物》2004年第10期。
(6) 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.
(7) Dorian Q Fuller, Emma Harvey & Ling Qin. 2006. Presumed domestication? Evidence for wild rice cultivation and domestication in the fifth millennium BC of the Lower Yangtze region. Antiquity 81(2007):316~331.
(8) 趙志軍:《考古植物遺存中存在的誤差》,《文物科技研究(第一輯)》,科學出版社,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) 趙志軍:《植物考古學的科學定位與研究內容》,《考古》2001年第7期
(11) 趙志軍:《海岱地區南部新石器時代晚期的稻旱混作農業經濟》,山東大學東方考古研究中心編:《東方考古》(第三集),科學出版社,2006年。
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