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赵志军:新石器时代植物考古与农业起源研究

赵志军 · 2022-06-25 · 来源:中国历史研究院公众号
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植物考古是考古学的一个研究领域,属于科技考古范畴。植物考古通过田野考古发掘发现和获取考古遗址中埋藏的植物遗存,然后在实验室整理和鉴定出土的植物遗存,分析和认识出土植物种属与人类生活的相互关系,达到复原古代人类生活方式和解释人类社会发展过程的考古学研究目的。我们都知道,人类与植物的关系密不可分,衣食住行都离不开植物,特别是在古代,植物是人类最重要的基本生活资料,所以为了达到复原古代人类生活方式这个现

  一、引  言

  什么是植物考古?植物考古是考古学的一个研究领域,属于科技考古范畴。植物考古通过田野考古发掘发现和获取考古遗址中埋藏的植物遗存,然后在实验室整理和鉴定出土的植物遗存,分析和认识出土植物种属与人类生活的相互关系,达到复原古代人类生活方式和解释人类社会发展过程的考古学研究目的。我们都知道,人类与植物的关系密不可分,衣食住行都离不开植物,特别是在古代,植物是人类最重要的基本生活资料,所以为了达到复原古代人类生活方式这个现代考古学的研究目的,考古学必须依靠植物考古的参与,植物考古成为现代考古研究中应用最为广泛的科技考古领域之一。植物考古的研究内容涉及到的学术问题很多,其中最重要的是农业起源问题。

  为什么说“农业起源”是植物考古最重要的研究内容?首先,农业起源是整个考古学研究的热门课题之一。我常说,现代考古学的研究内容集中在三大起源问题上,即人类起源、农业起源、文明起源。这个说法自然有些片面或简单化,但从某种意义上讲是有一定道理的,因为现代考古研究的主要问题,如果仔细思考,或多或少都与这三大起源相关联。其次,在考古学所有的研究领域中,植物考古与农业起源研究的关系最为密切。农业是指人类利用植物和动物的生长发育过程获取生活资源的生产行为,广义的农业就是所谓第一产业,包括以自然生物为生产对象的所有产业,例如种植业、畜牧业、林业、渔业等;狭义的农业仅包括种植业和由种植业提供饲料来源的家畜饲养业。农业起源研究涉及的是狭义的农业,狭义农业的核心是种植业,种植的对象是植物,所以最能反映古代农业起源过程的实物证据应该就是通过考古发掘出土的植物遗存。因此说,农业起源研究离不开植物考古的参与,植物考古是探讨农业起源的最为有效的考古研究手段。

  植物考古与其他考古学研究领域的主要区别在于研究对象,植物考古的研究对象是考古发现的与古代人类生活直接或间接相关的植物遗存。所谓直接相关就是指那些被人类利用的植物,包括食物、燃料、材料、工具、用具等;所谓间接相关是指那些虽然对人类没有利用价值,但却间接地影响到人类生活的植物,比如依附在人工生境的各种杂草。通过考古发掘可以发现的古代植物遗存分为植物大遗存和植物微小遗存,植物大遗存是指那些用肉眼或低倍显微镜就可以看到的考古出土植物遗存,例如通过浮选法获取的炭化植物遗存、特殊保存条件下的非炭化植物遗存、以及木材碎块和炭化木屑。植物微小遗存是指那些必须通过高倍显微镜才可看见的埋藏在考古遗址文化堆积中的植物遗存,包括孢粉、植硅体和淀粉粒。孢粉是指无性繁殖类植物的孢子和有性繁殖类植物的花粉,植硅体是植物在生长过程中吸收土壤中的液态硅并充填到细胞和组织中而形成的固态硅化物,淀粉粒是植物的储藏细胞。

  考古出土植物遗存中最常见、也是最重要的是通过浮选法获取的炭化植物遗存。由于人类的生活离不开火,所以考古遗址文化堆积中埋藏有大量的经过火的洗礼被炭化的植物遗骸,炭化作用使得有机质的植物转变为能够长期保存的无机质的炭化物质。炭化物质的相对密度低,小于1,水的密度是1,一般土壤颗粒的密度是2.65,据此,考古学者创造了“浮选法”用以获取遗址中埋藏的炭化植物遗存。浮选法的工作原理和操作方法非常简单,伴随考古发发掘,在选定区域或遗迹单位采集土样,然后将土样放入水中,比水轻的炭化物质漂浮在水面,比水重的土壤颗粒沉入水底,这样就可以使得炭化植物遗存和土壤分离,从而提取之。由于浮选法简单易行,获取的炭化植物遗存出土背景明确,出土植物遗存特别是植物种子的植物种属鉴定准确,相应的量化分析方法科学有效,因此浮选法成为了植物考古最为重要的一种获取和研究手段。我们今天要介绍的就是通过浮选法在新石器时代考古遗址获取的植物遗存。

  什么是新石器时代?新石器时代是一个考古学的时间概念,一般是按照所谓三大要素界定新石器时代,即磨制石器、陶器制作、原始农业(种植业和家畜饲养业)。但是,越来越多的考古发现揭示,这三大要素是否能够作为新石器时代开始的标志值得重新考虑。

  先说磨制石器:究竟什么是“磨制石器”就值得讨论,石器通体被磨光还是仅局部被磨光?如果按照通体磨光来定义磨制石器的话,石器表面磨光区域覆盖到什么程度才能被称之为通体磨光?根据考古发现,通体完全被磨光的石器实际出现的很晚,大约在新石器时代中期。如果按照局部磨光定义磨制石器的话,有些旧石器时代晚期遗址也出土有局部磨光石器的例证,例如在陕西宜川龙王辿遗址出土的旧石器时代末期石器中就发现了一件刃部磨光的大石铲。另据国外报道,澳大利亚的一处旧石器时代遗址中发现了距今6.5万年前的磨刃石器。由此可见,不论通体磨光还是局部磨光,磨制石器与新石器时代的开始关系不大。

  再说陶器制作:考古发现揭示,东亚地区早在旧石器时代晚期就已经出现了原始陶器,例如日本绳纹时代的早期陶器年代最早可达距今1.65万年,在中国南方地区发现的一系列旧石器时代末期至新石器时代初期的洞穴遗址中,很多都曾出土过距今1万年以前的陶器。最新研究还发现,江西万年仙人洞遗址出土陶片的碳十四测定年代甚至达到了距今2万年前。但是,与东亚地区完全相反的是,西亚地区在栽培作物和家养动物出现后的一个很长时间段内,当地古代先民仍然没有掌握陶器制作技术。所以西亚地区的新石器时代早期被称作“前陶新石器时代”。这说明,陶器的出现也不能作为新石器时代开始的标志。

  相比较之下,原始农业作为新石器时代界定的要素比较靠谱。事实上,著名考古学家柴尔德提出的“新石器时代革命”的主要内容就是原始农业的出现、以及由此形成的定居生活。目前世界各国的考古学界大多数也是以原始农业的出现作为新石器时代开始的标志,例如前面谈到的西亚“前陶新石器时代”就是以栽培作物和家养动物的出现作为标志。

  考古发现证实,现今世界上的主要栽培作物和家养动物的驯化时间大多数起始于距今1万年前后,例如起源于中国的水稻、粟和黍两种小米,以及家猪等,这与更新世末期至全新世初期的全球气候变化直接关联,所以中国新石器时代的起始年代也被确定在距今1万年前后。考古学界普遍认为,距今3800年前后的二里头文化时期是中国青铜时代的正式开始,所以在其之前的距今4000年前后的龙山时代应该是中国新石器时代的最后一个阶段。据此,中国的新石器时代的绝对年代应该在距今1万年前后至距今4000年前后之间。

  在历经数千年的新石器时代进程中,中国广大区域内分布着几个并行发展的考古学文化区系类型,例如,西辽河上游地区的红山文化序列,黄河下游或海岱地区的大汶口文化/龙山文化序列,黄河中游地区的仰韶文化/龙山文化序列,黄河上游或西北地区的马家窑文化/齐家文化序列,长江下游地区的良诸文化序列,长江中游地区的屈家岭文化/石家河文化序列,长江上游或成都平原的宝墩文化/三星堆文化序列。下面我们将按照这些考古学文化区系类型分别介绍我国新石器时代的植物考古发现。

  二、西辽河上游地区

  西辽河上游地区是指以西拉木伦河和老哈河为主的西辽河源头流域地区,在行政区划上以内蒙古赤峰地区为主,同时还包括了通辽地区西部和辽宁朝阳地区北部。西辽河上游地区的新石器时代考古学文化序列相对比较单纯,最早的是小河西文化,绝对年代在距今9000-8500年间,其后顺序为兴隆洼文化(距今8000年前后)、赵宝沟文化(距今7200-6400年)、红山文化(距今6500-5000年)、小河沿文化(距今5000-4000年)和夏家店下层文化(距今4000-3600年),其中最具代表性的是红山文化。

  西辽河上游地区的植物考古工作比较系统,本世纪以来在该地区进行的考古发掘项目几乎都开展了浮选工作,其中以赤峰学院植物考古实验室的工作最为突出。根据不完全统计,在各种学术刊物上已经发表浮选报告的西辽河上游地区新石器时代考古遗址近10处。

  由于已经发现的小河西文化时期的考古遗址数量有限,而且其中多数是在上个世纪进行的考古发掘,而浮选法是本世纪初才在国内考古学界逐步普及开来,所以目前尚无机会在小河西文化遗址开展系统浮选工作。

  兴隆洼文化时期的植物考古以兴隆沟遗址的最为重要。兴隆沟遗址位于赤峰敖汉旗,包括三个地点,分别属于兴隆洼文化(第一地点)、红山文化(第二地点)和夏家店下层文化(第三地点)。伴随2001年的考古发掘,在兴隆沟遗址三个地点都开展了浮选工作,合计共采集浮选土样1500余份,这是迄今为止国内考古学界开展过的规模最大的浮选工作。从兴隆沟遗址浮选结果中出土了大量的炭化植物遗存,其中最为重要的是第一地点的发现。

  兴隆沟遗址第一地点是一处兴隆洼文化时期的大型村落遗址,浮选出土了炭化黍粒和粟粒两种小米遗存,共计1400余粒,其中绝大多数是黍粒,粟粒的数量较少。出土的炭化黍粒呈长圆形,形态特征和尺寸大小明显有别于野生的黍属植物种子,但与现代黍粒也略有不同。粟和黍这两种小米在其驯化过程中籽粒的进化趋向应该是逐渐由小变大、由长变圆、由瘪扁变丰满。据此判断,兴隆沟遗址出土的黍应该处在由野生向栽培的驯化过程之中。出土炭化黍粒被分别送往中国、日本和加拿大的碳十四年代实验室进行加速器质谱(AMS)年代测定,三个实验室的测定结果几乎完全一致,出土黍粒的绝对年代为距今7650年。直至今日,兴隆沟遗址出土炭化黍粒仍然是已知的考古出土的具有直接测年数据的年代最早的栽培小米,这一重要发现为探讨黍的驯化以及中国北方旱作农业起源提供了重要的考古实物资料和信息。

  兴隆沟遗址第二地点是一处红山文化遗址,由于文化堆积埋藏较浅,大多数遗迹现象已经被现代农田破坏,可供采集浮选土样的堆积单位有限,所以浮选出土的植物遗存比较贫乏,但从中还是发现了少量的炭化黍粒和粟粒。兴隆沟遗址第二地点还浮选出土了一些坚果或核果遗存,包括橡子、榛子、山核桃、山杏、欧李等。相同情况也出现在其他红山文化遗址的浮选结果中,如赤峰红山区的魏家窝铺遗址,文化堆积埋藏的也很浅,虽然发现的红山文化时期房址数量很多,但大多数仅剩房基,可供采集浮选土样的文化层较薄,因此浮选出土的植物遗存并不丰富,出土植物种子不足百粒,其中包括炭化粟33粒和黍16粒。相比较而言,哈民忙哈遗址的浮选结果最为丰富。哈民忙哈是一处红山文化村落遗址,位于通辽科左中旗,伴随考古发掘采集了44份土样,浮选出土了80万余粒炭化植物种子,但其中的绝大多数(99.9%)是大籽蒿种子,其他植物种子合计仅710粒,其中包括黍(615粒)、粟(20粒)和大麻(3粒)三种农作物籽粒。大籽蒿是一种可食用的草籽,现在流行西北地区的“蒿子面”就是将大籽蒿碾碎与面粉混到一起,做出的面条筋道又美味。综合以上几处红山文化遗址的浮选结果判断,红山文化时期的生业形态应该是农耕生产与采集狩猎并重。红山文化是一个辉煌的考古学文化,尤其是辽宁凌源牛河梁遗址出土了壮观的大型坛庙冢群、逼真的泥塑人物和动物造像、精美的玉器和陶器等,令人瞩目惊叹,有学者甚至将红山文化与中华文明起源相关联。但是植物考古发现揭示,红山文化古代先民虽然已经从事农耕生产,却没有进入到与其辉煌的文化遗存相匹配的农业社会阶段,其社会经济发展状况仍然处在由采集狩猎向农耕生产转变的过渡时期。

  兴隆沟遗址第三地点是一处夏家店下层文化遗址,从中浮选出土的植物遗存极为丰富,在采集到的百余份浮选土样中出土了1.6万余粒炭化植物种子,其中以农作物为主,包括粟、黍和大豆三个品种,合计占所有出土植物种子总数的99%。事实上,西辽河上游地区的所有夏家店下层文化考古遗址,只要开展过系统浮选工作,都出土有异常丰富的炭化植物遗存,而且绝大多数都是农作物遗存。例如,赤峰松山区三座店遗址的浮选结果与兴隆沟第三地点的几乎完全一致,在百余份浮选土样中出土了10万余粒炭化植物种子,其中绝大多数也是农作物遗存,也包括了粟、黍和大豆三个品种。赤峰红山区二道井子遗址的浮选结果也很相似,在77份浮选土样中出土有炭化植物种子25万余粒,也是以栽培农作物为主,包括了粟(181600粒)、黍(41200粒)、大豆(179粒)和大麻(3粒)四种农作物,合计数量22万余粒,占出土植物种子总数的90%。近些年在西辽河上游地区开展的考古调查项目也同时进行了浮选土品的采集,浮选结果显示,凡是夏家店下层文化土样都浮选出土了丰富的炭化植物遗存,而且都是以粟和黍两种小米为主,例如在赤峰松山区西道点将台地点采集的两份属于夏家店下层文化土样,从中浮选出土了炭化粟粒18200粒,炭化黍粒506粒。由此可见,西辽河上游地区是在夏家店下层文化时期正式进入农业社会阶段,农耕生产成为当时古代先民物质生活资料的主要来源。

  西辽河上游地区的植物考古揭示,早在距今8000年前的兴隆洼文化时期已经出现了黍和粟两种栽培作物,当地古代先民在从事采集狩猎活动的同时开始尝试农耕生产。红山文化时期,当地的社会经济发展仍然处在由采集狩猎向农业经济的转变过程中,生业形态以农耕与采集并重为特点。在红山文化到夏家店下层文化之间,西辽河上游地区的社会经济发展出现了一次跃进或质变。虽然以往都是以红山文化作为西辽河上游地区考古学文化的核心,但是从植物考古来说,农业社会的建立是发生在夏家店下层文化时期。我认为,在西辽河上游地区的史前考古学文化发展系列中,夏家店下层才是真正的转折点,标志着当地的社会发展进入了农业社会阶段。

  三、黄河下游地区

  黄河下游地区在考古学研究中也被称作海岱地区,包括山东省境内以及周边的皖北、苏北和豫东。从地理概念上讲,这个广袤地区被称作黄河下游有些勉强,因为该地区的南半部实际与黄河无关,属于淮河水系,例如山东南部的泗、沂、沭流域以及皖北和苏北,因此在考古学文化区系类型划分中,大多还是被称作海岱地区。海岱地区的新石器时代考古学文化序列也比较单纯,最早的是后李文化,绝对年代在距今8000年前后,之后顺序为北辛文化(距今7000-6100年)、大汶口文化(距今6100-4300年)和龙山文化(距今4300-3800年)。龙山文化之后的岳石文化已经进入青铜时代。

  就全国而言,海岱地区的植物考古工作开展的最充分,收获也最丰富,这得益于山东大学文化遗产研究院植物考古实验室的努力。截至目前,在海岱地区开展过浮选工作的考古遗址近50处,根据不完全统计,已经发表浮选报告的新石器时代考古遗址约25处。

  开展过浮选工作的后李文化时期的考古遗址有三处:扁扁洞、张马屯和月庄。扁扁洞遗址位于沂源,是一处洞穴遗址,文化堆积分为三个时期,早期距今10000-9600年,属于新旧石器时代过渡时期;中期距今9700-9100年,属于前后李文化;晚期距今7400-6900年,属于后李文化与北辛文化的过渡期。伴随发掘开展过小规模浮选工作,出土了7粒炭化黍粒和2粒炭化粟粒,但都出自晚期文化堆积中。张马屯遗址位于济南市郊,碳十四测定年代上限为距今9000年,伴随发掘采集了118份浮选土样,出土1286粒炭化植物种子,其中包括6粒炭化黍粒和2粒炭化粟粒,这是在海岱地区发现的年代最早的栽培作物遗存。同样位于济南的月庄遗址也是一处后李文化遗址,伴随发掘采集了77份浮选土样,出土450余粒炭化植物种子,其中包括黍、粟和水稻三种谷物遗存。月庄遗址浮选结果中最重要的发现是水稻遗存(28粒炭化稻米),证明起源于长江中下游地区的水稻早在距今8000年前后已经传播到了黄河下游地区,另外还揭示出海岱地区古代农业在后李文化时期就开始显现出了稻旱混作的迹象或趋势。

  “稻旱混作”不是一个农学概念,是我在考古研究中使用的一个特定概念,专指海岱地区古代农业所表现出的既种植水稻又种植粟黍两种小米的特殊作物布局,我之所以使用这个概念,主要是为了区别其他地区的以种植粟黍为代表的旱作农业和以种植水稻为代表的稻作农业。

  虽然水稻早在后李文化时期已经传播到海岱地区,但稻旱混作农业生产特点迟至大汶口中晚期才逐渐形成。例如,即墨北仟遗址是一处北辛文化晚期至大汶口文化早期的考古遗址,伴随2009年发掘采集了663份浮选土样,从中出土炭化植物种子3960粒,其中包括黍粒2914粒,粟粒99粒,但却没有发现水稻遗存。而与北仟遗址同处在胶东半岛的烟台午台遗址是一处大汶口晚期至龙山文化早期的考古遗址,伴随发掘采集了203份浮选土样,从中出土炭化植物种子3697粒,其中包括粟粒120粒、黍52粒,稻米25粒。与北阡遗址相比,午台遗址出土农作物中的水稻比重显著增加。再如安徽蒙城尉迟寺遗址,在大汶口晚期文化堆积中采集了14份浮选土样,出土炭化植物种子1560粒,其中包括粟粒386粒、黍23粒,稻米239粒,水稻的比重与粟和黍的已经相差无几。在安徽宿州杨堡遗址的大汶口晚期浮选结果中,水稻的比重甚至超过了粟和黍两种旱地作物之和。

  海岱地区龙山时代考古遗址的植物考古成果非常丰富,其中连续数年开展浮选工作的大型聚落遗址就有聊城教场铺遗址、邹平丁公遗址、临淄桐林遗址、日照两城镇遗址、日照尧王城遗址等。据已发表的数据分析,海岱地区龙山时代的古代农业完全承续了大汶口中晚期的稻旱混作传统。以邹平丁公遗址2014年度浮选结果为例,在采集到的98份土样中浮选出土炭化植物种子21523粒,包括粟(10021粒)、黍(1374粒)、水稻(270粒)、大豆(514粒)和小麦(35粒)五种农作物。另外还发现了稻谷基盘和小穗轴 6033个,可以看出,丁公遗址出土农作物中以粟最多,但水稻也很突出,特别是稻谷基盘/小穗轴的出土数量惊人。其他龙山时代考古遗址的浮选结果大同小异,出土农作物都是以粟、黍、水稻为主。与大汶口中晚期的浮选结果明显不同的是,龙山时代的浮选结果中水稻的比重有所增加,包括炭化稻粒和稻谷基盘/小穗轴等在内的水稻遗存在出土农作物总数中所占百分比接近甚至超过粟和黍两种小米的出土数量。海岱地区龙山时代浮选结果的另外一个变化是,在一些考古遗址如丁公遗址的浮选结果中还出现了大豆和小麦遗存,显示出当地农业生产开始向多品种农作物种植制度转化。

  黄河下游地区的植物考古揭示,起源于长江中下游地区的水稻早在新石器时代早期就已经传入中国北方的黄河下游地区,之后一直存在于海岱地区新石器时代农业生产中。在海岱地区新石器时代考古遗址的浮选结果中,旱田作物黍和粟两种小米与水田作物水稻同出,说明当地居民即种植旱地作物粟和黍也种植水田作物稻谷,海岱地区新石器时代农业生产特点即不属于中国古代北方旱作农业也不同于中国古代南方稻作农业,而是以种植稻谷和粟类作物并重为特点的一种特殊的稻旱混作农业生产方式。

  四、黄河中游地区

  黄河中游地区在考古学研究中也被称作中原地区,在新石器时代主要是指仰韶文化的分布范围,包括河南的大部分区域、陕西的渭河谷地(关中地区)、山西的汾河谷地(晋南)、以及河北北部。黄河中游地区新石器时代按时间顺序分为前仰韶时期(距今8000年前后)、仰韶早期(距今7000-6000年)、仰韶中期(距今6000-5500年)、仰韶晚期(距今5500-5000年)、庙底沟二期(距今5000-4300年)、龙山时代(距今4300-3800年)。由于仰韶文化分布范围广、延续时间长、文化内涵丰富,不同区域之间的文化差异较大,因此黄河中游地区新石器时代考古学文化区系类型非常复杂,除了仰韶中期即庙底沟文化时期各区域的考古学文化面貌相对一致之外,在其他时期不同区域都有各自的考古学文化类型和命名。以渭河谷地为例,前仰韶时期称作老官台文化,仰韶早期包括半坡类型和史家类型,仰韶中期即庙底沟文化,仰韶晚期称作半坡晚期类型,庙底沟二期称作泉护二期类型,龙山时代称之为客省庄二期文化。其他区域也是如此,不在此一一赘述。

  黄河中游地区很早就有考古出土植物遗存的报道,例如,上个世纪50年代西安半坡遗址出土的一件陶罐内发现有炭化粟粒;上个世纪70年代在河北武安磁山遗址出土的大量小米遗存曾引起国内外学术界的广泛关注。磁山小米遗存在出土时已经完全灰化,无法辨识,其种属的鉴定是根据“灰象法”推断而成的。最近有学者对磁山遗址小米遗存重新进行了植硅体鉴定,结果发现磁山遗址出土的灰化谷物遗存含有黍和粟两种小米,以黍为主。

  本世纪以来,以浮选法为代表的植物考古在我国考古学界得到迅速发展和普及,由于黄河中游地区是考古学研究最活跃的地区之一,涉及到陕晋豫三个考古大省,同时也是中国社会科学院考古研究所的主要研究区域,所以植物考古工作开展的比较系统,取得的成果也较多。据不完全统计,已经发表浮选报告的黄河中游地区的新石器时代考古遗址近30处。

  前仰韶时期以分布在河南中部和西部的裴李岗文化最具代表性,其中舞阳贾湖遗址的考古发现最为重要。贾湖也是我国最早开展系统浮选的考古遗址之一,伴随2001年发掘采集浮选土样125份,出土了丰富的炭化植物遗存,包括数百粒炭化稻米,以及数量可观的可食用野生植物遗存,如菱角、莲藕、橡子、大豆等。量化分析结果揭示,距今8000年前后的贾湖人已经开始从事稻作农业生产,应该还饲养了家猪,但其主要的食物来源仍然依靠采集渔猎。值得指出的是,在贾湖遗址浮选结果中没有发现粟和黍这两种北方旱作农业的代表性农作物,这与其他遗址的裴李岗文化时期浮选结果大相径庭。事实上,关于贾湖遗址的文化属性仍存争论,发掘者张居中先生认为贾湖遗存具有独特的文化面貌,有别于裴李岗文化,应该命名为贾湖文化;但其他学者认为贾湖遗存与裴李岗文化遗存大同小异,可以称之为裴李岗文化贾湖类型。贾湖遗址浮选结果的分析似乎更支持张居中先生的观点。

  仰韶文化时期的植物考古以鱼化寨遗址浮选结果最为全面。鱼化寨遗址位于西安市内,是一处仰韶文化时期的村落遗址,文化堆积以仰韶早期(半坡类型和史家类型)和仰韶晚期(半坡晚期类型)为主,仰韶中期(庙底沟文化)遗存较少。伴随发掘采集浮选土样103份,从中出土了种类丰富、数量惊人的炭化植物遗存,仅植物种子就多达29万余粒,但其中绝大多数(23.5万粒)是从一个仰韶早期灰坑中出土的藜属(Chenopodium)植物种子。其余的5.6万粒植物种子分别属于20余个种属,包括粟(3.6万粒)、黍(1.4万粒)、水稻(5粒)三种谷物遗存。鱼化寨遗址浮选结果显示,仰韶文化时期的农耕生产是以种植粟和黍两种小米为特点,属于典型的古代北方旱作农业传统。鱼化寨遗址植物考古研究的最大收获是揭示了仰韶文化的农业经济发展过程。在仰韶早期,以种植粟和黍两种小米为特点的旱作农业并没有完全取代采集狩猎成为经济主体,通过采集获得的野生植物如藜属种子、菱角等仍是当时的重要食物资源之一。随着技术和社会发展,仰韶文化经济生活中的农耕生产比重逐渐增强,采集活动作用逐渐降低。当发展到仰韶中期即庙底沟时期,通过采集野生植物获取食物资源的必要性已经微不足道,旱作农业终于取代采集狩猎成为仰韶文化的经济主体,以仰韶文化为代表的中国北方地区正式进入以农业生产为主导经济的社会发展阶段,即农业社会阶段。

  黄河中游地区开展过浮选工作的龙山时代考古遗址数量很多,其中规模较大的有:河南的禹州瓦店遗址、登封王城岗遗址、洛阳王圪垱遗址、淮阳平粮台遗址、鹤壁大赉店遗址,山西的襄汾陶寺遗址、运城周家庄遗址,陕西的扶风周原遗址、扶风案板遗址等。这些遗址的浮选结果呈现了一个共同的现象,即出土的植物遗存中都包含有粟、黍、水稻、大豆和小麦五种不同的农作物遗存。以禹州瓦店遗址为例,在采集的255份土样中,浮选出土炭化植物种子12190粒,其中包括粟(5253粒)、黍(1110粒)、水稻(稻米1231粒,基盘135粒)、大豆(905粒)和小麦(22粒)五种农作物,合计占出土植物种子总数的71%。再以洛阳王圪垱遗址为例,伴随发掘采集了25份土样,浮选出土炭化植物种子4491粒,其中包括粟(2626粒)、黍(168粒)、水稻(144粒)、大豆(580粒)和小麦(1粒)五种农作物,合计占出土植物种子总数的78%。还有淮阳平粮台遗址,伴随发掘采集了59份土样,浮选出土炭化植物种子4384粒,其中也是包括了粟(2876粒)、黍(310粒)、水稻(2粒)、大豆(80粒)和小麦(2粒)五种农作物,合计占出土植物种子总数的75%。通过量化分析发现,在这些龙山时代考古遗址浮选出土的五种农作物中,粟在出土数量和出土概率的统计数值上都明显地高于其它四种农作物品种,黍的绝对数量虽不突出,但出土概率一般不低,这表明粟和黍这两种小米始终是黄河中游地区新石器时代农业生产的主体农作物。

  植物考古发现揭示,黄河中游地区的古代农业属于典型的古代北方旱作农业传统,以种植粟和黍两种小米为特点。然而自仰韶晚期起,黄河中游地区的农业生产状况处在不断变化的动态过程中,水稻、大豆和小麦这三种辅助性农作物伴随着时代的进程逐渐出现或比重不断增加。发展到龙山时代,黄河中游地区的农业生产五种农作物品种齐全,农作物布局逐渐趋向复杂化,由相对单一的粟作农业向包括水稻、小麦和大豆在内的多品种农作物种植制度转化。

  五、黄河上游地区

  黄河上游地区在考古学研究中也被称作西北地区,但与我国行政区划的西北地区概念完全不同,仅局限在流经甘青地区的黄河上游段及其支流,如青海东部的湟水和大通河流域,甘肃中南部的庄浪河、洮河和大夏河流域、陇东的渭河上游,另外还有河西走廊。黄河上游地区新石器时代文化可以分为前后两个阶段,前段主要集中在渭河上游地区,文化面貌与黄河中游渭河谷地的仰韶文化基本相同,包括大地湾一期文化(距今8000年前后)、仰韶早期(距今7000-6000年)和仰韶中期(距今6000-5500年);后段自仰韶中晚期起,逐步发展和演变成为具有当地特色的考古学文化类型,即马家窑文化和齐家文化。其中马家窑文化又分为三个类型,马家窑类型(距今5300-4600年)、半山类型(4600-4300年)和马厂类型(4300-4000年)。齐家文化的绝对年代有争议,目前一般认为应该在距今4200-3600年间。

  黄河上游地区的植物考古工作发展较快,特别是近些年来伴随考古发掘在许多遗址都开展了浮选工作,但目前发表的资料不多。

  黄河上游地区前段即仰韶文化时期的植物考古以大地湾遗址的发现比较重要。大地湾遗址位于天水秦安县,文化堆积分为四期,包含了仰韶文化各时期。在大地湾一期文化堆积中出土了少量的炭化黍粒,这是黄河上游地区发现的最早的农作物遗存;大地湾二期即仰韶早期出土了黍和粟两种小米遗存,其中以炭化黍粒的出土数量为主;大地湾三期即仰韶中期未见植物遗存,原因不详;大地湾四期即仰韶晚期也出土了粟和黍两种小米遗存,但以粟粒的出土数量为多。大地湾遗址出土植物遗存不仅为探讨北方旱作农业起源和传播提供了重要的信息,而且还揭示了旱作农业的主体农作物由黍向粟转变的发展规律。

  马家窑文化和齐家文化时期的植物考古主要集中在洮河流域和青海东部地区,近些年来,中国社会科学院考古研究所植物考古实验室和西北大学文化遗产学院植物考古实验室联合在该地区的几处重要考古遗址开展了浮选工作,包括甘肃的临洮马家窑遗址(马家窑文化和齐家文化)、岷县山那树扎遗址(马家窑文化)、临潭陈旗磨沟遗址(仰韶晚期和齐家文化),青海的民和喇家遗址(齐家文化)等,另外,兰州大学西部环境和气候研究院在青海互助金蝉口遗址(齐家文化)和甘肃临夏李家坪遗址(齐家文化)开展的浮选工作也很重要。这些遗址的浮选结果都未正式发表,暂不能公布详细数据,但综合各遗址的分析结果可以看出,马家窑文化的生业是以农业为主,农耕生产属于以种植粟和黍两种小米为主的古代北方旱作农业传统。齐家文化早期延续着马家窑文化时期的农业特点。但到了齐家文化中晚期,当地生业经济发生了显著变化,首先是小麦和大麦的出现,麦类作物逐步替代粟和黍两种小米成为黄河上游地区农业生产中的主体农作物;其次是家畜饲养的比重增加,社会经济逐渐向农耕生产与家畜饲养并重的生产经营方式转变。

  从地理概念上讲,河西走廊不属于黄河上游地区,因为河西走廊内的三大水系均为祁连山融雪形成的内陆河,与黄河无关。但是在考古学文化区系类型划分上,西北地区包括了河西走廊,因为马家窑文化特别是马厂类型和齐家文化的分布范围都扩展到了河西走廊。早在上个世纪80年代,位于张掖民乐县的东灰山遗址发现了炭化小麦,农学家李璠先生对出土小麦进行了鉴定和分析,并根据采自遗址黑炭土的碳十四测年结果,推断东灰山小麦的年代在距今5000前后。如是,东灰山小麦则是在中国境内发现的年代最早的小麦遗存,曾引起学术界的广泛关注和争论。近年北京大学文博学院和美国哈佛大学人类学系组成联合考古队,重返东灰山遗址开展植物考古工作,采集浮选土样22份,出土炭化植物种子7474粒,其中包括粟(4198粒)、黍(331粒)、小麦(98粒)和大麦(1170粒)五种农作物,另外还发现了1146个大麦的小穗轴。北京大学碳十四实验室应用加速器质谱测年方法对十余粒出土麦粒直接进行年代测定,测年结果均落在了距今3600~3400年之间。另外,环境学者也在近期对东灰山遗址出土小麦进行了采样和AMS年代测定,校正年代为3829~3488cal. BP。这些测年数据证实东灰山遗址的文化堆积及其包含的麦类作物遗存应该属于四坝文化,绝对年代在距今3600年前后。由此,困扰学术界数十年的一桩疑案终于得到解决。

  在河西走廊,西城驿遗址的浮选结果也很重要。西城驿遗址位于张掖市郊,文化堆积分为三个时期,马厂类型晚期(距今4100-3900年)、西城驿文化(距今3900-3700年)和四坝文化早期(距今3700-3500年)。伴随2012年和2014年考古发掘,采集浮选土样179份,出土炭化植物种子29612粒,包括粟(16364粒)、黍(5205粒)、小麦(1373粒)、大麦(433粒)、大麻(2粒)五种农作物。其中的小麦、大麦和大麻全部都出土自属于四坝文化的浮选样品,而马厂类型晚期和西城驿文化的浮选样品仅出土粟和黍两种小米。伴随西城驿遗址2010年的发掘也采集了少量浮选土样,其中17份属于西城驿文化时期,2份属于四坝文化时期,浮选结果与2012/2014年度的大同小异。根据西城驿遗址浮选结果分析,河西走廊与黄河上游地区基本相同:以马厂类型和西城驿文化早期为代表的新石器时代古代农业属于典型的以种植粟和黍为主的北方旱作农业,但发展到青铜时代(即西城驿文化晚期和四坝文化),麦类作物取代粟和黍两种小米成为河西走廊地区古代农业生产的主体农作物,这种由种植小米向种植麦类作物的转变过程发生在西城驿文化时期。

  六、长江下游地区

  考古学研究中的长江下游地区主要局限在狭义的江南地区,包括环太湖地区、宁绍平原,以及周边的丘陵地带,其中环太湖地区是指江苏南部的苏、锡、常和浙江北部的杭、嘉、湖以及上海地区。长江下游地区的新石器时代考古学文化区系类型比较复杂,为了简明,我按时间先后将其分为三个阶段(与考古学界争论的新石器时代分期无关),早段包括上山文化(距今10000-9000年)和跨湖桥文化(距今8000年前后),这两个早期文化主要分布在钱塘江中上游的丘陵地带。中段分为两个序列,一是分布在环太湖地区的马家浜文化和松泽文化,二是分布在宁绍平原的河姆渡文化,时间都在距今7000-5000年间。晚段主要是良渚文化(距今5300-4500年),以及其后的钱山漾文化(距今4500-4100年)和广富林文化(距今4100-3800年)。广富林之后的马桥文化已经进入青铜时代。

  长江下游地区很早就有考古出土植物遗存的报道,这主要是得益于一些区域的高水位土壤环境造成的特殊的遗址埋藏条件。例如著名的河姆渡遗址,由于地势湿洼,文化堆积长期被水浸泡,为各种有机质遗物提供了良好的隔氧保存条件,因此在20世纪70代末和80年代初的考古发掘过程中出土了异常丰富的植物遗存,包括大量稻谷遗存。河姆渡遗址的发现推动了我国稻作农业起源的研究,自20世纪90年代起,国内外考古学者采用植硅体分析方法开展了一系列针对稻作农业起源的植物考古研究,其中以浙江省文物考古研究所的植物考古实验室贡献最为突出。本世纪以来,越来越多的考古发掘项目开始应用浮选法或水洗法开展植物考古研究。

  长江下游地区的植物考古新发现以上山遗址和跨湖桥遗址的年代最早。上山遗址位于浙江浦江,伴随发掘采用浮选法出土了一些炭化植物种子,其中包括炭化稻米59粒,稻谷基盘7个。跨湖桥遗址位于浙江萧山,伴随发掘采用水洗法出土了上千粒稻谷遗存。上山遗址出土的炭化稻米中有两粒出自上山文化地层,绝对年代在距今10000-9000年间,跨湖桥遗址出土稻谷遗存的绝对年代在距今8000年前后。在我国发现有一万年以前稻谷遗存的考古遗址还有湖南的道县玉蟾岩和江西的万年仙人洞/吊桶环,玉蟾岩遗址出土的稻遗存是从钙化板中发现的,仙人洞/吊桶环遗址的稻遗存是通过植硅体分析方法发现的。上山遗址的稻遗存是通过浮选获得的炭化稻谷粒,除此之外,在上山文化地层中还发现了掺杂炭化稻壳的红烧土残块,在出土陶片的断面上观察到了陶土中掺入稻壳的现象。这些早期稻遗存的发现说明,生活在一万年前的上山遗址古代先民在从事采集狩猎的同时开始耕种稻。而跨湖桥遗址出土的大量稻谷遗存进一步说明距今8000年前后的古代先民已经开始从事稻作农业生产。

  长江下游地区的植物考古新发现以田螺山遗址的最为丰富。田螺山遗址位于浙江余姚,与著名的河姆渡遗址相距仅7公里,两处遗址的文化内涵完全一致,都属于河姆渡文化,埋藏环境也相似,保存有丰富的有机质遗物。在田螺山遗址的发掘过程中采用浮选法和水洗法出土了数量惊人的植物遗存,包括数不胜数的水稻遗存,以及种类繁多的野生植物遗存,例如菱角、芡实、栎果、猕猴桃、柿子、南酸枣等。根据量化分析,水稻是田螺山人的重要食物资源,但稻作农业生产并没有完全取代采集狩猎成为田螺山人乃至河姆渡文化的经济主体,通过采集获得的可食用野生植物,例如菱角、芡实、栎果等,仍然是当时的重要食物资源。这说明,河姆渡文化时期仍然处在向稻作农业社会转变的过渡阶段,长江下游地区的稻作农业与采集狩猎的更替是一个漫长的渐变过程,不是一场非此即彼的变革。

  与河姆渡文化同时期的分布在环太湖地区是马家浜文化和崧泽文化,虽然在很多相关遗址开展过浮选,但大多数遗址的浮选结果并不理想,这可能与长江中下游地区广泛分布的不利于浮选的黏性红壤有关,因此环太湖地区的植物考古很多是同时采用植硅体分析和浮选两种植物考古方法。已经发表浮选结果的有江苏的昆山绰墩遗址和姜里遗址、张家港东山村遗址、无锡杨家遗址,浙江的嘉兴马家浜遗址、海宁小兜里遗址等。这些浮选结果显示,马家浜文化和崧泽文化的生业形态与河姆渡文化大同小异,首先,所有遗址都出土有水稻遗存,其中以稻谷的基盘/小穗轴为主,稻米数量较少;其次,都包括了种类繁多的可食用野生植物遗存,如菱角、芡实、栎果、甜瓜、葫芦、猕猴桃、南酸枣等。

  继崧泽文化和河姆渡文化四期之后,强势的良渚文化一统环太湖地区和宁绍平原,所以长江下游地区的大多数考古遗址都包含有良渚时期的文化遗存,如前面已经提到的昆山绰墩遗址、无锡杨家遗址、海宁小兜里遗址、上海广富林遗址、宁波鱼山遗址等,还有些遗址是以良渚文化遗存为主,例如浙江的余杭茅山遗址、玉架山遗址和卞家山遗址,江苏的昆山朱墓村遗址等。综合这些遗址的良渚文化时期浮选结果,出土的植物遗存都是以水稻为主,其中稻谷的基盘/小穗轴出土数量最为突出,同时也出土了少量的菱角、芡实、甜瓜等可食用野生植物遗存。近年在浙江余杭地区发现了一座宏伟的良渚文化古城,在古城北部又发现了当时修建的大型水利工程,用草裹泥包垒砌的绵延10余公里的防洪大坝。如此浩大的建筑工程需要投入大量的劳动力,以及复杂的社会组织和管理机构。再考虑到以往考古发现的表现社会分工、等级分化的良渚文化遗存,例如随葬精美玉器的大型墓葬,代表军事权威的玉钺,反映神权的玉琮,等等,良渚文化已经具备了国家要素,标志着古代文明的形成。古代文明的形成与稻作农业的快速发展密切相关,这在植物考古新发现得到证实。例如,在良渚古城内的王族居住区~莫角山高台的东坡发现了一个大型灰坑,填满了炭化稻米,估计应该是一处储藏粮食的窖穴,后因失火被放弃。经过科学的换算计量,从该窖穴清理出的炭化稻米在未被炭化之前的总重达1.3万公斤。

  综合以上植物考古发现,长江下游地区的农业经济属于典型的古代中国南方稻作农业传统,水稻是新石器时代农业生产中的唯一农作物品种。长江下游地区是世界稻作农业起源地之一,早在一万年前当地古代先民就已经开始尝试耕种野生稻;距今8000年前后稻作农耕生产活动出现;距今7000-5000年间,稻作农业成为重要的生存资料来源,但人们仍需要通过采集活动获取食物补充;距今5000年前后的良渚文化时期,稻作农业最终取代采集狩猎成为社会经济的主体。良渚文化不仅是稻作农业社会建立的标志,也是中华文明起始的象征。

  七、长江中游地区

  考古学研究中的长江中游地区主要是指两湖平原,包括长江以北的江汉平原和长江以南的以澧阳平原为代表的洞庭湖平原。前面提到,考古学研究中的长江下游地区局限在环太湖地区和宁绍平原,因此位于长江中下游衔接部的苏皖沿江平原和鄱阳湖平原常常被忽略,原因不详。长江中游地区的新石器时代考古学文化区系类型以长江以南的澧阳平原比较系统,最早的是彭头山文化(距今8000年前后),之后顺序为皂市下层文化(距今7000年前后)、汤家岗文化(距今6800-6300年)、大溪文化(距今6300-5500年)、屈家岭文化(距今5500-5000年)、石家河文化(距今5000-4200年)和后石家河文化(距今4200-3800年)。在长江以北的江汉平原,早期新石器时代的情况尚不清晰,比较清楚的最早仅可以上溯到距今6000年前后的大溪文化。在大溪文化晚期,江汉平原东部出现了一个独具特色的油子岭文化,随后油子岭文化发展成为屈家岭文化。强势的屈家岭文化迅速扩张,分布范围很快蔓延到整个江汉平原以及周边地区,甚至包括长江以南的洞庭湖平原,自此长江中游地区南北形成统一的考古学文化序列,依次为屈家岭文化、石家河文化和后石家河文化。

  比邻洞庭湖的澧阳平原地势低洼,湖沼发育,河流众多,许多考古遗址埋藏在现代水位之下,为古代文化遗存提供了良好的隔氧保存条件。20世纪末,澧县八十挡遗址的考古发掘出土了大量的保存良好的稻谷和稻米遗存,总数达1.5万余粒。在此之前,澧县彭头山遗址出土的陶器胎壁上也发现有炭化稻壳遗存。八十挡遗址和彭头山遗址都属于彭头山文化,绝对年代在距今8000年前后,这曾是当时考古发现的年代最早的稻谷遗存之一,由此长江中游地区也成为稻作农业起源研究的重要区域。国内外学者们采用植硅体分析方法和稻谷粒形分析开展过一系列相关研究,其中以湖南省文物考古研究所植物考古实验室和中国农业大学农学与生物技术学院的贡献最为突出。

  澧阳平原新石器时代考古遗址分布密集,保存条件良好,许多遗址在发掘过程中都曾出土水稻遗存,包括水稻植硅体、炭化稻谷和稻米,以及陶器胎中掺加的稻壳等。例如属于皂市下层文化的临澧胡家屋场遗址和属于汤家岗文化的安乡汤家岗遗址,以及包含汤家岗/大溪文化遗存的澧县丁家岗遗址等,其中最重要的是澧县城头山遗址的发现。城头山遗址是一座大溪/屈家岭文化时期城址,是我国目前所知的最早的古代城址之一。在发掘过程中从大溪文化城壕中出土了大量的炭化稻米和稻谷,其他植物遗存还有炭化粟粒、薏苡、大麻籽、冬瓜籽、葫芦籽等。另外,在城墙内外还发现了几片大溪文化早期的水稻田遗存。

  屈家岭文化和石家河文化时期的植物考古新发现主要集中在江汉平原,开展过浮选工作并已经发表了浮选结果的考古遗址有:荆门屈家岭遗址、天门石家河遗址、孝感叶家庙遗址、鄂州城子山遗址、大冶蟹子地遗址、郧县大寺遗址等。这些遗址的浮选结果有一个共同现象,出土的农作物都以水稻遗存为大宗,但同时也出土有少量粟粒。以天门石家河遗址为例,在屈家岭晚期至石家河早期的文化堆积中采集浮选土样50份,浮选出土炭化植物种子7800余粒,包括水稻(稻米951粒,穗轴/基盘2288粒)和粟(57粒)两种谷物,其他出土植物遗存有芡实、桃、猕猴桃、葡萄属、甜瓜等。再以孝感叶家庙遗址为例,在屈家岭晚期文化堆积中采集浮选土样38份,浮选出土炭化植物种子11456粒,其中也是包括了水稻(稻米9703粒,穗轴/基盘1408粒)和粟(66粒)两种谷物。

  综上所述,长江中游地区新石器时代植物考古为稻作农业起源研究提供了实物证据。例如,在距今8000年前后的彭头山文化时期考古遗址中出土了早期栽培稻遗存,包括炭化或未炭化的稻谷、稻米、小穗轴/基盘,以及水稻植硅体;在距今7000年前后的皂市下层和汤家岗文化时期考古遗址中也发现有水稻遗存;在距今6000年前后的大溪文化时期考古遗址除了出土大量的水稻遗存之外,还发现了稻田遗存。这些植物考古证据显示长江中游地区与稻作农业起源相关,所以我们在探讨稻作农业起源时,将长江中下游地区统称为栽培稻和稻作农业的起源地。

  前面提到,在长江下游地区新石器时代考古遗址的浮选结果中,水稻是唯一的农作物品种。然而在长江中游地区,自新石器时代晚期起,大多数考古遗址的浮选结果中,除了水稻遗存还都发现有少量的炭化粟粒。考古发现证实,大溪文化和屈家岭文化都曾受到黄河中游地区仰韶文化的影响,这是因为江汉平原通过汉水中游地区特别是随枣走廊与南阳盆地相连,而南阳盆地自古就是南北文化交融和碰撞的枢纽地带,所以,在江汉平原乃至整个长江中游地区的考古遗址中浮选出土有中国北方旱作农业的主体农作物粟,不足为奇。但是,长江中游地区毕竟属于南方水乡,气候和土壤条件并不利于北方旱地农作物的生长,所以,虽然大多数屈家岭和石家河文化的考古遗址都浮选出土有炭化粟粒,但数量极少,与出土水稻遗存数量不可比拟,而且这些粟究竟是当地种植的还是由北方交换而来,仍有待于进一步探讨。

  八、长江上游地区

  长江上游地区是一个非常广袤的地理概念,长江自青藏高原源头至湖北宜昌的流经区域都可以囊括在长江上游地区之中,涉及到青藏高原、云贵高原、川西北高原、成都平原、峡江地区等自然地理单元,但其中仅有成都平原的新石器时代考古学文化区系类型比较完整,相应的植物考古发现也较丰富。成都平原的新石器时代考古学文化最早的是桂圆桥文化,绝对年代在距今5100-4600年间,其后为宝墩文化(距今4600-4000年)和三星堆文化(距今4000-3100年)。事实上,三星堆文化的中晚期已经进入到了青铜时代,例如著名的三星堆遗址祭祀坑出土的风格独特、精美绝伦的青铜面具和大型青铜器显示出成都平原发达的青铜冶铸技术。

  成都平原植物考古的研究力量比较雄厚,相关考古科研单位都设立有植物考古实验室,如四川省文物考古研究院、成都市文物考古研究院、四川大学历史文化学院等,近些年来在成都平原乃至周边地区进行的考古发掘项目几乎都开展过浮选工作。目前已经发表浮选报告的考古遗址十余处,其中新石器时代的以什邡桂圆桥、新津宝墩和成都金沙三处遗址最为重要。

  桂圆桥遗址是成都平原最早的新石器时代考古遗址,文化堆积分三个时期,一期属于桂圆桥文化,二期相当于宝墩文化,三期是三星堆文化早期。伴随2009年度考古发掘采集浮选土样19份,其中属于一期即桂圆桥文化的有4份,从中浮选出土了丰富的炭化植物遗存,包括黍、粟和水稻三种农作物。黍的出土数量最为突出,粟的数量较少,而水稻的数量很少。这说明,距今5000年前后的桂圆桥文化的农业生产特点应该是以种植旱地作物黍和粟两种小米为主,这与一般认为的成都平原农业生产特点大相径庭。根据出土陶器类型分析,桂圆桥文化与甘青地区的马家窑文化有一定的渊源关系,而浮选结果揭示,成都平原最初的农业生产特点也是受到了甘青地区马家窑文化的影响。这个判断可以从成都平原周边地区的植物考古新发现得到进一步证实,例如位于岷江上游的茂县营盘山遗址是一处马家窑文化时期的聚落遗址,伴随2003年的考古发掘采集浮选土样9份,浮选出土炭化植物种子7992粒,其中包括粟(2350粒)和黍(2161粒)两种谷物遗存,其他出土植物遗存有野大豆、紫苏、桃核、梅核、杏核等。根据出土陶器类型及彩陶纹饰分析,营盘山遗址以马家窑文化为主,浮选结果反映的也是典型的马家窑文化农业生产特点。即以种植粟和黍两种小米为主。营盘山遗址位于岷江上游,桂圆桥遗址临近都江堰,二者之间距离不足200千米,通过岷江河谷建立了某种承续关系毫无问题。

  宝墩遗址是一处古代城址,也是宝墩文化的命名地,自1995年起开展过多次考古发掘,其中开展过浮选工作的有三次。例如,伴随2009年度发掘采集浮选土样14份,出土炭化植物种子1430粒,其中包括水稻(稻米193粒,小穗轴/基盘586粒)和粟(23粒)两种谷物,其他出土植物遗存有豌豆、薏苡等。伴随2010-2011年度发掘采集浮选土样62份,浮选结果与2009年度的大同小异,出土炭化植物种子1592粒,包括水稻(稻米443粒,小穗轴/基盘345粒)、粟(67粒)、黍(2粒)三种谷物。伴随2013-2014年度发掘采集浮选土样22份,出土炭化植物种子1151粒,包括水稻(稻米716粒,未统计穗轴/基盘数量)和粟(85粒)两种谷物。另外,大邑县高山古城也是一处宝墩文化遗址,在发掘过程中采集浮选土样23份,出土炭化植物种子500余粒,包括水稻(稻米260粒,小穗轴/基盘19粒)、粟(9粒)、黍(3粒)三种谷物。由此看出,宝墩文化时期的浮选结果也是水稻、粟、黍三种农作物同出,但水稻遗存的出土数量明显多于粟和黍两种小米,这与桂圆桥文化的浮选结果截然相反,由此反映出在距今4500年前后的宝墩文化时期,成都平原的农业生产出现了一个显著变化,由以种植旱地作物黍和粟两种小米为主转变成为以种植水稻为主的稻作农业生产特点。

  金沙遗址位于成都市区内,是一处三星堆文化时期的大型聚落遗址,有学者认为应该是古蜀国的都邑遗迹,遗址面积达5平方千米。伴随祭祀区的发掘采集浮选土样78份,出土炭化植物种子7000余粒,其中包括稻米(约900余粒)、粟(约80粒)和黍(约10粒)三种谷物,还发现水稻的小穗轴/基盘27000余粒,其他出土植物遗存有葫芦籽、甜瓜籽、梅核、南酸枣核、葡萄属种子等。在金沙遗址核心区域(金牛区5号C地点)的发掘过程中采集浮选土样15份,出土炭化植物种子298粒,包括水稻(稻米201粒,小穗轴/基盘32粒)和粟(58粒)两种谷物。金沙遗址的文化堆积分为六期,其中仅第一期是新石器时代晚期遗存,其他五期属于商周时期,但浮选结果显示,这六期文化堆积出土的植物遗存组成没有显著差异,都是以水稻遗存为主,同时出土少量粟和黍两种旱地作物。这说明,三星堆文化时期成都平原的农业生产延续着宝墩文化时期形成的稻作农业生产特点,但同时也种植有少量的旱地作物,这种农业种植制度一直保持到现今。

  成都平原新石器时代植物考古为探讨当地生业模式和农业生产发展特点提供一些重要信息。根据浮选结果,在距今5000年前的桂圆桥文化时期,成都平原的农业生产深受甘青地区马家窑文化的影响,以种植旱地作物黍和粟两种小米为主,但水稻已经传入,成为当地农业生产的组成部分。在距今4500年前后的宝墩文化时期,成都平原的农业生产特点发生了显著变化,适于当地农业生产条件的水稻取代了旱地作物成为主体农作物,稻作农业生产体系建立。三星堆文化时期的农业生产延续了以种植水稻为主的特点,并发展至今。

  九、结  语

  根据以上对分布在西辽河上游、黄河流域和长江流域七个区系的植物考古研究成果的全面梳理,进一步证实新石器时代植物考古与农业起源研究密切相关。全国各地林林总总的植物考古新发现为深入探讨中国农业起源问题提供了丰富的第一手实物资料,通过对这些珍贵的出土植物遗存资料分析和研究,使得我们对中国古代农业的起源过程和早期发展有了新的认识。

  我们都知道,世界上有四大农业起源中心区,即西亚、中国、中南美洲和北部非洲。我们的植物考古新发现揭示,中国农业起源中心区又可进一步细分为几个不同的源流。例如,分布在黄河流域和西辽河上游地区的新石器时代考古遗址的浮选结果都是以粟和黍两种小米的出土数量最为突出,几乎没有例外;而长江中下游地区的新石器时代考古遗址的浮选结果都是以水稻遗存为主,其中长江下游地区几乎没有发现任何其他农作物遗存,长江中游地区也仅是发现了极少量的粟和黍。这一结果清楚地显示,中国古代农业起源应该分为南北两条源流:一是以沿黄河流域分布的、以种植粟和黍两种小米为代表的北方旱作农业起源;二是以长江中下游地区为核心的、以种植水稻为代表的南方稻作农业起源。

  前面提到,世界各地农业起源的起始时间大多可以追溯到一万年前。我们的植物考古新发现揭示,一万年前生活在中国北方黄河流域和南方长江中下游地区的古代先民分别开始耕种某些籽粒可食用的草本植物,具体讲,北方是粟和黍两种小米,南方是稻。根据进化论观点,栽培作物的驯化是在人类耕种行为影响下的植物的进化过程,耕种行为是栽培作物驯化的前提,也是农业形成的先决条件。所以距今10000年在中国南方和北方同时出现的人类耕种行为标志着中国农业起源过程的开始。距今8000年前后是中国古代农业起源的关键阶段,不论是在北方还是南方都发现了具有真正意义上的早期农业生产的考古证据,例如显现栽培作物特性的农作物遗存(粟、黍、水稻等)和间接反映农耕生产的田间杂草遗存,以及定居村落、原始农业生产工具、家养动物遗骸(狗和猪)等。但是植物考古研究还发现,当时的古代先民依旧凭借采集狩猎获取食物来源,属于农业范畴的农作物种植和家畜饲养仅是辅助性的生产活动,社会经济发展在整体上表现为以采集狩猎为主、以农耕生产为辅的特点。距今7000-5000年间是中国新石器时代高速发展时期,例如北方的仰韶文化和南方的河姆渡文化,但植物考古发现揭示,虽然农作物和家畜已经成为人们的重要食物资源,却不是唯一的食物来源,仍然需要通过采集狩猎获得食物补充。随着生产技术和社会的发展,农耕生产比重逐渐增强,通过采集狩猎获取食物资源的必要性已经微不足道,农业生产终于取代采集狩猎成为人类社会经济主体,人类社会正式进入了以农耕生产为主导经济的农业社会阶段。植物考古研究成果显示,中国古代农业社会的建立在北方黄河流域地区大约发生在仰韶文化中期(庙底沟时期),在南方长江中下游地区大约发生在松泽/良渚文化时期,绝对年代都在距今5500年前后。

  农业社会建立之后,生产制度和耕作技术持续发展。我们的植物考古新发现揭示,中国古代农业在新石器时代晚期形成了几个不同的发展模式和生产特点。例如,西辽河上游和黄河上游地区的古代农业仍然属于典型的北方旱作农业传统,即以种植粟和黍这两种小米为主的农业生产特点。黄河下游地区的古代农业则表现为稻旱混作农业特点,水稻与旱地作物粟和黍两种小米都是当地农作物布局中的主体农作物。长江中游和下游地区的古代农业始终是典型的稻作农业传统,即以种植水稻为主的农业生产特点。长江上游地区成都平原的古代农业是传入的,早期受到甘青地区马家窑文化的影响,表现为旱作农业生产特点,后期受到长江中游地区的影响,改变为稻作农业生产特点。比较特殊的是黄河中游地区,古代农业总体上属于北方旱作农业传统,即以种植粟和黍两种小米为主,但自新石器时代晚期起,当地的农业生产逐渐演变成为了包括粟、黍、水稻、小麦和大豆五种谷物的多品种农作物种植制度。

  最后需要说明的是,在中国新石器时代考古学文化区系类型的划分中,除了本文所讨论的西辽河上游、黄河下游、黄河中游、黄河上游、长江下游、长江中游和长江上游这七大区系之外,还有一些正在构建和不断完善的区系类型,例如以石峁文化(老虎山文化)为代表的北方文化区,但这些区系或因新石器时代文化序列仍然处在学术争论中、或因当地开展的植物考古工作仍不够充分,所以留待今后细述。

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