陜西橫山楊界沙遺址植物遺存的初步研究*

生膨菲 尚雪* 楊利平 張鵬程 郝建 王煒林 王昌燧

（1.中國科學院大學考古學與人類學系；2.中國科學院脊椎動物演化與人類起源重點實驗室；3.陜西省考古研究院；4.米脂縣文化局）

陜北地處黃土高原北部，毛烏素沙漠南緣，位于東部季風區和西北干旱區之間的過渡地帶。全新世以來毛烏素沙漠的進退過程頻繁波動強烈影響周邊地區的生態環境[1]。全新世大暖期時古土壤發育，大量流動沙丘被固定，但古土壤中仍然有風成沙夾層，顯示出氣候波動對當地自然生態的影響[2]。大暖期之后，盡管也有過砂質土壤的發育，但固定沙丘活化，流沙擴張的趨勢明顯[3]。內流湖泊和黃土剖面等環境記錄也顯示6000ka BP以來陜北以干旱草原植被為主，5000ka BP年以后風沙沉積增多，氣候轉向干冷[4，5]。該地區敏感的氣候與脆弱的生態影響并塑造著史前先民的生業活動。因此，對先民生業經濟開展系統的研究能夠豐富對先民生業模式的認識并為該地區全新世以來的人地關系及人類適應策略的考察提供科學依據。

近年來，在陜北陸續開展的田野考古工作中，胡松梅等從動物考古的角度[6，7，8，9]，管理等從穩定同位素分析[10]的角度對仰韶晚期遺址出土的動物遺存開展研究。結果顯示，當時遺址周邊以草原景觀為主；先民以農產品飼喂的家畜為主要的肉食來源，并將狩獵活動作為補充。王輝等人整合已有的研究成果[11]，探討了該地區環境變遷與生業模式轉換的相互關系。強調先秦時期陜北長城沿線在環境變遷和人類文化的共同作用下發展出了混和農業和狩獵的生業模式。近期，夏秀敏等開展的植硅體分析[12]從植物微體化石的角度揭示出當地農業活動與環境變遷的重要信息。結果顯示，仰韶晚期該地區的氣候已經漸趨干涼；先民從事粟作農業生產，黍的種植規模始終高于粟。已有的研究成果中尚未有為農業活動提供直接證據的大植物遺存研究成果發表，而且大植物遺存與動物遺存和植物微體化石等多項研究指標的對比和相互印證才可以更全面地揭示出先民生業經濟的具體內涵，并為了解先民的食物選擇提供重要信息。故本文針對2010年楊界沙遺址浮選出土的炭化植物種子開展鑒定與分析工作。

表一 楊界沙遺址AMS 14C測年及樹輪校正結果

表二 2010陜西橫山楊界沙遺址浮選結果統計表

表三

楊界沙遺址（109°14′E，38°02′N，1152 a.s.l）位于陜西省榆林市橫山縣雷龍灣鄉沙峁村張油坊組，遺址面積約5 萬多平方米，地處無定河南岸臺地上，北距無定河約1.9 千米，北隔無定河河道即為毛烏素沙漠。發掘區共分為A、B、C 三個區域，此次發掘面積為2080m2。發現房址、灰坑、灰溝等遺跡，出土有陶器、石器、骨器等遺物。整個發掘區受到毛烏素沙漠風沙南遷的影響，地表多覆蓋有沙子，局部區域的覆沙層可達10米之厚。2010年陜西省考古研究院與榆林市文物考古勘探隊聯合對楊界沙遺址進行了發掘，發現了仰韶文化晚期遺存，文化面貌與關中地區同期的遺存有相似之處，同時具有河套地區的阿善三期文化的特征[13]。總的來看，該遺址既受到周邊考古學文化影響，又存在較濃厚的地方性特征。楊界沙遺址AMS 14C測年及樹木年輪校正的結果如表一所示。

圖一

二、材料與方法

1.浮選工作

在楊界沙遺址發掘過程中，考古隊采用小水桶浮選法，在發掘地進行了采樣和浮選工作，選取了8個單位的土樣：AH12、AH16、AH19、AH21、AF6K1、AF7、CF2、CF7Z1，每份土樣約5升。浮選后所得輕浮部分在當地陰干后送交中國科學院脊椎動物演化與人類起源重點實驗室進行分類、鑒定和量化分析。

2.實驗室方法

首先去除輕浮物中的現代雜質，將可鑒定的木炭、蝸牛化石與炭化植物種子分開，并用1mm和0.5mm網眼的篩子將炭化種子篩分，分組樣品再在體視顯微鏡下進行挑選，鑒定依據實驗室現代植物種子標本及相關種子鑒定圖鑒并分類統計，最后使用Nikon SMZ1000對重要種屬的炭化種子進行拍照。

三、分析鑒定結果

楊界沙遺址8份浮選土樣中發現炭化植物種子共計1498粒。經鑒定歸屬于3個科：禾本科、藜科、豆科（表二）。其中糧食作物種子有粟（Setaria italica）、黍（Panicum miliaceum）共發現1042粒，占全部炭化種子的70%（表三）。

粟的籽粒小，形狀近圓球形，胚部炭化爆裂后呈深溝狀，胚區約占種子長度的2/3；黍的籽粒較粟大，形狀圓球形；背部較鼓，胚部較短，炭化爆裂后呈V狀。其他非農作物植物種子還包括：藜科的地膚（Kochia scoparia）、豬毛菜（Salsola collina）、蟲實屬（Corispermum sp.），禾本科的稗屬（Echinochloa sp.）、狗尾草屬（Setaria sp.）的種子（圖一），僅鑒定到科的還有禾本科（Poaceae）、豆科（Fabaceae）、藜科（Chenopodiaceae）的植物種子。對其中七類炭化植物種子進行了測量，結果如表二所示。另外，有少量無法鑒定的種子。其中第1類未知種子是一種未鑒定出種屬的種子，共發現173粒；形狀卵形，頂端略尖，側面一周淺溝（圖二）。

圖二 第1類未知種子照片

四、討論

考古遺址中出土的炭化植物種子能為重建遺址周邊古環境提供參考[14，15]。此次楊界沙遺址浮選出土的炭化種子中存在生長于干旱沙地的植物并且出土概率較高（表四）。

表四 2010陜西橫山楊界沙遺址浮選炭化種子出土概率

例如，發現屬于藜科的蟲實屬植物，該屬內各種全是沙生植物，一般生長于河谷沙灘、沙質草原和荒地、固定或半固定沙丘或是在流動沙丘的背風處。蟲實屬是流動沙地中先鋒植物群聚的代表性植物[16]。同時結合楊界沙遺址中出土有草兔、鵝喉羚等草原上常見的野生動物遺存[17]，據此推測當時該遺址周圍的景觀以草原景觀為主，周邊有流動沙丘和荒漠的分布，這幾乎與今天的橫山縣及周邊的自然景觀相同。

此次楊界沙遺址出土的炭化糧食作物為粟和黍，保持了新石器時代中國北方的粟作農業傳統。農作物與非農作物種子比例為7：3，結合遺址中發現的大量家畜骨骼以及家畜食譜的研究成果[18，19]，反映出該地存在較穩定的粟作農業生產，并為家畜飼養提供了有力的支持。粟和黍是兩種北方常見的旱地作物，生長習性具有較多相似之處，但粟和黍分別屬于不同的C4植物[20]。不容忽視的是黍比粟的水分利用效率高，抗逆性、抗旱、抗鹽堿等方面均強；粟對水分變化敏感且需求量較黍多，但因其產量較高具有較大的開發價值[21，22，23]。不同作物的絕對數量比在一定程度能夠反映自然條件的差別及生產中的潛在風險對糧食作物生產的影響[24，25]。此次楊界沙遺址中黍的出土概率為87.5%（表四），粟黍比為1.42。根據張建平等人的研究成果，粟黍比至少達到2.26時，才表示粟和黍數量幾乎相等[26]。據此推測黍可能在先民旱作農業生產活動中占有較大比重，這與鄰近的王陽畔遺址植硅體研究的結果相吻合。

表五 仰韶晚期周邊遺址浮選出的粟黍絕對數量比

表六 楊界沙遺址灰坑和房址出土炭化植物種子絕對數量

楊界沙遺址較低的粟黍比與同時期關中地區存在區別[27，28，29]。但是已有的一些發現顯示較低的粟黍比會出現在粟作農業向外傳播擴散的地區（表五）。例如，甘肅山那樹扎遺址[30]和四川營盤山遺址[31]。從經濟的角度出發，史前人類出于降低生產風險的目的選擇抗逆性強，適應性更好的糧食作物并主動調配糧食作物種類和組合是古代農業民族的普遍策略[32]，也可能是旱作農業傳播擴散過程中的常見現象[33]。較低的粟黍比顯示仰韶文化晚期生活在楊界沙遺址的先民可能已經存在調配作物生產并傾向選擇抗逆性更強的黍以保證穩定的收獲，從而減少損失和化解風險的行為。當然由于此次發現的材料有限，該種現象仍需更多新的考古發現以開展深入的研究。

此次浮選工作中的8份土樣，其中4份來自灰坑，4份來自房址內。與房址內相比，灰坑當中出土較多的炭化植物種子（表六）。灰坑經常作為先民日常生活的窖穴或垃圾坑使用，一次或是多次長期堆積而成，先民有意或無意地遺留下豐富的有關其生活飲食的信息[34]。與之不同，我們在房址內的火塘或灶坑等特殊的遺跡發現的炭化植物種子可能是房屋廢棄后一次堆積而成，具有一定的偶然性，正因此可以為了解先民的日常生活提供許多意想不到的有趣信息。

例如，此次在楊界沙遺址C區F7灶坑中出土較多炭化豬毛菜的種子。豬毛菜（Salsola collina）的嫩枝葉可做蔬菜，每100g 嫩莖葉含水份 89g、蛋白質 2.8g[35]。除了食用，豬毛菜在北方的干旱地區有時還被當作燃料[36，37]。其秋季成熟后基部容易折斷，枝條疏松利于風干，因其燃燒值不高所以大量收集。另外，一些臨時用火或是爐灶引火也需要干燥易燃的草本或是小灌木，豬毛菜很可能在該地先民生活中也有此類功能。這次發現的F7灶坑中的炭化豬毛菜種子可能就是由于燃燒不充分而保留下來的，這為豬毛菜在當地可能作為燃料使用提供了一點證據。

五、結論

2010年陜北橫山楊界沙遺址開展的浮選工作，發現了比較豐富的古代植物遺存。通過對炭化植物種子的分析，我們就陜北地區仰韶文化晚期的生業經濟獲得了一些重要的信息。已經掌握的植物考古材料和環境研究的成果顯示陜北地區在仰韶文化晚期處于全新世大暖期末期的氣候波動時期，干旱趨勢明顯。此次浮選出土的植物炭化種子也顯示出干旱沙化的傾向，但自然條件仍能滿足粟作農業生產的需求。結合動物考古研究，我們得知仰韶晚期楊界沙遺址的先民已經形成一定規模的粟作農業生產并輔以狩獵的生業經濟。與粟相比，黍的生產可能占據了一定的優勢。同時，先民可能已經嘗試開發當地野生植物資源來滿足日常生活的不同需求。這些經濟活動的組合與調配，既反映出當地的自然條件對先民生活的影響，也顯示出先民發揮主觀能動性因地制宜地

[1]靳鶴齡,董光榮,蘇志珠等全新世沙漠-黃土邊界帶空間格局的重建[J].科學通報,2001,46(7)：538-543.

[2]徐志偉,鹿化煜,弋雙文等.末次盛冰期和全新世大暖期毛烏素沙地的空間變化[J].第四紀研究,2013,33(2)：218-227.

[3]陳淑娥,樊雙虎,劉秀花等.陜西榆林風沙灘區全新世氣候和環境變遷 [J].地球科學與環境學報, 2010,32(1)：81-88.

[4]李小強,周衛建,安芷生等.沙漠/黃土過渡帶13kaBP以來季風演化的古植被記錄[J].植物學報, 2000,42(8)：868-872.

[5]郭正堂,侯甬堅.黃土高原全新世以來自然環境變化概況[C]//中國科學院地質與地球物理研究所,中國科學院地質與地球物理研究所第十屆學術年會論文集(下).中國科學院地質與地球物理研究所.2011：47.

[6]胡松梅,孫周勇.陜北靖邊五莊果墚動物遺存及古環境分析 [J].考古與文物,2005(6)：72-84.

[7]胡松梅,張鵬程,袁明.榆林火石梁遺址動物遺存研究[J].人類學學報,2008,27(3)：232-248.

[8]胡松梅,楊利平,康寧武等.陜西橫山縣大古界遺址動物遺存分析[J].考古與文物,2012(4)：106-112.

[9]胡松梅,孫周勇,楊利平等.陜北橫山楊界沙遺址動物遺存研究[J].人類學學報,2013,32(1)：1-16.

[10]管理,胡耀武,胡松梅等.陜北靖邊五莊果墚動物骨的C和N穩定同位素分析[J].第四紀研究,2008,28(6)：1160-1165.

[11]王輝,莫多聞,袁靖.陜北長城沿線先秦時期生業與環境的關系[J].第四紀研究,2014(1)：234-243.

[12]夏秀敏,孫周勇,楊利平等.陜北榆林王陽畔遺址的植硅體分析[J].人類學學報，2016,35(2)：257-266.

[13]陜西省考古研究院,榆林市文物考古勘探工作隊.陜西橫山楊界沙遺址發掘簡報[J].考古與文物,2011(6)：64-72.

[14]何介鈞,安田喜憲.澧縣城頭山——中日合作澧陽平原環境考古與有關綜合研究 [M].北京：文物出版社,2007：90-97

[15]邱振威,蔣洪恩,丁金龍.江蘇昆山姜里新石器時代遺址植物遺存研究 [J].文物,2013(1)：90-96.

[16]白崗栓,李志熙,張占山.毛烏素沙地高等植物資源[J].草地學報,2006,14(2)：170-180.

[17]同[9]：1-16.

[18]同[9]：1-16.

[19]同[10]：1160-1165.規劃和選擇自己的生產和生活方式。從而人們較好地適應當地的自然環境，發展出一定規模的考古學文化。

[20]張小虎.青海官亭盆地植物考古調查收獲及相關問題[J].考古與文物,2012,03：2 6-33.

[21]李鳳岐,張波,樊志民.黃土高原古代農業抗旱經驗初探（一）[J].農業考古1984(1)：1-8.

[22]胡恒覺,張仁陟,黃高寶等.黃土高原旱地農業——理論、技術、潛力[M].北京：中國農業出版社,2002：301-325.

[23]董玉琛,鄭殿升主編.中國作物及其野生近緣植物·糧食作物卷 [M]. 北京：中國農業出版社,2006：302-359.

[24]Marston J. Archaeological markers of agricultural risk management [J].Journal of Anthropological Archaeology, 2011, 30(2)：190-205.

[25]Miller, N.F. Ratios in paleoethnobotanical analysis. In: Hastorf, C.A., Popper, V.S. (Eds.),Current Paleoethnobotany: Analytical Methods and Cultural Interpretations of Archaeological Plant Remains [C]//1988:University of Chicago Press,Chicago:72-96.

[26]張健平,呂厚遠,吳乃琴等.關中盆地6000～2100cal.aB.P.期間黍、粟農業的植硅體證據[J].第四紀研究,2010(2)：287-297.

[27]王欣.陜西省白水河流域新石器時代晚期農業活動特征研究 [D].中國科學院大學,2014：48.

[28]劉曉媛.案板遺址2012年發掘植物遺存研究[D].西北大學,2014：15-16.

[29]鐘華,楊亞長,邵晶,趙志軍.陜西省藍田縣新街遺址炭化植物遺存研究[J].南方文物,2015(3)：36-43.

[30]趙志軍,陳劍.四川茂縣營盤山遺址浮選結果及分析[J].南方文物,2011(3)：60-67+59.

[31]胡中亞.甘肅山那樹扎遺址炭化植物遺存研究[D].西北大學,2015：51.

[32]Halstead, P., O’Shea, J. Introduction: cultural responses to risk and uncertainty. In: Halstead,P., O’Shea, J. (Eds.), Bad Year Economics:Cultural Responses to Risk and Uncertainty [C].1989: Cambridge University Press, Cambridge: 1-7.

[33]Jones, M. K., H. Hunt, E. Lightfoot, D. Lister,X. Liu and G. Motuzaite-Matuzeviciute. Food Globalisation in Prehistory [J]. World Archaeology 2011,43 (4)：665-75.

[34]燕生東.關于地層堆積和灰坑的幾個問題 [J]. 華夏考古, 2008(1)：128-133.

[35]洪學智.東北野生可食植物[M].北京：中國林業出版社,1991：122-123.

[36]娜布其.內蒙古庫倫旗沙地植物區系及其民族植物學研究 [D].內蒙古師范大學,2006：51-53.

[37]世環.內蒙古科爾沁右翼中旗植物區系及其民族植物學研究 [D].內蒙古師范大學,2011：54.