陕西横山杨界沙遗址植物遗存的初步研究*

生膨菲 尚雪* 杨利平 张鹏程 郝建 王炜林 王昌燧

（1.中国科学院大学考古学与人类学系；2.中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室；3.陕西省考古研究院；4.米脂县文化局）

陕北地处黄土高原北部，毛乌素沙漠南缘，位于东部季风区和西北干旱区之间的过渡地带。全新世以来毛乌素沙漠的进退过程频繁波动强烈影响周边地区的生态环境[1]。全新世大暖期时古土壤发育，大量流动沙丘被固定，但古土壤中仍然有风成沙夹层，显示出气候波动对当地自然生态的影响[2]。大暖期之后，尽管也有过砂质土壤的发育，但固定沙丘活化，流沙扩张的趋势明显[3]。内流湖泊和黄土剖面等环境记录也显示6000ka BP以来陕北以干旱草原植被为主，5000ka BP年以后风沙沉积增多，气候转向干冷[4，5]。该地区敏感的气候与脆弱的生态影响并塑造着史前先民的生业活动。因此，对先民生业经济开展系统的研究能够丰富对先民生业模式的认识并为该地区全新世以来的人地关系及人类适应策略的考察提供科学依据。

近年来，在陕北陆续开展的田野考古工作中，胡松梅等从动物考古的角度[6，7，8，9]，管理等从稳定同位素分析[10]的角度对仰韶晚期遗址出土的动物遗存开展研究。结果显示，当时遗址周边以草原景观为主；先民以农产品饲喂的家畜为主要的肉食来源，并将狩猎活动作为补充。王辉等人整合已有的研究成果[11]，探讨了该地区环境变迁与生业模式转换的相互关系。强调先秦时期陕北长城沿线在环境变迁和人类文化的共同作用下发展出了混和农业和狩猎的生业模式。近期，夏秀敏等开展的植硅体分析[12]从植物微体化石的角度揭示出当地农业活动与环境变迁的重要信息。结果显示，仰韶晚期该地区的气候已经渐趋干凉；先民从事粟作农业生产，黍的种植规模始终高于粟。已有的研究成果中尚未有为农业活动提供直接证据的大植物遗存研究成果发表，而且大植物遗存与动物遗存和植物微体化石等多项研究指标的对比和相互印证才可以更全面地揭示出先民生业经济的具体内涵，并为了解先民的食物选择提供重要信息。故本文针对2010年杨界沙遗址浮选出土的炭化植物种子开展鉴定与分析工作。

表一 杨界沙遗址AMS 14C测年及树轮校正结果

表二 2010陕西横山杨界沙遗址浮选结果统计表

表三

杨界沙遗址（109°14′E，38°02′N，1152 a.s.l）位于陕西省榆林市横山县雷龙湾乡沙峁村张油坊组，遗址面积约5 万多平方米，地处无定河南岸台地上，北距无定河约1.9 千米，北隔无定河河道即为毛乌素沙漠。发掘区共分为A、B、C 三个区域，此次发掘面积为2080m2。发现房址、灰坑、灰沟等遗迹，出土有陶器、石器、骨器等遗物。整个发掘区受到毛乌素沙漠风沙南迁的影响，地表多覆盖有沙子，局部区域的覆沙层可达10米之厚。2010年陕西省考古研究院与榆林市文物考古勘探队联合对杨界沙遗址进行了发掘，发现了仰韶文化晚期遗存，文化面貌与关中地区同期的遗存有相似之处，同时具有河套地区的阿善三期文化的特征[13]。总的来看，该遗址既受到周边考古学文化影响，又存在较浓厚的地方性特征。杨界沙遗址AMS 14C测年及树木年轮校正的结果如表一所示。

图一

二、材料与方法

1.浮选工作

在杨界沙遗址发掘过程中，考古队采用小水桶浮选法，在发掘地进行了采样和浮选工作，选取了8个单位的土样：AH12、AH16、AH19、AH21、AF6K1、AF7、CF2、CF7Z1，每份土样约5升。浮选后所得轻浮部分在当地阴干后送交中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室进行分类、鉴定和量化分析。

2.实验室方法

首先去除轻浮物中的现代杂质，将可鉴定的木炭、蜗牛化石与炭化植物种子分开，并用1mm和0.5mm网眼的筛子将炭化种子筛分，分组样品再在体视显微镜下进行挑选，鉴定依据实验室现代植物种子标本及相关种子鉴定图鉴并分类统计，最后使用Nikon SMZ1000对重要种属的炭化种子进行拍照。

三、分析鉴定结果

杨界沙遗址8份浮选土样中发现炭化植物种子共计1498粒。经鉴定归属于3个科：禾本科、藜科、豆科（表二）。其中粮食作物种子有粟（Setaria italica）、黍（Panicum miliaceum）共发现1042粒，占全部炭化种子的70%（表三）。

粟的籽粒小，形状近圆球形，胚部炭化爆裂后呈深沟状，胚区约占种子长度的2/3；黍的籽粒较粟大，形状圆球形；背部较鼓，胚部较短，炭化爆裂后呈V状。其他非农作物植物种子还包括：藜科的地肤（Kochia scoparia）、猪毛菜（Salsola collina）、虫实属（Corispermum sp.），禾本科的稗属（Echinochloa sp.）、狗尾草属（Setaria sp.）的种子（图一），仅鉴定到科的还有禾本科（Poaceae）、豆科（Fabaceae）、藜科（Chenopodiaceae）的植物种子。对其中七类炭化植物种子进行了测量，结果如表二所示。另外，有少量无法鉴定的种子。其中第1类未知种子是一种未鉴定出种属的种子，共发现173粒；形状卵形，顶端略尖，侧面一周浅沟（图二）。

图二 第1类未知种子照片

四、讨论

考古遗址中出土的炭化植物种子能为重建遗址周边古环境提供参考[14，15]。此次杨界沙遗址浮选出土的炭化种子中存在生长于干旱沙地的植物并且出土概率较高（表四）。

表四 2010陕西横山杨界沙遗址浮选炭化种子出土概率

例如，发现属于藜科的虫实属植物，该属内各种全是沙生植物，一般生长于河谷沙滩、沙质草原和荒地、固定或半固定沙丘或是在流动沙丘的背风处。虫实属是流动沙地中先锋植物群聚的代表性植物[16]。同时结合杨界沙遗址中出土有草兔、鹅喉羚等草原上常见的野生动物遗存[17]，据此推测当时该遗址周围的景观以草原景观为主，周边有流动沙丘和荒漠的分布，这几乎与今天的横山县及周边的自然景观相同。

此次杨界沙遗址出土的炭化粮食作物为粟和黍，保持了新石器时代中国北方的粟作农业传统。农作物与非农作物种子比例为7：3，结合遗址中发现的大量家畜骨骼以及家畜食谱的研究成果[18，19]，反映出该地存在较稳定的粟作农业生产，并为家畜饲养提供了有力的支持。粟和黍是两种北方常见的旱地作物，生长习性具有较多相似之处，但粟和黍分别属于不同的C4植物[20]。不容忽视的是黍比粟的水分利用效率高，抗逆性、抗旱、抗盐碱等方面均强；粟对水分变化敏感且需求量较黍多，但因其产量较高具有较大的开发价值[21，22，23]。不同作物的绝对数量比在一定程度能够反映自然条件的差别及生产中的潜在风险对粮食作物生产的影响[24，25]。此次杨界沙遗址中黍的出土概率为87.5%（表四），粟黍比为1.42。根据张建平等人的研究成果，粟黍比至少达到2.26时，才表示粟和黍数量几乎相等[26]。据此推测黍可能在先民旱作农业生产活动中占有较大比重，这与邻近的王阳畔遗址植硅体研究的结果相吻合。

表五 仰韶晚期周边遗址浮选出的粟黍绝对数量比

表六 杨界沙遗址灰坑和房址出土炭化植物种子绝对数量

杨界沙遗址较低的粟黍比与同时期关中地区存在区别[27，28，29]。但是已有的一些发现显示较低的粟黍比会出现在粟作农业向外传播扩散的地区（表五）。例如，甘肃山那树扎遗址[30]和四川营盘山遗址[31]。从经济的角度出发，史前人类出于降低生产风险的目的选择抗逆性强，适应性更好的粮食作物并主动调配粮食作物种类和组合是古代农业民族的普遍策略[32]，也可能是旱作农业传播扩散过程中的常见现象[33]。较低的粟黍比显示仰韶文化晚期生活在杨界沙遗址的先民可能已经存在调配作物生产并倾向选择抗逆性更强的黍以保证稳定的收获，从而减少损失和化解风险的行为。当然由于此次发现的材料有限，该种现象仍需更多新的考古发现以开展深入的研究。

此次浮选工作中的8份土样，其中4份来自灰坑，4份来自房址内。与房址内相比，灰坑当中出土较多的炭化植物种子（表六）。灰坑经常作为先民日常生活的窖穴或垃圾坑使用，一次或是多次长期堆积而成，先民有意或无意地遗留下丰富的有关其生活饮食的信息[34]。与之不同，我们在房址内的火塘或灶坑等特殊的遗迹发现的炭化植物种子可能是房屋废弃后一次堆积而成，具有一定的偶然性，正因此可以为了解先民的日常生活提供许多意想不到的有趣信息。

例如，此次在杨界沙遗址C区F7灶坑中出土较多炭化猪毛菜的种子。猪毛菜（Salsola collina）的嫩枝叶可做蔬菜，每100g 嫩茎叶含水份 89g、蛋白质 2.8g[35]。除了食用，猪毛菜在北方的干旱地区有时还被当作燃料[36，37]。其秋季成熟后基部容易折断，枝条疏松利于风干，因其燃烧值不高所以大量收集。另外，一些临时用火或是炉灶引火也需要干燥易燃的草本或是小灌木，猪毛菜很可能在该地先民生活中也有此类功能。这次发现的F7灶坑中的炭化猪毛菜种子可能就是由于燃烧不充分而保留下来的，这为猪毛菜在当地可能作为燃料使用提供了一点证据。

五、结论

2010年陕北横山杨界沙遗址开展的浮选工作，发现了比较丰富的古代植物遗存。通过对炭化植物种子的分析，我们就陕北地区仰韶文化晚期的生业经济获得了一些重要的信息。已经掌握的植物考古材料和环境研究的成果显示陕北地区在仰韶文化晚期处于全新世大暖期末期的气候波动时期，干旱趋势明显。此次浮选出土的植物炭化种子也显示出干旱沙化的倾向，但自然条件仍能满足粟作农业生产的需求。结合动物考古研究，我们得知仰韶晚期杨界沙遗址的先民已经形成一定规模的粟作农业生产并辅以狩猎的生业经济。与粟相比，黍的生产可能占据了一定的优势。同时，先民可能已经尝试开发当地野生植物资源来满足日常生活的不同需求。这些经济活动的组合与调配，既反映出当地的自然条件对先民生活的影响，也显示出先民发挥主观能动性因地制宜地

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