从城头山遗址房址柱洞的定量分析看遗址的人地关系

刘 威

(西北大学文化遗产学院，陕西西安 710069)

0 引 言

城头山遗址位于湖南省澧县车溪乡城头山村，地处澧阳平原。1979年经考古调查发现，1991年至2002年春，湖南省文物考古研究所等单位先后12次对遗址进行调查、钻探与发掘。发掘者认为这是一处历经汤家岗文化、大溪文化一至四期、屈家岭文化一至三期、石家河文化一至四期的史前聚落遗址，年代距今6 600—4 000年。遗址平面近圆形，面积约8万平方米。在遗址外围发现大溪文化早期至屈家岭文化晚期的多期城壕，其中大溪文化一期的堆筑城墙为我国目前所见最早的城墙。另外还发现汤家岗文化时期的水稻田及其配套灌溉设施水坑和水沟，以及从汤家岗文化至石家河文化各期大量稻谷等植物遗存，为中国的稻作文化起源研究提供丰富的材料。除此之外，发现大量各时期遗迹及数以万计的陶、石质等遗物[1]。如此重要的发现，引起了较多学者对城头山遗址水稻遗存[2-5]、建筑遗存[6，7]、文化谱系[8,9]、社会形态[10，11]和早期文明起源[12]等方面的探讨。

学术界以往对于房址的研究主要是探讨其形态、规模与建造技术，进而推测房址内居民的社会地位与分工以及房址规模所反映的聚落人口规模。而关于柱洞的研究，主要是探讨柱洞的功能或根据柱洞的分布还原建筑的形制。蔡淼先生曾指出，柱洞“还能充分反映聚落当时的规模及人与周边环境的关系，只是这种关系潜藏得比较深，往往需要统计手段才能得到有效的揭露”[13]。因此，本研究对城头山遗址的发掘报告《澧县城头山：新石器时代遗址发掘报告》[1](下文简称《城头山》)发表的房址及柱洞材料进行定量分析，试图揭露城头山遗址两千余年发展历程中的人地关系演变。

1 分析方法与基础材料

定量统计研究考古资料的方法有很多，本研究采用的则是“考古观测数据的最基本处理——随机现象的描述性统计”和“多总体平均值一致性的检验——一元方差分析”[14]两种方法。描述性统计比较简单，一元方差分析则相对较为复杂且需要具备3个前提，即“1)样本的成员来自服从正态分布的总体；2)各样本的方差之间差别不显著；3)抽样是随机的”[14]107。下文将据此展开数据分析。

在对《城头山》中的房址及柱洞进行统计(表1～2)后可知，在9个发掘区域共发现房址75座，柱洞949个。从所占比例来看，各期房址与柱洞的数量呈正比，且均以大溪文化三期、屈家岭文化一期和石家河文化一期为多。由于受到保存情况、发掘手段以及出版篇幅等限制，《城头山》并非对所有房址与柱洞都详细描述登记。下文只对大溪文化一期至三期，屈家岭文化一期以及石家河文化一期的柱洞直径、深度与房址形制做定量分析(表3)。

表1 城头山遗址各区发掘房址及柱洞数量

表2 城头山遗址各文化时期房址及柱洞的数量及频率

表3 城头山遗址各文化时期可供定量分析的房址、柱洞的数量及频率

2 柱洞直径、深度与房址形制的一元方差分析

首先对柱洞直径进行分析。从绘制的柱洞直径P-P图(图1)可知各期柱洞直径的预期分布都符合正态分布。而从图2和表4可以观察到大溪文化一期至三期柱洞直径由大变小，大溪文化三期与屈家岭文化一期的柱洞直径相近，而石家河文化一期柱洞直径稍有增加的变化趋势。再通过一元方差分析(表5)可知，在组间离差平方和的自由度为4，总组内离差平方和的自由度为309的情况下，F大于6.658的概率极小。因此，可以确定大溪文化一期至三期，屈家岭文化一期以及石家河文化一期所发现的房址柱洞直径的平均值具有显著性差异，表明不同文化时期的房址柱洞直径有明显差别。一般来说，柱洞直径越大，其深度应越深，深度与直径可以反映同一种变化趋势。城头山遗址发现的柱洞多为直壁，因此柱洞平面(直径)保留下来的信息较剖面(深度)更为详细可靠。由于《城头山》所载柱洞深度都是固定数值，无类似直径的区间数值，故统计了全部的323个数值。由于柱洞剖面受到保存状况的影响特别大，因此从柱洞残存深度描述性统计结果(表6)来看，大溪文化一期至屈家岭文化一期的柱洞深度似乎呈现出与柱洞直径相反的变化趋势。由于上文并没有分析不同形制的房址是否会影响柱子的使用和柱洞直径大小的形成，故而下文将从房址形制的角度对柱洞直径的变化趋势进行讨论。

统计不同时期不同形制的房址数量及比例(表7)，再结合表3可知能够进行分析的房址仅有17座(表8)。从表7和表8可知，长方形房址数量较多，发展较为连续，因此仅对长方形房址的柱洞直径进行定量分析(图3～4,表9～10)。从上述图表可知，长方形房址柱洞直径在4个时期的预期分布基本符合正态分布。在组间离差平方和的自由度为3，总组内离差平方和的自由度为156的情况下，F大于7.22的概率极小。可以认为，长方形房址的柱洞直径总体平均值有显著性差异，且长方形房址的柱洞直径变化趋势与上文全部柱洞直径的变化趋势基本一致。因此，长方形房址对全部柱洞直径的分析影响较小。

注：Cumprob代表累积概率

图1城头山遗址柱洞直径分布的P-P图

Fig.1P-P map of column hole diameter distribution in Chengtoushan Site

文化时期数量/个最小值最大值平均数标准偏差变异数-标准错误大溪文化一期1412.0045.0028.714 32.625 809.824 8496.527大溪文化二期1097.0070.0025.972 51.099 4911.479 01131.768大溪文化三期8910.0060.0020.887 60.689 826.507 7542.351屈家岭文化一期6812.0040.0020.794 10.740 636.107 3937.300石家河文化一期3412.0050.0025.058 81.935 2011.284 05127.330

表5 城头山遗址柱洞直径的一元方差分析

表6 城头山遗址柱洞残存深度的描述性统计资料

(续表6)

表7 城头山遗址房址形制在各文化时期的数量统计及概率

表8 城头山遗址可供定量分析的房址形制数量统计

为了更多地验证这一趋势，将全部房址分为两类，一类包括长方形、长方形多间、长方形双间三种形制，另一类包括(近)椭圆形、(近)规整(正)方形两种。通过对前一类房址进行定量分析(图5～6，表11～12)，在组间离差平方和的自由度为4，总组内离差平方和的自由度为216的情况下，F大于9.08的概率极小，亦可以认为自大溪文化一期至大溪文化三期柱洞直径的总体平均值呈减少趋势，而屈家岭文化一期为最小，但至石家河文化一期之际，柱洞直径又明显回升至大溪文化一期的相近水平。不过，第二类房址柱洞的定量分析结果(表13～14)表现出与前文总体分析不一致的变化趋势，有可能是因为柱洞数据的数量太少，且在延续年代上存在缺环。

总的来说，城头山遗址房址柱洞直径的总变化趋势受到不同类型形制房址的影响较小。那么房址的面积是否会影响房址柱洞直径呢？一般来说，房址面积越大，柱洞直径应该越大。但由于城头山遗址发现的75座房址大多残缺，即使进行定量分析的17座房址保存状况也不佳(表15)，而在发表图文资料，并言明保存完整的方形或长方形房址如F71、F27、F99等中，都无法确定房址的4个角柱位置，加上对房址线图的观察，也没有发现一定存在四角柱洞直径最大的趋势，反而存在房址其他位置柱洞直径大于四角柱洞直径的情况。因此，暂时无法展开对房址不同位置柱洞的分析。

文化时期数量/个最小值最大值平均数标准偏差变异数大溪文化二期727.0070.0026.430 61.559 9413.236 55175.206大溪文化三期5310.0030.0019.528 30.672 714.897 4223.985屈家岭文化一期912.0024.0017.000 01.290 993.872 9815.000石家河文化一期2612.0050.0028.076 92.204 8411.242 50126.394

表10 城头山遗址长方形房址柱洞直径的一元方差分析

3 人地关系的讨论

一般来说，柱洞直径的变化趋势，比较容易反映的是树木生长周期的变化趋势，而这一趋势又能一定程度映射出城头山遗址人口规模的扩张与缩小情况。另外，聚落人口的多寡很大程度能影响到了文化遗存的丰富程度，因此对《城头山》中历次发掘出土的遗存进行统计(表16，图7)。

文化时期数量/个最小值最大值平均数标准偏差变异数大溪文化一期1412.0045.0028.714 32.625 809.824 8496.527大溪文化二期727.0070.0026.430 61.559 9413.236 55175.206大溪文化三期5310.0030.0019.528 30.672 714.897 4223.985屈家岭文化一期5512.0032.0019.490 90.636 634.721 4022.292石家河文化一期2612.0050.0028.076 92.204 8411.242 50126.394

表12 城头山遗址长方形、长方形间、长方形双间房址柱洞直径的一元方差分析

表13 城头山遗址椭圆形、方形房址柱洞直径描述性统计

表14 城头山遗址椭圆形、方形房址柱洞直径的一元方差分析

表15 城头山遗址可供定量分析的17座房址尺寸、面积统计

表16 城头山遗址已发掘各类遗存统计

从图7中可以看出，城头山遗址发现有汤家岗文化至石家河二期基本连续的文化遗存，表明这里长期定居生活着至少一个族群。遗址居民先后在大溪文化一期、二期和屈家岭文化一期、二期四次筑城，每次筑城，城墙都在拓宽，城址面积也相应扩大。故而，由于长期定居着日益增多的人口，导致居住遗迹如房址的逐步增加。同时对遗址周边树材的采伐增加，而树木的生长周期若无法与持续增加的人口相均衡，便有可能导致小型树材的使用量增加，以致房址柱洞直径呈现出大溪文化一期至三期乃至屈家岭一期都持续变小的趋势。当然，大溪文化三期可能存在着文化的更替，人类活动稍微减弱，致使屈家岭文化一期的柱洞直径变化减缓。

除了从文化遗存的定量分析结果可以看出人地关系变化趋势，还可以从全新世自然环境的变化来探讨这一变化趋势。

据有关学者对城头山遗址沉积物的孢粉分析可知，大溪文化至屈家岭文化时期，乔木花粉(包含常绿栎属、落叶栎属、板栗属—栲属和枫香树属)的比率逐渐减少，据推测这一时期的城头山遗址森林面积减少。屈家岭文化时期至石家河文化时期，乔木花粉(包含常绿栎属、枫香树属、落叶栎属、板栗属—栲属、松属等)比率更低，推测这一时期城头山遗址周边只有局部森林或是疏林[15]。乔木相对于灌木、草本植物来说，是相对适合作为建筑构件房柱的。从乔木花粉的比率分析结果看，自大溪文化一期至石家河文化时期，城头山遗址的乔木数量可能一直处于减少的趋势，这可能与城头山遗址全新世中期后段存在一个由暖变冷的气候变化有关[16]。而这一环境变化，或许导致了城头山遗址周边可供利用的树材也呈减少趋势。加上遗址居民持续地采伐树材，可能就造成了大溪文化一期至三期城头山遗址房址柱洞直径的变小趋势。

关于可能存在的房址用材情况，或许也能解释为什么柱洞直径会呈变小趋势。有关学者对城头山遗址南门环壕出土的木材分析结果表明，大溪文化一期的“人们偏爱使用周边大量存在的枫香树”[17]。另外，常绿栎属、枫香树属乔木自大溪文化至石家河文化的孢粉出现率基本无变化[18]。这种现象可能反映了城头山遗址居民自大溪文化一期以来对枫香树属乔木都有所偏好，在其他乔木孢粉出现率有上下增减浮动的情况下，它能基本无变化。而上文也提及，乔木树材的生长受到了全新世环境的影响，气温的降低可能导致了乔木树材生长得缓慢，以及乔木树种的减少。因此，如果存在城头山遗址居民对枫香树属树种的偏好，就有可能导致在枫香树属树种生长周期跟不上居民需求的情况下，小直径枫香树属乔木木材的利用增加。当然，由于枫香树属乔木的木材鉴定分析并不是完全针对房址用材，而多是择取已有发现木材实物如城门门址所发现的木材。因此，上述分析本身也需要以后进一步对城头山柱洞木材的鉴定分析，加以验证，就目前佐证材料而言，总还存在缺陷的。

4 结 论

综上所述，城头山遗址聚落人口持续的增加、减少和遗址居民生产活动的频繁、弱化息息相关，遗址居民对树材使用的偏好性以及全新世自然环境的变化，可能都影响到了遗址周边树材的生长周期。具体来说，可能就是城头山遗址不同时期房址柱洞直径大小与各时期人类活动强弱之间有关联。当然，柱洞直径的变化可能还反映了不同时期居民在建筑技术强弱、建筑审美意识之间的不同，或许还有可能受到不同时期人类活动对前一阶段遗存破坏程度的影响，这些都需要用更多的证据去证明。

致谢： 写作得到了西北大学文化遗产学院豆海锋老师的指导，山西大学历史文化学院裴学松师兄与西北大学文化遗产学院张丽贝同学通读文章并作了修改，在此一并致以诚挚的谢意。