家店et加速器

植物学报ChineseBulletinofBotany2009,44(6):718724,www.
chinbullbotany.
comdoi:10.
3969/j.
issn.
1674-3466.
2009.
06.
009收稿日期:2008-12-11;接受日期:2009-03-23基金项目:国家自然科学基金(No.
40572108)、西部重点项目(No.
90102017)和黄土与第四纪国家重点实验室项目(No.
LQ0705)*通讯作者.
E-mail:lxq@loess.
llqg.
ac.
cn.
研究报告.
青铜时代中晚期辽西地区农业活动特征赵克良1,3,李小强1,2*,尚雪1,3,周新郢1,3,孙楠1,31中国科学院地球环境研究所,西安710075;2中国科学院黄土与第四纪地质国家重点实验室,西安7100753中国科学院研究生院,北京100049摘要辽西地区城子山遗址和夏家店遗址农作物种子遗存研究显示,城子山地区青铜时代中期以旱作农业种植为主,粟的栽培比例要明显高于黍.
青铜时代晚期的夏家店地区属半农半牧区,存在黍与粟为主的旱作农业种植,但黍的栽培比例要远高于青铜时代中期的城子山地区.
干旱化可能是导致夏家店地区青铜时代晚期黍栽培比例升高的主要原因.
城子山和夏家店地区农业种植结构在青铜时代晚期可能已有所不同,但这2个地区农业种植的差异究竟从何时开始,仍是一个需要继续深入研究的问题.
关键词农业活动,青铜时代,黍,气候变化,粟,辽西地区赵克良,李小强,尚雪,周新郢,孙楠(2009).
青铜时代中晚期辽西地区农业活动特征.
植物学报44,718-724.
农业的出现和发展是人类和环境相互作用的结果.
英国考古学家Childe(1954)认为农业的诞生是新石器时代的一场革命,其在人类历史上的重要性完全可以与近代工业革命相媲美.
农业的起源和传播、先民的农业活动特征与土地利用历史及文化演化与环境变化的关系等研究,已成为人类世研究的热点问题.
古文化遗址地层中保存了大量的植物遗存,包括植物种子、果实、叶、木材、纤维、秸秆、孢粉、淀粉、植硅体及植物炭屑等(孔昭宸等,2003;杨晓燕等,2005).
其中最直观可靠的当属种子和果实等大植物遗存,它们是研究古环境特征、农业活动以及文明发展等问题的重要依据(刘长江等,2004a).
中国是世界重要的农业起源中心之一,植物遗存研究在旱作和稻作农业起源和发展的研究中具有重要作用(ZhangandWang,1998;Lietal.
,2007;赵志军,2008).
国内已有较多关于粟和黍起源与传播方面的研究报道(游修龄,1993;石兴邦,2000;陈文华,2005).
近年来,浮选方法的应用和推广,为我国旱作农业的起源与发展及其与环境变迁关系等方面的深入研究提供了重要手段.
本文选择辽西地区辽宁凌源城子山遗址和内蒙古赤峰三官甸子夏家店遗址进行了土样浮选,通过炭化种子鉴定分析,研究辽西地区青铜时代中晚期农业活动特征.
1研究区概况和研究方法辽西考古学文化区包含西辽河流域、大凌河流域、燕山及其南麓至渤海湾,行政区划上主要包括内蒙古赤峰市和辽宁朝阳市、阜新市及锦州市(苏秉琦,1986;杨虎,1994).
该区属半湿润与半干旱、暖温带与中温带的过渡区,也是农业与牧业的过渡带,对生态环境变化反应敏感.
区域内年降水量为300-620mm,植被类型属暖温带半干旱半湿润森林草原,森林植被主要是油松及栎类林为主的落叶阔叶林,持续的人类活动造成海拔500m以下以山杏矮林、荆条灌丛和小灌丛草地为主,仅海拔500m以上的山地才有天然次生林残存.
已有的研究表明,辽西地区全新世时期人类活动十分活跃,先后出现过新石器时代早期的兴隆洼文化719赵克良等:青铜时代中晚期辽西地区农业活动特征和赵宝沟文化,中、晚期的红山文化和小河沿文化以及青铜时代的夏家店下层文化和上层文化.
考古学研究显示,辽西地区的青铜时代文化年代范围大致在距今4000-2400年(孔昭宸等,1991).
我们选择了辽西地区青铜时代的城子山遗址和内蒙古赤峰夏家店遗址(图1)开展研究.
辽宁三官甸子城子山遗址位于大凌河上游、凌源县凌北乡三官甸子大队河下村的西山坡上.
该遗址南距凌源8km,地处建平与凌源两县的交界地带,东北行8km即是建平县牛河梁红山文化的墓地.
目前该遗址已发掘红山文化期房址1个、墓葬3个,夏家店下文化期房址1个、灰坑3个(李恭笃,1986).
我们在该遗址选取一处厚210cm的剖面(图2).
根据沉积物颜色和结构特征将含文化层剖面分为5层:(1)0-20cm,为耕土层,深褐色黄土,质地疏松,含炭屑和陶片;(2)20-60cm,为红褐色粉砂质黏土层,含有炭屑、陶片和烧土等;(3)60-100cm,为深灰色土层,含大量炭屑,为一灰层;(4)100-130cm,为棕黄色黄土层,含有粗沙及炭屑;(5)130-210cm,为浅灰色黄土层,含炭屑及陶片.
210cm以下为生土层.
自上而下以20cm间距采样,每层取土样约60kg,共获得7个样品.
用筛析浮选法提取考古遗存图1辽西地区及城子山遗址和夏家店遗址在区域中的位置1:城子山遗址;2:夏家店遗址Figure1WesternLiaoningProvinceandthelocationofChengzishansiteandXiajiadiansite1:Chengzishansite;2:Xiajiadiansite720植物学报44(6)2009(Tsuyuzaki,1994).
在城子山剖面15、55、135和195cm处直接取4个炭屑样品用于AMS14C测年(表1).
夏家店遗址位于赤峰市东15km,老哈河上游支流英金河北岸3个相连的黄土山冈上.
遗址内有夏家店下、上两期文化堆积(中国科学院考古研究所内蒙古工作队,1974).
在第2山冈的东坡选取4个厚400cm含文化层的剖面(图3):(1)0-30cm,为现代耕土层,植物根系发达,可见陶片;(2)30-130cm,为浅灰色粉砂质土,可见炭屑和陶片;(3)130-340cm,为棕黄色粉砂质土层,含较多的炭屑及陶片;(4)340-400cm,为浅黄色黄土层,炭屑含量减少.
400cm以下未见生土.
夏家店剖面以10cm间距浮选种子样品17个,在20、100、200、300和400cm处分别取炭屑样品5个用于AMS14C测年(表1).
测年结果显示出城子山剖面恰好处于夏家店下层文化时期(距今约4000-3500年),这与试掘报告中城子山遗址含有该文化层的结论相符(李恭笃,1986);本文所研究的时段(距今3550-3660年)对应于辽西地区青铜时代的中期.
夏家店剖面的5个年代都集中在距今2430-2730年之间,处于夏家店上层文化时期(距今约3500-2400年),对应于青铜时代晚期.
2结果与讨论2.
1结果采用浮选法获得研究点的植物遗存有粟(Setariaitalica(L.
)P.
Beauv)和黍(PanicummiliaceumL.
)(图4)的种子及其成熟小花,还有榛壳和狗尾草种子等,其中以黍和粟炭化种子为主.
城子山剖面检出黍和粟种子共计412粒,其中黍98粒、粟314粒.
夏家店剖面中检出黍和粟炭化种子共计308粒,其中黍157粒、粟151粒.
粟和黍的籽粒都比较小且形状相近.
经过几千年埋藏后,籽粒炭化很容易发生变形,因此粟和黍炭化籽粒需在实体显微镜下仔细鉴定.
近年来,我国考古遗存中粟与黍的形态比较研究取得了很大进展(孔昭宸等,1999;刘长江和孔昭宸,图2城子山剖面及出土黍和粟的浓度Figure2ThesectionofChengzishanandtheconcentrationofbroomcornmilletandfoxtailmillet图3夏家店剖面及出土黍和粟的浓度Figure3ThesectionofXiajiadianandtheconcentrationofbroomcornmilletandfoxtailmillet721赵克良等:青铜时代中晚期辽西地区农业活动特征表1城子山剖面和夏家店剖面加速器14C测年Table1Acceleratormassspectrometry(AMS)datesfromChengzishansiteandXiajiadiansiteDepth(cm)SiteLaboratorycodeDatedmaterialAge(14CaBP)cal.
aBP15ChengzishanOZK410Charcoal33353553-363255ChengzishanOZK411Charcoal33603553-3648135ChengzishanOZK413Charcoal33403550-3638195ChengzishanOZK414Charcoal34003583-369520XiajiadianOZK426Charcoal24352358-2496100XiajiadianOZK427Charcoal25252501-2595200XiajiadianOZK428Charcoal24952490-2643300XiajiadianOZK429Charcoal24902488-2623400XiajiadianOZK430Charcoal25602698-2751AMS年代测定在澳大利亚ANSTO实验室完成,校正年龄采用CalibRev4.
4软件(Stuiveretal.
,1998)AllthecharcoalsamplesweremeasuredatANSTO,Australia.
CalibrationswererunwithradiocarbornCalibrationProgramCalibRev4.
4(Stuiveretal.
,1998)图4黍与粟的扫描电镜照片(A)黍(夏家店遗址);(B)粟(夏家店遗址);(C)黍(城子山遗址);(D)粟(城子山遗址)Figure4Thescanelectronicphotosofbroomcornmilletandfoxtailmillet(A)Broomcornmillet(Xiajiadiansite);(B)Foxtailmillet(Xiajiadiansite);(C)Broomcornmillet(Chengzishansite);(D)Foxtailmillet(Chengzishansite)722植物学报44(6)20092004;刘长江等,2004b).
黍和粟的籽粒经炭化后,其长度、宽度和厚度以及胚区的长度和宽度都会发生不同程度的变化.
但是,二者胚的区别明显:粟的胚为窄卵形,长宽比约为2;黍的胚为宽卵形,长宽比约为1.
此外二者的胚区长度与颖果长度之比亦不相同:粟约为5/6,而黍约为1/2.
粟和黍的这2个性状较为稳定,可作为区分粟与黍的标准(刘长江和孔昭宸,2004).
本文在实体显微镜下用测微尺对种子的形态进行了测量,主要根据种子胚区长宽比,同时结合籽粒的长宽比和籽粒长与胚区长之比对黍和粟种子进行区分.
按照最小值-多见值-最大值的表示方法(刘长江等,2004a),从黍和粟的测量数据(表2)可以看出两遗址出土的炭化黍和粟粒各比值指标变化比较大,但是其胚区长宽比与常见值相符合(黍约为1,粟约为2).
在城子山剖面7个层位中都发现有黍和粟(图2),两者数量比约为1:3.
2,黍的数量仅占粟的1/3左右.
夏家店剖面中出土黍与粟数量的比值约为1:0.
96,与城子山遗址剖面相比,黍的数量明显增多,而粟的数量大致相当.
同时,夏家店剖面17个层位中有16个出土了炭化黍(图3),占总层位数的94%;12个层位有粟出土,占总层位数的71%,黍在剖面中出现的频率要大于粟.
两遗址出土的炭化黍和粟粒均比现代黍和粟颗粒小.
如城子山黍粒长1.
3-1.
8-2.
2mm,夏家店黍粒长1.
4-2.
0-2.
2mm,现代黍粒的长度为2.
9-3.
2-3.
4mm;城子山粟粒长1.
1-1.
5-1.
7mm,夏家店粟粒长1.
2-1.
5-1.
6mm,现代粟粒长为1.
4-1.
7-1.
8mm.
2.
2讨论和结论粟俗称为谷子,属禾本科一年生草本作物,从野生的狗尾草驯化而成,是我国北方主要的旱作农作物.
黍俗称糜子,为禾本科一年生草本作物,生育期短,喜温暖,抗旱能力极强,特别适合在我国北方尤其是干旱-半干旱过渡区种植(陈文华,2005).
中国有粟和黍出土的遗址分布比较广泛,年代跨越也比较大(安志敏,1988;游修龄,1993).
据报道,在辽西地区有黍和粟出土的遗址也很多,其年代大致从兴隆洼文化到夏家店下层文化时期(孔昭宸等,1991;游修龄,1993;石兴邦,2000;赵志军,2008).
但至今尚未见夏家店上层文化时期黍和粟出土的正式报道.
城子山遗址中黍和粟均连续出现,但粟的数量为黍的3倍左右,说明城子山地区在距今3550-3700年间,粟在农业生产中占有较高的种植比例,这一结果支持夏家店下层文化时期的经济结构是以农业为主的观点(孔昭宸等,1991;胡金明等,2002;孙永刚,2007).
关于夏家店上层文化时期农业经济状况,比较一致的看法是畜牧业发达,农业水平较低(邓辉,1997),然而对农业存在的推断仅建立在考古出土的生产工具上,未有农作物遗存的报道.
内蒙古赤峰地区夏家店上层文化中大量粟和黍等农业遗存的发现,为这一时期旱作农业的存在提供了直接证据.
夏家店上层文化中黍与粟的数量相当,但黍在剖面中的出现频率大于粟,表明夏家店先民对黍的种植和利用可表2城子山和夏家店遗址出土黍和粟的形态测量结果(单位:毫米)Table2ThemeasuredresultsofbroomcornmilletandfoxtailmilletcollectedfromChengzishanandXiajiadiansite(unit:mm)SpeciesBroomcornmilletFoxtailmilletSiteIndexesChengzishanXiajiadianChengzishanXiajiadianCaryopsisLength1(L1)1.
3-1.
8-2.
21.
4-2.
0-2.
21.
1-1.
5-1.
71.
2-1.
5-1.
6Breadth1(B1)1.
3-2.
0-2.
21.
2-1.
9-2.
30.
8-1.
4-1.
60.
9-1.
4-1.
6L1/B10.
7-1.
0-1.
20.
8-1.
0-1.
50.
9-1.
1-1.
90.
8-1.
1-1.
6EmbryonicLength2(L2)0.
3-0.
8-1.
10.
3-0.
6-1.
10.
5-1.
0-1.
30.
8-1.
0-1.
4areaBreadth2(B2)0.
5-1.
0-1.
00.
5-1.
0-1.
20.
3-0.
5-0.
70.
3-0.
5-0.
8L2/B20.
4-0.
8-1.
30.
3-0.
8-1.
11.
0-1.
9-3.
61.
3-2.
0-4.
3L1/L21.
8-2.
3-6.
01.
9-2.
5-7.
01.
0-1.
3-2.
21.
1-1.
4-2.
0723赵克良等:青铜时代中晚期辽西地区农业活动特征能要多于粟.
黍的种植比重明显升高的原因,可能与3000年来气候环境的变化有关.
赤峰地区夏家店下层文化时期气候温湿,而上层文化时期温性森林减少,草原面积扩大,气候温干(孔昭宸等,1991).
科尔沁沙地的第2次收缩出现在4000-3300aBP的夏家店下层时期,而在3300-2800aBP夏家店上层时期则出现沙地的第2次扩展.
夏家店下层发达的农业文化被夏家店上层的畜牧业文化所取代的事件,主要应归结于气候的恶化和沙地的扩展(夏正楷等,2000).
赤峰七锅山剖面花粉记录显示,近3000年以来蒿属花粉明显增多,耐旱的藜科花粉占一定优势,反映当地气候温干(许清海等,2002).
老哈河流域的王祥沟剖面花粉、炭屑以及氮元素分析显示,距今2900-2600年由于气候干旱造成农作物停止生长,并建立了以游牧业为基础的经济(李宜垠等,2003;Lietal.
,2006).
3400aBP时浑善达克沙地东段的大水诺尔湖面开始缩小,3000aBP时风沙活动大大加强,原始农业文化让位于半农半牧文化,完成了本区第1次考古文化特征的跃变(杨志荣,2000).
上述的证据表明夏家店上层文化时期基本属于气候较为干旱的一个时期.
黍生长期短,分蘖力强,耐旱、耐瘠且耐盐碱,在杂草丛生、粗放耕作的条件下,比粟或其它农作物更容易栽培(何德亮,2004).
黍类作物对生长条件的要求不高,而且其生长期也短于粟,每年最先播种和收获的就是黍(杨钊,2001).
例如在气候较干旱的吐鲁番洋海墓地出土的农作物中,只见黍未见粟(蒋洪恩等,2007).
龙山时代伊洛河流域在气候比较温暖湿润时期以种植粟为主,但黍也一直存在,而气候转为干旱时,黍就可能替代粟成为主要作物(Leeetal.
,2007).
因此,在气候环境条件较差的夏家店上层文化时期,黍的成活率高于粟,夏家店先民栽培了更多对生长条件要求相对较低的黍,黍的比例增加可能主要是气候转为干旱的直接结果.
黍的高比例也与现在内蒙古半农半牧区糜子种植较多的现状相符(王建革,2003).
夏家店地区在距今2750-2360年间的夏家店上层文化时期很可能属半牧半农地区.
从现代种植结构来看,老哈河下游、西拉木伦河及其上游以种植糜子、荞麦(Fagopyrumesculen-tum)、裸燕麦(Avenasativa)和玉米(Zeamays)为主;大凌河上游及老哈河上游以种植谷子(粟类)、高粱(Sorghumvulgare)和玉米较多,现代两地黍和粟的种植存在明显的差异.
目前,全面了解辽西地区青铜时代农业活动特征仍然需要更多的材料证据.
本文的研究表明,城子山和夏家店地区农业种植结构在青铜时代晚期的夏家店上层文化时期可能已有所不同,这2个地区农业种植的差异究竟何时开始,仍是一个需要继续深入研究的问题.
致谢感谢中国科学院植物研究所刘长江高级工程师在种子测量方面给予的指导.
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TheXiajiadiansitewasamixedeconomyofagricultureandpastoralismintheLateBronzeAge.
TheagricultureintheXiajiadiansitewasalsodominatedbyrain-fedcropsoffoxtailandbroomcornmillet,buttheproportionofcultivatedbroomcornmilletwashigherthanthatintheChengzishansite(MiddleBronzeAge).
DroughtmayberesponsiblefortheincreaseinbroomcornmilletduringtheLateBronzeAgeintheXiajiadianarea.
TheagriculturesystemmayhavedifferedintheChengzishanandXiajiadiansitesduringtheLateBronzeAge,butmoreworkisneededtodeterminetheexacttimeofthisdifferentiation.
Keywordsagricultureactivity,BronzeAge,broomcornmillet,climatechange,foxtailmillet,WesternLiaoningProvinceZhaoKL,LiXQ,ShangX,ZhouXY,SunN(2009).
AgriculturalcharacteristicsofMiddle-lateBronzeAgeinWesternLiaoningProvince.
ChinBullBot44,718724.
*Authorforcorrespondence.
E-mail:lxq@loess.
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cn(责任编辑:白羽红)学分析.
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