第四纪研究  2017, Vol.37 Issue (1): 174-186   PDF    
中国北方从狩猎采集向农业转变过程的影响因素分析:生产可能性边界模型的解释
张俊娜     
( 北京联合大学, 考古学研究中心环境考古实验室, 北京 100191)
摘要: 农业经济的形成经历了从狩猎采集到农业生产的漫长转变过程,目前关于中国北方农业起源的动因研究还不够。本文通过构建基于生产可能性边界理论的狩猎采集-农业生产方式转换模型,分别探讨了技术、环境、人口因素对于人类生产方式选择的影响。在此基础上分析了中国北方从狩猎采集向农业转变过程的影响因素,认为距今10000年前开始的对禾草类植物的早期利用及之后农业技术的发展,更新世晚期至全新世早期的一系列冷气候事件及地貌演化,以及新石器中晚期人口数量的迅速增加等因素均不同程度加速了中国北方生业模式从狩猎采集向农业转变的过程。
主题词农业起源     模型     农业技术     古环境     气候事件     史前人口    
中图分类号     K876.2;K826.3                     文献标识码    A

1 引言

从狩猎采集到农业的转变是人类发展史上的重要事件,农业起源的影响因素一直是国际学术界共同关注的热点问题[1~3]。前人的研究提出了多个不同的农业起源模型,其中Childe[4]的绿洲理论、Bar-Yosef和Belfer-Cohen[5]的新仙女木事件(Younger Dryers,简称YD)模型等主要关注环境因素对于农业的影响;Binford[6]的边缘理论模型、Flannery[7]的边缘化模型、Boserup[8]的人口压力模型强调了人口对于农业起源的影响;McCorriston和Hole[9]提出的季节模型、Rindos[10]的共同进化模型则强调影响农作物驯化本身的关键因素。这些农业起源理论共同表明,农业的形成和环境、人口、技术等诸多因素有关,不能简单归结于一两个孤立的因素。

东亚作为世界上农业独立起源的核心区之一,其农业起源问题在近年来备受关注[11, 12]。Bar-Yosef[13]通过对西亚和东亚两个农业起源中心的对比,探讨了YD事件对中国农业起源的影响;Bettinger[14]通过对大地湾老官台遗址的分析,论述了中国北方农业的起源历程;赵志军和秦岭[15~17]也综合梳理了中国古代农业的形成过程。然而,与西亚、中南美洲相比,对于东亚地区农业起源影响因素的探讨还比较少,值得进一步研究。

众多考古学证据证明,中国北方是粟(Setaria italica)和黍(Panicum miliaceum)的起源地[17~19]。目前的认识表明,从距今大约9000年前后北方粟作农业开始出现,到仰韶中晚期(距今6500~6000年)粟作农业活动最终取代狩猎采集活动成为人类社会经济的主体,这一转变经历了大概几千年的漫长过程[17, 20]。自20世纪30年代起,Anderson[21]、何炳棣[22]、李根蟠和卢勋[23]就对中国农业起源问题进行了探讨,提出了黄土起源说[21, 22]、山麓起源说[23]等,Liu等[24]认为中国北方早期农业均分布在河谷和山麓地带,Ren等[25]进一步探讨了中国早期农业分布的地貌位置。然而,目前的研究多限于对已有考古资料的归纳总结,对中国北方农业起源的动因研究较少。在从狩猎采集到粟作农业转变的几千年漫长时间中,究竟哪些因素对于这两种此消彼长的生产方式产生了影响,并推动人类逐渐放弃狩猎采集的生业模式而选择农业?这个过程还需要我们进行更深入的思考。本文拟结合经济学经典模型,对中国北方从狩猎采集向农业转变过程的主要影响因素及其作用进行分析。

2 模型的构建

本文构建的狩猎采集-农业生产方式转换模型所依据的基本理论是生产可能性边界理论[26],其核心思想是讨论从狩猎采集到农业转变的过程中,不同因素对于人类生产组合方式选择的影响。

2.1 生产可能性边界模型

生产可能性边界理论是微观经济学最基本的理论之一。生产可能性边界(production possiblilities frontier)表明在某一特定时期内生产不同物品之间的取舍[26]。为了简化问题,通常假定某一经济仅生产两种产品。根据边际替代率(marginal rate of substitution,简称MRS)的不同,生产可能性边界曲线有上凸、下凹、直线几种不同情况[27]。当两种商品存在完全替代关系时,生产可能性边界曲线为一条斜线,即Leontiff型生产可能性边界[27]。如图 1,假设某一社会经济组成中仅有A和B两种生产方式,且A和B生产的产品能完全替代,如果A和B单位时间内的产量分别为a和b,则生产可能性曲线为直线ab。在这个模型中,作为理性人会选择中点C (a/2,b/2)的生产模式组合,以达到生产收益最大化。其中OC的斜率越小(越偏向OA),表示在生产组合中越偏向选择A类经济生产方式,OC的斜率越大(越偏向OB),表示生产组合中越偏向选择B类经济生产方式。

图 1 生产可能性边界曲线 改绘自曼昆,2012[26] Fig. 1 Production possiblilities frontier, modified from Mankiw, 2012[26]
2.2 狩猎采集-农业生产方式转换模型 2.2.1 时段和模型假设

越来越多的考古和植物考古学证据表明,农业起源是一个漫长的过程[28]。狩猎采集-农业生产方式转换模型所关注的就是从狩猎采集经济转化到农业经济的这一时段。从全世界范围看,这一时段一般从旧石器晚期开始,至距今6000年前后结束,对应全新世早中期[11, 12, 29]

在农业出现之前的旧石器时代,人类主要通过狩猎采集获得食物;而当人类开始掌握栽培植物和驯化动物的技术以后,农业活动逐渐成为人类获取食物资源的另外一种途径,即存在着两种主要的经济生产方式:狩猎采集和农业生产,这两者可以被看作是相互竞争的供选择的办法[30]。因此,农业起源的过程实际上可以被看作是狩猎采集和农业这两种生产方式相互竞争,直至农业取代狩猎采集的过程。

基于以上认识,我们首先假设只存在狩猎采集和农业生产两种生产方式,且狩猎采集和农业生产所获得的食物能够完全替代;其次,进行经济人假设,即不考虑个人饮食的心理偏好、口味等,假设人类会按照利益最大化原则作出最理性选择。在以上两个假设的前提下,依据生产可能性边界理论[26],本文构建了狩猎采集-农业生产方式转换模型,见图 2

图 2 狩猎采集-农业生产方式转换模型 (a) 原始模型;(b) 技术影响模型;(c) 环境影响模型;(d) 人口影响模型 Fig. 2 Hunting-gathering and agriculture transformation model. (a) Original, (b) technology-influence, (c) environment-influence, and (d) population-influence models
2.2.2 模型内容解译

农业起源的相关研究表明[30~32],从狩猎采集到粮食生产的转变需要4个重要条件:获得野生食物的可能性减少、获得可驯化野生植物的可能性增加、粮食生产可能最后依赖的一些技术(对野生粮食的收集、加工和贮藏技术)的长期发展、人口密度的增加。其中,获得野生食物的可能性和获得可驯化植物的可能性均与环境因素密切相关。据此可知,技术、环境、人口3个因素对于从狩猎采集到农业的转换过程影响很大。虽然其他因素如文化、社会心理等也会对人类生产方式的选择产生影响[33, 34],但在研究史前社会时这些因素往往难以把握。因此,本文仅探讨技术、环境、人口3个因素对人类生产方式选择的影响。

图 2a显示了固定生产效率的情况下,人类对于生产方式组合的选择。假设单位时间内农业生产得到的食物(产品)量为X,单位时间内狩猎采集所得到的食物量为Y。在理性人的假设下,人类为了获取最大产量,将选择Z (X/2,Y/2)这样的生产组合方式。OZ斜率的大小表示了人类生产方式选择的情况,OZ斜率越大(越偏向Y轴),表示狩猎采集生产方式所占的比重越大;OZ斜率越小(越偏向Ⅹ轴),表示农业生产方式的比重越大。需要指出的是,由于农业的发生是一个缓慢的渐变过程,在狩猎采集向农业过渡的早期阶段,真正的农业生产尚未出现,仅有对动植物早期利用等农业萌芽行为。为了使我们的模型能够适用于狩猎采集向农业转变的整个过程,我们把早期阶段对动植物的利用行为看做是农业生产的一种萌芽状态,也用Y表示。

图 2b显示了技术因素对人类生产方式选择的影响。一般情况下,技术会随着经验的积累而提高,而技术的进步会带来生产效率的提高,即单位时间产量的增加[35]。如果农业生产技术的进步速度大于狩猎采集,则单位时间内农业生产所得到的食物增量(A1-X)会大于狩猎采集所得到的增量(B1-Y),人类将选择C1(A1/2,B1/2)这样的生产方式组合,OC1的斜率小于OZ,反映农业生产方式所占的比重增加。反之,如果狩猎采集技术进步的速度大于农业,人类则会选择C2(A2/2,B2/2)这样的生产方式组合,OC2的斜率大于OZ,反映狩猎采集生产方式所占的比重增加。另外,在特殊情况如战争、殖民、灾害等条件下,还有可能出现生产技术的退步[36],出现A3B3所示的情况。

图 2c显示了环境因素对于人类生产方式选择的影响。当环境条件变差,如气候变冷变干时,致使自然界中动植物的数量减少,即自然界能提供给人类的可供狩猎采集的野生食物资源减少,进而增加了人类狩猎采集的难度,导致单位时间狩猎采集所能够获得的食物量减少;而对于人类进行有意识栽培植物和驯化动物的农业活动来说,自然环境变差虽然也会对农业产生一定影响,但相比狩猎采集来说,这种影响却小得多。因此,此时单位时间内农业生产所得到的食物减少量(X-E1)小于狩猎采集所得食物的减少量(Y-F1)。人类会选择G1(E1/2,F1/2)的生产组合方式,OG1的斜率小于OZ,反映农业生产方式所占的比重增加。相反,如果环境条件一直较好,动植物资源丰富,则环境对狩猎采集活动所产生的压力小,人类就可能一直延续原有的生产组合方式(见E2F2)。

图 2d显示了人口因素对于人类生产方式选择的影响。简单地说,人口的增加和生产规模的扩大是一个在正反馈循环中自身催化的过程[32],即人口增加促使人类扩大生产规模,而生产规模的扩大反过来又导致更多人口的出现。人口增加所带来的压力会导致人类更迅速地选择生产效率(单位时间的产量)较高的方式,以满足新增人口的食物需要。如果狩猎采集的生产效率比农业生产高,则人口增加会导致生产组合方式中狩猎采集的比重增高(M1N1),人类会选择P1(M1/2,N1/2)的生产组合方式,OP1的斜率大于OZ。相反,如果农业生产效率比狩猎采集高,则人口增加则会导致生产组合方式中农业的比重增高(M2N2),人类会选择P2(M2/2,N2/2)的生产组合方式,OP2的斜率小于OZ。当然,当人口由于战争、自然灾害等情况减少时,则人口压力消失,对生产组合方式的影响可以忽略不计。

3 中国北方从狩猎采集向农业转变过程的影响因素分析

近年来,一系列动植物考古新证据使我们对于中国北方农业起源过程有了更深的了解[37~41]。新的认识表明,中国北方粟作农业起源可以分为3个阶段[15, 16]。植物大化石和微体化石研究显示在10000年前后古人类已经开始了对粟作植物的早期利用[19, 42]。至距今8000年前后的前仰韶时期,包括中原地区的裴李岗、磁山-北福地文化、甘青地区的老官台-大地湾文化、东北燕辽地区的兴隆洼文化,以及东部海岱地区的后李文化几乎同时发展起来[43]。在兴隆沟[44]、大地湾[45]和月庄[46]等遗址发现的植物考古证据表明这个时期粟作已经在中国北方地区广泛种植;然而,炭化植物遗存和骨骼碳氮稳定同位素分析表明此时的生业结构中仍以狩猎采集占主体地位,农业所占比例较小,直到仰韶早中期(7000~6000a B.P.)农业在人类生产方式中才占据主体地位[11, 12]。以上论述表明,在从距今10000年(或更早)至距今6000年这至少4000年的时间里,中国北方完成了从狩猎采集向粟作农业生产方式的转变。因此,根据图 2所建立的狩猎采集-农业生产方式转换模型,可分析不同因素对中国北方从狩猎采集向农业转变过程的影响(图 3)。

图 3 中国北方从狩猎采集向农业转变过程的影响因素 H--初始状态(以狩猎采集为主的生产组合方式阶段)单位时间狩猎采集所获得的食物量;A--初始状态(以狩猎采集为主的生产组合方式阶段)单位时间农业生产所获得的食物量;H1--结束状态(以农业生产为主的生产组合方式阶段)单位时间狩猎采集所获得的食物量;A1--结束状态(以农业生产为主的生产组合方式阶段)单位时间农业生产所获得的食物量
(a) 技术因素的影响(农业技术的提高推动曲线由A点向A1方向移动);(b) 气候因素的影响1(气候恶化对狩猎采集活动的抑制作用导致曲线由H点向H1方向移动);(c) 气候因素的影响2(气候恶化造成草原面积增大推动农业发展,促使曲线由A点向A1方向移动);(d) 地貌因素的影响(地貌下切导致平原面积增大有利于农业发展,促使曲线由A点向A1方向移动);(e) 人口因素的影响(人口增长和农业经济之间的正反馈循环导致曲线由AH向A1H1转变)箭头方向表示各因素对狩猎采集-农业生产转换曲线的影响趋势
Fig. 3 Influence factors on transformation from hunting-gathering to agriculture in North China. H:The amount of food gained by hunting and gathering per unit time in the initial state (stage of the mainly-hunting-gathering production mode); A:The amount of food gained by agriculture per unit time in the initial state (stage of the mainly-hunting-gathering production mode); H1:The amount of food gained by hunting and gathering per unit time in the end state (stage of the mainly-agriculture production mode); A1:The amount of food gained by agriculture per unit time in the end state (stage of the mainly-agriculture production mode). (a) Technology influence (improvement of agricultural technology drove the curve from A to A1), (b) climate influence 1(climate deterioration inhibited hunting and gathering activities, driving the curve from H to H1), (c) climate influence 2(climate deterioration brought a large amount of grassland, facilitating the agriculture and driving the curve from A to A1), (d) geomorphology influence (landform evolution brought a large amount of floodplains, facilitating the agriculture and driving the curve from A to A1), and (e) population influence (the positive feedback loop between population growth and agriculture drove the curve from AH to A1H1). The arrow direction represents the influencing trend of the factors

图 3中HA显示了从狩猎采集向农业过渡的初始状态(早期)的情况。在早期阶段,古人类已经经历了上百万年的狩猎采集生活,而农业则是新出现的一种食物资源获取方式,还处在对动植物的早期利用阶段,植物栽培和动物驯化等技术并不成熟。因此,在这个阶段,单位时间里狩猎采集所获得的食物量(H)大于农业生产所获得的食物量(A)。接下来我们将分别讨论技术、环境、人口3个因素如何影响中国旧石器晚期至新石器早中期人类生产方式的转变,使生产方式从以狩猎采集为主的初始状态(图 3中AH,人类选择OQ的生产方式组合)逐渐过渡到以农业生产为主的结束状态(图 3中A1H1,人类选择OQ1的生产方式组合)。

3.1 技术因素

Liu等[47]对山西柿子滩第九地点(旧石器晚期细石器文化)出土的石磨盘、石磨棒的淀粉粒分析显示,禾草类和栎果的淀粉粒个体占总数的73 %;中国社会科学院考古研究所植物考古实验室在北京斋堂东胡林遗址(距今11000~9000年)鉴定出了炭化粟和炭化黍,并根据炭化粟粒的形态特征推测其很有可能属于由狗尾草向栽培粟进化过程中的过渡类型[17];Yang等[19]对东胡林遗址的淀粉粒分析显示,禾草类淀粉粒个体占总数的93.6 %,且在小米类中,带有野生狗尾草形态特点的淀粉粒从早期到晚期比例逐步下降,而粟类淀粉粒的比例从早期到晚期则逐渐上升;还在河北徐水南庄头遗址(距今11500~11000年)鉴定出了255个禾草类淀粉粒,其中包括205个小米类和50个小麦族淀粉粒,而在小米类淀粉粒中,具有野生形态特点的占38 %,粟类淀粉粒占46.8 % [19]。这些植物考古证据证实距今10000年前后或者更早,中国北方古人类已经对禾草类植物进行了利用,标志着对植物早期驯化的开始。

动物考古学研究证实[48, 49],在距今约10000年的河北省徐水县南庄头遗址出土的狗是中国最早的家畜,在年代上限为距今约9000年的河南省舞阳贾湖遗址发现了家猪,在距今约8000年的中国河北省武安市磁山遗址中发现了家鸡。这些证据表明,至少在距今10000~8000年前后,中国北方古人类已经驯化野生动物了。

众多技术规律论认为,某种技术一出现,则会在特定周期内随时间加速发展[35, 50]。因此,栽培植物和驯化动物的技术一旦出现,则会随着时间和经验的积累而逐渐提高。这一过程也体现在生产和加工工具的变化上。根据中国北方发现的旧石器末期细石器文化遗址(距今16000~11000年)的材料,这一时期遗址出土的工具中用于渔猎的细石器占绝对数量优势,仅出土了少量石磨盘、磨棒、锛形器等被认为与植物利用有关的工具[51]。到了距今11000~9000年的新旧过渡时期,在南庄头、东胡林、转年等遗址虽然仍大量存在细石器,但陶器也增多了,可辨器形有盂和筒形罐等,此外还出现了成套的磨制石器--磨盘、石磨棒、石斧等[51]。至距今9000~7000年的新石器中期,对北方兴隆洼、磁山、裴李岗、大地湾、后李等文化遗址的统计分析表明,此阶段农业工具的比例最高达到了40 %~50 %,新的农业生产工具如石斧、石铲、骨铲、锄形器、耜、凿、锛及加工工具杵、研磨器、臼等出现,而且许多遗址从早到晚农业工具的种类和比例也都呈增加的趋势[52],有学者称之为锄耕(或耜耕)农业阶段前期[53]。接下来的仰韶文化时期(距今7000~6000年)被称为锄耕(或耜耕)农业阶段后期,此阶段的农业生产工具,不论是在磨制技术上,还是在工具的形制上,都比前期有较大的进步[53]

虽然在进入新石器时期以后,狩猎采集技术也在不断进步,但由于狩猎采集技术已经经历了旧石器时期长达几百万年的长期发展,进步空间有限;而作为一门从无到有的新兴技术,农业技术的提高所带来的产品增量会远高于狩猎采集,从而推动曲线由A点向A1方向移动(图 3a)。

3.2 环境因素

古气候研究表明,从晚更新世末到全新世初出现了显著的气候波动[54]。其中的冷期和冷气候事件主要包括末次冰期、新仙女木事件(YD)和9~8ka B.P.气候事件,这几次气候事件已经在全球范围内被大量冰芯、石笋、黄土、湖相沉积等气候曲线所证实[55~60]

在我国北方,对于末次盛冰期(LGM)、YD事件、9~8ka B.P.事件等冷期和冷事件的区域响应十分显著[61~82](图 4)。末次盛冰期对应我国黄土序列中的L1-1阶段,冷锋大致在18ka B.P.前后,最低温比现在低2~17℃不等,大部分地区气温较今低5~10℃[66],此时我国青藏高原、西北地区大多数湖泊均出现了萎缩或干涸,风成砂和黄土发育[67, 68],北方沙漠强烈扩张[68],孢粉分析显示此时植被带呈现明显的向南推进的趋势[69],大型食草类动物化石也表现出由森林型动物群向草原型动物群转变的规律[63, 70];新仙女木事件(YD,12600~11500a B.P.)是末次盛冰期后气候回暖时发生的突然降温事件,董哥洞石笋多个石笋记录表明在YD期间,东亚夏季季风变弱[71, 72],古里雅冰芯反映当时降温幅度达到12.8℃[73],沙漠/黄土过渡带的泥炭记录发现YD期间东亚季风区具有干冷-湿凉-干冷的气候振荡模式[74];9~8ka B.P.事件(有人称之为8.2ka B.P.气候事件)是全新世早期降温幅度最大的气候事件[75, 76],青藏高原的古里雅冰芯在8.0~8.4cal ka B.P.时δ18O则下降了2.3 %,最大降温幅度达到7.8~10℃[77],艾比湖、青海湖在9~8ka B.P.表现为强烈的冷湿事件[78, 79],岱海则表现为干冷事件[80]

图 4 中国北方更新世末至全新世初的气候事件 (a) 格陵兰冰芯GISP2δ18O[81];(b) 董哥洞δ18O[71];(c) 青海湖红度[79];(d) 公海重建降水[82] Fig. 4 Climate events from Late-Pleistocene to Early-Holocene in North China. (a) Greenland ice core GISP2δ18O[81]; (b) Dongge Cave δ18O[71]; (c) Redness records of Qinghai Lake[79]; (d) Gonghai Lake reconstructed precipitation[82]

以上3次气候冷期(包括LGM、YD和9~8ka B.P.)对中国北方从狩猎采集向农业的发展进程的具体影响是不同的。LGM带来的自然环境恶化被认为是旧石器“广谱革命”出现的原因[83, 84],在我国北方地区的很多旧石器晚期遗址发现了广谱革命的证据[85, 86];另外,细石叶工艺的起源也被认为是末次盛冰期来临的产物[87]。广谱经济导致采集的比重增大,可能是动物驯养和植物栽培出现的重要背景。YD事件使动物界发生了“更新世末大灭绝”事件,在我国除披毛犀-猛犸象动物群消失外,许多更新世常见动物

如诺氏象、梅氏犀、葛氏斑鹿等都灭绝了[88],这一环境变化导致人类的生计方式也发生了重大变化,对植物的利用占据了重要地位,在南庄头、东胡林等北方新旧过渡遗址都发现了早期植物利用的证据[19]。这两次气候恶化所导致的最直接结果是使自然界的动植物资源(尤其是大型动物)大量减少,从而增加了人类狩猎采集的难度,使得人们单位时间狩猎采集(尤其是狩猎)所得到的食物量减少,推动曲线由H点向H1方向移动(图 3b)。当然,这两次气候恶化所对应的阶段属于农业萌芽时期,真正的农业生产尚未出现,但是狩猎活动的减少也会导致相应的采集和植物利用活动的增加,最终促进从狩猎经济向农业经济的转变。

虽然9~8ka B.P.气候事件无论从降温幅度还是对动植物资源的影响都不如LGM和YD,但是在我国北方全新世初期的这次冷气候事件对于早期农业发展的影响是不容忽视的。有证据表明9~8ka B.P.气候事件导致了中原河谷地区植被由森林转变为草地,从而加速了从狩猎采集向农业生产的转化过程,可能是距今9000~7000年中国北方地区农业普遍发展起来的一个重要环境因素[89]。此次气候变冷变干一方面导致自然界的动植物资源进一步减少,推动曲线由H点向H1方向移动(图 3b),另一方面导致暖湿时期大范围存在的森林退化为草原或稀树草原,增加了人类对草本植物(包括禾本科)利用的可能性,从而加速了人类植物利用经验的积累和技术的提高,推动曲线由A点向A1方向移动(图 3c)。

环境的另一个组成要素是地貌条件。根据古地貌研究[90~92],中国北方晚更新世末到全新世初的地貌环境也发生了变化。对华北地文期的研究表明,早全新世华北平原出现了板桥侵蚀,造成河流下切,形成阶地平原面[91~96]。夏正楷等[97]对北京东胡林遗址的古环境研究表明,东胡林人(11100~9600cal.a B.P.)主要生活在板桥期侵蚀造成的河谷中;中原地区大部分河流在距今10000年前后发生了下切[92, 95~96]。考古研究表明[24],旧石器晚期到新石器早期,中国北方遗址的分布反映了从山麓到河谷的迁移趋势;距今10000年前后河流下切(板桥侵蚀)导致大量河谷阶地面出露,为古人类生存提供了大面积开阔平坦的土地,有利于农业的发展。因此,距今10000年前后河流的下切所引起的地貌变化也促使曲线由A点向A1方向移动(图 3d)。

3.3 人口因素

近年来,分子生物学在动物考古[98, 99]和古代人口规模的研究中[100, 101]取得了新进展。Zheng等[100, 101]对线粒体DNA (mitochondrial DNA,简称mtDNA)的研究表明,东亚地区人口的大规模扩张开始于LGM之后的升温期,即在新石器时代和农业起源以前,东亚人口数量已经开始急剧增加。如图 5所示,东亚人口数量的爆发式增长开始于12.5ka B.P.前后,至距今5000年以后逐渐趋于平稳,这期间是一直快速增长的状态(图 5)。

图 5 中国古人类数量变化趋势曲线 改绘自Zheng et al.,2011[100]
灰色区域显示人口急剧扩张发生在LGM之后,全新世之前
Fig. 5 Size trend of the Chinese ancient population, modified from Zheng et al., 2011[100], and the grey area shows the expansion time after LGM and before Neolithic Time

虽然目前考古学并没有足够的证据证明上述分子生物学对于古代人口变化的结论,但是从考古遗址的发掘情况看,自旧石器晚期开始的人口增加在确是在距今12000~11000年之间的细石器文化时期到达了峰值[51]。此时存在的人口压力促使人类转而发展当时生产效率最高的渔猎经济,促使渔猎经济的发展达到了顶峰。但是,渔猎经济的发展受自然资源的限制很大,在YD气候恶化事件的压力下,人口发展进入低潮,表现在之后距今11000~9000年的新旧过渡时期,中国北方遗址数量骤减[51]。这说明人口增长和狩猎经济之间的正反馈循环在气候恶化所导致的环境压力下而中止。

至距今8500年之后的裴李岗时代,在中国北方出现了一系列新石器中期文化,如兴隆洼、磁山-北福地、裴李岗、大地湾、后李等。虽然这一时期的经济形态仍以渔猎为主,但是农业生产已经明确出现[102, 103]。而在此之后的仰韶文化时代,农业更是快速发展并逐渐占据了经济的主导地位[43]。从裴李岗到仰韶时期,遗址数量和规模都迅速增加,文化层堆积厚度也明显增厚,反映了人口规模的剧增[104]。这时期人口数量的增加与农业生产的发展密不可分。根据狩猎采集-农业生产方式转换模型,人口的增长会持续推动生产规模的扩大,而生产规模的扩大又会促进人口数量的增加。当单位时间农业生产所获得的产量大于狩猎采集时,人口增长所带来的压力就会促使古人类更多的偏向选择农业生产的方式获取食物,推动曲线由AH向A1H1方向移动(图 3e),即人口和农业增长之间有着相互促进的正循环关系。而由于农业生产对自然资源的依赖相对较小,所以人口增长和农业经济之间的正反馈循环可以持续较长的时间,造成裴李岗-仰韶时期人口规模的爆发式增长,并导致狩猎采集经济向农业经济的迅速转化。

4 讨论 4.1 关于模型的讨论

经济模型的提出一般是为了用简单的方式揭示复杂的经济过程[105]。基于生产可能性边界理论建立的狩猎采集-农业生产方式转换模型(图 2),能够直观地显示农业起源过程中人类对两种不同生业模式进行选择和取舍的依据,并在解释不同因素对于从狩猎采集到农业转换进程的影响时,提供了理性的理解方式,有助于我们深入地理解农业逐渐取代狩猎采集经济这一漫长过程中古人类的生存策略及影响因素。

然而,任何模型都是对现实现象简化抽象的提取,狩猎采集-农业生产方式转换模型也不例外。这个模型成立的前提,有两个假设,但这两个假设在实际情况中都很难实现。第一,狩猎采集方式和农业方式所生产的食物可以完全替代。在实际情况中,不同食物所提供的营养成分是不一样的,如动物性食物一般比植物性食物含有较多的脂肪和蛋白[106];另外,在不同地理环境中和不同发展时段狩猎采集和农业所生产的动物食物和植物食物比例不一样,具有复杂性。第二,理性人假设。在实际中不同地域、不同文化的人类的饮食偏好、生活习俗等存在差别,往往不会做出理性人的选择,而是可能根据自身特点做出倾向性选择。这些问题在实际分析中都需要注意。

虽然这个模型能够定性地分析不同因素对于狩猎采集-农业生产方式转换的影响,但并不能准确预测不同阶段狩猎采集和农业在人类生产方式中所占的比重。如果想进行进一步的定量分析,需要结合实际情况对单位时间内狩猎采集和农业生产所能生产的食物总量进行合理预测,并结合地理环境条件、人类文化习俗等因素进行校正。

4.2 中国北方农业起源的影响因素分析

事实上,农业起源受多种因素限制,例如存在可驯化的野生种[107],人类文化自身特点等[108]。本文主要探讨了技术、环境、人口等3个因素对于中国北方农业起源过程的影响。

首先,距今10000年前后中国北方对粟黍类禾本科植物的早期利用技术促使农业的出现。对于狩猎采集到农业发展过程而言,早期植物利用技术的出现是这个过程启动的先决条件,而之后植物栽培及动物驯化技术的不断提高则促使人类逐步偏向选择农业作为主要的生产方式。因此,农业技术对这个过程而言,是重要的先决条件和促进因素。

其次,LGM、YD、9~8ka B.P.等一系列环境冷干事件对中国北方从狩猎采集到农业的转换过程起到了重要的促进作用。一方面,环境冷干导致野生动植物资源的减少,对狩猎采集活动产生了抑制作用;另一方面,大范围草地和平原的出现加速了人类对禾草类植物的认识和利用,有利于农业的发展。需要指出的是,环境压力既非农业起源的充分条件,也非必要条件,仅是一项重要的促进因素。

另外,新石器中期农业出现后人口增长和农业经济之间的正反馈循环也促使生产方式迅速向农业转化,是农业经济从裴李岗时期的从属地位向仰韶时期主导地位转变的一个重要的自身加速因素。

5 结论

从狩猎采集到农业生产的过程经历了漫长的时间,在中国北方,这个时段大概在旧石器晚期至新石器早中期。为了探讨中国北方从狩猎采集向农业转变过程中的影响因素,本文根据生产可能性边界理论,构建了狩猎采集-农业生产方式转换模型,探讨了技术、环境、人口等因素对早期农业发展进程的影响。其中技术影响模型认为狩猎采集或农业技术进步的速率会影响生产可能性边界的变化,促使人类逐渐选择技术进步速度快的生产方式;环境影响模型认为环境恶化会对狩猎采集活动造成压力,从而导致人类逐渐选择农业生产方式;人口影响模型认为人口增长所带来的压力会导致人类更迅速地选择生产效率较高的生产方式,而进入一种正循环模式。

根据以上模型进一步具体分析了中国北方从狩猎采集到农业转变过程的各种影响因素,认为技术、环境、人口3个因素在不同时段都对这个过程产生了不同程度的影响。中国北方距今10000年前后古人类对于禾草类植物的早期利用技术是从狩猎采集向农业转变的先决条件,而之后生产工具变化所反映的农业技术的不断提高则是促使人类逐渐选择农业生产方式的重要因素。更新世晚期至全新世早期的一系列冷气候事件如LGM、YD和9~8ka B.P.等一方面促使野生动植物资源的减少,抑制了狩猎采集活动的发展,另一方面导致大范围草地和平原出现,加速了农业的发展,是狩猎采集向农业转变过程的重要促进因素。另外,新石器中期农业出现后人口增长和农业经济之间的正反馈循环也是导致这个阶段生产方式迅速向农业转化的一个重要自身加速因素。

狩猎采集-农业生产方式转换模型能定性地分析生业经济发展阶段,对于探讨早期农业发展过程及其影响因素提供了途径,但模型本身尚缺乏具体细节的斟酌,在定量化程度方面还有待提高。

致谢: 感谢我的研究生李亚萍帮忙画图,评审专家和杨美芳老师提出的宝贵意见对文章修改有很大的帮助,在此一并感谢。

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Influence factors on transformation from hunting-gathering to agriculture in North China: The interpretation from Production Possibilities Frontier Model
Zhang Junna     
( Laboratory for Environmental Archaeology, Archaeological Research Center, Beijing Union University, Beijing 100191)

Abstract

The process from hunting-gathering to agriculture has experienced a long time, however, discussions on the influence factors for the origin of agriculture in North China are not enough. In this paper, we build a hunting-gathering & agricultural transformation model based on the the production possibilities frontier theory. It was assumed that there were only two completely replaceable production modes:hunting-gathering and agriculture, and the economic man would made the most rational choice. Under these hypotheses, three models were built to discuss how the technology, environment and population would effect on the choice of human production respectively. The technology-influence model showed that the speed of technological progress would effect the choice of people, promoting people to choose more productive method. The environment-influence model showed that the environmental deterioration would bring pressure on hunting and gathering activities, promoting people to take more agricultural activities. The population-influence model showed that the pressure brought by population expansion would impel people to increase the proportion of more-efficient mode of production. Based on the hunting-gathering and agriculture transformation model built in this paper, we analysis the factors affecting the process from hunting-gathering to agriculture in North China. The archaeobotany evidences showed that before or around 10000 years ago people in North China had begun the early usage of plants and animals. These early agricultural technology is the necessary prerequisite of the process from hunting-gathering to agriculture. The development of production and processing tools showed the agricultural technology progress, which probably promoted people to select the agriculture. The cold climate events during Late Pleistocene and Early Holocene such as LGM, YD and 9~8ka B.P. event promoted the process from hunting-gathering to agriculture. On one side, the colder climate decreased the wild animals and plants, restraining the hunting and gathering activites; on the other side, the appearance of wide grassland and plain promoted the early usage of the grass family (Poaceae), promoting the development of agriculture. However, the environmental pressure was neither the sufficient condition nor necessary condition for the origin of agriculture, it's only an important promoting factor. Besides, the positive feedback loop between population growth and agriculture after middle Neolithic period also promoted the rapid transformation to agriculture, which lead the subordinate agricultural economy in Peiligang period (9000~7000a B.P.) to dominant agricultural economy in Yangshao period (7000~5000a B.P.). In summary, we suppose that the early usage of the grass family (Poaceae) and agricultural technology development before ten thousand years ago, series of cold climate events and landform evolution between Late Pleistocene to Early Holocene, and the population expansion after middle Neolithic period all promoted the transformation from hunting-gathering to agriculture in North China.
Key words: origin of agriculture     model     agricultural technology     paleoenvironment     climate event     prehistoric population