郑州地区自新石器时代以来，一直是中国史前文化发展的核心区域之一，同时也是龙山时代至夏商周时期中华文明诞生与国家起源的主要区域，在中国史前社会复杂化进程、国家起源与早期发展研究领域具有举足轻重的地位^[1]。近年来，为了解这一地区文明与国家起源阶段农业发展及其他植物资源利用情况，学术界对郑州及其周边地区多个龙山时代至二里头时期、二里岗时期的考古遗址如登封王城岗^[2~3]、南洼^[4]、新密古城寨^[5]、新砦^[6~8]、禹州瓦店^[9]、新郑望京楼^[10]、郑州商城^[11]及东赵^[12]等遗址进行了炭化遗存、植硅体或淀粉粒分析，结果显示，郑州及其周边地区龙山时代晚期至二里岗时期的农业经济是一种包括粟、黍、水稻、大豆和小麦5种作物在内的多种作物混作的农业模式，该地区至迟自龙山晚期开始，农业经济已经确立了其在人类经济活动中的绝对主导地位。

值得注意的是，虽然目前学术界对郑州地区龙山时代晚期至夏商时期农业发展状况整体面貌已有较为清楚的认识，但仍存在一些具体问题需要进一步深入研究。首先，以往郑州地区的植物考古工作基本上以大植物遗存分析为主^{[2, 4~5, 9, 12]}，微体遗存分析工作相对较少且集中在植硅体分析领域^{[3, 7, 10]}。大植物遗存、植硅体和淀粉粒分析是植物考古学研究的主要方法，普遍应用于考古遗址当中^[13~22]。然而，众所周知，大植物遗存和植硅体分析发现的植物遗存并不能全面反映先民对植物资源的利用情况，莲藕、山药等根、茎类或坚果类植物整体都可以被食用，难以在遗址中以炭化植物遗存形式保存下来，且这类植物不含或含有较少的植硅体^[23]；此外，植物大遗存在埋藏过程中也很容易受到土壤酸碱度、晚期植物种子、人为活动等各种因素的扰动^[24]。因此，单一的炭化遗存或植硅体分析所获得的结果都具有一定的局限性。淀粉粒分析取样对象主要是人类直接使用的陶、石器工具或人牙结石，能够直接反映与人类生产、生活活动相关的信息，为我们了解古人的植物性食物结构^[25~27]、器物功能^{[10, 28~30]}等方面提供有用的信息，弥补了大植物遗存和植硅体分析的不足^[31]。其次，就东赵遗址而言，该遗址年代范围为龙山时代晚期至东周时期^[32]，但目前已开展的大植物遗存分析，样品主要来自新砦、二里头和二里岗3个时期，缺乏对东周时期先民植物资源利用情况的分析。第三，郑州地区龙山时代晚期至商周时期各遗址出土了数量丰富、种类繁多的各类陶制品，如罐、鬲、豆、刻槽盆等，对于上述器物功能，以往多根据器型和使用痕迹等进行判断^[33~36]，目前尚未开展过植物微体遗存方面的研究。将淀粉粒、植硅体等残留微体植物遗存分析结果与大植物遗存进行综合分析，将有助于有效揭示东赵先民的植食结构以及陶器功能的解读。

东赵遗址位于河南省郑州市西郊高新区沟赵乡东赵村南，北距黄河约20 km，东距须水河约2 km(图 1)，遗址中心地理坐标34°47′33″N，113°30′23″E，海拔120 m，面积100余万平方米。自2012年起，北京大学考古文博学院与郑州市文物考古研究院联合对东赵遗址进行了大规模的连续的考古发掘，累计发掘面积6000多平方米，发现新砦时期、二里头时期及商周时期的小、中、大型城址3座，清理出城墙、城壕、大型夯土建筑基址及灰坑、窖穴、水井等重要遗迹单位多处^[37]。新砦时期至二里岗时期炭化种子AMS ¹⁴ C测年显示，新砦时期到二里岗时期年代在1879~1340 cal. BC之间，东周时期尚未进行测年^[12]。遗址出土了新砦文化、二里头文化和二里岗文化时期的典型陶器，包括深腹罐、圆腹罐、鼎、甗、瓮、豆等不同器型。鉴于东赵遗址在中原地区文明化进程及国家起源等问题研究上的重要地位，该遗址的发现被评为“2014年度全国十大考古新发现”^[32]。本文利用淀粉粒分析方法，对东赵遗址出土的部分新砦至东周时期的陶器或其残片和人牙结石残留物进行了提取分析，其结果可为郑州地区新砦时期至东周时期人类植物性食物资源利用、农业发展及陶器功能等提供重要的信息。

图 1(Fig. 1)

图 1 东赵遗址及相关遗址地理位置分布图 Fig. 1 The locations of Dongzhao site and relative archaeological sites

淀粉粒分析的取样工作是伴随着考古遗址的发掘而展开的，在遗址现场选取了新砦、二里头和二里岗时期不同器型的陶器(图 2a~2h)共30件(表 1)，器型包括罐类14件、鬲7件、碗3件、刻槽盆2件、盆2件、瓮1件、豆1件；同时选取了10枚人牙样品(图 2i~2l和表 2)，其中新砦时期4枚，二里头时期2枚和东周时期的4枚，样品来自遗址灰坑和墓葬。

图 2(Fig. 2)

图 2 实验选取的部分陶器及人牙样品(比例尺：5 cm) (a)刻槽盆2015ZGDH321：1；(b)刻槽盆2015ZGDH321：2；(c)深腹罐2014ZGDH225；(d)鬲2012ZDGT2-4；(e)鬲2015ZDGH434；(f)鬲2015ZDGH133；(g)鬲2015ZDG H46；(h)深腹罐2015ZDGH578；(i)人牙H367；(j)人牙H520③；(k)人牙H334；(l)人牙M33 Fig. 2 Sherds and human teeth from Dongzhao site sampled in this study(scale bar: 5 cm)

表 1(Table 1)

表 1 陶器表面淀粉粒形态学分类及数量统计结果 Table 1 Types and amounts of starch grains on potteries from the Dongzhao site 新砦至二里岗时期不同种属淀粉粒在器物上的分布情况 分期 器物编号 器物类型 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ unidentified 新砦 2014ZGDH376-(3) 深腹罐 1 2 2014ZGDH371-(2) 碗 1 2015ZGDH429 深腹罐 2 2015ZGDH429 罐 1 2015ZGDH436-(4) 碗 1 2015ZGDH443 碗 1 二里头 2015ZGDH436-(1) 刻槽盆 3 2015ZGDG22⑤ (1) 罐 1 2014ZGDH225-(3) 深腹罐 1 1 1 2014ZGDH225-(1) 双耳罐 3 1 2014ZGDH225-(5) 圆腹罐 1 2015ZGDH569(11)A 深腹罐 1 1 2015ZGDH569(11)B 盆 1 2015ZGDH577② 瓮 1 2015ZGDJ9② 刻槽盆 2 2 1 2 2015ZGDG22⑤ 罐 1 2015ZGDH399 花边罐 1 2014ZGDH431 花边罐 1 2015ZGDH436-(3) 盆 1 二里岗 2015ZGDG22⑤ 花边罐 1 12ZGDT2④H133 鬲 39 2 5 3 5 8 8 7 12ZGDT3H46北-(1) 鬲 32 3 6 2 1 4 3 2014ZDGH434-(4) 鬲 28 7 2015ZGDH571 (4) 鬲 1 1 2015ZGDH578① 罐 3 2 2 12ZGDT2④-(1) 鬲 19 1 2 7 2 2 12ZGDT3H46北-(3) 鬲 5 4 2014ZDGH434-(5) 罐 4 1 2015ZGDH435 鬲 1 2015ZGDH571 豆 1 合计 150 18 17 5 28 17 18 17 总计 270

表 1 陶器表面淀粉粒形态学分类及数量统计结果 Table 1 Types and amounts of starch grains on potteries from the Dongzhao site

表 2(Table 2)

表 2 人牙表面淀粉粒形态学分类及数量统计结果 Table 2 Types and amounts of starch grains on human teeth from the Dongzhao site 东赵遗址人牙表面提取到的淀粉粒种类及数量 分期 编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Unidentified 新砦 H367大坑 60 0 7 0 0 1 4 8 H520 (3) 23 0 10 22 2 1 0 5 T4745东 2 0 1 0 0 0 0 0 T4745西 4 0 2 0 0 0 1 0 二里头 H334 108 0 13 0 1 3 3 5 H468 6 0 8 0 0 0 1 1 东周 M30 13 0 5 0 3 0 8 2 M33 3 0 4 1 0 0 0 0 M40 2 0 2 1 1 0 3 0 M73 19 0 2 1 0 0 1 0 合计 240 0 54 25 7 5 21 21 373

表 2 人牙表面淀粉粒形态学分类及数量统计结果 Table 2 Types and amounts of starch grains on human teeth from the Dongzhao site

我们参照Hart^[38]的排除器物在埋藏过程中受到土壤污染的方法、Therin等^[39]在土壤沉积物中分离古代植物淀粉粒的方法，以及姚凌等^[40]对湖南老司城遗址出土猪牙淀粉粒的提取方法，对陶器和人牙进行残留物提取工作。首先，用超纯水清洗陶器和人牙表面并收集水样作为对照样，以去除器物在埋藏和发掘过程中可能沾染上的淀粉粒。人牙需要在10 %的盐酸内浸泡来溶解牙结石，释放出包含在其中的残留物。然后，用5 %的六偏磷酸钠((NaPO₃)₆)和10 %的盐酸进行抗絮凝处理和矿物晶体的处理。最后，用比重为1.8的氯化铯重液进行淀粉粒的分离提取，并用50 %的甘油盖片，中性树胶封片。

为了避免提取过程中的污染，实验室用的耗材为一次性耗材；超声牙刷刷头和烧杯等玻璃器皿在使用前后都经过煮沸及超声清洗。在实验过程中设计空白对照样，以排除淀粉粒来源于实验室污染的可能性。

本文中的淀粉粒提取与显微观察工作均在中国科学技术大学生物考古实验室完成，显微观察及记录用的显微镜型号为Leica DM4500P。实验中古代淀粉粒的形态描述与种属鉴定工作以本实验室所建立的部分现代植物淀粉粒数据库为主要依据，同时参考目前已发表的植物淀粉粒研究文献[41~46]。淀粉粒的量化分析主要采取淀粉粒数量的比例关系和出现频率相结合的方法。出现频率类似于大植物遗存中的出土频率，是指观察到含有某种植物淀粉粒的器物数量占器物总数的百分比。同时，本文还结合大植物遗存的分析结果来探讨先民对植物资源的利用情况。

土壤样品、下颌骨超声对照和空白对照样品中均未发现淀粉粒，说明实验样品及实验过程并未受到污染。根据显微观察结果，30件陶器样品上发现的淀粉粒均来自于陶器内壁，共发现270粒单粒淀粉及71粒以聚集形态存在的复粒淀粉粒，这种聚集态的复粒淀粉粒径很小且相互叠压，其中有17粒形态受损而无法鉴定。在人牙结石提取到了373粒淀粉粒，其中352粒淀粉粒保存有可鉴定形态，21颗淀粉粒由于受损已无法辨认。此外本次实验还提取到大量晶体结构坍塌、糊化的淀粉粒，这些淀粉粒相互叠压，边缘不清晰，无法进行种属辨别及计数。依照淀粉粒的形状、粒径、层纹、脐点以及消光臂等形态特征将观察到的淀粉粒分为7类。

Type Ⅰ：共发现390粒，粒径范围在5.56~26.48 μm之间，平均粒径为15.27 μm，形状为多面体结构，脐点居中开放且多有凹陷，裂隙以星形和Y形为主，无层纹，消光臂垂直。以多边形单粒居多(图 3a，a′)，有少量的二粒复粒结构(图 3b，b′)。根据姚凌^[47]对粟类植物淀粉粒形态的研究，含有多面体淀粉粒形态的植物多存在以复粒淀粉形式生长的可能性，只是大部分复粒淀粉的聚集形态在淀粉体被膜降解后随之解体。黍(Panicum miliaceum)、粟(Setaria italica)以及荞麦(Fagopyrum esculentum)的植物淀粉粒显微观察过程中(图 4a，a′)，都经常会出现尚未完全分离的复粒淀粉粒聚集结构，这也说明了这些淀粉颗粒多面体形态比例较高的原因。根据杨晓燕等^[41]对粟、黍及其野生近缘种的形态对比，可知黍的淀粉粒粒径都较小，70 %黍的淀粉粒都不具有裂隙特征；另外30 %的淀粉粒，即使具有裂隙在显微镜下也不易观察到；粒径大于14 μm的淀粉粒99.9 %来自于粟。本次实验观察到的该类型淀粉粒粒径以大于14 μm的居多，表面具有裂隙，也有少量淀粉粒的粒径小于10 μm。东赵大植物遗存分析发现了大量粟及少量黍的炭化遗存^[12]，综合上述条件，鉴定该类淀粉粒应主要来源于粟，少量来自于黍。

图 3(Fig. 3)

图 3 东赵遗址陶器以及人牙表面提取到的各类型淀粉粒(比例尺：20 μm) a，a′和b，b′：Type Ⅰ；c，c′：Type Ⅱ；d，d′：Type Ⅲ；e，e′和f，f′：Type Ⅳ；g，g′：Type Ⅴ；h，h′：Type Ⅵ；i，i′和j，j′：Type Ⅶ Fig. 3 Starches recovered from residues on the potteries from the Dongzhao site(scale bar: 20 μm)

图 4(Fig. 4)

图 4 与本次实验所提取古代淀粉粒相关的现代植物淀粉粒(比例尺：20 μm) a，a′：粟(Setaria italica)；b，b′：薏苡(Coic lacryma-jobi)；c，c′：小麦(Triticum aestivum)；d，d′：水稻(Oryza sativa)；e，e′：红小豆(Vigna angularis)；f，f′：麻栎(Quercus acutissima)；g，g′和h，h′：莲藕(Nelumbo nucifera) Fig. 4 Starch grains from some modern plant species in China relate to the identification of ancient starch grain(scale bar: 20 μm)

Type Ⅱ：共发现18粒，仅在陶器内壁表面发现，人牙结石内没有发现，粒径范围在14.44~23.12 μm之间，平均粒径为19.35 μm，形状为多面体结构，脐点开放，无层纹，裂隙以“一”字型为主，消光臂垂直相交，消光臂呈现“Z”弯折(图 3c，c′)。现代植物淀粉粒中，粟(Setaria italica)和薏苡属(Coix)的淀粉粒都是多面体结构，且消光臂垂直。但粟的淀粉粒粒径范围较小，约2.88~19.40 μm，且薏苡属淀粉粒多为“Z”字型消光臂^[48](图 4b，b′)，故认为该淀粉粒形态与薏苡属植物的淀粉粒形态相似。在中国，薏苡属有两种，一种是水生薏苡(Coix aquatica)，生长在南亚热带和热带；一种是薏苡(Coix lacryma-jobi)，广泛生长和种植^[48]，根据东赵遗址的地理位置和当时的自然环境，故认为该类淀粉粒来源于薏苡。

Type Ⅲ：共发现71粒，粒径范围为7.50~35.49 μm之间，平均粒径为22.61 μm。平面以近圆形为主，轻敲载玻片使淀粉粒翻转至侧面则呈透镜体，脐点居中闭合，层纹可见，表面有凹坑，消光臂呈“X”型交叉，中间较细外围较粗(图 3d，d′)。部分粒径较大，消光臂弥散的淀粉粒层纹较清晰。姚凌^[47]通过对小麦族不同种属的淀粉粒进行显微观察、测量和统计，认为小麦族植物的B型淀粉粒在族间并不存在形态差异。结合本实验室现代样淀粉粒数据库以及Yang和Perry^[49]、姚凌^[47]对小麦族(Triticeae)植物淀粉粒显微形态分析结果，该类型淀粉粒的形状特征与典型小麦族淀粉粒特征一致(图 4c，c′)，应该来源于小麦族淀粉粒。小麦族淀粉粒中平均粒径大于20 μm的淀粉粒可能来源于小麦属(Triticum)、大麦属(Hordeum)、山羊草属(Aegilops)、冰草属(Agropyron)和黑麦属(Secale)等植物。东赵遗址大植物遗存发现有炭化小麦遗存^[12]，同时本次实验提取到的小麦族淀粉粒主要来源于鬲、罐以及人牙，说明当时先民可能以小麦为食物，因此，上述小麦族淀粉粒来源于小麦的可能性较大，来源于杂草类小麦族植物的可能性较小。

Type Ⅳ：该类淀粉粒以多面体结构为主，脐点居中闭合，无层纹，消光臂呈不规则Ⅹ型。分为A、B型：A类呈聚集态的复粒淀粉体(图 3e，e′)，单粒淀粉粒排列紧密，有些存在交叉叠压的关系，难以准确计数和测量粒径；B类为游离分散的单粒结构(图 3f，f′)，共30粒，粒径范围为4.22~12.82 μm之间，平均粒径为7.69 μm。该类淀粉粒的单粒、复粒结构与水稻(Oryza sativa)淀粉粒形态相似(图 4d，d′)。根据韦存虚等^[50]对水稻复粒淀粉粒的研究，发育良好的呈多角形的淀粉粒在淀粉体内排列紧密，淀粉体被膜降解后，这些淀粉粒仍聚集在一起维持淀粉体的轮廓，因此可以观察到部分呈现聚集形态的复粒淀粉结构，同时也存在部分被膜降解后游离分散的单粒结构。大植物遗存也发现了炭化水稻遗存^[12]，因此鉴定该类淀粉粒来自于稻属植物中的水稻。

Type Ⅴ：共发现35粒，粒径范围为14.78~48.03 μm，平均粒径24.85 μm。形状有卵圆形和肾形，脐点居中开放，存在纵向爆炸形裂隙。消光臂呈“X”形，层纹不可见(图 3g，g′)。王强等^[45]曾就中国常见的食用豆类植物中的多个种属做过显微形态学研究；姚凌^[47]对豆科(Leguminosae)植物包括豇豆属(Vigna)、豌豆属(Pisum)以及野豌豆属(Vicia)植物，如绿豆(Vigna radiata)、赤小豆(Vigna angularis)、三齿萼野豌豆(Vicia bungei)以及山野豌豆(Vicia amoena)的淀粉粒形态进行研究，观察发现肾形体或长椭圆形是豆科植物淀粉粒常见的形状，且其消光臂多为中部大量重合的Ⅹ型交叉。在共性中也存在着差别，例如豇豆属植物如绿豆、赤小豆，其脐点处多具有开放性的纵向爆炸裂隙，而在豌豆属和野豌豆属植物中这种特征并不多见^[47](图 4e，e′)。因此，鉴定该类淀粉粒来源于豆科豇豆属。

Type Ⅵ：共发现22粒，粒径范围为13.14~27.82 μm，平均粒径为20.01 μm。形状为三角卵形，脐点偏心，无层纹，消光臂呈“X”形(图 3h，h′)。根据杨晓燕^[44]对坚果类植物淀粉粒形态的研究，该类淀粉粒与栎属(Quercus)中的许多植物形态相似(图 4f，f′)，故只能将该类淀粉粒的植物来源鉴定为栎属。

Type Ⅶ：共发现38粒，粒径范围为12.13~56.34 μm，平均粒径为25.82 μm。主要有单粒淀粉和二粒或三联体复粒结构，形状以长椭圆形为主(图 3i，i′)，兼有少量近圆形(图 3j，j′)。脐点偏心，部分层纹清晰。这种类型淀粉粒主要存在于莲藕(Nelumbo nucifera)、栝楼(Trichosanthes kirilowii)、百合(Lilium)等块根块茎类植物中，分布很广泛。根据万智巍等^[43]对中国南方根茎类植物淀粉粒的比较，该类淀粉粒的形态特征与粒径范围与莲属植物淀粉粒具有很大的一致性(图 4g，g′和4h，h′)。因此该类淀粉粒可能来源于莲属植物。

本次实验提取到相当大一部分受损的淀粉粒，呈现出膨胀、变形、消光臂弥散、中部凹陷等现象。葛威等^[51]通过模拟实验发现，水煮条件下会使淀粉粒发生膨胀、变形等变化，当加热到一定程度，淀粉粒将失去晶体结构在显微镜下呈现胶体状物质，中部出现凹陷的淀粉粒则是受淀粉酶的影响，首先从脐点部位开始降解。上述受损淀粉粒的发现从侧面印证了本次实验所提取到的淀粉粒与先民的食用行为直接相关，并非后期污染所致。

东赵遗址的淀粉粒分析选取了出土的新砦、二里头和二里岗时期陶器及新砦、二里头、东周时期的人牙，这种较长时期连续的文化遗存以及丰富多样的植物种类，有助于我们探讨当地先民在各时期植食结构的特点。二里岗文化时期(1500~1350 BC)与东周时期(771~221 BC)年代跨度较大，期间还经历了晚商时期和西周时期。因此，统计结果将新砦、二里岗时期的陶器和人牙一并统计，东周时期的人牙单独统计为当时先民的植食结构提供淀粉粒的证据。

本次实验从东赵遗址30件陶器内壁和10枚人牙结石上提取到了数量丰富、种属来源广泛的植物淀粉粒，包括粟、黍、薏苡、小麦、水稻、豇豆属、莲属和栎属8类植物。实验结果体现了郑州地区新砦时期至二里岗时期先民植物性食物资源利用的演变过程，为了解该地区先民的生业模式和陶器的器物功能等问题提供了新的科学资料。

东赵遗址新砦时期的年代为1840~1720 BC^[12]，是龙山时代向青铜时代的过渡阶段。相对于龙山时期较干燥的气候环境，这一时期的气候更加温暖湿润。新砦遗址的孢粉分析结果显示，新砦时期处于短暂的高温湿润气候时期，湿润的气候也为其他作物的生长提供了有利条件^[7]。量化分析结果显示，粟、黍在新砦时期先民的植物性食物中利用非常普遍，陶器表面和人牙结石所发现的粟、黍淀粉粒的绝对数量和出现频率占绝对优势，分别占所有植物的58 %和64 %，出现频率分别为70 %和100 % (图 5)。东赵遗址浮选的结果表明，东赵遗址新砦时期的农业经济可能为旱作农业^[12]。与东赵遗址同时期地理位置邻近的遗址如王城岗遗址^[3]、古城寨遗址^[5]、新砦遗址^[6~8]、瓦店遗址^[9]的植物考古结果表明这一时期中原地区的主要农业模式是以粟、黍为代表的旱作农业。因此，粟、黍应是东赵先民最主要的食物来源。

图 5(Fig. 5)

图 5 新砦时期陶器表面及人牙结石发现各种属淀粉粒所占比重及出现频率 Fig. 5 The proportion and the present frequency of different kinds of starches on the surface of potteries and dental calculus in Xinzhai period

除了粟、黍的淀粉粒外，还发现了小麦、水稻、薏苡、豇豆属、栎属和莲属植物的淀粉粒。值得注意的是，小麦和水稻淀粉粒仅在人牙结石上发现，绝对数量相差不大，但小麦的出现频率为100 %，而水稻只有25 % (图 5)，说明在当时小麦的普遍利用程度要高于水稻。新砦遗址的植硅体分析显示龙山时代晚期开始麦类作物的生产有逐步增强的趋势^[7]。薏苡、豇豆属、栎属和莲属植物的出现频率均不高于50 % (图 5)，表明这些植物可能只是被偶尔利用。

东赵遗址二里头文化期的年代约为1620~1530 BC，处于二里头文化四期的年代范围之内^[12]。有学者利用历史文献资料分析认为，二里头文化时期有一个严重干旱少雨期^[52]，但仍要比现今要温暖湿润，处于仰韶温暖期的后期，这一时期落叶阔叶林增长阶段，气候由新砦期温和偏湿转为温暖湿润阶段，出现了柳、椴和亚热带常绿针叶铁杉等植物花粉^[53]。这一时期河流进一步下切，地势较低的一些平原地区环境的优越性开始凸显，产量较高，但对水资源要求较高的水稻和小麦种植在低平开阔的平原地区有所发展^[54]。东赵遗址周边恰好是地势平坦的黄土堆积，良好的地理环境和气候条件为水稻和小麦的种植提供了有利的条件。在二里头时期该遗址的农业种植已经由单一的种植制度转变为包括粟、黍、稻谷、小麦和大豆在内的“五谷”皆备的农作物种植制度^[12]。

陶器表面上发现粟、黍、小麦、薏苡、豇豆属、栎属和莲属植物的淀粉粒，粟、黍的数量虽然有所下降，但依然占主要地位；新发现了小麦的淀粉粒，绝对数量不多，但出现频率由0上升至33 % (图 6)，表明小麦在该时期已经被先民所了解和接受。豇豆属、栎属与莲属植物的数量和出现频率与新砦期变化不大。

图 6(Fig. 6)

图 6 二里头时期陶器表面及人牙结石发现各种属淀粉粒所占比重及出现频率 Fig. 6 The proportion and the present frequency of different kinds of starches on the surface of potteries and dental calculus in Erlitou period

二里头时期的2枚人牙标本的牙结石上共发现149粒淀粉粒，其中粟最多，共计114粒，小麦21粒，莲属4粒，豇豆属1粒，栎属3粒和破损淀粉粒6粒。量化分析结果显示(图 6)：二里头时期粟仍是东赵先民的主要粮食作物，其所占比例较新砦期有所提高，小麦的比例有所上升，但仍只是作为主体粮食作物——粟的辅助农作物，同时炭化植物遗存的分析也证实了人牙淀粉粒的分析结果。莲藕、栎属等植物淀粉粒的发现，表明该时期仍然存在该类植物资源的利用。炭化植物遗存发现有二里头时期的水稻遗存，但陶器表面和人牙结石均未发现水稻淀粉粒，其原因可能与样品数量有关，有待于进一步的工作。

该遗址二里岗的年代为1500~1300 BC^[12]，这一时期与二里头文化具有连续性，地质上属于全新世晚期，气候变化不大。贾世杰^[11]对郑州商城的古植被进行重建，在洛达庙晚期地层与二里岗上层一期地层中发现了葡萄属植物的种子，桃核和枣核等。木炭中发现了较多带有明显的导管结构的木炭说明当时郑州商城周围可能有被子植物构成的林区。出土的作物包括粟、黍、水稻和小麦4种，分别属于春播秋收、夏播秋收和冬播夏收，杂草类为夏秋结实的植物类型，说明当时气候具有较明显的季节性，随着季节的变化，郑州商城的周围的草本植物变化较为明显^[11]。东赵遗址距离郑州商城约20 km，因此两处遗址的植被环境应具有一致性。

二里岗时期的淀粉粒植物种属比二里头时期有所增加，包括粟、黍、薏苡、小麦、水稻、豇豆属、栎属和莲属，各类植物在本阶段的利用程度并不相同。量化分析显示(图 7)，粟、黍仍然是这一阶段的主要植物性食物资源，且与二里头时期相比，粟、黍的利用又有了进一步的发展，其出现频率由44 %上升到了80 % (图 6和图 7)。小麦的出现频率与二里头时期变化不大，表明小麦在东赵先民植食结构中的地位比较稳定。薏苡的出现频率由11 %上升至55 % (图 6和图 7)，说明薏苡的利用在这一时期得到了快速的发展。水稻、豇豆属、栎属和莲属的淀粉粒出现频率都比二里头时期有所增加，由此可以看出“五谷”皆备的农作物种植制度在这一时期进一步的发展。

图 7(Fig. 7)

图 7 二里岗时期陶器表面各种属淀粉粒所占比重及出现频率 Fig. 7 The proportion and the present frequency of different kinds of starches on the surface of potteries in Erligang period

《论语·微子篇》中有“四体不勤，五谷不分”的记载，《周礼·夏官·职方氏》中提到“谷易五种”郑玄注：“五种，黍、稷、菽、麦、稻也”。《论语》和《周礼》为记载春秋战国时期社会、政治、经济、文化等方面的重要的历史典籍，从两者所记载的内容来看，春秋战国时期已经出现了完备的“五谷”的种植。随着人类社会的发展，环境因素对先民植食结构的影响越来越小，社会的发展和人们对土地管理技术的提高促进了“五谷丰登”农业结构的发展^[55]。

人牙结石的淀粉粒数据为这一说法提供了实证。东周时期的人牙样品共4枚，共发现淀粉粒81粒，其中粟和黍的淀粉粒最多，共43粒，水稻3粒，小麦16粒，其他为莲属、豇豆属等淀粉粒。从统计结果来看，粟、黍仍占绝对优势，为主要的食物来源。小麦、水稻、豇豆属和莲属淀粉粒出现频率都达到50 %或以上(图 8)，说明这一时期已经形成了以粟、黍为主，水稻、小麦、大豆5种作物并存的植食结构，莲属植物作为补充。值得注意的是，小麦淀粉粒出现概率在东周时期依然为100 % (图 8)，说明小麦在古人的植食结构中地位较为稳定。禹州瓦店遗址龙山时期炭化小麦遗存的发现表明最迟在龙山时代晚期，小麦已传播至中原腹地^[9]。有学者总结了黄河流域史前遗址中小麦遗存的出土情况，结果显示邓州八里岗遗址、禹州瓦店遗址、博爱西金城遗址、新密新砦遗址、洛阳皂角树遗址、新密古城寨遗址、登封王城岗、巩义冯寨西北、天坡水库遗址和安阳殷墟遗址都发现有小麦遗存的发现，这说明龙山时代晚期至二里头时期小麦已经被先民所接受^[56]；赵志军^[57]认为，小麦大规模种植在很大程度上取决于灌溉系统的建立和完善程度。东赵遗址新砦时期至二里岗时期主要农作物的出土概率和绝对数量远高于炭化杂草种子的结果表明，这一阶段旱田管理技术不断地进步，为小麦的普遍种植提供了技术保障^[12]。

图 8(Fig. 8)

图 8 东周时期人牙结石各种属淀粉粒所占比重及出现频率 Fig. 8 The proportion and the present frequency of different kinds of starches on the dental calculus in East Zhou period

本次陶器样品中新砦时期和二里头时期的器型主要是深腹罐、圆腹罐、双耳罐、花边罐、刻槽盆和瓮等，二里岗时期的器型以鬲为主，有少量的罐和豆。有学者从花边罐的陶胎质地、出土位置、使用痕迹等方面对这类器物的功用进行推测，认为花边罐作为炊器的可能性最大^[58]。曹慧奇^[59]通过偃师商城出土深腹罐的器形特征和水垢残留对其功能进行探讨，认为深腹罐具有烧水、温水的功能，还可以和甑配套使用来蒸煮食物。鼎、釜、鬲、斝、甗有蒸煮食物之用^[60]。关于刻槽盆的功能众说纷纭，宋豫秦^[61]考察了龙山和夏商时代刻槽盆的功用并结合前人的研究，认为刻槽盆的功能有两种：一是研碎根茎类植物，以制作新鲜的稀食或团食；二是通过对研碎块茎的澄滤过程，提取其中所含的淀粉，以供日后食用。也有学者^[62]对湖北雕龙碑遗址出土刻槽盆表面的残留物进行分析，认为雕龙碑遗址出土的刻槽盆具有多样的功能，既是研磨器，同时也曾加工或装盛烹煮过的食物。

本次实验结果也证明了上述文献的说法。陶器表面发现的270粒淀粉粒中，分别有80 %和13 %的淀粉粒来自鬲和深腹罐(图 9)，而花边罐、盆、瓮、碗和豆内壁表面发现的淀粉粒均不超过1 % (图 9)。鬲和深腹罐最有可能用于蒸煮含淀粉类的食物，花边罐则可能用于烧水或蒸煮不含淀粉的食物。由于炊器质地较粗糙，表面存在较多的孔隙，且在加热过程中存在受热不充分的情况，因此能够残留较多的淀粉粒，但淀粉粒多数已经糊化，也有部分能够保持完整的形态。瓮、盆、豆、碗等盛器内壁发现的淀粉粒数量极少，这可能与陶器的质地与盛放的东西有关。盛器多为泥质陶，表面较光滑，淀粉粒不易残存下来；同时，盛器可能盛放肉类或蔬菜等不含淀粉类的食物，因此表面残存的淀粉粒极少。此外，本次实验在两件二里头时期的刻槽盆表面共提取到10粒淀粉粒，来源于粟、黍、豇豆属、莲属和栎属植物，由于数量过少，无法为刻槽盆的功能问题提供有效的证据，因此关于刻槽盆的功能还需要进一步的取样分析。

图 9(Fig. 9)

图 9 不同类型器物提取到的淀粉粒绝对数量比例(n=270) Fig. 9 The proportion of ancient starch grain from different kinds of potteries

本文利用淀粉粒分析方法对郑州东赵遗址出土的30件陶器以及10枚人牙结石进行了残留物分析，在器物的内壁发现270粒淀粉粒，其中95 %来自炊器，5 %来自盛器；人牙结石发现373粒淀粉粒，主要来源于粟、黍、薏苡、小麦族、稻属、豇豆属、栎属和莲属植物。结合东赵遗址浮选结果^[12]可知，新砦至二里岗时期，粟、黍是东赵先民的主要粮食作物，薏苡、小麦、稻属、豇豆属、栎属、莲属也是东赵先民植物性食物结构的组成部分，到了东周时期，已经形成了“五谷”种植的局面。薏苡、莲属淀粉粒的发现弥补了大植物遗存的不足。从不同器型来看，鬲和深腹罐可能是用来蒸煮粟、黍、水稻、薏苡、小麦、豇豆属、莲属和栎属植物的；花边罐、双耳罐等罐类可能是用来煮水或不含淀粉的食物；盆、瓮、豆可能用于盛放不含淀粉的食物；关于刻槽盆的功能还需要进一步的取样分析。本实验为研究中原腹地龙山时代晚期到夏商周三代的先民的植物性食物结构提供了一批重要的实物资料，弥补了大植物与植硅体分析的不足，同时也为器物功能的研究提供了植物考古学的证据。

致谢: 郑州市文物考古研究院在我们取样时曾给予积极配合与热情帮助，在此谨致谢忱。匿名审稿人为本文的修改提出了许多宝贵意见与建议，本文责编杨美芳老师为本文付出了辛勤的劳动，在此一并表示衷心的感谢!