第四纪研究  2019, Vol.39 Issue (1): 123-131   PDF    
大植物遗存反映的龙山时代山西高原的农业活动与区域差异
蒋宇超1, 戴向明2, 王力之2, 王晓毅3, 秦岭4     
(1 郑州大学历史学院, 河南 郑州 450001;
2 中国国家博物馆, 北京 100006;
3 山西省考古研究所, 山西 太原 030001;
4 北京大学考古文博学院, 北京 100871)
摘要:山西高原是新石器时代末期龙山时代(公元前2900~1800年)具有重要历史地位的区域,研究该区域的史前农业发展状况对于理解其社会复杂化和文明化的经济基础有十分重要的作用。文章利用系统浮选的方法在山西高原的滹沱河上游、蔚汾河流域的考古调查和周家庄遗址的考古发掘过程中提取大植物遗存,获得龙山时期数量众多的以农作物为主的炭化植物种子。在山西高原两处流域的考古调查和周家庄遗址的考古发掘中,共采集、分析浮选样品218份,发现44500余粒炭化植物种子,包括19301粒粟(Setaria italica)、6697粒黍(Panicum miliaceum)、少量水稻遗存(Oryza sativa)以及18456粒杂草种子。出土的大植物遗存显示,山西高原龙山时期的农业经济是以种植粟和黍为主的旱作农业,粟居于主要地位;同时,在山西高原的不同区域农作物结构存在一定的区域差异,在滹沱河上游和蔚汾河流域黍的比例较晋南临汾-运城盆地更高;炭化水稻虽在各个区域均有出土,但在滹沱河上游和蔚汾河流域水稻的比例较晋南临汾-运城盆地要低很多。对山西高原各重要区域考古遗址出土大植物遗存的直接研究,填补了山西高原植物考古工作的空白,对理解山西高原史前社会的经济基础提供了重要的实物资料,为探寻史前人类的农业活动与自然环境、考古学文化之间的关系,深入研究人地关系提供了重要证据。
关键词山西高原    龙山时代    旱作农业    大植物遗存    水稻    
中图分类号     K871.2;Q914                     文献标识码    A

0 引言

龙山时代是中国新石器时代的最后一个阶段,一般认为其绝对年代为公元前2900~1800年,这一阶段中国史前社会的各个层面都有了前所未有的发展[1],生产力和社会面貌有了很大的变化,出现大型聚落,预示着中国史前社会正为进入文明社会奠定转变的基础[2]。史前社会的文明化进程,是以农业经济为主的生产力发展的结果。中国史前社会各地的文明化进程具备不同的发展模式,从农业经济的视角探寻各地文明化发展特殊性的原因,可为解读中华文明形成过程提供基础资料。近十年来的考古发现证明,山西高原是中国北方地区龙山文化活跃的历史舞台,其对中华文明形成总过程中的重要地位正日益引起学术界的高度重视[3~6]。对山西高原开展农业经济方面的研究,将有助于从社会经济基础的视角解读山西高原的文明化模式。

人类的农业活动与植物存在密切联系,通过研究与人类活动直接或间接相关的植物遗存和植物组合,可以了解古代人类的食物结构,古代社会的经济形态、社会结构和古代环境的差异[7~11]。在经过考古调查、试掘和科学发掘的古代遗址中,系统采集大植物遗存,进行实验室鉴定和定量分析,可为认识古代农业的产生和发展提供十分重要的研究资料。近年来,随着多学科合作进行考古学研究的深入开展,植物考古在我国已经发展成为现代考古学的重要分支之一。在考古遗址中通过浮选等方法提取大植物遗存以研究农业经济的方法较为普遍[12],并取得一系列重要的成果[13]。根据积累的植物考古资料可知,中国史前农业有两条独立发展的源流:一是以长江中下游地区为中心,以种植水稻为代表的稻作农业传统;二是以黄河中游为中心,以种植粟和黍为代表的旱作农业传统[14]。种植粟和黍为主的旱作农业,是新石器时代黄河流域史前农业的主体;在新石器时代末期的龙山时代,黄河流域的农业经济进入多样化发展阶段[15]。但是黄河流域幅员辽阔,在黄河流域大地理范围内的不同区域,农业经济是否存在着不同的特点?农业结构内部的状况是什么,粟和黍的比重是否存在着区域间的差异?农业经济的多样化发展,涵盖了何种经济内容?这都是目前尚未解决的学术问题。

龙山时代的山西高原在中华文明起源的过程中占据了重要的历史地位,其龙山文化活跃的基础植根于以农业经济为主的生产力发展状况,是我们研究山西高原文明化进程的重要组成部分。在传统的认识上,山西高原和中原地区同属北方旱作农业文化区。旱作农业经济内容的探讨,总体上较南方稻作农业的研究开展得较晚,且多集中于中原地区。山西高原较早开展的研究仅包括临汾盆地陶寺遗址2002年度发掘[16~17]和运城盆地涑水流域考古调查[18]获取的植物遗存和研究[19];整个山西地区的植物考古研究起步较晚,开展研究的区域仅局限于晋南地区,开展工作的遗址数量和取样数量都较少,对农业结构的认识尚不清楚,这阻碍了我们深入理解龙山时代经济结构变化对文明起源和社会复杂化的影响。针对山西高原植物考古研究的现状,我们需要对山西高原龙山时代的史前农业结构进行系统、深入的植物考古研究。此外,尽管在陶寺遗址和涑水流域都曾发现过龙山时代的水稻遗存[17, 19],但是大部分集中在晋南地区,并不能代表龙山时代山西高原整体的水稻利用状况以及水稻在山西高原传播的北界,需要对山西高原,尤其是晋北地区出土的水稻遗存进行系统研究。

本文通过在系统的考古发掘和调查过程中获取浮选样品,获得对山西高原忻定盆地滹沱河上游、吕梁山西侧蔚汾河流域、运城盆地等几个重要区域来自农作物结构本身的直接证据。通过对上述重要区域考古遗址出土大植物遗存的直接研究,可深入探讨山西高原几个重点区域龙山时期的农业经济内容和区域特点,这不仅填补了山西高原植物考古工作的空白,还对深刻理解山西高原史前社会的经济基础提供了重要的实物资料,对于准确判读山西高原在整个中国北方史前社会的文明化进程中扮演的角色有重要意义。

1 材料与方法 1.1 采样与浮选

山西高原以太行山和吕梁山为主体,有一系列北东向雁阵式块段山与断陷谷组成,自北向南有大同盆地、忻定盆地、太原盆地、临汾-运城盆地等。桑干河、滹沱河属海河水系,汾河循断裂谷向南流,切过吕梁山南端汇入黄河。在忻定盆地的滹沱河上游、吕梁山西侧蔚汾河流域和晋南运城盆地涑水流域,已经开展过区域性考古调查工作[18, 20];碧村遗址是蔚汾河流域龙山时期的中心聚落[6],陶寺遗址是临汾盆地的中心城址,周家庄遗址是运城盆地的中心环壕聚落,陶寺遗址和周家庄遗址均是晋南临汾-运城盆地龙山时期的大型中心聚落,两处遗址的陶器面貌和类型很接近[3~4](图 1)。

图 1 山西高原开展植物考古工作的区域和遗址位置图 1.陶寺遗址(Taosi site);2.周家庄遗址(Zhoujiazhuang site);3.碧村遗址(Bicun site) Fig. 1 Location of archaeological sites where archaeobotanical research was executed in Shanxi plateau

忻定盆地滹沱河上游先秦时期区域系统考古调查[20],发现该区域龙山时期的遗存最为丰富;在系统调查达到对区域的一定认识后重点复查了茹岳、南郜、丁家寨、咸阳、唐昌、上连狄Ⅱ号、上大林、上申、上院Ⅱ号、崖底Ⅰ号、卫村、关子、皇家庄Ⅲ号、上政化、苏龙口Ⅰ号、南街Ⅱ号、上长乐Ⅰ号、白石Ⅰ号、白石Ⅲ号、白石Ⅳ号、北王就、南王就Ⅲ号、井沟Ⅳ号、井沟Ⅱ号、辛章Ⅰ号、练家岗Ⅰ号、上封Ⅲ号、子干Ⅱ号这28处遗址,共采集73份浮选土样;样品来自清晰、新鲜的断面灰坑中。吕梁山西侧蔚汾河流域的考古调查发现多处龙山时期石城遗址,并重点发掘了兴县碧村遗址[21~22],揭露了多座大型石砌房址及石墙;在调查和发掘过程中我们对古城岭、二十里铺、田家塄、白崖沟、碧村这5处遗址中堆积性质明确的灰坑和房址采集了浮选样品,共计26份。运城盆地周家庄遗址的发掘工作经历数年,考古工作揭示其为龙山晚期的大型中心聚落,存在环绕遗址的大型壕沟[23~26];周家庄遗址在2007~2015年发掘期间我们对堆积性质明确的灰坑和房址采集了浮选样品,共计119份。遗址和取样的具体信息见表 1。所取样品多来自龙山时期的灰坑,少量来自龙山时期的房址;取样量一般在5~10 L;受野外工作条件的限制,往往因地制宜采用小水桶浮选的方法获取大植物遗存,筛网孔径为0.3 mm。

表 1 山西高原开展植物考古工作的遗址和取样数量 Table 1 Regional surveys and sites where archaeobotanical research was executed in Shanxi plateau
1.2 鉴定和统计

常见的农作物,一般能够鉴定到种或亚种,稻、粟、黍种子及不成熟籽粒的鉴定已十分明确[27~30]。常见的与农作物伴生的杂草,往往能鉴定到属或种;相对清晰的是对藜属[31]和豆科蝶形花亚科小粒倒卵形种子[32]的鉴定。

基于统计学原理设计的采样原则,可为提取大植物遗存构成采样的合理性,对大植物遗存进行种属鉴定后的数据实为统计学结果。本文研究对象中占大部分的粟和黍籽粒较小,其碎片更小,仅能从带有种子胚部的碎片方能鉴定到属或种;本文对谷物类炭化种子绝对数量的统计,将粟、黍大于二分之一且胚部特征明显的籽粒纳入统计。

2 结果 2.1 绝对数量

经实验分析,在滹沱河上游、蔚汾河流域考古调查和周家庄遗址考古发掘提取的大植物遗存数量众多,共44500余粒,皆为炭化的植物种子,其中为人类有目的栽培的农作物种子共26181粒,其余多为与农作物伴生的杂草种子。农作物中出土数量较多的有粟(Setaria italica)和黍(Panicum miliaceum)两种小米,还有少量稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)和大麦(Hordeum vulgare)的种子(表 2图 2);杂草种子以黍亚科(Panicoideae)、藜科(Chenopodiaceae)和豆科(Fabaceae)为主。

表 2 山西高原龙山时期出土各类农作物的绝对数量统计表 Table 2 Data for the macro-remains of crops from different regions and sites in Shanxi plateau during Longshan Period

图 2 山西高原各遗址出土的炭化植物种子 滹沱河上游上政化西遗址:(a)粟,(b)黍;滹沱河上游崖底Ⅰ号遗址:(c)稻(残);滹沱河上游子干Ⅱ号遗址:(d)稻穗轴基部;蔚汾河流域碧村遗址:(e)稻,(f)黍,(g)粟;周家庄遗址:(h)稻,(i)稻(不成熟) Fig. 2 Carbonized seeds from different sites in Shanxi plateau. Hutuo River Shangzhenghuaxi site: (a)Setaria italica, (b)Panicum miliaceum; Hutuo River Yadi Ⅰ site: (c)Oryza sativa(broken); Hutuo River Zigan Ⅱ site: (d)Oryza sativa spikelet base; Yufen River Bicun site: (e)Oryza sativa, (f)Panicum miliaceum, (g)Setaria italica; Zhoujiazhuang site: (h)Oryza sativa, (i)Oryza sativa(immature)

滹沱河上游考古调查出土的炭化植物种子共计21334粒,其中农作物种子占15596粒。农作物种子包括9727粒粟、5829粒黍、3粒水稻,此外还有26粒小麦和11粒大麦。

蔚汾河流域考古调查发现属于龙山时期的植物种子871粒,其中农作物种子536粒。农作物种子中包括439粒粟和96粒黍,此外还出土1粒炭化稻米(长4.122 mm,宽2.414 mm,厚1.796 mm)。

周家庄遗址出土于龙山时期堆积单位的炭化植物种子22432粒,其中包括农作物种子10049粒,其中粟9135粒,黍772粒,水稻遗存142粒。

2.2 农作物种子的百分比

从大植物遗存的浮选结果可知,龙山时期山西高原是发展以粟和黍为主的小米类旱作农业,其中农作物粟居于主要地位。各个区域都经营小米类农业,但粟和黍的比重存在着差异(图 3)。地处忻定盆地的滹沱河上游,粟在农作物中的比例占62.4 %,黍在农作物中的比例占37.4 %;在吕梁山西侧的蔚汾河流域,粟在农作物中的比例达到81.9 %,黍在农作物中的比例占17.9 %;在晋南运城盆地粟的比例更高,周家庄遗址粟在农作物中的比例超过90 %,黍的比例仅在7 %左右。水稻的比例在各个区域和遗址中都很低,但水稻在各个区域均有出土,出土地点已经分布至太原以北地区;水稻的比例存在区域差异,晋南运城盆地出土水稻的数量和比重都高于滹沱河上游和蔚汾河流域。

图 3 山西高原各区域、遗址龙山时期出土农作物种子的数量百分比 Fig. 3 Region and site assemblage compositions of diagnostic crops in Shanxi plateau during Longshan Period
3 讨论 3.1 龙山时代山西高原的主要农作物

根据浮选结果可知,山西高原龙山时期出土农作物种子中数量最多的是粟,其次是黍;粟和黍是两种十分接近的农作物,古代文献中常将这两种作物相提并论,在北方地区的很多遗址中常共出;二者都为喜温耐寒的短日照作物[33]

水稻遗存出土的数量虽较粟、黍量少,但每个区域均有出土。尽管过去的植物考古工作在山西晋南临汾盆地陶寺遗址[17]和运城盆地涑水流域考古调查[19]均发现了龙山时期的水稻遗存,但在地处太原以北地区的滹沱河上游和蔚汾河流域发现龙山时期的水稻遗存尚属首次,这拓展了稻作农业向北传播的地理范围。

此外,在滹沱河上游出土了少量的小麦和大麦种子。一般认为小麦和大麦起源于西亚地区,完成驯化之后陆续传播到世界各地[34~36];龙山时期是小麦传入中国的关键时期,但出土小麦和大麦的数量较少且年代较为模糊,这使得麦类作物传入中国的时间和路线仍处于激烈的争论中[37~42]。可惜对滹沱河上游两处遗址出土炭化小麦的直接测年结果显示其为晚期遗存扰动的结果[43],对山西高原出土龙山时期小麦还需要进一步的测年和研究,在本文有关农作物组合和农业活动的讨论中暂不涉及。

3.2 农业活动的区域差异与环境因素

通过对比晋南临汾盆地陶寺遗址[17]和运城盆地涑水流域考古调查[19]的植物遗存数据(图 3),我们发现在晋南临汾-运城盆地粟的比例很高,涑水流域的调查结果显示粟在农作物中的比例达86.8 %,黍占12.4 %,在陶寺遗址[17]和周家庄遗址这两处大型中心聚落,粟在农作物中的比例都超过90 %,黍的比例仅在7 %左右。山西高原不同区域粟和黍的比重存在差异。水稻在各个区域均有出土,水稻的比例也存在区域差异,晋南临汾-运城盆地出土水稻的数量和比重都高于滹沱河上游和蔚汾河流域。

粟和黍同为耐旱、耐贫瘠的作物,但黍比粟在这两方面更能适宜严苛的环境。具体而言,黍的生育期更短,对热量的需求更低,生产所需的水分更少,在土壤持水量严重下降的情况下黍的减产程度比粟轻1倍;黍还具备适宜高海拔、高寒的特性,是改造盐碱地和开垦荒地的先锋作物,也可作为灾后补救作物[44~45]

地处忻定盆地的滹沱河上游和位于吕梁山西侧的蔚汾河流域,都为黄土丘陵梁峁地貌,黄土深厚但疏松,水土流失严重,土壤较为贫瘠;滹沱河上游地区属于盆地地形,盆地内海拔800~1000 m,蔚汾河流域地面海拔800~1000 m[46]。因海拔和纬度相对较高,造成热量较低,滹沱河上游和蔚汾河流域的年均温为5~10 ℃;虽然整个山西高原的年降水量在300~600 mm,但滹沱河上游和蔚汾河流域更接近大陆性气候区年平均相对湿度为50 % ~60 % [47],降水和土壤持水较晋南地区少,能为小米类旱作农业提供的生态条件更为严苛。晋南临汾-运城盆地海拔350~500 m[46],较滹沱河上游和蔚汾河流域海拔低,纬度也相对较低,可获得的热量较高,年均温为10~15 ℃[47],降水和土壤持水都更丰富。另一方面,黍需光的要求较粟更高,滹沱河上游和蔚汾河流域的年日照时数为2500~3000 h,晋南地区年日照时数为2000~2500 h[47],纬度更高的滹沱河上游和蔚汾河流域能为黍提供更长时间的光照。尽管山西高原各区域都发展粟和黍两种小米类作物,但生态条件更为严苛的蔚汾河流域和滹沱河上游,黍的比例较高可能与黍更能适应这些地区的生态条件有一定的相关性。

在北方地区的遗址中发现水稻遗存,为研究稻作农业向北方地区的扩散和传播提供了可能。尽管在山西高原各地区出土水稻遗存的数量较少,但水稻遗存在山西高原各区域的普遍出现(即开展过植物考古工作的区域都有发现水稻遗存),已经证明龙山时期稻作农业因素在北方地区形成扩散态势,水稻遗存呈现晋南地区比例高于滹沱河上游、蔚汾河流域的区域差异。滹沱河上游和蔚汾河流域尽管地理位置偏北,但大部分遗址紧邻河流沟谷,在河流沟谷之中是具备一定的水热条件,但水稻是否在本地种植还有待更多研究的开展。

3.3 农业活动的区域差异与考古学文化因素

从仰韶晚期开始,北方地区考古学文化的地方特征就开始区别于中原地区;从庙底沟二期文化时期开始,以斝和斝式鬲为主,北方地区发展出一套具有自身特色的器物组合;从龙山时期开始,北方地区内部以双鋬鬲(袋足或肥足)和折肩罐为代表的文化因素在蔚汾河流域、滹沱河上游至晋南临汾-运城盆地形成剧烈的考古学文化交流[3~4]。双鋬鬲(袋足或肥足)和折肩罐这两种典型器物在广大北方地区的流行为表象,实际上反映了龙山时代山西高原各区域存在密不可分的联系[5~6]。在这种区域内部存在密切来往的社会关系下,农业生产因素的传播就更容易实现。稻作农业因素由靠近稻作农业文化区的临汾-运城盆地向北传播到滹沱河上游和蔚汾河流域,很可能是跟随了文化交流的脚步。一直以来对山西高原史前社会的研究,学界主要关注聚落与社会的变迁,对生产工具和动物考古研究鲜有问津,积累的资料尚不系统,暂无法就此展开更为详尽的讨论。

4 结论

通过对山西高原滹沱河上游考古调查,蔚汾河流域考古调查和周家庄遗址考古发掘采集、分析的218份浮选样品出土的大植物遗存进行植物考古研究,我们共获得44500余粒炭化植物种子,包括19301粒粟、6697粒黍和少量水稻遗存,以及18456粒杂草种子。对比分析涑水流域考古调查和陶寺遗址的植物考古研究成果,结合环境因素和考古学文化背景因素的分析,我们发现龙山时代山西高原各区域都经营以粟为主黍为次的小米类旱作农业,同时各个区域都不同程度的存在稻作农业的因素。小米类旱作农业的内部作物结构在山西高原的不同区域存在着区域差别,主要表现为,在地理位置更靠北的滹沱河上游和蔚汾河流域,黍在农作物中的比例分别为37.4 %和17.9 %,相较晋南临汾-运城盆地黍在农作物中仅占7 %的比重更高,这可能与纬度、海拔、土壤、光照等自然条件有关;水稻的利用在龙山晚期已经出现在山西高原忻定盆地滹沱河上游和吕梁山西侧的蔚汾河流域,水稻在农作物中的比例存在区域差异,晋南运城盆地出土水稻的数量和比重都高于滹沱河上游和蔚汾河流域。水稻出现在山西高原的不同区域,可能与龙山时代发生的文化交流、互动有关,尽管尚不能确定是稻作农业技术的传播还是水稻农产品的传播。上述结果为山西高原古人类利用不同的农作物种类提供了直接证据,为进一步探讨新石器时代末期山西高原古人类的农业发展状况提供了数据支持,为我们深刻理解山西高原史前社会的经济基础提供了重要的实物资料。

致谢: 非常感谢审稿专家和编辑部杨美芳老师建设性的修改意见。

参考文献(References)
[1]
严文明. 龙山文化和龙山时代[J]. 文物, 1981(6): 41-48.
Yan Wenming. Longshan Culture and Longshan Period[J]. Cultural Relics, 1981(6): 41-48.
[2]
赵辉. 以中原为中心的历史趋势的形成[J]. 文物, 2000(1): 41-47.
Zhao Hui. The formation of trend for the Central Plain as a center[J]. Cultural Relics, 2000(1): 41-47.
[3]
韩建业. 中国北方地区新石器时代文化研究[M]. 北京: 文物出版社, 2003: 3-31, 248-260.
Han Jianye. Study on the Neolithic Cultures of Northern China[M]. Beijing: Cultural Relics Publishing House, 2003: 3-31, 248-260.
[4]
戴向明. 北方地区龙山时代的聚落与社会[J]. 考古与文物, 2016(4): 60-69.
Dai Xiangming. The settlement and society of Northern China in Longshan Period[J]. Archaeology and Cultural Relics, 2016(4): 60-69. DOI:10.3969/j.issn.1000-7830.2016.04.007
[5]
王炜林, 郭小宁. 陕北地区龙山至夏时期的聚落与社会初论[J]. 考古与文物, 2016(4): 52-59.
Wang Weilin, Guo Xiaoning. Discussion on the settlement and society of Northern Shaanxi from Longshan to Xia Period[J]. Archaeology and Cultural Relics, 2016(4): 52-59. DOI:10.3969/j.issn.1000-7830.2016.04.006
[6]
王晓毅, 张光辉. 兴县碧村龙山时代遗存初探[J]. 考古与文物, 2016(4): 80-87.
Wang Xiaoyi, Zhang Guanghui. Discussion on the relics from Bicun site of Longshan Period in Xingxian County[J]. Archaeology and Cultural Relics, 2016(4): 80-87. DOI:10.3969/j.issn.1000-7830.2016.04.009
[7]
赵志军. 植物考古学的学科定位与研究内容[J]. 考古, 2001(7): 55-61.
Zhao Zhijun. Academic status and subjects of paleoethnobotany[J]. Archaeology, 2001(7): 55-61.
[8]
刘长江, 靳桂云, 孔昭宸, 等. 植物考古——种子和果实研究[M]. 北京: 科学出版社, 2008: 3-5.
Liu Changjiang, Jin Guiyun, Kong Zhaochen, et al. Archaeobotany-Research on Seeds and Fruits[M]. Beijing: Science Press, 2008: 3-5.
[9]
杨晓燕. 中国古代淀粉研究:进展与问题[J]. 第四纪研究, 2017, 37(1): 196-210.
Yang Xiaoyan. Ancient starch research in China:Progress and problems[J]. Quaternary Sciences, 2017, 37(1): 196-210.
[10]
张娟, 杨玉璋, 张义中, 等. 安徽蚌埠钓鱼台遗址炭化植物遗存研究[J]. 第四纪研究, 2018, 38(2): 393-405.
Zhang Juan, Yang Yuzhang, Zhang Yizhong, et al. Research on the charred plant remains from the Diaoyutai site in Bengbu City, Anhui Province[J]. Quaternary Sciences, 2018, 38(2): 393-405.
[11]
马春梅, 王冰翎, 刘泽雨, 等. 浙江田螺山遗址区孢粉学记录的中全新世植被、环境和人类活动初步研究[J]. 第四纪研究, 2018, 38(5): 1304-1312.
Ma Chunmei, Wang Bingling, Liu Zeyu, et al. A preliminary study on vegetation, environment and human activity of pollen records during Middle-Late Holocene in Tianluoshan site, Ningshao Plain[J]. Quaternary Sciences, 2018, 38(5): 1304-1312.
[12]
赵志军. 植物考古学的田野工作方法——浮选法[J]. 考古, 2004(3): 80-87.
Zhao Zhijun. Flotation:A field technique of paleoethnobotany for recovering plant remains[J]. Archaeology, 2004(3): 80-87.
[13]
赵志军. 中国古代农业的形成过程——浮选出土植物遗存证据[J]. 第四纪研究, 2014, 34(1): 73-84.
Zhao Zhijun. The process of origin of agriculture in China:Archaeological evidence from flotation results[J]. Quaternary Sciences, 2014, 34(1): 73-84. DOI:10.3969/j.issn.1001-7410.2014.01.10
[14]
秦岭.中国农业起源的植物考古研究与展望[C]//北京大学考古文博学院, 北京大学中国考古学研究中心.考古学研究(九).北京: 科学出版社, 2012: 260-315.
Qin Ling. Archaeobotanical review and thinking on the origins of Chinese agriculture[C]//School of Archaeology and Museology, Peking University, Center for the Study of Chinese Archaeology, Peking University. A Collection of Studies on Archaeology (9). Beijing: Science Press, 2012: 260-315. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-KGXY201200017.htm
[15]
赵志军. 中华文明形成时期的农业经济发展特点[J]. 中国国家博物馆馆刊, 2011(1): 019-031.
Zhao Zhijun. Characteristics of agricultural economy during the formation of ancient Chinese civilization[J]. Journal of National Museum of China, 2011(1): 019-031.
[16]
中国社会科学院考古研究所山西队, 山西省考古研究所, 山西省临汾市文物局. 山西襄汾陶寺城址2002年发掘报告[J]. 考古学报, 2005(5): 307-346.
Institute of Archaeology, CASS, Shanxi Provincial Institute of Archaeology, Linfen Bureau of Cultural Relics. Archaeological report of 2002 excavation season from the Taosi site, Xiangfen County of Shanxi[J]. Acta Archaeologica Sinica, 2005(5): 307-346.
[17]
赵志军, 何努. 山西襄汾陶寺城址2002年度浮选结果及分析[J]. 考古, 2006(5): 77-86.
Zhao Zhijun, He Nu. Flotation results of 2002 excavation season from the Taosi site, Xiangfen County of Shanxi[J]. Archaeology, 2006(5): 77-86.
[18]
中国国家博物馆田野考古研究中心, 山西省考古研究所, 运城市文物保护研究所. 运城盆地东部聚落考古调查与研究[M]. 北京: 文物出版社, 2011: 1-439.
Archaeology Department, National Museum of China, Shanxi Provincial Institute of Archaeology, Yuncheng Institute of Cultural Relics. Settlement Archaeological Investigation and Research in Eastern Yuncheng Basin[M]. Beijing: Cultural Relics Publishing House, 2011: 1-439.
[19]
Song J X, Wang L Z, Fuller D Q. A regional case in the development of agriculture and crop processing in Northern China from the Neolithic to Bronze Age: Archaeobotanical evidence from the Sushui River survey, Shanxi Province[J]. Archaeological and Anthropological Science, First online, 10 Nov. 2017, doi: https://doi.org/10.1007/s12520-017-0551-0.
[20]
山西省考古研究所, 中国国家博物馆田野考古研究中心, 忻州市文物管理处. 滹沱河上游先秦遗存调查报告(一)[M]. 北京: 科学出版社, 2012: 1-1042.
Shanxi Provincial Institute of Archaeology, Archaeology Department, National Museum of China, Xinzhou Institute of Cultural Relics. Archaeological Investigation Report in Upper Hutuo River(Ⅰ)[M]. Beijing: Science Press, 2012: 1-1042.
[21]
山西省考古研究所, 兴县文物旅游局. 2015年山西兴县碧村遗址发掘简报[J]. 考古与文物, 2016(4): 25-33.
Shanxi Provincial Institute of Archaeology, Xingxian Bureau of Cultural Relics and Tourism. Archaeological report of 2015 excavation season in the Bicun site, Xingxian County of Shanxi[J]. Archaeology and Cultural Relics, 2016(4): 25-33. DOI:10.3969/j.issn.1000-7830.2016.04.003
[22]
山西省考古研究所, 山西大学历史文化学院考古系, 兴县文物旅游局. 2016年山西兴县碧村遗址发掘简报[J]. 中原文物, 2017(12): 4-17.
Shanxi Provincial Institute of Archaeology, School of History and Culture, Shanxi University, Xingxian Bureau of Cultural Relics and Tourism. Archaeological report of 2016 excavation season in the Bicun site, Xingxian County of Shanxi[J]. Cultural Relics of Central China, 2017(12): 4-17.
[23]
中国国家博物馆田野考古研究中心, 山西省考古研究所, 运城市文物保护研究所. 山西绛县周家庄遗址第一次发掘报告[J]. 中国国家博物馆馆刊, 2012(12): 6-48.
Archaeology Department, National Museum of China, Shanxi Provincial Institute of Archaeology, Yuncheng Institute of Cultural Relics. Archaeological report of the first excavation in the Zhoujiazhuang site, Jiangxian County of Shanxi[J]. Journal of National Museum of China, 2012(12): 6-48.
[24]
中国国家博物馆田野考古研究中心, 山西省考古研究所, 运城市文物保护研究所. 山西绛县周家庄遗址2007-2012年勘察与发掘简报[J]. 考古, 2015(5): 17-33.
Archaeology Department, National Museum of China, Shanxi Provincial Institute of Archaeology, Yuncheng Institute of Cultural Relics. Archaeological report of 2007-2012 survey and excavation in the Zhoujiazhuang site, Jiangxian County of Shanxi[J]. Archaeology, 2015(5): 17-33.
[25]
中国国家博物馆田野考古研究中心, 山西省考古研究所, 运城市文物保护研究所. 山西绛县周家庄遗址居址与墓地2007-2012年的发掘[J]. 考古, 2015(5): 34-59.
Archaeology Department, National Museum of China, Shanxi Provincial Institute of Archaeology, Yuncheng Institute of Cultural Relics. Archaeological report of 2007-2012 excavation on settlement and tombs in the Zhoujiazhuang site, Jiangxian County of Shanxi[J]. Archaeology, 2015(5): 34-59.
[26]
中国国家博物馆田野考古研究中心, 山西省考古研究所, 运城市文物保护研究所. 山西绛县周家庄遗址2013年发掘简报[J]. 考古, 2018(1): 28-45.
Archaeology Department, National Museum of China, Shanxi Provincial Institute of Archaeology, Yuncheng Institute of Cultural Relics. Archaeological report of 2013 excavation in the Zhoujiazhuang site, Jiangxian County of Shanxi[J]. Archaeology, 2018(1): 28-45.
[27]
刘长江, 孔昭宸. 粟、黍籽粒的形态比较及其在考古鉴定中的意义[J]. 考古, 2004(8): 76-83.
Liu Changjiang, Kong Zhaochen. The morphologic comparison between the seeds of common millet and foxtail millet and the implication in archaeology[J]. Archaeology, 2004(8): 76-83.
[28]
傅稻镰, 秦岭.颍河中上游谷地植物考古调查的初步报告[M]//北京大学考古文博学院, 河南省文物考古研究所主编.登封王城岗考古发现与研究(2002-2005).郑州: 大象出版社, 2007: 916-958.
Fuller D Q, Qin Ling. A preliminary report of the survey archaeobotany of the upper Ying Valley(Henan Province)[M]//School of Archaeology and Museology, Peking University, Henan Provincial Institute of Cultural Relics and Archaeology. Archaeological Discovery and Research at the Wangchenggang Site in Dengfeng(2002-2005). Zhengzhou: Great Elephant Press, 2007: 916-958.
[29]
杨青, 李小强, 周新郢, 等. 炭化过程中粟、黍种子亚显微结构特征及其在植物考古中的应用[J]. 科学通报, 2011, 56(9): 700-707.
Yang Qing, Li Xiaoqiang, Zhou Xinying, et al. Investigation of the ultrastructural characteristics of foxtail and broomcorn millet during carbonization and its application in archaeobotany[J]. Chinese Science Bulletin, 2011, 56(9): 700-707. DOI:10.1007/s11434-011-4423-1
[30]
Song Jixiang, Zhao Zhijun, Fuller D Q. The archaeobotanical significance of immature millet grains:An experimental case study of Chinese millet processing[J]. Vegetation History and Archaeobotany, 2013(22): 141-152.
[31]
杨晓燕, 刘长江, 张健平, 等. 汉阳陵外藏坑农作物遗存分析及西汉早期农业[J]. 科学通报, 2009, 54(13): 1917-1921.
Yang Xiaoyan, Liu Changjiang, Zhang Jianping, et al. Plant crop remains from the outer burial pit of the Han Yangling Mausoleum and their significance to Early Western Han agriculture[J]. Chinese Science Bulletin, 2009, 54(13): 1917-1921. DOI:10.1007/s11434-009-0048-z
[32]
靳桂云, 郑同修, 刘长江, 等. 西周王朝早期的东方军事重镇:山东高青陈庄遗址的古植物证据[J]. 科学通报, 2012, 56(35): 2996-3002.
Jin Guiyun, Zheng Tongxiu, Liu Changjiang, et al. An important military city of the Early Western Zhou Dynasty:Archaeobotanical evidence from the Chenzhuang site, Gaoqing, Shandong Province[J]. Chinese Science Bulletin, 2012, 56(35): 2996-3002. DOI:10.1007/s11434-011-4731-5
[33]
董玉琛, 郑殿升. 中国作物及其野生近缘植物(粮食作物卷)[M]. 北京: 中国农业出版社, 2006: 156.
Dong Yuchen, Zheng Diansheng. Chinese Crops and Their Wild Relatives(Food Crop)[M]. Beijing: China Agriculture Press, 2006: 156.
[34]
Smartt J, Simmonds N W. Evolution of Crop Plants[M]. New York: Longman Press, 1995: 144.
[35]
Daniel Zohary, Maria Hopf. Domestication of Plants in the Old World[M]. Oxford: Clarendon Press, 2000: 65.
[36]
董玉琛.中国小麦起源的探讨[M]//董玉琛, 郑殿升.中国小麦遗传资源.北京: 中国农业出版社, 2000: 65-69.
Dong Yuchen. Discussion on the origin of wheat in China[M]//Dong Yuchen, Zheng Diansheng. Wheat Genetic Resources in China. Beijing: China Agriculture Press, 2000: 65-69.
[37]
靳桂云. 中国早期小麦的考古发现与研究[J]. 农业考古, 2007(4): 11-20.
Jin Guiyun. Archaeological discovery and research of early wheat in China[J]. Agricultural Archaeology, 2007(4): 11-20. DOI:10.3969/j.issn.1006-2335.2007.04.002
[38]
Rowan Flad, Li Shuicheng, Wu Xiaohong, et al. Early wheat in China:Result from new studies at Donghuishan in the Hexi Corridor[J]. The Holocene, 2010, 20(6): 955-965. DOI:10.1177/0959683609358914
[39]
赵志军. 小麦传入中国的研究——植物考古资料[J]. 南方文物, 2015(3): 44-52.
Zhao Zhijun. Research on the spread of wheat into China:Archaeobotanical evidence[J]. Cultural Relics in Southern China, 2015(3): 44-52. DOI:10.3969/j.issn.1004-6275.2015.03.009
[40]
Deng Zhenhua, Qin Ling, Gao Yu, et al. From early domesticated rice of the middle Yangtze basin to millet, rice and wheat agriculture: Archaeobotanical macro-remains from Baligang, Nanyang Basin, Central China(6700-500BC)[J]. PLoS ONE, published online: October 132015: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0139885.
[41]
Liu Xinyi, Lister Diane L, Zhao Zhijun, et al. The virtues of small grain size:Potential pathways to a distinguishing feature of Asian wheats[J]. Quaternary International, 2016, 426: 107-119. DOI:10.1016/j.quaint.2016.02.059
[42]
Liu Xinyi, Lister Diane L, Zhao Zhijun, et al. Journey to the east: Diverse routes and variable flowering times for wheat and barley en route to prehistoric China[J]. PLoS ONE, published online: November 2, 2017, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0187405.
[43]
Deng Zhenhua, Fuller Dorian Q, Cao Yanpeng, et al. Assessing the occurrence and status of wheat in late Neolithic Central China: The importance of direct AMS radiocarbon dates from Xiazhai[J]. Vegetation History and Archaeobotany, accepted and to be published.
[44]
山西省农业科学院. 中国谷子栽培学[M]. 北京: 中国农业出版社, 1987: 88-90.
Shanxi Academy of Agricultural Sciences. Cultivation of Millet in China[M]. Beijing: China Agriculture Press, 1987: 88-90.
[45]
王星玉. 中国黍稷[M]. 北京: 中国农业出版社, 1996: 56-57.
Wang Xingyu. Chinese Millets[M]. Beijing: China Agriculture Press, 1996: 56-57.
[46]
中国科学院《中国自然地理》编辑委员会. 中国自然地理[M]. 北京: 科学出版社, 1980: 235-237.
Chinese Academy of Sciences 'Physical Geography of China' Editorial Committee. Physical Geography of China[M]. Beijing: Science Press, 1980: 235-237.
[47]
刘明光. 中国自然地理图集[M]. 北京: 中国地图出版社, 2010: 78, 150, 163.
Liu Mingguang. Atlas of Physical Geography of China[M]. Beijing: China Sinomaps Press, 2010: 78, 150, 163.
Plant macro-remains reveals the agricultural pattern and regional variation of Shanxi plateau during Longshan Period
Jiang Yuchao1, Dai Xiangming2, Wang Lizhi2, Wang Xiaoyi3, Qin Ling4     
(1 School of History, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, Henan;
2 National Museum of China, Beijing 100006;
3 Shanxi Provincial Institute of Archaeology, Taiyuan 030001, Shanxi;
4 School of Archaeology and Museology, Peking University, Beijing 100871)

Abstract

It is generally believed that foxtail millet and broomcorn millet farming originated and developed in Northern China. Shanxi plateau has long been considered to play an important role in the emergence of social complexity in Northern China during the Longshan Period(2900~1800 B. C.), which represents the transition from Neolithic to the Bronze Age. It is very important to research on the prehistoric agriculture in Shanxi plateau for better understanding the economic base in the process of social complexity and civilization in the Longshan Period.Here we report on systematic flotation and analyses of plant macro-remains from regional survey and excavation at several sites, which include the archaeological survey in the upper Hutuo River region, the archaeological survey in Yufen River region and the excavations at Zhoujiazhuang site. In the upper Hutuo River region we have investigated 28 sites and 73 flotation samples were taken from pit fills; in Yufen River region we have investigated 5 sites and 26 flotation samples were taken from pit fills and house foundations; during continuous excavations from 2007 to 2015 in Zhoujiazhuang site we took 119 flotation samples from pit fills and house foundations. All of the flotation samples reported in this paper date to the Longshan Period.A total of more than 44500 charred seeds were identified, including 19301 foxtail millet(Setaria italica), 6697 broomcorn millet(Panicum miliaceum), 146 rice(Oryza sativa) and 18456 weed seeds. Data from current flotation indicate that the agriculture in Shanxi plateau was dominant by millets, including foxtail millet and broomcorn millet. The proportion of foxtail millet in the crops is 62.4% and the proportion of common millet is 37.4% in Hutuo River. The proportion of foxtail millet in the crops is 81.9% and the proportion of common millet is 17.9% in Yufen River. But the percentage of foxtail millet in the crops is over 90% while the percentage of common millet is only 7% in Zhoujiazhuang Site. And there is a minor adoption on rice varied through sites. Even though mainly relied on both foxtail millet and broomcorn millet, differences inter areas were obvious in the Longshan Period:foxtail millet only had a small advantage over broomcorn millet in northern areas of Shanxi plateau, but occupied overwhelming majority in southern areas of Shanxi plateau.Our study provides new data on the prehistoric subsistence in the Shanxi plateau. These results are significant for understanding the relationship between prehistoric agriculture, environment and material cultures diversities, especially for exploring the relationship between human and land ecologically.
Key words: Shanxi plateau    Longshan Period    millet agriculture    plant macro-remains    rice