喇家遗址(35°51′15″N，102°49′40″E) 位于青海省民和县官亭镇下喇家村( 图1)，地处黄河上游河谷的二级阶地上，海拔高度约为1800m。喇家遗址探明面积达50×10⁴m²，自1999年至2007年经过中国社会科学院考古研究所甘青队和青海省文物考古研究所连续多年的联合发掘，首次发现并经科学研究确认了中国史前古地震和古洪水灾难遗存，出土了壕沟、 广场、 祭坛、 窑洞式房屋、 干栏式建筑以及成组玉器等重要遗迹遗物，经¹⁴ C测年，其绝对年代在距今约4300-3900年之间，是一处具有中心聚落性质的齐家文化遗址^{[1, 2, 3, 4]}。喇家遗址的发现为研究齐家文化社会性质和经济形态，探索黄河上游古代文明与环境变迁的关系提供了丰富资料，具有积极的学术价值。

图1(Fig.1)

图1 喇家遗址位置图 Fig.1 Location of the Lajia site

除了考古学的重要发现之外，学者们也对喇家遗址在多学科研究方面做了许多尝试，这包括史前灾难遗迹的确认及形成原因的讨论^{[5, 6, 7, 8]}，人骨鉴定和DNA分析^{[9, 10]}，以及聚落、 社会形态和文明化进程的研究^{[1, 4, 11]}。喇家先民的经济生活状况也是学术界关心的问题。结合植物大遗存^[12]、 人骨碳氮稳定同位素分析^[13]以及面条遗存的淀粉粒和植硅体分析^[14]结果，一般认为喇家遗址齐家文化时期的经济形态属于典型的北方旱作农业经济，种植粟(Setaria italica)和黍(Panicum miliaceum)两种农作物，并且以种植粟为主^{[15, 16]}，这与官亭盆地其他齐家文化遗址的植物考古结果一致^[17]。然而，上述研究的样品采集还不够系统，样品量较少而且仅限于少数遗迹单位，喇家遗址的农业生产特点如何？齐家文化时期黍、 粟种植结构是怎样的，是否还有其他农作物？还需要通过系统的植物考古学方法进行研究验证。

本文利用植硅体分析方法，对喇家遗址2004-2007年发掘过程中系统采集的土样标本进行了分析，并进一步探讨喇家遗址的农作物种植种类与结构，为深入认识喇家遗址乃至齐家文化的农业生产状况提供直接的植物遗存证据。

2011年，我们获得了由叶茂林先生提供的110份喇家遗址土样( 表1)。这些样品的出土单位均与人类生产生活活动关系密切，包括7座房址、 10个灰坑、 3个灰堆、 10个柱洞和7个地层。对于一些房址和灰坑内部，还按不同的位置、 深度、 背景和器物分别采取土样。根据层位关系与出土器物分析^{[1, 2]}，大部分采样单位属于齐家文化遗存，但10个柱洞以及T1101⑤层是辛店文化遗存。经过仔细核查，我们将重复的样品进行合并，最后共有87份样品进行植硅体分析。

植硅体实验室分析采用湿式灰化法，具体步骤如下:1)样品描述与称重。分析样品重量在1.5-3g之间； 2)将样品放入试管，加30 ％ 的双氧水，使其充分反应以去除有机质； 3)加蒸馏水离心清洗3次，再加入石松孢子片(27637粒/片)及10 ％ 的盐酸，放入沸水中加热15分钟以去除钙质； 4)加蒸馏水离心清洗3次，然后加比重为2.35的溴化锌重液进行浮选； 5)将浮选出的样品用蒸馏水洗净，然后用中性树胶制成固定玻片待用。

植硅体的统计和鉴定是在400倍徕卡DM750光学显微镜下进行的。大部分样品统计400粒以上，对于植硅体含量少的样品则统计100-200粒，并同时计数石松孢子。植硅体鉴定参照王永吉和吕厚远^[18]的分类标准，粟、 黍植硅体鉴定依据Lu等^[19]的区分标准。棒型、 刺棒型植硅体单体长度大于10μm，黍、 粟稃壳植硅体单片内包含的特殊纹饰多于2个的植硅体个体记入统计数量。然后计算每个植硅体类型的百分含量(单个类型数与总统计数的比值×100 ％ )。每个样品植硅体浓度通过公式: 植硅体浓度(粒/克)=(鉴定的植硅体数量×外加石松孢子数)/(鉴定的石松孢子数×样品取样重量)计算得出。对于所有发现农作物的齐家文化样品，我们将统计到的谷物植硅体数量相加求取总数，然后计算每个农作物植硅体的相对百分含量(单个农作物植硅体数与谷物植硅体总数的比值×100 ％ )。植物遗存的出土概率根据发现有某种植物种类的样品在总样品数中所占的比例计算。

喇家遗址土样的植硅体含量不一，但总体上较为丰富，平均浓度可达100×10⁴粒/g。87个样品中共鉴定出24个植硅体类型，统计41678粒个体。在13个样品中发现了农作物植硅体，但含量较少，最高在2 ％ 左右，可鉴定的种类有粟和黍种子稃壳植硅体(黍η型: 图2-1； 粟Ω型: 图2-2)。在数量上黍植硅体要多于粟植硅体( 表2)，而在百分含量上黍植硅体(0-2 ％ )所占的比例也要大于粟植硅体(0-0.6 ％ )( 图3)。其他常见植硅体形态有芦苇盾型、 扇型、 方型、 鞍型、 哑铃型、 尖型以及帽型等(见 图2)。

图2(Fig.2)

图2 喇家遗址常见植硅体形态 1—黍稃壳η型(η type from husks of common millet)； 2—粟稃壳Ω型(Ω type from husks of foxtail millet)； 3—芦苇盾型(scutiform-bullifrom from reed)； 4—扇型(bulliform)； 5—方型(square)； 6—短鞍型(short saddle)； 7—中鞍型(middle saddle)； 8—哑铃型(bilobate)； 9—十字型(cross)； 10—帽型(rondel)； 11—齿型(trapeziform sinuate)； 12—尖型(pointed)； 13—棒型(smooth elongate)； 14—导管型(vessel) Fig.2 Shapes of common phytoliths from Lajia site

表1(Table 1)

表1 喇家遗址植硅体样品采集统计表Table 1 Summary of the phytolith samples from Lajia site 采样单位 遗迹土样 器物内积土 火塘 壁炉 器座坑 总计 F23房址 10 10 F26房址 1 1 F27房址 3 3 F28房址 1 1 F29房址 11 11 F31房址 9 5 3 1 2 20 F33房址 1 1 2 H21灰坑 3 3 H65灰坑 5 6 11 H68灰坑 1 1 H78灰坑 1 2 3 H79灰坑 1 1 H85灰坑 1 1 H88灰坑 1 1 H90灰坑 4 1 5 H92灰坑 1 1 K5灰坑 2 2 D3柱洞 1 1 D4柱洞 1 1 D5柱洞 1 1 D6柱洞 1 1 D7柱洞 1 1 D8柱洞 2 2 D9柱洞 1 1 D10柱洞 5 5 D11柱洞 2 2 D15柱洞 2 2 HD12灰堆 2 2 HD14灰堆 3 3 HD15灰堆 1 1 T1101⑤ 层 1 1 T1101⑩ 夹灰层 2 2 T1102⑨ 硬面灰烬层 1 1 T1106⑥东北角 1 1 T1106⑧ 灰层 2 2 T1106⑧ 砌墙边 1 1 T1106⑨ 东部硬面 2 2 总计 62 42 3 1 2 110

表1 喇家遗址植硅体样品采集统计表 Table 1 Summary of the phytolith samples from Lajia site

喇家遗址齐家文化时期黍植硅体的相对百分含量为80 ％ ，是粟植硅体含量的4倍。而对于辛店文化期样品，仅在柱洞D10发现了1粒黍稃壳植硅体。另外，喇家遗址黍植硅体的出土概率为13.8 ％ ，而粟植硅体的出土概率仅为5.8 ％ 。

喇家遗址样品的植硅体组合可大体分为两类，即大部分没有出现农作物的遗迹和器物中植硅体组合以尖型、 帽型和齿型等冷型植硅体为主，而发现有农作物的灰坑和灰层植硅体组合则出现较高比例的哑铃型(最高达52 ％ )和短鞍型(最高达20 ％ )等暖型植硅体。综合所有样品，我们还发现芦苇盾型植硅体普遍存在，出土概率为97 ％ ，主要分布在房址、 灰坑和灰堆等遗迹，尤其是在F31内，从遗迹土样、 器物内积土到火塘、 壁炉和器座坑土样均有发现，百分含量可达12 ％ -24 ％ 。

另外值得注意的现象是，在T1102⑨ 硬面灰烬层中导管型植硅体( 图2-14)含量十分丰富，高达79 ％ ，而且包含有许多无法鉴定的植硅体碎片。灰坑K5上层和下层的植硅体组合相近，均发现有黍植硅体( 图3)。该灰坑植硅体浓度高(平均约985万粒/g)而纯净，并且较少发现炭屑，这种现象在其他灰坑中没有发现。

图3(Fig.3)

图3 喇家遗址出土黍、 粟植硅体百分含量对比 Fig.3 Percentage contents of common millet and foxtail millet phytoliths from Lajia site

因为此次分析只有一份辛店时期的样品发现了农作物植硅体，而且含量极少( 表2)，证据不够充分，所以本文不探讨喇家遗址辛店时期的农业生产状况，而将重点放在齐家文化农业遗存的讨论上。 在过去的研究中，齐家文化的植物遗存发现很少，仅在永靖大何庄^[20]和广河齐家坪^[21]两处遗址偶然发现埋藏在陶罐中的炭化粟粒，从而被简单认识为一个种植粟的农业文化^[22]。最近，齐家坪、 堡子坪、 下海石和堡子山等遗址人骨同位素的分析结果也表明齐家文化先民以小米为主食^{[23, 24]}，但具体以哪种小米为主仍然不清楚，而互助金禅口遗址，官亭盆地鄂家、 辛家和清泉旱台遗址的浮选结果则显示齐家文化的农作物种植以粟为主^{[17, 25]}。 喇家遗址的发现为进一步探讨齐家文化的农业生产状况提供了机会。尝试性浮选结果显示喇家遗址种植粟和黍两种农作物，而粟占绝对优势^[12]； 对面条遗存的淀粉粒和植硅体分析确认其成分为粟和黍，以粟为大量^[14]； 人骨食性分析的结果揭示出喇家先民的主食为C₄类植物，是小米类的可能性较大^[13]。综合以上证据，喇家遗址齐家文化时期的农业生产被认为属于典型的粟黍旱作农业体系，并以粟为主要农作物^[16]。本文植硅体分析结果也显示喇家遗址齐家文化时期的农作物种植有粟和黍两种，但黍可能更为重要。黍植硅体在数量、 百分含量、 相对含量以及出土概率上均高于粟植硅体，再结合黍植硅体在各种遗迹单位中广泛分布的现象( 表2)，可以反映出黍与喇家先民的关系更为密切。

表2(Table 2)

表2 喇家遗址农作物植硅体数量统计Table 2 Quantitative statistics of crops phytoliths from Lajia site 考古样品 齐家文化 辛店文化 F31火塘灶坑 T1106⑧ 灰层 T1106⑧ 砌墙边 T1101⑩ 夹灰层 HD12 H21 H68 H92 H79 K5上层 K5下层 H88 D10 黍稃壳η型 2 12 12 13 1 8 1 3 1 4 3 0 1 粟稃壳Ω型 3 5 2 4 0 0 0 0 0 0 0 1 0

表2 喇家遗址农作物植硅体数量统计 Table 2 Quantitative statistics of crops phytoliths from Lajia site

中国北方旱作农业体系起源于新石器时代早期^{[26, 27, 28]}，来自磁山^[26]、 唐户^[29]、 月庄^{[30, 31]}、 兴隆沟^[32]、 大地湾^[33]、 陇东^[34]和甘肃中部地区^[35]遗址的植物考古证据表明，这一时期很可能是以黍为主的种植格局。仰韶文化晚期之后，粟才开始逐渐取代黍而成为中国北方聚落中最重要的粮食作物，在绝大多数粟黍共存的遗址中，粟在数量和出土概率上均占有优势^[36]。但是，关中盆地泉护、 杨官寨、 浒西庄、 案板、 王家嘴以及水沟等6处遗址^[37]和豫西南沟湾遗址^[38]的植物考古证据揭示出，仰韶晚期之后中国北方仍有一些地区延续了早期以黍为主的旱作农业。而有学者发现仰韶时代以后黍遗存多分布在西北^{[36, 39]}，暗示着相对于东部地区，西北地区对黍的利用依然普遍。尤其是在农业出现较晚的新疆地区，黍从4000年前的小河文化到汉代一直是除小麦外的最重要的粮食作物^[40]，除了煮粥还被用来制作面条和点心这两种主食^[41]。

对于甘青文化区，特别是陇东和甘肃中部地区，虽然黍的比重在仰韶文化晚期以后呈下降趋势，到齐家文化时期被粟取代^{[34, 35]}，但在喇家遗址，黍依然超过粟，显示了与东部邻区不同的种植结构。喇家遗址位于青海省东部，属于青藏高寒气候区，年平均温度较低，农业生态环境脆弱，加之4.5ka  B.P. 之后该区气候趋于干冷^[42]，从而使农业生产条件更为不利。在这种情况下，喇家先民很可能优先选择种植更加耐寒耐旱且耐贫瘠的黍而不是粟。

此次植硅体分析显示黍多于粟，而喇家及其周边齐家文化遗址的浮选结果则均显示粟多于黍，二者恰恰相反。鉴于黍粟植硅体和炭化种子鉴定特征都很明确，鉴定误差应该不是导致这一分歧的原因。前人研究发现^[37]，经相同方法处理的等重量的黍、 粟种子稃片的植硅体产量基本相等，意味着相同条件下黍、 粟植硅体的保存状况相似，而植硅体含量反映的是黍、 粟的相对重量(产量)变化，这与浮选结果反映的种子颗粒数量意义不同。两种方法结果的指示含义不同可能是导致解释上出现差异的原因。1g粟的颗粒数平均是黍的2.26倍，最高达10倍^[37]，这意味着浮选结果中粟的颗粒数至少除以2.3才可以与黍进行相对产量的对比。但根据喇家遗址浮选结果，粟颗粒数(n=589)即便除去2.3倍，其相对产量(n=256)依然远高于黍(n=5)，这还是与植硅体结果相异。因此这种差异的形成是否还有其他原因，与炭化和埋藏过程有无关系？

植物种子能否被炭化进而保存到遗址中，除取决于是否经过高温烘烤，还取决于其在不同炭化条件下的质地和坚固性。现代粟、 黍种子炭化模拟实验表明^[43]，以加热时间和升温速率一致为前提，在氧化条件下，粟的炭化温度区间为220-500℃，黍为225-400℃； 在还原条件下，粟的炭化温度区间为220-550℃，黍为245-325℃。这说明无论在什么环境下，黍的炭化区间均小于粟，也就是说在相同温度、 时间和氧气条件下，黍比粟更难炭化，这或许是导致遗址中黍炭化颗粒少于粟的原因。当然，这一模拟结果还需要更多材料和实验验证，黍、 粟种子在不同条件下的炭化比例也需要具体计算，而且考古遗址中种子的炭化过程要远比实验室模拟复杂，其野外埋藏方式(集中或散布)和位置的不同也会影响到炭化的程度^[44]，以上问题都有待于进一步的工作来解决。此外，在实际工作中，还有一些因素可能会造成两种方法结果的差异，如古人对粟、 黍加工利用方式的不同(粒食或面食)，样品采集量和采集位置的代表性。因此，在黍粟对比上，要最终找到两种方法分歧的原因还需要更为细致的研究。

喇家遗址目前缺乏麦类作物的证据^{[12, 14, 15]}，但依然有学者推测有麦作农业的存在^[45]，其主要依据不仅是早在龙山时代麦类遗存在黄河流域考古遗址的普遍存在^[46]，而且在于与其同时期甚至更早的周围区域，以及相继文化遗址中发现了麦类遗存，如天水西山坪遗址发现了距今4600年的炭化大麦和小麦^[47]，齐家文化的长宁^[48]、 柳湾^[49]和磨沟^[50]等遗址发现了小麦族的淀粉粒，堡子坪遗址发现了炭化大麦^[51]，卡约文化的丰台遗址出现了炭化大麦和小麦^[52]以及小麦族淀粉粒^[53]，官亭盆地4处辛店文化遗址也发现了炭化大麦和小麦^[17]，而最近对喇家遗址齐家文化石刀的残留物分析也发现了麦类淀粉粒^[54]。最新的研究认为中国小麦起源于公元前2100-1800年的河西走廊地区，之后向外传播^[55]，而互助金禅口遗址发现的公元前2030-1770年的炭化小麦和大麦便是这两种谷物传入河湟谷地的重要证据^[25]。有鉴于此，虽然此次没有发现麦类植硅体，但我们不否认喇家遗址麦类种植的可能性，这需要未来植物考古工作加以印证。

在喇家遗址，一些发现有农作物的灰坑和灰层样品中，哑铃型和短鞍型植硅体的比例相对较高。这两种植硅体类型分别来自黍亚科和画眉草亚科植物^[18]，而这两类植物性喜暖，很少分布在青藏高原^[56]，所以这两种植硅体的主要来源应该不是自然植被。粟黍是黍亚科作物，而画眉草亚科植物又是混生于粟黍田地的杂草，人类很可能将粟黍连带杂草共同收割，脱壳后将稃皮、 茎叶废弃或作为燃料集中堆放，从而造成了相应沉积中具有较高含量的哑铃型和鞍型植硅体，因此这种现象应是人类选择和利用植物的结果。

芦苇植硅体的普遍存在，说明芦苇可能是生活在河流阶地上的喇家先民经常利用的植物。芦苇用途广泛，不仅可用于铺建房屋和编织物品，也可以入药或作为牧草喂饲牲畜，而喇家遗址的火塘、 灰堆、 壁炉和灰坑等遗迹也发现了较多芦苇植硅体，说明喇家先民也可能较多地使用芦苇作为燃料。

K5中的植硅体浓度高而纯净，炭屑较少，说明该坑曾经堆放了大量植物而且未经过火烧和自然炭化，不像是作为垃圾坑的一般灰坑，而可能是用于专门用途。关于这一遗迹现象的堆积成因与具体用途，还需要结合考古学背景做进一步分析。T1102⑨ 硬面灰烬层中大量导管型植硅体的出现是一种特殊现象，现在只能确定这些属于棒状导管植硅体，很可能来自草本植物。但是，导管植硅体为何在这一样品中密集出现，是否源于某种特殊的保存条件？而它们是否来自某种特殊植物，该硬面灰烬层又作何用途？还需要在做其他成分分析的基础上加以探究。

综上所述，此次植硅体分析结果表明喇家遗址齐家文化时期的农业生产属于典型的黍粟旱作农业，种植的主要是黍，没有发现麦类遗存。在未来的研究中，要全面认识喇家遗址的生业经济状况，还需要更多的考古发掘成果和多种方法的综合应用。

致谢 感谢审稿专家和编辑部老师对本文提出的建设性修改意见和帮助。