2019, Vol.39
2 洛阳市文物考古研究院, 河南 洛阳 471000)
农业的起源和传播开启了食物生产的新时代，这是人类社会历史进程的重要事件[1~2]。农业的持续发展是全新世以来人口快速增殖的根本原因，并为远古文明的发展及国家起源提供了重要的物质基础保障。作为世界范围内最早的农业起源中心之一，距今八九千年前中国的南方和北方分别诞生了以长江流域为重心的稻作农业和以黄河流域为重心的粟作农业[3]。两大农业系统以及基于稻作和粟作农业生产方式而建立的早期社会各自发展的同时，又频繁互动[4~6]，构成了东亚地区新石器时代以来重要的文化景观，深刻地影响着早期中国的社会发展进程。水稻、粟、黍等作物的传播，以及与之相应的耕种、加工、储存、消费等一系列生业活动都会经历一定程度的调整，从而可能引起土地利用、生产管理，乃至生产关系、社群结构、文化心理等诸多方面的改变，进而对古代社会与文化产生重要影响[7]。
作为早期王权国家诞生的核心区域，以洛阳盆地为中心的中原腹地是中国新石器-青铜时代文化最发达的地区之一。仰韶时代早期阶段，以耕种粟和黍为特点的旱作农业已经成为包括洛阳盆地在内的中国北方地区仰韶文化生业经济的主体[3, 8]。农业生产方式的建立，刺激了古文化的快速发展，在洛阳盆地内表现为聚落数量的急剧增加，并在仰韶晚期初步形成3个等级的聚落系统[9]。随后的龙山时代，聚落数量稳步增长，并最终在公元前二千纪前期，出现了具有都邑性质的超大型聚落——二里头遗址[10~11]。导致这一系列变化出现的因素很多，农业经济的兴盛与繁荣无疑是最为根本的原因之一。
据植物考古的证据，除了粟和黍外[12]，裴李岗文化时期中原腹地郑州-洛阳-三门峡一线多个遗址曾发现有炭化水稻及栽培稻的植硅体，如新郑唐户遗址[13]、郑州朱寨[14]。目前，洛阳盆地内最早的水稻遗存来自伊洛河流域仰韶晚期羽林庄遗址的水稻植硅体[10]和赵城遗址的炭化水稻[12]。
最近的植物考古调查又在偃师灰嘴遗址发现了1粒炭化水稻，时代为仰韶文化晚期[8]。鉴于同时期关中地区也开始出现水稻，洛阳盆地作为水稻由长江流域传至黄河中上游地区重要通道的可能性也被提出[4, 15]。龙山文化时期，针对洛阳盆地开展的系统的植物考古调查暂未发现炭化水稻[8, 12]，最近王圪垱遗址的浮选却显示水稻的出土概率已达到52.0 % [16]。植物考古研究使我们对洛阳盆地仰韶至龙山文化时期谷物农业的发展轨迹有了一定程度的了解，但如何更加科学的评估不同谷物(如粟和水稻)的栽培活动在生业经济中的贡献还需从多个角度加以探讨。针对灵宝晓坞[17]、西坡[18]、郑州西山[19]等遗址人骨的碳、氮稳定同位素研究可知，仰韶文化早期开始，中原地区先民已经将粟、黍作为主食。二里头文化时期的偃师二里头[20]和伊川南寨[21]等遗址先民古食谱研究发现，当时粟作农业仍是人们食物生产的主要方式，但水稻在部分个体食物结构中的贡献明显增加。
上述研究使我们对新石器时代末期中原腹地粟作农业和生业经济的发展状况有了更加深入的认识。然而，目前相关研究仍然有限，尤其缺少针对洛阳盆地内的资料。这种状况限制了我们对洛阳地区新石器时代晚期以来农业经济发展过程的系统了解，不利于从生业经济的角度理解文明演进关键阶段文化变迁的动因。为此，本文以洛阳盆地新近发掘的仰韶晚期中沟遗址与龙山晚期至二里头文化早期王圪垱遗址出土的人和动物骨骼为研究对象，利用碳氮稳定同位素分析方法，在重建先民和动物食物结构的基础上，结合植物考古、动物考古等研究成果探讨生业经济的面貌。
1 材料与方法 1.1 出土背景概况中沟遗址(34°42′N，112°24′E；见图 1)，位于洛阳市老城区邙山镇中沟村东，北依邙山，南望涧河，总面积约40000 m2，中心面积约5000 m2。2009~2010年，洛阳市文物考古研究院对该遗址进行了发掘，揭露面积3800 m2，发现墓葬19座，灰坑247个(其中包括9座埋有人骨的灰坑)，以及大量陶器、石器、骨器等。其中，陶器类型有罐、钵、杯、鼎等，以夹砂灰陶为主，少量泥质陶，一些陶器上见有彩陶装饰。工具组合中，既有石刀、石斧这类可能与农业生产有关的工具，也包括石弹丸、石镞、骨镞等可能用于狩猎的器具。经初步观察，动物遗存中猪、狗最为常见，并发现有一些鹿等野生动物的残骸。根据陶器形制与组合，发掘者认为该遗址应属于仰韶晚期遗存。我们对人骨(H92：1)的加速器碳十四测年表明，其14C年代为4365±15 a B. P.，校正后日历年代为3010~2921 cal.B.C.(2σ，校正数据库为IntCal 13) (未发表，样品采集及测定由中国社会科学院考古研究所陈相龙完成)。
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图 1 河南洛阳中沟与王圪垱遗址及相关遗址地理位置图 1.中沟(Zhonggou)；2.王圪垱(Wanggedang)；3.晓坞(Xiaowu)；4.西坡(Xipo)；5.西山(Xishan)；6.二里头(Erlitou)；7.瓦店(Wadian)；8.煤山(Meishan)；9.郝家台(Haojiatai) Fig. 1 The location of Zhonggou, Wanggedang in Luoyang and related archaeological sites in Henan Province |
王圪垱遗址(34°38′N，112°28′E；见图 1)位于洛阳市洛龙区王圪垱村南，北临洛河故道，面积约100000 m2，遗址四周有环壕围绕。2016年3月开始，洛阳市文物考古研究院对该遗址进行了大面积揭露，发掘面积约5000 m2，共清理墓葬10座、灰坑180个(其中5座灰坑埋有人骨)，以及陶、石、骨、蚌等制品和大量动植物遗骸。陶器以带耳陶罐、盘口壶、碗、盆、豆、鬲为主，并有三足器、杯、圈足盘、尊、瓮等，质地上以夹砂灰陶为主，泥质灰陶次之，流行篮纹和方格纹装饰。工具组合中有大量石斧、石铲、有孔石刀、石臼等与农业相关的生产工具。针对王圪垱遗址的植物浮选工作发现了炭化粟、黍、稻米、大豆和小麦这5类农作物。其中，粟的绝对数量和出土概率高于其他作物，其次分别为大豆、黍、稻。仅发现1粒炭化小麦[16]。经初步观察，动物遗存中除了猪、狗等东亚地区新石器时代遗址常见的家畜外，还包括黄牛。根据对陶器组合及形制的分析，发掘者认为王圪垱遗址年代属于龙山晚期至二里头文化早期阶段。
1.2 样品选取与实验方法本研究的样品包括人骨42例，动物样品23例(见表 1)。其中，中沟遗址人骨28例，17例出自墓葬、11例出自灰坑；狗1例、猪5例。王圪垱遗址人骨14例，9例来自墓葬、5例出自灰坑；动物骨骼包括狗2例、猪11例、黄牛2例、鹿1例、鼠1例。
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表 1 河南洛阳中沟与王圪垱遗址人与动物出土信息及骨胶原测试数据结果 Table 1 Information and isotopic data of human and animal bones from Zhonggou and Wanggedang sites in Luoyang, Henan |
每例样品取约1 g，机械去除样品表面的污染物后，加入0.5 mol/L盐酸于5 ℃下浸泡，每隔2天换新鲜酸液，直至样品酥软无气泡为止。用去离子水清洗至中性，置入pH=3的溶液中，70 ℃下明胶化48 h，用Ezee Filter过滤，收集> 30 kd的溶液，冷冻干燥后即得胶原蛋白。最后称重，计算胶原蛋白得率(骨胶原重量/骨样重量)，列于表 1。
样品胶原蛋白中C、N元素含量和稳定同位素的测定在中国科学院大学考古同位素实验室完成。测试仪器为Elementar Vario PYRO元素分析仪串联Isoprime100稳定同位素质谱仪。C、N元素含量的测定，采用磺胺(Sulfanilamide)作为标准。C、N稳定同位素比值的测试，采用IEAE-600、IEAE-N-2、IEAE-CH-4、USGS - 40和USGS-41以及实验室自制骨胶原标样(δ13C=- 14.7 ‰，δ15N＝7.0 ‰)作为标准。其中，USGS - 40和USGS-41用作C、N稳定同位素比值校正，其他标样用作进程监测。C同位素的分析结果以相对美国南卡罗莱纳州(South Carolina)白垩系皮迪组箭石C同位素丰度比(PDB)的δ13C表示，N同位素的分析结果以相对氮气(N2，气态)的δ15N表示(以AIR为标准)。样品的C、N含量以及C、N稳定同位素比值皆列于表 1。
2 结果本次实验所得骨胶原的C、N含量范围分别为14.1 % ~45.8 %和5.1 % ~16.9 %，C/N摩尔比值介于3.1~3.6之间。根据未污染骨胶原的C、N含量与C/N摩尔比值范围[22~24]，这些样品均可以用于食谱重建(见表 1和图 2)。
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图 2 河南洛阳中沟与王圪垱遗址人与动物骨胶原δ13C值与δ15N值散点图 Fig. 2 Plots of stable carbon and nitrogen isotope values of human and animal bones from Zhonggou and Wanggedang sites in Luoyang, Henan Province |
稳定同位素分析原理前人多有论及[25~27]，最近又有学者撰文综述[28~29]，此处仅对研究区域所在中国北方地区的δ13C背景值进行说明，其他不再赘述。根据现有资料可知，木本植物及大多数草本植物(如麦、水稻)等C3植物的δ13C值大约为- 26.5 ‰左右[30~32]。中国北方先秦时期主要农作物粟、黍是C4植物，它们的δ13C值大约为- 12.5 ‰左右[33]。受工业革命后化石燃料燃烧的影响，现代大气δ13C值较史前低约1.5 ‰，由此导致植物δ13C也较史前低1.5 ‰左右[34]。因此，史前时期两种植物δ13C平均值应分别为- 25.0 ‰和- 11.0 ‰。考虑到从食物到骨胶原碳同位素大约富集+5 ‰ [35~36]，分别以C3和C4类食物为食的个体其骨胶原δ13C应分别在- 20.0 ‰和- 6.0 ‰左右。由于北方地区野生植物基本是C3植物[37]，通过对人骨和动物骨骼δ13C值进行分析，即可大致了解粟作农业对先民和家畜食谱的贡献。
2.1 中沟遗址人与动物的食物结构中沟遗址猪(n=5)的δ13C值介于- 10.5 ‰ ~ - 6.2 ‰之间，均值为- 8.1±1.9 ‰，表明遗址的猪基本以C4类食物(如粟和黍的果实及谷糠)为生；δ15N值分布范围分别5.5 ‰ ~7.5 ‰，均值为6.7±0.7 ‰，其食物应主要以植物性食物为主。中沟遗址狗(n=1)的δ13C与δ15N值分别为- 6.0 ‰与6.0 ‰，意味着其食物结构与猪相近，基本来自C4植物，如粟和黍。
中沟遗址人(n=28)的δ13C值分布范围为- 11.9 ‰ ~- 6.1 ‰，均值为- 7.5±1.4 ‰，说明中沟先民总体上以粟和黍等C4类食物为食；同时，ZG11与ZG15相对较低的δ13C值(- 11.9 ‰和- 11.3 ‰；见表 1)暗示两个体生前消费了一定比例的C3类食物。就δ15N而言，28例个体δ13C值的分布区间为6.8 ‰ ~10.1 ‰，均值为8.5±0.8 ‰，比该遗址猪的δ15N均值高1.8 ‰，说明先民的食物中有一定比例的动物蛋白。中沟遗址墓葬(n=17)与灰坑(n=11)出土人骨的δ13C均值分别为- 7.7±1.6 ‰、- 7.2±0.8 ‰，δ15N均值分别8.9±0.6 ‰、7.8±0.7 ‰，非参数检验(Nonparametric Tests)分析显示，两类遗迹单位出土人骨的δ13C值不存在显著性差异(p=0.68)，而δ15N值却差异显著(p=0)。也就是说，与墓葬相比，灰坑内死者生前食物中的动物性蛋白较少。
2.2 王圪垱遗址人与动物的食物结构王圪垱遗址野生动物鹿(n=1)与鼠(n=1)的δ13C值均分别为- 20.6 ‰和- 8.2 ‰，表明鹿主要以C3类食物为食，而鼠则主要以C4类食物为食。这种状况可能与两种动物栖息环境中可采食的食物资源相关，即鹿基本生活在以C3植物为主的自然环境中，而鼠则经常活动在遗址附近以便于偷食C4类谷物，如粟和黍。猪(n=11)的δ13C值分布范围为- 15.3 ‰ ~- 7.0 ‰，均值为- 11.6±2.9 ‰，说明王圪垱遗址猪的食谱中同时包括C3类食物和C4类食物，其中C4类食物的比例略高。遗址中两例狗的δ13C值分别为- 11.1 ‰和- 12.3 ‰，与猪的平均值接近。2例黄牛的δ13C值为- 10.0 ‰、- 10.8 ‰，意味着黄牛食物中C4植物(如粟和黍的秸秆等)的比例更高，这与龙山时代黄河中游地区陶寺、东营等遗址黄牛的食物结构一致[38~39]。就δ15N而言，鼠(n=1)和狗(n=2)最高，分别是9.5 ‰、8.0 ‰和8.6 ‰，猪(n=11)的均值为8.0±0.9 ‰，这种状况可能与鼠、狗、猪经常食用包含动物蛋白的生活垃圾有关。黄牛(n=2)的δ15N值(6.3 ‰、5.7 ‰)远高于鹿(4.5 ‰，n=1)，结合δ13C值我们认为这种状况或许和黄牛经常食用可能施肥的粟/黍的秸秆有关[40]。
王圪垱遗址先民(n=14)的δ13C均值和分布区间分别为- 9.9±1.9 ‰和- 15.7 ‰ ~- 7.7 ‰，说明总体上粟和黍等C4类食物是人们主要的食物来源，但C3类食物(如水稻)在先民食谱中有一定的贡献。其中，WGD05食谱中C3类食物的比例明显要高于C4类食物，与该遗址其他先民差异较大，该个体食物结构的特殊性是否与来源有关还需要今后开展Sr同位素等研究工作加以分析。王圪垱遗址人(n=14)的δ15N均值为8.8±1.1 ‰，分布区间为6.9 ‰ ~11.2 ‰，比杂食性动物猪高0.8 ‰，比黄牛、鹿等食草动物分别高2.8 ‰和4.3 ‰。考虑到中原地区自仰韶文化晚期开始，家猪一直是人们肉食资源的主要来源[41~42]，我们认为肉类食物在王圪垱遗址人群食物结构中所占的比重较低。王圪垱遗址墓葬(n=9)与灰坑(n=5)出土人骨的δ13C均值分别为- 10.4±2.1 ‰、- 9.0±0.8 ‰，δ15N均值分别9.2±1.0 ‰、7.9±0.7 ‰。非参数检验分析显示，两类遗迹单位出土人骨的δ13C值无显著性差异(p=0.08)，而δ15N值却差异显著(p=0.01)。这种情形与中沟遗址类似。即与墓葬相比，王圪垱遗址灰坑埋葬的死者生前食物结构中包含动物性蛋白的比例偏低。
3 讨论 3.1 埋葬方式与食物结构分化越来越多的证据表明，公元前四千纪中期前后开始，东亚地区多个文化区社会发展速度加快，社会分化在区域间(内)和遗址间(内)以多种方式在多个层面逐渐呈现出来[43~44]。区域聚落的空间分布表现出明显的分级现象[10]，并在丧葬习俗等方面有清晰的体现[45]。如，对河南灵宝西坡[18]遗址不同规模墓葬人骨的研究表明，墓葬的大小和随葬品的多少与墓主人δ15N值有明显的正相关；山西芮城清凉寺墓地的研究发现，庙底沟二期文化时期随葬品丰富且有殉人的墓葬的墓主人的δ15N值明显高于殉人以及随葬品较少、无殉人的普通墓[46]。这些发现意味着仰韶文化中晚期中原地区出现的社会分层和人群分化在一定程度上导致不同个体食物结构的差别，表现为高等级人群食物结构中肉等动物蛋白的比例要高于普通人群。
中沟和王圪垱遗址同时存在墓葬与灰坑两种埋葬死者的现象。葬人的灰坑多为垃圾坑或废弃的窖穴，整修或营建时投入的人力物力有限，这种埋葬方式与普通墓葬相比较为随意。如前所述，两种遗迹出土人骨的δ15N值在统计学上有着显著的区别，墓葬墓主人δ15N值明显高于灰坑埋葬的人群，即前者生前获取肉等动物性蛋白的机会要高于后者。考虑到仰韶文化中晚期之后洛阳盆地及周边地区社会层级化逐渐明显并愈演愈烈，食谱中动物蛋白比例的差别可能是本地人群分化的表现之一。
3.2 稻作农业北渐对仰韶文化至龙山文化时期洛阳盆地生业经济的影响植物考古调查使得我们对洛阳盆地早期农业的发展状况有了大致的了解。2003年洛阳盆地东部的聚落调查中，陈星灿等[10]曾在羽林庄遗址发现了仰韶文化晚期的水稻植硅体。Lee等[12]在伊洛河流域植物考古调查的26个遗址都发现有粟，其中以炭化粟和黍最常见。仰韶文化晚期赵城等遗址发现了少量炭化水稻，可能还有大豆，二里头文化时期灰嘴、罗口与稍柴遗址也发现了少量炭化水稻[12]。张俊娜等[8]对23个遗址的77个灰坑或文化层采集的土样进行了浮选，鉴定出的炭化农作物遗存中，粟的出土概率最高(85.1 %)，其次是黍(56.8 %)，大豆与小麦并列第三(9.5 %)，水稻最低(6.8 %)。时间跨度上，仰韶文化时期的主要作物为粟和黍，灰嘴遗址属于仰韶文化晚期的一个灰坑内发现了1粒炭化稻米；龙山文化时期未发现水稻遗存，寨湾、屯寨和马屯出土有炭化大豆，马屯的灰坑内还发现了1粒炭化小麦；二里头文化之后，水稻、小麦和大豆的出土概率和绝对数量开始增加，但粟和黍仍是本地最主要的粮食作物[8]。
与区域性的植物考古调查相比，针对具体遗址的植物考古研究可为探讨早期农业经济状况提供更加可靠的证据。遗憾的是，目前洛阳盆地史前时期开展过植物浮选的遗址仅有王圪垱、二里头和皂角树等少数几个遗址，本文所研究的中沟遗址则缺乏植物考古研究数据。王圪垱遗址浮选出土炭化农作物的绝对数量与出土概率由多到少依次均为粟、大豆、黍和水稻，其中水稻的出土概率为52.0 % [16]。二里头遗址浮选出土的炭化农作物有粟、黍、稻以及少量大豆。其中，粟和水稻的数量最多，分别占出土农作物绝对数量的60.0 %和30.8 %，出土概率高于其他谷物[47]；皂角树遗址的农作物种类与二里头遗址类似[48]。由此可知，洛阳盆地仰韶文化晚期开始可能已出现水稻的栽培，龙山文化晚期，水稻的利用比之前应有所增加。然而，是否可以认为龙山文化晚期水稻已经对洛阳盆地的生业经济产生了重要影响？
植物考古是通过对古代社会生产和消费过程中有意或无意丢弃后、又历经埋藏学的后期改造而被收集的植物遗存来探讨相关问题。因此，获取的研究材料之于食物资源消费的代表性还需从更多角度加以验证、补充和完善。与植物考古相比，食性分析可以较为直接的提供个体和群体对某类食物资源长期的消费情况。因此，二者互为补充，可以更加科学的评估两种小米(粟和黍)与水稻在洛阳盆地史前人群食物结构中的变化过程。由δ13C均值可以看出，王圪垱遗址人群比中沟低- 2.4 ‰，非参数检验同样支持两遗址人群的δ13C值存在显著性差异(p=0)，δ15N值却无显著性差异(p=0.42)。这意味着，与中沟遗址相比，前者摄入了较多的C3类食物。根据上文对洛阳盆地内植物考古材料的梳理，我们认为两遗址人群δ13C值的系统性差异应与水稻或大豆等C3类谷物的消费有关。应当指出，从出土概率和绝对数量来看，虽然大豆在一些遗址农作物组合中均占据一定地位，但考虑到作为固氮植物，大豆δ15N明显低于其他农作物，长期的食用会导致消费者δ13C与δ15N的同时降低[29]。这与王圪垱和中沟遗址人群同位素比值的数据组合不符，因此可以认为豆科植物对两遗址先民食物结构的贡献应处在比较低的水平，王圪垱遗址人群δ13C均值低于中沟的原因主要是前者食物结构中水稻的比例较高。比较两遗址家猪食物结构也可以看出，王圪垱遗址家猪的δ13C均值比中沟低3.5 ‰，二者同样存在显著性差异(p=0.03)。同时，王圪垱遗址狗的δ13C值也明显低于中沟遗址。结合上文植物考古研究的梳理可以认为，进入龙山文化晚期之后，水稻栽培对于洛阳盆地生业经济的重要性有所提升，已在王圪垱遗址的先民食物结构和家畜饲养方式方面有所表现。
为了更加全面的认识新石器时代晚期以来水稻对中原腹地生业经济的影响，我们收集了晓坞[17]、灵宝西坡[18]、郑州西山[19]、偃师二里头[20]、禹州瓦店[49]、汝州煤山与郾城郝家台[50]等嵩山南北地区考古遗址已发表仰韶文化至二里头文化时期人的碳氮同位素数据进行比较(图 3)。就中原腹地先民食物结构的历时性变化来看，仰韶文化早期东庄类型晓坞遗址先民(δ13C=- 10.3±1.2 ‰，n=74)的δ13C值低于西山(δ13C=- 8.2±1.5 ‰，n=39)、西坡(δ13C=- 9.7±1.1 ‰，n=31)和中沟(δ13C=- 7.5±1.4 ‰，n=28)。考虑到当时水稻遗存在洛阳盆地还未出现，这种情况可能与仰韶文化早期粟作农业生产方式初步建立有关，除谷物之外先民的日常饮食还需要野生食物资源予以补充。即便是仰韶晚期的中沟遗址，弹丸、石镞、骨镞等狩猎器具依然存在。但是，可以观察到的总体趋势是，随着粟作农业的发展，两种小米已经成为中原腹地人群食物结构的主体，从而引起西坡、西山和中沟遗址先民δ13C值的逐渐升高。
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图 3 嵩山南北地区仰韶文化至二里头文化时期考古遗址人群δ13C值与δ15N值对比图 Fig. 3 Stable carbon and nitrogen isotope values of human bones from sites of Yangshao to Erlitou cultures around Songshan |
从图 3可以看出，与仰韶文化时期先民相比，龙山文化至二里头文化时期诸遗址人群的δ13C值整体上略低。结合各遗址的地理位置则可观察到这样的现象：嵩山北部洛阳盆地的王圪垱遗址(δ13C=- 9.9±1.9 ‰，n=14)、二里头(δ13C=- 9.3±2.4 ‰，n=22)先民的δ13C值明显高于瓦店(δ13C=- 11.0±2.1 ‰，n=12)、煤山(δ13C=- 15.0±2.8 ‰，n=4)、郝家台(δ13C=- 13.1±4.9 ‰，n=11)等嵩山南部的几个遗址。这种情况的出现可能与龙山文化时期中原腹地不同区域农业经济发展状况有关。
针对嵩山南麓颍河流域开展的植物考古调查表明[51]，龙山文化时期颍河流域仍以粟为主要的粮食作物，兼有黍、水稻和大豆；其中，水稻的数量比例和出土概率分别为1.4 %和57.1 %。就具体遗址的植物考古研究来看，嵩山南麓的瓦店遗址炭化水稻的出土概率达47.8 %，稻米的绝对数量逾千粒、并有大量炭化水稻基盘，均明显高于王圪垱遗址，同时低于时代略晚的二里头遗址。赵志军[52]在讨论二里头遗址出土大量水稻遗存的原因时曾指出，这些水稻既可能代表了二里头遗址本身的农业结构，也可能是作为贡赋由周边地区输送而来。与嵩山南麓其他遗址相比，沙河流域的郾城郝家台遗址水稻遗存的绝对数量相对较少、出土概率相对较低[53]。然而食性分析表明，郝家台遗址龙山居民食物结构明显分为两组，一组以粟类食物为主食，另一组则基本以水稻为主要食物来源，这意味着稻作农业在该遗址生业经济中地位非常重要[50]。植物考古和食性分析研究结果之间的差异可能与浮选样品因采样单位和数量有关[53]。
3.3 生业经济与文化互动张光直[54]先生在论述“中国相互作用圈”时曾指出，公元前4000年前后黄河和长江流域各区域已经呈现出清晰的文化接触和交互作用，龙山文化时期开始中国相互作用圈内各区域的物质文化、社会组织和意识形态的演进趋势同时存在类似性。考古发掘与研究表明，各文化区间的交流可能同时以多种形式存在，如以玉器、象牙器、大口缸等器物的跨文化相似性为特征的远距离社会上层交流网[55]，以鼎、壶、杯等日用陶器以及石刀等生产工具的跨区域相似性为特征的文化要素的交流与传播[56~57]，以及以粟、水稻、小麦、黄牛、绵羊等农作物和家畜为代表的物种及相关种植、养殖技术和知识的传播等[3~4, 58~62]。
中原腹地处于中国相互作用圈的中心，自仰韶文化时期开始便与周边考古学文化发生频繁的互动和交流。本研究聚焦史前稻作农业人群和文化对洛阳盆地的影响，因此重点关注江汉平原史前考古学文化的北渐。据研究，源于江汉平原的屈家岭文化鼎盛时期曾分布至豫西南地区，汝河、颍河、伊洛河流域仰韶文化晚期的多个遗址曾发现屈家岭文化风格的陶杯、壶型器等典型陶器，并在当地分别形成了与屈家岭文化面貌关系密切的大河村第三、四期文化，谷水河第二、三期文化，西山第四、五、六期遗存等[63]。进入龙山文化时期之后，江汉平原石家河文化与中原地区王湾三期文化之间的互动更加频繁，并在河南中部和南部地区激烈碰撞，最终王湾三期文化强势向豫南、鄂西北扩张，石家河文化退却并逐渐消亡[64]。
源于稻作农业区的屈家岭文化和石家河文化的北渐，不仅对中原地区陶器组合与器型风格产生了显著影响，同时也可能对稻作农业生产方式在中原地区的推广起到了积极作用。从植物考古与本研究食性分析结果来看，仰韶文化时期水稻在洛阳盆地先民生业中的贡献应处于非常低的水平，虽然植物考古调查曾发现水稻植硅体，但仅有个别遗址出土数量非常有限的炭化稻米，以中沟遗址为代表的先民基本以C4类作物粟和黍为主食。龙山文化时期，水稻在洛阳盆地出土的数量有所增多，同时王圪垱遗址先民食物结构中C3类食物的比例与仰韶文化晚期相比有所增加，这一定程度上可以视为水稻在先民食谱中重要性提升的表现。然而，从先民食物结构与植物考古研究结果来看，水稻在洛阳盆地生业经济的重要性无法与瓦店、煤山、郝家台等遗址所在的嵩山南部地区相比。这种情况一方面应与嵩山南部比北部地区水网发达有关[65~66]，发达的河流水系客观上为水稻的种植和传播提供了便利[67]，另一方面可能是屈家岭文化、石家河文化与嵩山南部沙河、颍河流域同时期考古学文化之间互动更加频繁的体现。
韩建业与杨新改[68]将中原地区的王湾三期文化分为郑洛区与汝颖区，两个区域大致代表了龙山文化中晚期嵩山南北地区的文化面貌。尤其是王湾三期文化后期，郑洛区和汝颖区分别被王湾类型和煤山类型占据，陶器组合前者罐多鼎少、后者流行乳足鼎。显然，这种差异与嵩山南部的汝颖区受到石家河文化影响更加明显有关[64, 69]。受此影响，位于洛阳盆地的王圪垱遗址对于水稻的接受程度低于以瓦店、煤山、郝家台为代表嵩山南部同时期遗址，在植物考古和食性分析的研究结果上分别表现为：相比嵩山南部，嵩山北部同时期考古遗址水稻遗存出土数量和出土概率略低、人群食用水稻的频率较低。也即是说，从生业经济角度来看，龙山晚期之后稻作农业生产对于王圪垱遗址生业经济的影响虽比仰韶文化时期有所提高，但仍较为微弱，粟作农业仍是生业经济的主体，稻作农业生产对于洛阳盆地仰韶晚期至二里头文化早期生业经济的影响贡献较小。因此，稻作农业这种生产方式对于该地区文化与社会层面的影响还需要从多个方面进一步评估。
4 结论仰韶文化至二里头文化时期，洛阳盆地内发生了剧烈的聚落分级与社会分化，并最终诞生了具有都邑性质的二里头遗址这一大型聚落。为了深入认识这一重大社会变迁的过程及动因，本文对仰韶晚期中沟遗址和龙山晚期至二里头早期王圪垱遗址出土人骨和动物骨骼开展了碳氮稳定同位素分析，并结合植物考古等相关研究成果，系统的分析了仰韶晚期至二里头早期洛阳盆地内生业经济的面貌。根据人骨的同位素比值可知，整体上王圪垱遗址人群的δ13C略低于中沟遗址，分别为δ13C=- 9.9±1.9 ‰ (n=14)与- 7.5±1.4 ‰ (n=28)，而δ15N均值却比较接近，分别为δ15N=8.8±1.1 ‰ (n=14)与δ15N=8.5±0.8 ‰ (n=28)。考虑到与仰韶时代相比，王圪垱等龙山晚期至二里头时期遗址出土了较多的炭化稻米，本文认为两遗址人群δ13C的差异应与龙山文化开始洛阳盆地内先民对水稻资源的利用有所加强有关。然而，与嵩山南部地区相比，水稻对于洛阳盆地龙山晚期生业经济的重要性明显较低，该地区仍主要以粟作农业为主要生计。结合考古学文化因素分析，我们认为这种现象应与江汉平原以稻作农业为主要生业经济的石家河文化北渐时对中原地区的影响力由南向北逐渐减弱有关。
通过对墓葬与灰坑出土人骨同位素比值的对比发现，无论是中沟遗址(墓葬人骨δ13C=- 10.4±2.1 ‰，δ15N=8.9±0.6 ‰，n=17；灰坑人骨δ13C=- 9.0±0.8 ‰，δ15N=7.8±0.7 ‰，n=11)还是王圪垱遗址(墓葬人骨δ13C=- 7.7±1.6 ‰，δ15N=9.2±1.0 ‰，n=9；灰坑人骨δ13C=- 7.2±0.8 ‰，δ15N=7.9±0.7 ‰，n=5)，墓葬内人群的δ15N值明显高于灰坑人群，而δ13C却没有显著性差异。这说明前者消费肉食的比例显著高于后者。考虑到仰韶中期以来中原地区社会分层和人群分化越演愈烈，我们认为这种在肉食消费程度上的差异一定程度上是社会层级化的体现。
致谢: 感谢首都师范大学钟华博士提供王圪垱遗址植物考古资料，感谢审稿专家和本刊编辑宝贵的修改意见。
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2 Luoyang Academy of Archaeology and Culture Relics, Luoyang 471000, Henan)
Abstract
As the key area for the origins of the early state-level societies, the hinterland of the Central Plains, centered on the Luoyang basin were characterized by millet cultivation after the establishment of millet farming during early Yangshao period. From the middle and late Yangshao periods onwards, with the intensification of culture exchanges between the north and the south, more and more rice remains were identified from Neolithic sites in the Central Plains, indicating the increasing impact on subsistence economy of the Luoyang basin. In order to explore subsistence shift in the Luoyang basin from the late to the final Neolithic periods, stable carbon and nitrogen isotope analysis were carried out in this study on human and animal bones from the late Yangshao period Zhonggou site and the late Lonshan to early Erlitou period Wanggedang site.It is found that the populations at Zhonggou site(δ13C=-7.5±1.4 ‰, δ15N=8.5±0.8 ‰, n=28) and Wanggedang site(δ13C=-9.9±1.9 ‰, δ15N=8.8±1.1 ‰, n=14) are slightly different in δ13C values, despite of their similarity in δ15N values. Since broomcorn and foxtail millets, and rice were the major cultigens in this region according to archaeobotanical research of this period, we hypothesis that although residences of the two sites mainly subsisted on millet and millet-related C4 nutrients, individuals from Wanggedang had eaten slightly more C3 foods, e.g. rice. We therefore hypothesize that millet farming had predominated subsistence economy around 3rd millennium B. C. in Luoyang basin, while rice farming had probably been considered as supplementary food production practice in most cases. When comparing with the sites about the same period in the surrounding area, the importance of rice to subsistence of the late Longshan period in the Luoyang basin was significantly less than those in areas to the south of Songshan Mountains. This probably linked to the archaeological observation that, influence of rice agriculture-based Qujialing and Shijiahe cultures in middle Yangtze River valley on archaeological cultures in the Central Plains region had gradually decreased from south to north.Another important finding of this study is that, individuals buried in tombs(δ15N=8.9±0.6 ‰, n=17; δ15N=9.2±1.0 ‰, n=9) of both Zhonggou and Wanggedang exhibited significantly higher δ15N values than those from the ash pits(δ15N=7.8±0.7 ‰, n=11; δ15N=7.9±0.7 ‰, n=5), indicative of the different chances between the two populations in consumption of animal products. Since social stratification and population differentiation in the Central Plains turned to be more and more intense from middle Yangshao onwards, we hypothesis that this difference in the degree of meat consumption was a reflection of social stratification to some extent.