第四纪研究  2020, Vol.40 Issue (2): 418-427   PDF    
河南博爱西金城遗址人和动物骨的碳氮稳定同位素分析
杨凡, 王青, 王芬     
( 山东大学历史文化学院, 山东 济南 250100)
摘要:中原地区是中国文明起源和国家形成的核心区域,农业的发展在某种程度促成了中华文明在这一地区的最终形成。农业经济的转变对先民食物结构和动物饲养方式都产生了影响,但目前的研究多为某一时间段的研究,需要长时间段的考量。对西金城遗址(35°06'22"N,113°06'53"E)出土的龙山文化、汉代和唐宋时期的人和动物骨骼开展了碳氮稳定同位素分析,分析结果表明:龙山文化时期西金城先民(δ13C=-9.3±3.1‰,δ15N=8.5±1.3‰,n=3)的食物结构以C4类(粟、黍)为主,其生计方式是以粟等旱作农业为主,并辅以少量的稻作农业生产,兼有稳定的家畜饲养和捕捞业。就动物食物结构而言,龙山文化时期以猪、狗为代表的家畜的食物结构和人类相似,先民主要用粟黍类作物副产品喂养家畜;汉代随着小麦、大豆等C3类农作物的推广普及,家畜的δ13C值降低,更多的小麦等作物被用于喂养家畜。唐宋时期虽然小麦的地位进一步上升,形成了"粟麦并重"的农作物格局,但先民却仍然偏向于用C4植物(粟黍)喂养家畜。
关键词西金城遗址    C、N稳定同位素    食物结构    动物饲养    
中图分类号     K878;Q983;Q915.2+3;P597+.2                     文献标识码    A

0 前言

河南地区作为典型的粟作农业区,在新石器时代一直延续北方旱作农业传统,新石器时代晚期的生计方式是以栽培粟黍、饲养猪狗为主要内容的粟作农业经济[1]。新石器时代末期水稻的比重逐渐增加,大豆普遍出现,小麦开始传入并迅速普及,中原地区自龙山时代开始出现的多品种农作物种植制度,在某种程度促成了中华文明在这一地区的最终形成[2]。农业的发展势必会推动家畜饲养业的发展,在龙山文化之前相当长的时间里,河南地区的主要家畜是猪和狗,家养猪以粟类作物为主食,且为人类提供主要的肉食资源[3]。多种农产品种植制度的形成对龙山文化先民的食物结构以及动物饲养策略产生了多大的影响需要进一步讨论。此外,龙山文化时期黄牛和绵羊逐渐传入这一地区,其食物结构与猪和狗存在较大差异,陶寺[4~5]、新砦[6]和瓦店[1]等遗址的动物骨稳定同位素研究显示,黄牛和绵羊对粟作农业产品的依赖程度较低,食草性家畜的引入是否引起了本地家畜饲养方式和技术的调整也需要进一步讨论。

人类对农业的依赖表现在两个方面,一是直接食用谷物,其次是食用农作物及其副产品喂养的家畜。从新石器时代中期开始,以粟黍为代表的旱作农业一直是中国北方典型的农业生产方式[7~8],麦类作物至迟在龙山时代进入中原地区,但处于低水平利用阶段[9];二里头时代,粟黍仍然是中原地区主要的农作物,水稻和大豆的种植更为普遍,麦类作物可能已经在本地种植;二里岗-殷墟时期,麦作发展出现明显转折,稳定地嵌入商人农业经济中[10];春秋到西汉早期是小麦的劝种阶段,种植面积扩大,西汉中晚期进入广种阶段,但在农业结构中的地位仍低于粟和豆,水稻的种植也更为普遍;唐宋时期小麦种植进一步扩大,形成了“粟麦并重”的农作物结构[11]。农业经济的转变对先民食物结构和动物饲养方式都产生了影响,但现有的研究都集中在先秦时期,汉代及汉代之后的相关研究较少,研究者对申明埔遗址[12]和军庄墓地[13]汉代先民的食物结构进行了分析,但动物饲养方式的研究仍是一片空白。西金城遗址出土了龙山文化、东周到汉代和唐宋3个时期人和动物骨骼,为我们探讨西金城先民和动物的食物结构和生计方式,并在此基础上探讨农作物结构转变对动物饲养策略的影响提供了契机。

1 材料与方法 1.1 遗址背景

西金城遗址(35°06′22″N,113°06′53″E;图 1)位于河南省博爱县金城乡驻地西金城村,西北距县城7.5km,北距太行山脉10km,属于地势比较平缓的山前平原地带,海拔高度107~108m,运粮河、勒马河分别从遗址西南侧和北面流过,南水北调中线干渠穿过遗址东部[14](图 1)。受河南省文物局委托,山东大学考古系于2006年6月至2008年1月对该遗址进行了4次大规模发掘,发掘面积约5200m2。发现龙山文化中晚期城址一座,有城墙和壕沟,面积达30.8×104m2。清理了一批灰坑、沟、井和少量房址、墓葬等遗迹,出土了大量陶器、石器、骨器、蚌器和少量的砖瓦、瓷片。该遗址先后经历了龙山文化、东周到汉代和唐宋3个时期[15]

图 1 西金城遗址位置示意图 Fig. 1 The location of Xinjincheng site

浮选结果显示:西金城龙山文化时期农作物包括粟(Setaria italica)、黍(Panicum miliaceum)、稻(Oryza sativa)、大豆(Glycine max)和小麦(Triticum aestivum)5种,粟在作物结构中占有绝对优势,其次为稻,黍、大豆和小麦发现很少。淀粉粒分析还发现了少量疑似高粱属(Sorghum spp.)以及薏苡属(Coix spp.)、小豆(Vigna angularis)以及块根块茎类植物[16]。汉代样品较少,发现最多的农作物是大豆,其次还有小麦和豇豆属(Vigna sp.)等,不见粟黍。唐宋时期粟仍是主粮,小麦和豇豆属可与之平分秋色[17]

动物遗存的分析表明,家养动物一直都是西金城先民的主要肉食来源,包括猪、狗、黄牛和绵羊,龙山文化以家养猪为主,汉、唐宋多见家养牛[18];另外,狩猎野生动物和捕捞田螺也是其肉食资源的重要补充[19]

1.2 样品选取

样品选自西金城遗址2006~2008年4次发掘出土的人骨和兽骨[15]。其中人骨非常少,且保存较差。样品共选取龙山文化时期人骨5例、动物骨(猪(Sus)、狗(Canis familiaris)、牛(Bos)、羊亚科(Caprinae)和鹿(Cervus))22例;汉代人骨1例、动物骨(牛、狗)5例;唐宋时期动物骨(猪、狗和鹿)5例,共计38个样品。由于骨骼保存较差,本次成功提取出骨胶原的样品只有17个,其编号、出土单位和种属等信息详见表 1

表 1 西金城遗址人和动物出土信息及骨胶原测试数据* Table 1 Information and isotopic data of human and animal bones from Xijincheng site
1.3 骨胶原蛋白提取

依据Ambrose[20]提出的获取骨胶原的处理方法,首先选取骨样5g,机械去除骨样内外表面的污染物,粉碎,收集粒度为40~60目的骨粉,放入砂芯漏斗;于0.1mol/L的盐酸(HCl)溶液中在4℃下浸泡脱钙6~7 d,直至无明显颗粒为止,期间每隔一天换新鲜酸液一次。用去离子水清洗至中性后,于0.125mol/L NaOH溶液浸泡20 h去除骨样中残存的腐殖酸等。最后再用去离子水洗至中性,置于0.001mol/L的HCl溶液内,于90℃下加热18 h,趁热过滤,后在95℃温度下蒸发,最后冷冻干燥获得骨胶原。

1.4 测试分析

骨胶原的C和N元素含量及C和N稳定同位素比值的测定在中国林业科学院稳定同位素比率质谱实验室进行,测试仪器为美国ThermoFisher公司生产的型号为MAT253同位素比率质谱仪和配备的FlashEA1112HT元素分析仪。C、N稳定同位素比值以δ13C值(PDB)和δ15N(AIR)表示,其分析精度分别为±0.1‰和±0.2‰。本批次共计17个样品的C和N元素含量、C、N同位素比值详见表 1。数据的统计和分析,采用SPSS 13.0和Origin8.0。

2 结果与讨论 2.1 骨骼污染鉴别

研究表明,若骨胶原的C含量和N含量分别落于15.3 % ~47.0 %和5.5 % ~17.3 %范围内[21],且两者摩尔比值介于2.9和3.6之间[21],该骨胶原可视为未污染样品。据此标准,我们对此批次样品进行了污染判别。通过表 1的数据分析显示,5、7、10号样品的C、N含量明显偏低,表明在长期埋藏过程中,地质条件如土壤pH、湿度等可能对骨骼产生了分解;另外14号样品的C/N摩尔比偏高,也应舍弃;其余10个样品的摩尔比值都介于3.30~3.39之间,都符合以往研究得到的C、N含量要求,且与现代骨胶原数值基本一致,这说明了经过打磨去除表面污染的残存样品,得到的骨胶原蛋白基本保留了最初的生物学和化学特性,初步可以判断未受到环境破坏,可用作C、N稳定同位素分析。

2.2 先民的食物结构分析

据光合作用途径的不同,陆生绿色植物基本可分为C3植物、C4植物和CAM类植物。C3植物具有较低的δ13C值,如稻(Oryza sativa)、麦(Triticum aestivum)、豆类(Leguminosae)及大部分树木和一些草类等,而C4类植物其δ13C值通常较高,如粟(Setaria italica)、黍(Panicum miliaceum)、玉米(Zea mays)、甘蔗(Saccharum officinarum)和一些草类等[22~24]。从瓦店、新砦、王城岗等遗址的环境考古工作来看,中原地区在龙山文化时期基本上属于暖温半湿润阔叶林地带[25],靠北部属于落叶阔叶和温带针叶树(主要为松)组成的混交林[25~26],年均气候不高于15℃,西金城的环境考古结果也显示其气候偏暖湿[27]。这种环境被认为不利于野生C4植物的生长[28~29],说明西金城遗址周围的自然植被应该以C3植被为主,C4植物的贡献量可以忽略不计。结合西金城遗址的浮选结果,C4类植物主要是当地种植的粟和黍,C3类植物包括种植的稻、麦和豆类等农作物以及遗址周边的野生植物。

食物在经人或动物消化吸收后转变成骨骼中骨胶原的过程中,C、N稳定同位素均有一定程度的富集。研究表明动物(人)不同组织同位素富集程度不同,而骨胶原δ13C富集的平均值约5‰[30]。现代C3和C4植物的δ13C平均值分别为-26.5‰和-12.5‰[24],若不考虑δ13C值在消费者营养等级间的富集(约1.0‰~1.5‰,常忽略不计),以C3类食物为主的先民其骨胶原中的δ13C值约为-21.5‰,而以C4类食物为主的先民,其骨胶原中的δ13C值为-7.5‰左右[31~33]。西金城遗址龙山文化时期人骨δ13C平均值为-9.3±3.1‰ (n=3),表明该遗址先民食物中兼有C3和C4类植物,以C4类植物和食用了C4类植物的动物为主。

现代陆生C3植物的平均值为-26.5‰,C4植物的平均值为-12.5‰[24]。由于化石燃料燃烧的影响,工业革命前大气CO2δ13C值较现代大气约富集1.5‰[34],所以史前C3和C4植物的δ13C值应分别为-25‰和-11‰。按照二元混合模型可以估算C3和C4类食物分别在人、动物食物中所占的大致比例[35]。计算结果显示,龙山时期先民的食物结构中C3类食物约占10.2 % ~47.5 %,平均值为24.7 %,虽然存在较大的个体差异,但总体仍是以C4类食物为主导。结合西金城遗址的浮选结果,我们认为这些C4类食物应该来自于当地种植的粟黍和食用过粟作农业产品的家畜,而稻、麦、豆等C3类食物对先民的食物结构贡献很小。样品2的δ13C值达到-12.8‰,C3类食物占其食物结构的47.5 %,相比其他两个人骨样品,食用了较多的稻谷等C3类食物,西金城遗址浮选结果也显示稻谷可能在城外种植、城内消费,且可能供某些特定人群食用。瓦店遗址有3例个体较其他个体消费了更多的稻类产品,对粟和稻类产品消费程度的不均衡性可能是瓦店本地居民个体或家庭间生计方式有所差异的反映[1],西金城先民是否存在这种差异还需要更多的样品进一步讨论。

与C稳定同位素不同,N稳定同位素则反映食物结构中的肉食资源,体现处于食物链中人和动物所处的营养等级,营养级每上升一级,δ15N值约富集3‰~5‰[36]。虽然地理位置和环境变化等对δ15N的富集有一定的影响,但是一般认为食草类动物的δ15N值为3‰~7‰,杂食类动物的δ15N值约为7‰~9‰,而肉食类动物则常大于9‰[37]。由图 2可以看出,龙山先民δ15N值相差范围较大(7.1‰~9.7‰),表明肉食资源在龙山先民的食物结构中的比例有一定的差异;其平均值为8.5±1.3‰,基本位于杂食类动物δ15N值内,表明龙山时期西金城先民应为动植物混食,动物资源并不占优势。

图 2 西金城遗址人、动物样品的δ13C和δ15N同位素数值散点图 方框为以该食物资源为主食的人的稳定同位素值偏差范围 Fig. 2 Plots of stable carbon and nitrogen isotope values of human and animal bones from Xijincheng site. The box indicates the range of deviation of stable isotope values for people who eat C3 and C4 plants

结合δ13C和δ15N分析可知,龙山时期的西金城先民以粟和黍作为主要食物,同时也摄入一定量的动物蛋白。结合出土的大量哺乳动物骨骼[18],推测西金城先民的肉食资源主要来自家畜,同时对鹿等野生动物和田螺等水生资源的狩猎捕捞也是其肉食资源的重要补充。农作物种植、家畜饲养和狩猎以及季节性捕捞是龙山时期西金城先民的主要生计方式。

2.3 动物的食物结构分析

首先我们对动物整体的食物结构进行分析。从表 1图 2的数据可知,10例动物骨骼个体仅有唐宋时期1例鹿的δ13C值为-17.2‰,与新砦、二里头、殷墟等遗址[38]被认为是野生鹿的δ13C值相近。其余9例动物的δ13C值均较高,分布范围为-7.1‰~-15.3‰,其食物结构明显兼具C3和C4类植物,且与C4类植物更为接近。从δ15N值的分布来看,鹿的δ15N值为4.4‰,位于一般野生动物4‰~5‰的范围内[39],结合δ13C和δ15N的分析可知唐宋时期鹿是以野生C3类自然植物为食,应为野生动物,而其他9例个体为家养动物。

表 1图 2的数据显示,龙山时期猪的δ13C值为-7.6‰,C4类植物占其食物结构的86 %,狗的δ13C平均值为-8.5±0.6‰ (n=2),C4类植物约占80 %,牛的δ13C值为-8.4‰,C4类植物约占82 %。龙山时期的猪、狗和牛都表现出C4类植物占绝对主导地位的食物结构,可能食用了大量粟黍的秸秆、糠麸等副产品。从δ15N值来看,猪和狗分别为7.7‰、7.1±0.1‰ (n=2),都落在了杂食类动物的范围内,推测猪和狗生前都摄取了一定量的动物蛋白,可能主要来自于人类的残羹剩饭。牛的δ15N值为6.5‰,符合食草动物的δ15N值特征[30]。牛虽为食草性动物,但其食物结构和猪、狗并没有明显差别,根据二元混合模型[35]计算显示,粟类作物在其食物结构中的贡献高达80 %,以此我们推测龙山时期的牛和猪、狗一样都是以家庭圈养的方式饲养。

汉代狗的δ13C值为-13.1‰,C4类植物对其食谱结构的贡献达到50.5 %。汉代牛的δ13C的平均值为-14.4±1.3‰ (n=2),C4类食物占44 %,可见C3和C4类食物对汉代狗和牛的食物贡献相当,C3类食物对牛的贡献稍多。狗的δ15N值为8.6‰,食用了较多的动物蛋白,可能来自于人类的残羹剩饭。牛的δ15N为6.8‰和7.3‰,其中一个个体超过了7‰,表现出很强的人类干预性。结合西金城遗址的浮选结果,西金城遗址汉代的C3类植物可能是野生植物或者是麦、豆等农作物。

唐宋时期猪的δ13C值为-10.2‰,C4植物的贡献为65 %,狗的δ13C值为-12.1‰,C4植物的贡献为57 %,可见粟类作物的副产品还是唐宋时期家养动物的主要食物,但较龙山文化时期比例有所降低。猪的δ15N值为7.5‰,为动植物混食,狗的δ15N值为11.6‰,远远超出了杂食类动物的δ15N值,肉食资源成为其主要的食物。

2.4 动物食物结构和饲养方式的演变

中原地区在龙山文化以前主要的家畜为猪和狗,大地湾(二期)、泉护和西坡等遗址动物骨骼同位素研究显示,粟黍在仰韶文化时期已经成为大多数家养猪和狗的主要食物来源[40~41]。到龙山文化时期,陕西高陵东营和临潼康家[40]、襄汾陶寺[4]、河南禹州瓦店[1]、新密新砦[6]、洛阳王圪垱遗址[42]的猪和狗均表现出以C4类植物为主的食谱特征,人类可能以圈养的方式把栽培的粟黍类农作物副产品及人类食物的残余等喂给猪和狗。龙山文化后期,黄牛和绵羊逐渐出现在中原地区[43],黄牛和绵羊作为食草动物,其食物结构和饲养方式明显不同。陶寺[4]、瓦店[1]和新砦[6]等遗址动物骨骼分析结果显示黄牛主要以粟黍类C4植物为主食,但较猪和狗食用了较多的C3类植物,绵羊则以C3类野生植物为食。这说明在饲养方式上黄牛以家庭圈养为主,而绵羊则是放养。陶寺、瓦店和新砦遗址黄牛的δ13C值分别为-11.3±2.3‰ (n=6)[4]、-12.8±2.1‰ (n=9)[1]、-9.15(n=1)[6],而西金城为-8.36‰,瓦店黄牛的δ13C值最低,瓦店先民可能向黄牛的食物中添加了野草或水稻秸秆等副产品[1],西金城遗址黄牛的δ13C值最高,可能食用了更多的粟和黍的秸秆、谷糠和谷草等食物,其圈养的程度相对较高。

秦汉时期整个社会经济以农业为主,农业的发展为畜牧业的发展准备了饲料等方面的物质前提[44]。《周礼·夏官司马》载:“河南曰豫州……畜宜六扰,其谷宜五种”,注引师古曰:六扰,指“马、牛、羊、豕、犬、鸡”。五谷依《淮南子·修务训》有黍、稷、菽、麦、稻等。从考古材料看,洛阳老城西郊汉墓[45]和金谷园车站汉墓[46]等遗址发现的农作物遗存为粟、黍、麦、稻、豆等,粟仍然是两汉时期黄河流域主要种植的农作物。春秋到西汉早期小麦的种植扩大,是小麦的劝种阶段,西汉中晚期进入广种阶段,小麦的种植范围和社会地位都显著提高[11]。洛阳润滨汉墓[47]、新安铁门汉墓[48]、洛阳烧沟汉墓[49]、洛阳西郊汉墓、洛阳金谷园车站汉墓陶仓上的文字有“麦”“小麦”“小麦麹万石”“大麦万石”字样。《氾胜之书》和《四民月令》中都对小麦的播种时节和种植技术等进行了详细的描述,可见小麦在汉代被广泛的推广种植,并成为人们主要的农作物之一,同时水稻和大豆的种植也日益普及[50]。淅川申明铺遗址[12]、盱眙东阳军庄墓地[13]人骨同位素分析显示小麦、水稻等C3类农作物对先民生活方式和食物结构的影响逐步增强,人们更侧重于种植小麦和水稻。随着小麦、水稻和大豆等在人类生业经济结构中的地位提高,食用较多人类残羹剩饭的狗等家畜也有更多的机会食用水稻和大豆等C3植物,其δ13C值也相对较低。中原地区二里头时期新砦、二里头遗址到商时的殷墟遗址[38]一直延续以C4植物喂养家畜的传统,东周时期宋庄和天利遗址[51]猪的δ13C值降低(图 3),其食物结构兼有C3和C4植物,西金城汉代家畜也表现出相同的食物结构,秦汉时期小麦等作物的推广也使更多的小麦及其副产品进入猪和狗等家畜的食物结构中。牛的饲养方式分野牧、放牧和舍饲3种方式,以放牧为主,舍饲为辅[52]。汉代牛的δ13C值相对较低,可能在白天放牧的过程中食用了较多的C3类植物(青草),舍饲时再喂一些粟和大豆类农作物副产品,晚上在牛舍中利用大量的时间进行反刍。西金城遗址汉代牛和狗的δ15N值相比于龙山时期都有所提高,动物的肉食比例相对提高,可能受人类生活的影响更大。

图 3 中原地区猪的δ13C和δ15N标准误差图 Fig. 3 Standard error diagram of δ13C and δ15N of pig in Central Plains

唐宋时期由于农田水利的修建和农业种植技术的提高,农业繁荣发展。黄河流域还是粟的主要产地[53],《资治通鉴》卷二一四记载开元二十五年(公元737年),“和籴东、西畿粟各数百万斛”,“东、西畿”分别是都畿道和京畿道,可见河南地区产粟量巨大。在唐代的北方,麦成为仅次于粟的第二大主要农作物。罗邺《经故洛城》中有“锦雉惊飞麦陇春”,李贺《昌谷诗》中“芒麦平百井,闲乘列千肆”,随着栽培面积和分布范围的扩大、种植加工技术的进步,小麦对于生产生活的重要性愈发凸显,由此开始呈现“粟麦并重”的局面。唐宋时期气候温暖湿润,虽然河南地区不是水稻的主要产区但还是有水稻种植。唐宋时期猪和狗的食物结构中,C4植物的比重稍高于C3植物。《嘉泰吴兴志》中记载当地是“家多豢豕,皆置栏圈,未尝放牧。乐岁尤多,杜糠以为食”。唐宋时期西金城先民倾向于用更多的粟黍类农作物副产品来喂养被圈养的猪,同时也掺杂一些小麦、水稻和大豆等作物的副产品(图 3)。狗的食物结构和猪一致,但狗的δ15N值达到11.3‰,食用了更多的肉食资源,超过了一般杂食性动物。

3 结论

中原地区是中国文明起源的核心地区,龙山时代又是文明形成的关键时期,农业的发展在这一过程中产生了积极的作用。为了深入探讨农业经济的转变对先民食物结构和动物饲养方式的影响,本文对西金城遗址龙山文化时期的人骨以及龙山、汉代和唐宋时期的动物骨骼开展了碳氮稳定同位素分析,在结合植物考古和历史文献的基础上,系统分析了西金城遗址先民的食物结构以及长时间段内动物饲养方式的转变。根据人骨的同位素比值可知,龙山文化时期西金城先民的δ13C值较高(δ13C=-9.3±3.1‰,n=3),其食物结构以C4类植物(粟、黍)为主,结合西金城遗址的浮选结果,稻、麦和豆对先民食物结构的贡献较小。先民的δ15N值(δ15N=8.5±1.3‰,n=3)基本位于杂食类动物δ15N值内,西金城先民应为动植物混食,动物资源并不占优势。结合植物和动物考古的研究成果,西金城先民的生计方式是以粟等旱作农业为主,并辅以少量的稻作农业生产,兼有稳定的家畜饲养和捕捞业。

龙山时期猪、狗和牛的δ13C值分别为-7.6‰、-8.5±0.6‰ (n=2)和-8.4‰,都是以C4类植物占绝对主导地位的食物结构,可能食用了大量粟黍的秸秆和糠麸等副产品。猪和狗的δ15N分别为7.7‰、7.1±0.1‰ (n=2),都落在了杂食类动物的范围内,推测猪和狗生前都摄取了一定量的动物蛋白,可能来自于人类的残羹剩饭。牛虽为食草性动物,但其食物结构和猪、狗并没有明显差别,我们推测龙山文化时期的牛和猪、狗一样都是以家庭圈养的方式饲养。汉代狗和牛的δ13C值为-13.1‰和-14.4±1.3‰ (n=2),C3和C4类食物对汉代狗和牛的食物贡献相当。汉代随着小麦、大豆等C3类农作物的推广普及,家畜的δ13C值降低,可能更多的小麦等作物被用于喂养家畜。唐宋时期猪和狗的δ13C值为-10.2‰和-12.1‰,粟类作物的副产品还是唐宋时期家养动物的主要食物,但较龙山文化时期比例有所降低。唐宋时期虽然小麦的地位进一步上升,形成了“粟麦并重”的农作物格局,但先民却仍然偏向于用C4植物(粟黍)喂养家畜。龙山到汉代和唐宋时期,家畜的δ15N值稳步上升,说明家畜的肉食比重在稳步上升,考虑到家畜食用了较多人类的残羹冷炙和粪便等,这也反映出人类肉食资源在长时间段内的增长趋势。

致谢: 感谢审稿老师多次地审核并提出了建设性的审核意见,使文章得以完善,最终发表;感谢编辑杨美芳老师对本文修改的帮助。

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Stable carbon and nitrogen isotope evidence of human and animal diets at the Xijincheng site, Bo'ai County of Henan Province
Yang Fan, Wang Qing, Wang Fen     
( School of History and Culture, Shandong University, Jinan 250100, Shandong)

Abstract

For deep exploration on the interaction of agricultural translation to both food structure and animal husbandry, this paper focuses on the C and N stable isotopic analysis on human bones(Longshan culture)and animal bones (Longshan culture, Han, Tang and Song dynasties)from Xijincheng site(35°06'22"N, 113°06'53"E), Bo'ai County, Henan Province. With the combination of archaeobotany and historical documents, systematic analysis has been undertaken on several issues including food structure and long-term animal husbandry at this site. According to the human bones isotopic analysis, the δ13C is relatively higher (δ13C=-9.3±3.1‰, n=3), indicating a C4 plants(like foxtail millet, broomcorn millet etc.)dominant food structure. Considering the floatation results, some other crops like rice, wheat and soybean may have played a small part in the paleodiet. The δ15N data is within the scope of omnivorous animal, and all the above reveals a mixed paleodiet consisting of both plants and meat at Xijincheng site while the faunal resources were less favorable back then. Combined with evidence of archaeobotany and zooarchaeology, dryland plants such as foxtail millet may have occupied a major position in the subsistence strategy at Xijincheng site, with a supplement of rice farming production and stable animal husbandry and fishery as well.The δ13C data from bones of pig, dog and cattle during Longshan culture is -7.6‰, -8.5±0.6‰ (n=2) and -8.4‰ separately, which belongs to a food structure with C4 plants as absolute domination, showing the likelihood of massive intake of millet processing side products such as straw and bran. The δ15N data of pig and dog is 7.7‰ and 7.1±0.1‰ (n=2), falling into the range of omnivorous animals, indicating the intake of some amount of animal protein, possibly from leftovers of human food. As an herbivore animal, the cattle shared a similar food structure with pig and dog, leading to a speculation that all these animals were raised in captivity at that time. To Han Dynasty, the δ13C data of dog and cattle is -13.1‰ and -14.4±1.3‰ (n=2), and C3 plants occupied a comparative contribution to those animals as C4 plants. The dispersal and extension of wheat and soybean caused a reduction of δ13C data from animal bones during Han dynasty, and the reason might be more wheat was used for livestock feeding. As for Tang-Song dynasty, the δ13C data of pig and dog is -10.2‰ and -12.1‰, indicating that millet were still mostly used for livestock feeding during this period, although the ration has decreased compared with that of Longshan culture. Although the position of wheat in the subsistence has upgraded and shared almost the same ration with millet in this period, the preference that people fed livestock with C4 plant still persisted. From Longshan culture to Tang-Song dynasty, the δ15N data of livestock has been raising, showing the increasing consumption of meat resources, which also can indicate the growth trend of meat resources in the long-term food structure of human.
Key words: Xijincheng site    C/N staple isotopic    diet assemblages    feeding strategies