从考古资料分析吐鲁番盆地史前环境与古遗址变化
张永兵
吐鲁番学研究院
引 言
吐鲁番盆地是新疆天山山脉东段一个大型的山间盆地，其地理坐标为东经87°16' —91°55'，北纬 41°12'—43°40'，总面积约为7万平方千米。该盆地北界为博格达山（北天山），南界是觉罗塔格山（中天山），西与喀拉乌成山相接，东部在瞭墩隆起封闭。从平面上看，吐鲁番盆地呈东西向延伸的椭圆形，地势西高东低，北高南低；在盆地中部，发育近东西向的火焰山—盐山隆起，它把盆地分隔为南、北两部分。北部的博格达山峰为盆地的最高峰，不仅海拔高达5445米，而且地形险峻；而南边的觉罗塔格山地势较为低缓，海拔仅1400—1800米，并在山顶可见保存较好的夷平面，整体上由西往东缓倾斜。盆地的最低处是吐鲁番盆地南部的艾丁湖，其紧靠觉罗塔格山山脚，海拔为负155米，面积约5万平方米，四周发育着沼泽盐碱地，为我国陆地上海拔最低点。
火焰山又名克孜勒塔山（即“红山”之意），源于其出露的地层以红色的侏罗纪、白垩纪、古近纪和新近纪砂岩、沙砾岩层和泥岩为主。在夏季，当炎热的阳光照射在山势曲折的红色砂岩和泥岩上，红光闪耀，云烟缭绕，犹如阵阵烈焰，火焰山由此而得名。作为盆地中部最显著的山体，其西起吐鲁番桃儿沟，东至鄯善县苏格沟，近东西向带状延伸约100千米，南北宽约5—8千米，最高点位于中部吐峪沟一带，该山体有由北向南切穿的小型的河谷，如桃儿沟、葡萄沟、木头沟、胜金口沟、吐峪沟、连木沁沟、苏格沟等。这些谷地中，中新生代地层出露很好。
该盆地地处大陆腹地，位于西风带，同时地形低凹闭塞，因为西北气流下沉迅速，地面辐射热量不易蒸发造成盆地内部高温，因此，离盆地中心越近，气温越高。其次，由于盆地与博格达山和喀拉乌成山之间的相对高差大，焚风效应也对该盆地起着增温的作用。6月份均温37.2℃—39.5℃，最高气温可达49.6 ℃，成为我国夏季气温最高的地区。同时吐鲁番盆地极为干旱，年均降水量很少，吐鲁番市平均年降雨量仅16.6毫米，而蒸发量却高达3000毫米，有时雨滴在降落过程中即被蒸发，巨大的蒸发量与微弱的降水量造成了吐鲁番盆地典型的温带干旱沙漠气候。
一、 气候变化与土遗址的变迁
吐鲁番地区遗址丰富，墓葬数量多，大部分有机质文物在埋葬后可迅速脱水，极大地抑制了微生物活动，降低或避免了进一步腐朽，从而保存了大量的珍贵文物和植物遗存，是名副其实的地下博物馆。
截止到2020年，吐鲁番地区有世界文化遗产2处，全国重点文物保护单位13处，自治区文物保护单位56处，其他不可移动文物遗址点1200余处。其中，大部分为土遗址，著名的遗址有高昌故城、交河故城、坎儿井、吐峪沟、柳中古城等。
在距今5500年前后气候呈现的干旱趋势贯穿于吐鲁番盆地的青铜至早期铁器时代，各种地质记录都表明距今3000年是新疆环境演变的一个重要界限，北半球第三新冰期在新疆的表现是湖泊、冰川、泥炭的发育，沙漠固定、古土壤形成及人类文化的进一步发展。而到了距今3000年以后，湖泊普遍快速退缩，显示了干旱程度的增强。由于干旱，水资源对这一时期的人类显得尤为重要，博格达山区的降水不仅供给吐鲁番大小河流，而且把北天山水系延伸到了盆地中央，依靠火焰山山体，形成了一道地下水库的天然大坝，地下水便在被切割的河沟沟壁及沟底溢出，形成许多泉流，这些泉流汇集形成了火焰山水系的各条河流，火焰山水系为泉水型水流，是博格达水系的复现。由于火焰山的阻隔形成的泉水，在河谷中汇成泉水河，其流量一般稳定，季节性变化小。这些相对丰富而稳定的水源为火焰山南北麓绿洲上的植被生长提供了充足的水分。
二、 环境、生态变化及其影响因素
洋海古墓位于火焰山南麓、火焰山泉流的泉水溢出带上，即北部天山冲积扇的中部。冲积扇中下部土质和水分最为适宜，多是古绿洲所在地。这种自然环境背景为种植和畜牧的产生提供了有利的条件，洋海与哈拉和卓阿斯塔那墓地的考古资料显示出这一趋向，是新疆已经发现出土文物最精美的墓地。洋海古墓群的埋葬时间从青铜时代至唐代，已出土了大量的干尸、有穿孔的头骨及不同历史时期的骨器、石器、青铜器、铁器、彩绘陶器、木器、编织物等文物。相继出土了箜篌、最早的丝绸残片、泥制吹风管和刻有各类动物图案的木桶等一些珍贵文物。
在出土的木桶外壁，有阴刻、线刻的动物形象，它们均成组分布，用以组成一个完整的画面，北山羊、盘羊、马、狼、虎、狗、梅花鹿、骆驼、野猪、麋鹿等。这些栩栩如生的动物画面，说明早在3000多年前新疆虎就已存在，并且在十六国时期的阿斯塔那古墓中同样也发现木刻老虎，据记载，直到20世纪初新疆虎才绝迹。诚然，气候变化是导致环境变化的因素之一。但是我们应该清楚意识到，人类活动是更为主要的原因。我们在挖掘整理过程中有一个最重要的发现——2500年前的葡萄藤，这表明早在那时，葡萄已从地中海、埃及东传到了新疆吐鲁番。这是迄今为止发现的吐鲁番地区种植葡萄最早的实物见证。吐鲁番位于天山东部的山间盆地，以其独特的气候和特有的沙质土壤造就了悠久的种植历史，这一点在考古中也得到了印证。历年来，吐鲁番出土的葡萄实物标本都是新疆最多的，证明从东汉至唐高昌王国时期，吐鲁番地区种植葡萄就已十分普遍。
出土的弓箭和制作弓箭的工具，证明洋海人是了不起的能工巧匠，他们制作的弓箭即使放到今天仍能大放异彩。洋海的弓是世界上时代最早、保存最好、数量最大的一批弓箭文物标本。最出彩的是那一束箭，有铁、角、骨、木质的四种箭头，箭杆的粗细也不相同，想必可来射猎大小不同的走兽和飞鸟。射箭是很需要锻炼的技艺，这也与生存息息相关，所以洋海人对孩子的训练从很小就开始了。从墓中出土的儿童专用的小弓也是上好的艺术品，弓体结构很复杂，工艺水平也很高。即使是孩子用的弓，依然一丝不苟地使用了专用木材，箭杆也要用兴都库什山的木头才合适。弓弦用牛筋合成，两端有扣，可以很方便地挂上或取下。
洋海一号墓地的年代为青铜时代晚期，14C测年显示其年代为公元1050年左右，出土了大量毛织品、马具、弓箭、纺轮，粮食作物如青稞、小麦及黍子等。从出土的农作物来看，当时的栽培是粗放式的。在一座墓葬陪葬陶器盛的食物遗存中，杨益民教授的研究团队通过红外光谱分析，首先鉴定其为淀粉类物质，应为面食。进一步的淀粉粒和表皮横细胞分析表明，该面食遗存是由小麦和大麦经碾磨成粉混合后加工制作而成的熟食，断面较为致密，说明未经发酵，从而证实这是迄今为止发现的我国最早利用小麦和大麦制作面食的证据。这一研究成果印证了麦类植物在吐鲁番先民生活中的重要地位，为了解古代大麦和小麦的利用方式演变、面食的加工工艺以及东西方文化交流提供了重要信息，丰富了我国悠久的面食文化。
横亘吐鲁番盆地北麓的火焰山有数条南北向的冲沟，吐峪沟是靠东的一条沟，沟内河水由北向南过，河沟北口、南口开阔地带，绿草成茵，树木茂盛，沿河小路贯穿火焰山，给古代居民提供了必要的生存环境。苏贝希古墓地位于沟北西侧台地上，北距苏贝希村2.5千米，西邻连心路。台地是由雨水集聚冲刷后形成数块较大的土丘组成，墓葬即分布在呈树叶状的土丘上，地势西高东低。土丘中部一条自然低洼的浅沟将墓地分为东、西两片。苏贝希古墓群共发掘墓葬上百座。其中一号墓地地势呈西高东低状，墓地长约157米、宽约88米，面积15752平方米，共分布约45座墓。经考古挖掘出土的遗物有毛织品、皮制服、陶片、角弓、箭杆、木器和人骨等，其中出土的小米、面条更是惊艳世界，被选入过2011年“世界十大考古发现”。二号墓地地势呈南高北低状，东西长约300米，南北宽约150米，约有30座墓；一小部分则分布在东南一侧一低矮的长条山梁上，山梁呈西高东低长漫坡，宽约50米，长约150米，地表为土石沙砾层，下为黄土，约有十座墓，总面积约4575平方米。经发掘，全部为陶器残片和人骨。其中陶器残片为夹砂红陶，其中一部分为彩陶片，饰黑彩，内口沿绘倒三角弧纹、外绘弧线纹，以及正反交替三角弧线纹，内填弧线纹等，个别施红色陶衣。三号墓地集中在台地中部，分布较均匀，发掘有1座竖穴侧室墓，29座竖穴土坑墓。出土的有衣物、陶器、木器、铁器、铜器、石器、骨器、角器等。
胜金店墓地位于吐鲁番市胜金乡胜金店村南郊胜金店水库与火焰山之间的坡地上，出土了一批珍贵文物，主要有木器、陶器、金属器、皮毛制品、丝织品和保存完好的古尸等，部分出土文物尚属首次发现。墓地所处火焰山一带，沙质的土层，干燥少雨的气候，使难以保存的木制品、毛皮制品等有机物均完好无损地悉数保存下来。还发现了大量完整而新鲜的小麦，世界上最早的假肢，奇异的木床罩和男女不同的木冠饰，以及精美的丝织品等。此次发掘出土的随葬品中，陶器多为素面，彩陶较少。有的陶器外施红色陶衣，打磨光洁，器物造型十分规整，主要有杯、碗、钵、壶、盆、双耳罐等。出土金属器物有铁刀、铁带钩、铜刀、铜耳环、金耳环、金质动物纹饰等。皮质品主要有皮靴、皮扣、扳指、护套、刀鞘、弓袋箭囊等。木器所占比例很大，个别墓葬出土随葬品均为木器，器型也较丰富，加工制作工艺精湛，已掌握打磨、钻孔、雕刻、榫头卯眼和拼接等技术。木器种类主要是日常生活用具，如劳动生产工具、狩猎工具等。说明当时社会劳动已经有了明显分工，有相当一部分人专门从事手工业木器加工业等劳动。随着木器加工工具的进步和技术的日渐成熟，木器的作用和功能逐渐显现出来。况且木器有比陶器更便于携带、不易破碎、使用时间长等优点，所以在草原地区，无论早期游牧民族或现在生活在草原地区的牧民，依然主要以木器具和皮具为主要工具，这与他们不断迁徙、逐水草而居有关。(https://www.daowen.com)
洋海与胜金口遗存位于火焰山南、北麓，火焰山泉流的泉水溢出带上，即北部天山冲积扇的中部，冲积扇中、下部土质和水分最为优宜，多是古绿洲所在地，潜水层的深度在1—5米之间，适宜多种植物生长，地表景观表现为植物种类组成众多，生长密集，覆盖度大，高、中、低层次的植物均有分布，呈现出生长良好的天然植被景观。这种自然环境背景为种植和畜牧提供了有利的条件，洋海和胜金口的考古资料也显示出这一趋向：从出土的作物来看，当时的栽培是粗放式的。
盆地河流在入艾丁湖之前，先于湖滨沉积而成三角洲；湖泊历年既久，湖底不断积升，以致湖面淤平，由此形成的绿洲，细土物质深厚肥沃，尤宜植物生长。艾丁湖与喀克恰克、英亚依拉克墓地遗存正是位于艾丁湖湖积平原的南北两岸绿洲带上，艾丁湖古墓地墓葬中出土有陶器、石器、铜器、铁器、金器等。陶器绝大多数为夹砂红陶，手制。器形有壶、罐、钵、杯、碗、豆、鼎、碟、盂、盆、缸、句和纺轮等，出土彩陶为红彩、黑彩，陶器的口沿内外多饰三角纹，器腹则主要饰以圆涡纹，石器有纺轮、磨石，铜器有铸成动物牌饰状的带扣、带钩、镜、镞、簪等。而喀克恰克古墓地出土有陶器、木器、石器和毛织物等，其中陶器占绝对多数，均为夹砂红陶，手制，器形以圜底单耳器为主，陶器大多为彩陶，有三分之二的陶器施有图案。喀格恰克墓地的周边发现有用土坯砌垒的居住遗存。
三、 史前地理环境与经济形态
吐鲁番盆地的植被类型反映了干旱环境特有的垂直地带性分布规律。与天山北坡相比，缺乏连续成片的森林带，植被稀疏矮小，分布零星，主要有人工种植的白杨、葡萄，以及天然生长的骆驼草、沙棘、芨芨草、芦苇、红柳等。通过对吐鲁番盆地木材、禾本科粮食作物、草本植物等植物遗存，以及孢粉和植硅体等考古发掘，2000年前的绿洲有河流、耕地和湿地。农耕地是先民发展农业、求生存的宝地；湿地上生长着喜湿的草本植物，河道旁有胡杨、柳等乔木树种；绿洲外围分布有以蒿属、麻黄属等植物为优势的干草原，在绿洲外的高山上分布着云杉等针叶林。
吐鲁番盆地文化遗存在不同时期对环境的适应方式与气候、地理变化直接关联。不同时期遗存的分布状况首先体现的是环境特征，其次是人类根据环境而进行的生产活动。盆地内分布于山前、河道和湖滨地带的天然绿洲，野生动植物资源相对富集，决定了盆地有早期人类的采集、渔猎活动，而绿洲采猎孕育出了原始的种植与畜牧方式，其后随着人口数量的增加以及人类针对环境变化变换的生存方式，种植与畜牧方式开始各自在适宜的范围内发展，从而形成了盆地内各有侧重的绿洲经济生产方式。
如果把这一时期盆地内几处相似因素较多的遗存作为一个文化单元对其生产方式进行分析，则不难发现，绿洲区域内的畜牧不是处于游牧状态，而是以绿洲为中心依托农业定居生活而存在，畜牧范围应该以绿洲边缘为主，盆地天然草场由两部分组成，即盆地底平原草场和周围山地草场。平原草场多集中分布在平原绿洲至艾丁湖北缘之间。草场植被中占优势地位种类有根茎禾草、多年生杂类草以及盐生灌木和半灌木。山地草场分布在盆地北部和西部的天山南坡。山地区域的畜牧处于原始的游牧状态，畜牧仍以绿洲为依托，畜牧范围开始逐步脱离绿洲，并与周边地区开始发生交流。因此二者之间的关系可以概括为共存关系和发展关系，这正如这一时期遗存中出土的遗物那样，既有粮食作物和农业生产工具，又有用于骑射的马具。可以确定的是，从青铜时代中晚期开始，盆地内已经开始逐渐形成和发展起了具有相同文化特征的共同体，这正是其后车师国家形成的基础。
结 语
综上所述，将吐鲁番盆地文物遗址放入当时古文化的大环境、大背景中去理解，把思路从区域的局限性中解放出来，宏观着眼、微观求证的思路和方法，有助于解读古人的生产和生活环境，加深对古代文明和文化的理解。将环境遥感监测与管理信息系统应用于吐鲁番盆地文物遗址保护是十分必要和可行的，可以揭示当时的自然环境，有很高的史料价值，有助于田间考古发掘，更重要的是它对环境保护的现状提供了十分翔实的细节，可以从根本上解决文物保护与开发利用的矛盾。土遗址是人类在一定历史自然环境条件下生产、生活的遗迹。土遗址的存在与其所处的环境密切相关，这些环境条件作用于土遗址，对土遗址的持续存在影响。因此，土遗址的保护要充分考虑其所在的环境特征和环境的变化规律，根据环境特征和变化规律制定合理的保护措施，在对土遗址本体进行保护时，要注重对其所依存条件和体现其文化特征的环境条件加以保护。
An Analysis of Changes of the Prehistoric Environment and Ancient Remains
in Turfan Basin from Archaeological Data
Zhang Yongbing
The adaptation methods of the prehistoric culturalremains in Turfan Basin to the environment in different periods are not only directly related to climate and geographical changes， but also determine the survival way of prehistoric humans in the basin. The distribution of the remains in different periods firstly reflects the characteristics of the environment， and secondly， the production activities carried out by humans based on the environment. This paper interpret the cultural relics in Turfan Basin from the general environment and background of ancient culture， and liberates the thinking way from the limitations of the region. The thinking and methods of focusing on the macro and verifying from the micro are helpful to understand the production and living environment of the ancients and deepen the understanding of ancient civilization and culture.