青海互助丰台卡约文化遗址浮选结果分析报告
青海互助丰台卡约文化遗址浮选结果分析报告
中国社会科学院考古研究所 青海省文物考古研究所
1 背景
丰台遗址位于青海省东部互助县的丰台村，在县城西北约3km处（图1）。遗址坐落在湟水支流沙塘川河谷的西坡上，海拔约为2500m，是一处卡约文化的居住址，面积达数万m2。2001年夏季，中国社会科学院考古研究所和青海省文物考古研究所在德国考古研究院欧亚考古研究所的协助下，对遗址进行了一次小规模的试掘，试掘的位置选择在遗址南缘一个近45°的斜坡上，顺斜坡走势开了一条2m×8m的小探沟。根据地层剖面，顶部有1m左右的耕土层，7m以下为生土层，之间是约6m厚的文化堆积。从堆积中出土了丰富的文化遗物，包括陶片、石器、骨器、动物骨骼等。根据对出土遗物的分析，该遗址堆积属于比较单纯的卡约文化遗存，14C测定的绝对年代在2800～3200a B. P. 之间。
图1 丰台遗址位置示意图
青海省东部地区一般是指日月山以东的黄河和湟水各地，这一地区是青藏高原的最低处之一，但平均海拔仍在2000m以上，植被区系属温带南部草原亚地带的西端，气候区划属高原亚温带的青海湖区，农业气候条件属青藏高寒农业气候大区的东缘。相对而言，这一地区是整个青藏高寒农业气候大区中农业生产条件最好的地区之一[1]，光照资源丰富，水源充足，是现今青海省境内的主要农业生产区和人口最密集区，当地种植的农作物主要有春小麦、大麦、油菜、甜菜等。该地区毕竟属于高寒地带，与我国其他农业气候大区相比较，年平均温度普遍偏低，全年无霜期仅90d左右，因此农业生产的局限性很大。该地区农业气候的另一个特点是，水热条件的垂直变化异常显著。例如，在互助县境内，海拔2000m左右的区域以种植春小麦为主，在海拔2500m以上的区域仅适于种植耐寒的大麦、油菜和一些豆类作物了。丰台遗址所处位置的海拔恰好为2000m，因此当地农业主要种植大麦、油菜、马铃薯、大豆、豌豆、蚕豆等农作物，偶尔也种植春小麦，但不能保产。基本上不种谷子、玉米等非耐寒旱地作物。
卡约文化属于甘青地区的青铜时代文化，主要分布于青海东部的黄河和湟水流域地区，年代在2600～3600a B. P. 之间。目前在青海省境内发现的卡约文化遗址有数百处，但经过正式发掘的主要是墓葬，居住址较少，因此对该文化的经济形态还不甚了解。根据有限的资料，有学者推测卡约经济可能是处在一种半农半畜的状态[2]；还有些学者认为，大约自4000a B. P. 起，甘青地区诸考古学文化均不同程度地转向或引入了畜牧经济成分，具体到卡约文化。其经济形态已转变为以养羊为主的畜牧经济，仅在少数适宜地区如河岸地带兼营着有限的农耕生产[3]。从考古资料的完整性上讲，要想准确地复原古代人类生活方式，深入地了解一个古代文化的经济形态特征和发展，应该主要依靠对居住址的发掘，并综合地分析各种遗迹现象和不同类别的遗物，尤其是那些能够直接反映古代人类生业形态的动物和植物遗存。作为一个具有一定规模的卡约文化居住址，丰台遗址为我们探索卡约文化的经济形态提供了条件。以此为目标，我们在此次试掘过程中有意识地收集所能发现的各类动物骨骼，并同时采用了浮选法获取植物遗存。本文所报告的内容就是此次浮选的结果。
因为仅是一次小规模的试掘，我们将此次浮选工作的目的集中在了解该遗址植物遗存的保存和埋藏情况，以便为今后正式发掘时有目的地获取和分析植物遗存打下基础。同时，我们还根据此次浮选结果所反映出的文化内涵，对当时的生产方式和经济形态进行初步的分析，以便为将来正式发掘时进行系统的植物考古学研究设定研究方向和提出研究问题，如，卡约文化的经济形态特点究竟是什么，是以农业为主，还是以畜牧业为主，或是半农半畜，如果以农业为主，其农业生产的特点是什么等。
2 采样与浮选
此次试掘的面积很小，仅16m2，且发掘区域又呈斜坡状，因此实际发掘的土方量非常少，这就给浮选样品的采集造成了很大的局限。由于我们此次浮选的主要目的仅是为了了解植物遗存的埋藏情况，再考虑到遗址的堆积是单一的卡约文化遗存，因此我们采取了伴随发掘进度在不同的深度随机选择采样点取样的方法。同时，在发掘过程中凡是遇到了比较明确的或可能的遗迹单位，如灶坑、柱洞、器物内存土等，也有针对性地采取了土样，这样，总计采集了浮选土样35份，每份样品的土量为5L左右。总体上看，这些土样基本可以代表此次试掘范围内植物遗存的埋藏状况。
浮选工作是在发掘现场进行的。因为当地水源不充足，浮选的土样量又比较少，我们采用了简易的小水桶浮选方法[4]。使用的工具是两个容积为15L的塑料小水桶和一个规格为80目（0.2mm孔径）的不锈钢分样筛。具体的步骤是，将一个小水桶盛水至三分之二处，加入适量的小苏打搅匀，然后将土样撒入桶内，用木棍轻轻搅动，待炭化物质浮至水面后将上浮液通过分样筛倒入另一个小水桶内，这样，浮出的炭化物质就被分样筛收住。经过尝试发现，丰台遗址土样中所包含的炭化物质异常丰富，从5L土样中获取的炭化物质已经大大地超过了分析研究时所需要的量。为了减轻后期实验室内分类与鉴定工作的强度，我们适当地减少了某些土样的浮选量，最后浮选的土量总计为71.6L。
浮选的结果在当地经过阴干后被运回实验室进行分类和植物种属鉴定工作。
3 浮选结果的分类与鉴定
对浮选结果的分类工作主要包括两个步骤，首先是将炭化植物与其他性质的浮出物质如细小动物骨骼、螺蚌碎片等区分开，然后再将炭化植物进一步细分为炭化木、块根茎、硬果壳、种子等不同类别，分别加以鉴定和统计。丰台遗址浮选结果比较单纯，除了炭化植物遗骸外基本不见其他物质。
在丰台遗址出土的炭化植物遗骸中以炭化木的比例最高。炭化木是指经过燃烧的木头的残存，丰台遗址出土的炭化木大多是碎屑，但其中也包括有一些较大的碎块。考古遗址出土的炭化木碎块如果尺寸较大，可以根据其组织结构的特征进行植物种属鉴定，但这需要比较专业的植物解剖学知识和经验，我们已将这些碎块送交专业人员进行整理和鉴定，结果将另行发表。块根茎是指某些植物特有的变态根或地下茎，比较典型的块根茎类农作物有马铃薯、甘薯等。我国传统的栽培块根茎类作物主要有山药、芋、莲藕、慈姑等。块根茎的主要组成部分是富含淀粉的薄壁细胞，在显微镜下很容易将其与以导管、筛管和纤维等组成的炭化木区分开。将块根茎从炭化物中挑选出来单独进行分析是很有意义的，因为这类植物遗存靠自然力进入遗址文化堆积中的概率比较小，且又大多与可食用植物有关，很有可能是古代人类的食物遗存。在丰台遗址浮选结果中块根茎残存非常贫乏，仅在个别样品中发现少量遗存，基本说明不了什么问题。硬果壳是指植物的核果（Drupe）或坚果（Nur）的果皮，常见的如核桃、桃、杏、栗等。硬果壳的特征比较明显，一般仅用肉眼就可以识别，在丰台遗址浮选结果中未发现任何硬果壳遗存。
图2 丰台遗址出土炭化大麦种子
图3 丰台遗址出土炭化小麦种子
图4 丰台遗址出土炭化粟种子
图5 丰台遗址出土炭化植物种子1．燕麦属；2．拉拉藤属；3．苋科
丰台遗址出土的炭化植物种子的数量非常多，总计高达2302粒（表1）。其中以各种谷物为大宗，共计1609粒，占出土植物种子总数的69.9%。经鉴定，这些谷物包括有大麦（Hordeum vulgare）（图2）、小麦（Triticum aestivum）（图3）和粟（Setaria italica）（图4）三种。其他植物种子的数量相对较少，共计693粒，占总数的30.1%，其中可鉴定的有：蓼科（Polygonaceae）的蓼属（Polygonum），禾本科（Poaceae）中的黍亚科（Panicoid）和早熟禾亚科（Poa），以及茜草科（Rubiaceae）的拉拉藤属（Galium）、苋科（Amaranthaceae）等植物科属的遗存（图5：1—3）。另外，还有一些植物种子由于特征不很明显，或由于炭化过甚，或在埋藏和提取过程中遭到磨损而失去了特征部位，无法进行准确的种属鉴定，暂时按未知种子列入数量统计中。
表1 青海互助丰台遗址浮选结果一览表
续表
在丰台遗址发现的炭化谷物中以大麦的数量最多，总计达1487粒，占出土谷物总数的92.4%。经观察，这些炭化大麦粒的形态特征相对比较一致，麦粒的一端或两端略尖，整体呈梭形，背部略弓呈浅弧状，腹部扁平，腹沟较浅，有的因爆裂在腹沟中出现了一条纵脊。从尺寸上可大体分为两类，较大的一类其粒长在5～7mm，粒宽在3～5mm之间；较小的一类其粒长和粒宽在4和2mm左右。这种尺寸上的差异所反映的究竟是不同的种类，还是同一种类之间的变异，目前尚不得而知。另外，通过显微镜仔细观察，绝大多数出土炭化大麦是裸粒，仅有极个别的个体附带有残存内稃。历史上的和现生的大麦有很多种类，农学家们以去皮的难易将其分为皮大麦和裸大麦两类，前者也被称作草大麦或有稃大麦，后者也被称为米大麦、元麦或青稞[5]。我们的初步判断是，丰台大麦应该是以裸大麦为主，根据遗址所处的地域特征分析，很有可能属于青稞（Hordeurn uulgare）。
与大麦相比，出土小麦的数量很少，仅发现了46粒，占谷物总数的2.9%。这些炭化小麦的形态特征基本一致，麦粒呈圆柱状，背部高高隆起，腹部较鼓而且腹沟很深，但尺寸较小，长和宽在5和3mm左右。此次出土的炭化小麦的类别还需农学家们进一步确定。
炭化粟粒出土的数量也较少，共76粒，占谷物总数的4.7%。在显微镜下观察，这些炭化粟粒的形状小而圆，直径多在1～1.5mm之间，胚部因经过烧烤大多已爆裂，呈凹口状。爆裂的凹口深而且长，说明胚的原本形态应该是窄长形，这是粟粒区别于黍粒的重要特征之一。
另外，在禾本科的早熟禾亚科种子中发现有应该属于燕麦属（Avena）的个体，总计为102粒。其粒形呈细长棍状，腹面有纵向的深腹沟，粒长在4～5mm之间。我们还无法确定这些燕麦属种子究竟是栽培种还是野生种，考虑到野燕麦是现今麦田中十分常见的一种杂草，因此，不论是栽培还是野生，这些燕麦属植物都应该与农耕有关。
最后需要指出的是，此次鉴定出的各种非农作物植物科属具有一个共同的特点，即这些植物科属中都包含有许多属于杂草类型植物（weed）的品种，而且其中有些就是现今青海东部地区常见的田间杂草，例如，蓼属中的扁蓄（P. aviculare）和卷茎蓼（P. convolvulus），拉拉藤属中的猪殃殃（G. aparine）和蓬子菜（G. verum），禾本科中的野燕麦（Avfena fatua）和狗尾草（Setaria viridis）等[6]。
4 讨论
从丰台遗址浮选出的炭化植物遗存以农作物为主，其他植物种类大多属于青海东部地区常见的田间杂草类型。杂草是依附于人类的生产和生活而出现并存在的一类特殊植物。杂草在进化过程中逐步地侵入并适应了人工生态环境，但却又不具备被人类所利用的价值，所以杂草既不是栽培作物也不完全属于自然野生植物[7]，因此，从考古遗址中出土的杂草不仅不能直接表现当时人类的食物结构也不能直接反映当时的气候条件。然而，由于杂草的生长环境是人工生境，缺乏人类行为和活动的影响杂草就无法生存，从这个意义上讲，考古遗址出土的杂草类型植物应该与人类的活动间接相关。作为田间杂草，进入遗址途径的最大可能性是伴随着被收获的农作物带入人类居住地的。由此。农作物加杂草的这种植物遗存组合，清楚地说明了丰台遗址出土的植物遗存在总体上所反映的应该是当时的农耕生产情况，换句话说，丰台遗址卡约先民的经济形态中肯定包括有农业生产的成分。
丰台遗址出土的炭化植物遗存异常丰富，尤其是谷物，平均每升土样可获得的炭化谷物高达20粒以上，而且这些谷粒又大多是个体较大的麦类作物。根据我们以往工作的经验，文化堆积中埋藏有如此密集的炭化谷物，在一般的遗址中是不常见的。考虑到此次浮选工作是基于一次小规模的试掘，采样的范围被局限在了遗址的一个很小的部分，所以这一结果可能带有很大的偶然性。从理论上讲，炭化植物遗存在遗址的不同区域或不同遗迹中的分布应该是不均匀的，因此我们不能排除这样一种可能性，即此次试掘恰好挖到了一处炭化植物遗存埋藏丰富的区域。即便如此，由于此次浮选出的炭化谷物数量之多超乎寻常，已经足以说明当时的农业生产规模达到了一个相当高的水平。再考虑到除了谷物和杂草基本没有发现其他种类植物遗存的这一特殊现象，农业生产在当时很可能是人们经济生活的主体。
此次出土的炭化谷物中大麦的数量占绝对的主导地位，不仅如此，在35份样品中大麦的出土概率也最高（表2）。一种植物种类的出土概率是指在遗址中发现该植物种类的可能性，是根据出土有该植物种类的样品在采集的样品总数中所占的比例计算得出的。考古遗址文化堆积中所埋藏的植物遗存主要有两种来源：一是自然沉积，包括遗址内生长的和通过自然力（如风、水、野生动物等）由外部带入遗址的植物的遗存；二是文化堆积，即人类通过劳动获得的，然后又被人类有意识或无意识遗漏的植物的遗存，如采集的野生植物，收获的农作物，用于燃料、建筑或其他方面的植物，等等。一般而言，考古遗址内出土的植物遗存绝大多数应该属于文化堆积。从逻辑上讲，与人类生活关系越密切的植物种类被遗漏在遗址中的概率越大，因此出土的概率也就越高。具体到丰台遗址，在此次试掘范围内大麦的出土概率高达52.3%，明显地高于其他两种谷物。再考虑到大麦在出土谷物绝对数量中所占的比例，当时农业生产的特点毫无疑问是以种植大麦为主。
表2 丰台遗址出土炭化谷物统计表
大麦受到丰台遗址卡约先民的青睐可能与环境有关。大麦是一种耐寒作物，例如青稞在-10℃左右仍然能够正常发芽出苗，即便在花期也可以耐住0℃左右的低温[8]，这种高强的耐寒能力是其他粮食作物无法比拟的。环境学者们从不同的角度对全新世以来的环境变化进行过大量的研究，从全球范围讲这一万年间的气候环境变化模式已经基本建立，但是具体到某一时期的一个特定区域内的环境变化情况往往还存在着不同的认识。青海东部地区地形复杂，地区性微环境特征的差异十分显著。所以我们不能用大范围的环境变化规律去认定丰台遗址卡约文化时期的环境特点。现今青海省东部地区属青藏高寒农业气候区，当地农耕生产条件的垂直变化十分显著，而其中最突出的就是热量的变化，在一个很小的区域内，气温会随海拔的上升而大幅度地下降。丰台遗址所处位置的海拔为2500m，是现在种植小麦等非耐寒作物的极限。如果根据丰台遗址卡约先民选择大麦为主要农作物的这一考古事实分析，当时的气候条件应该是比较寒冷的。
除了大麦，在丰台遗址还浮选出了一定数量的小麦和粟。粟是黄河流域地区旱作农业经济中农作物的正宗，在很长的一段历史时期内，包括卡约文化所处的年代，粟在中国北方广大地区是农业生产中的主要谷物之一[9]。考古发现证实，小麦最迟在4500a B. P. 前后已经传播到了甘青地区[10]。小麦是旱地农作物中的高产作物，在我国现今的麦类作物种植区，小麦的平均亩产几乎是大麦的一倍，即便在青海东部地区，小麦的平均亩产也可达到300kg，而青稞的平均亩产只有100～200kg[11]。考虑到卡约文化的分布区域和存在年代，丰台遗址出土有小麦和粟是不足为奇的。但是这两种或在历史传统上或在品质上优于大麦的谷物在出土炭化植物群体中所占的比重竟然如此之低，这却是一个值得关注的问题。我们初步认为，这一现象至少可以说明两个相互关联的可能性，其一，在卡约时代，丰台遗址的微环境条件与现在类似，即主要适宜种植大麦等耐寒作物。偶尔也可以种植春小麦和粟等温带作物；其二，卡约先民在长期的实践中对各种农作物的生长习性有了很高的认识程度，能够十分正确地选择适宜的农作物品种进行经营，这从另一个侧面也反映出当时的农业生产技术已经发展到了一个相当成熟的水平。
综上所述，此次浮选结果显示：①丰台遗址卡约先民的经济形态中包括有农业生产的成分，而且很可能是以农业生产为主体；②受当地气候环境的制约，当时的农业生产特点大概是以种植耐寒作物大麦为主，偶尔也种植春小麦和粟等温带作物；③当时的农业生产规模和农业生产技术似乎已经发展得相当成熟。根据这些结果，我们可以得出这样一个认识，在青海东部地区青铜时代的文化转变过程中（即齐家文化与卡约文化的替代），发生在经济形态领域上的不是农业与畜牧这种生产方式上的根本改变，而是农业自身的生产结构调整，造成这一变化的原因是一个十分复杂的问题，可能包含的因素有环境的制约、文化的倾向、外来的影响等，这正是我们在今后的工作中着重要解决的问题。
最后需要再次强调的是，此次浮选仅是基于小规模的试掘，采样范围受到了很大的局限，就遗址整体而言，此次采集的浮选样品不具备普遍性，因此不能代表整个遗址植物遗存的埋藏情况。基于这个原因，报告中所谈到的论点都应该属于初步的判断，这也是我们在叙述中反复使用“可能”、“大概”、“似乎”等推测性词汇的主要原因。最终的定论还有待于在今后正式发掘时开展系统的浮选采样，获取完整的资料，然后结合其他文化现象加以综合分析和研究。
附记：此次试掘的领队为王巍和许新国。参加发掘和浮选样品采集工作的有牛世山、蔡林海、宋江宁、肖永明。田野浮选工作由赵志军和张长寿承担，实验室工作由赵志军和杨金刚完成。插图由刘方绘制，照片由赵志军拍摄。另外，此次的试掘和浮选样品采集工作以及本报告的撰写均得到了德国考古研究院欧亚考古研究所特别是王睦博士给予的大量帮助，在此表示诚挚的感谢。
执笔：赵志军
2004年3月
Abstract
This paper offers a report of flotation analysis on the Kayue cultural relics at Fengtai, Huzhu County, Qinghai Province. According to the analysis results, it believes that agricultural production is very likely to be the main body of the people’s economic life at that time, mainly barley cultivation, the scale of agricultural production and technology seem to have been quite mature.
【注释】
[1] 李世奎等：《中国农业气候资源和农业气候区划》，科学出版社，1988年。
[2] 尚民杰：《青海原始农业考古概述》，《农业考古》1987年第1期。
[3] 李水城：《黄土的儿女——彩陶与黄土地带及旱地农业的关系》，《半山与马厂彩陶研究》第207页，北京大学出版社，1998年；水涛：《甘青地区早期文明兴衰的人地关系》，《中国西北地区青铜时代考古论集》第181页，科学出版社，2001年。
[4] 赵志军：《植物考古学的田野工作方法——浮选法》，待刊。
[5] 全国农业区划委员会农业资源与区划要览编委会：《中国农业资源与区划要览》，测绘出版社和工商出版社，1987年。
[6] 中国科学院西北高原生物研究所：《青海植物志》，青海人民出版社，1997年。
[7] 强胜：《杂草学》，中国农业出版社，2001年。
[8] 周立三：《中国农业地理》，科学出版社，2000年。
[9] 赵志军：《关于夏商周文明形成时期农业经济特点的一些思考》，待刊。
[10] 李璠等：《甘肃省民乐县东灰山新石器遗址古农业遗存新发现》，《农业考古》1989年第1期。
[11] 根据执笔者在当地进行的民情调查。