陜西涇陽蔣劉遺址炭化植物遺存及相關問題分析*

田 多 邵 晶 裴學松 李靜波

（1.西北大學中國—中亞人類與環境“一帶一路”聯合實驗室；2.西北大學文化遺產研究與保護技術教育部重點實驗室；3.陜西省考古研究院；4.美國斯坦福大學東亞語言與文化系；5.美國斯坦福大學考古中心）

蔣劉遺址位于陜西省涇陽縣蔣劉村（現屬西咸新區秦漢新城管轄）東北，處在涇河下游南岸，咸陽塬東北端。遺址地勢平緩開闊，黃土堆積豐厚，發掘前為水澆地，主要種植小麥、玉米等農作物。2021年，陜西省考古研究院對該遺址進行了搶救性發掘，發現了豐富的仰韶文化遺存，其中遺跡以灰坑居多，另有陶窯、甕棺葬等。發掘人員根據蔣劉遺址出土典型陶器器形和器物組合特點推斷，這批遺存的年代集中在仰韶文化晚期偏早階段。

涇河流域的植物考古研究相對匱乏，蔣劉遺址仰韶文化遺存的系統植物考古浮選工作很大程度上填補了這一空白，對于研究仰韶晚期關中地區的生業經濟有著重要的意義。

一、采樣和浮選

根據遺址的分布狀況和發掘方法，本次研究使用針對性采樣方法進行浮選樣品的采集[1]。具體做法是：伴隨發掘過程，在灰坑、陶窯等遺跡按照最小堆積單位采集土樣，或在尖底瓶、平底瓶等器物內部收集土樣。最終，我們在119個最小堆積單位或器物內累計采樣1322升，平均每份樣品約11升（表一）。采樣點幾乎涉及了蔣劉遺址的所有發掘區域，基本可以代表本次發掘范圍內的植物遺存埋藏情況。

表一 蔣劉遺址浮選采樣統計表

浮選工作伴隨著發掘進度，于考古隊駐地進行。土樣在庫房自然陰干后，采用小水桶浮選法[2]對其進行浮選。即將已陰干的土樣緩慢傾倒入水中，使用0.2毫米孔徑分樣篩收集上浮物，并用白布包好。桶底沉積物中的陶片、動物骨骼交由發掘人員后期整理。浮選樣品在當地陰干后送交西北大學文化遺產學院植物考古實驗室進行分類和種屬鑒定分析工作。鑒定術語、鑒定標準參考《中國植物志》網絡版和實驗室收藏的鑒定圖譜[3]。

二、浮選結果

通過體視顯微鏡觀察和分類，我們在104份樣品中發現了炭化植物遺存（出土概率87.4%），可分為植物種子和炭化木屑兩大類。

圖一 漢韻三路T1H35出土炭化粟

圖二 漢韻三路T1H35出土炭化黍

圖三 漢韻三路T1H35出土炭化稻米

圖四 漢韻三路T1H22出土炭化稻基盤

（一）植物種子

蔣劉遺址此次共浮選出67822粒炭化種子（含鱗莖類），平均每個堆積單位樣品出土570粒，每升土樣出土51粒?？傮w來看，本次浮選出的植物遺存中農作物數量占多數，其他可鑒定植物種子種類較多，但單獨種屬的數量較少。部分種屬的數量百分比低于0.1%，且出土密度也低于0.1粒/升，數值未列出（表二）。

1.農作物

經過分類統計，農作物種子包括粟、黍、稻米、小麥四種，共計39299粒，占所有種子數量的57.9%，總體出土概率達81.5%，密度達30粒/升。另外，我們在樣品中還發現了353個稻米基盤。

粟（Setaria italica）和黍（Panicum miliaceum）兩種小米數量最多。由于炭化遺存保存狀況不佳，部分遺存在鑒定中無法從胚部形態、粒形等特征區分兩者，將其歸為粟黍碎粒，共計16930粒?？傮w上，這兩類小米占農作物絕對數量的99%，出土概率80%?？蓞^分的樣品比例上，粟占據明顯優勢，絕對數量是黍的5倍，出土概率也高出20%。炭化粟外形呈長圓形，表面較光滑，胚部爆裂呈“V”形深溝，部分背部有籽粒在炭化過程中受熱膨脹的現象，平均長1.32、寬1.18、厚0.9毫米（圖一）。黍呈近圓球形，表面不平整，或有缺損現象，直徑平均1.76毫米（圖二）。

炭化稻（Oryza sativa）遺存包含有稻米和基盤兩類，絕對數量、出土概率和出土密度均遠低于粟和黍。經觀察，稻米形態特征比較一致，其粒長范圍3.37～4.91、平均4.26毫米，粒寬范圍3.12～1.74、平均2.51毫米，粒厚范圍2.28～1.33、平均1.83毫米，長寬比值范圍為1.41～2.01、平均1.71毫米（圖三）?；P是稻米基部和稻穗的連接部位，與稻米收獲后脫粒、脫殼等加工處理活動有一定聯系（圖四）。

此次浮選還發現了1粒炭化小麥（Triticum aestivum），長3.02、寬1.95毫米，表面不平整，但背部隆起和深腹溝等形態特征明顯。由于數量過少，我們在此不展開討論。

表二 蔣劉遺址出土植物遺存統計表

圖五 蔣劉遺址出土其他炭化植物

2.其他植物

在蔣劉遺址的浮選樣品中，除農作物外，其他可鑒定的植物種子和鱗莖類遺存共計28523粒，來自于禾本科、豆科、菊科、牻牛兒苗科、紫草科、罌粟科、敗醬科、堇菜科、藜科、莎草科、蓼科、唇形科、紅豆杉科、鼠李科、百合科和大麻科，大多可鑒定到種，可分為35類，共計12199粒（圖五）。保存完好但無法鑒定具體種屬的，歸為未知類，共計25粒。因過度炭化或在埋藏和提取過程中結構被破壞失去可鑒定特征的，被歸為破碎種子，共計16324粒。

根據農學、雜草學、植物學文獻[4]，這些植物遺存大多是草本植物或半灌木，在道路、田地、溝渠、河湖畔等人類活動環境中常見，無劇毒，可做牲畜飼草，其中25類（12070粒）還是陜西常見的農田雜草（表三）。從浮選結果來看，禾本科、豆科和藜科植物遺存在絕對數量、出土概率上數據明顯高于其他種類植物，尤其是禾本科的狗尾草和賴草、豆科的草木樨和胡枝子以及藜科的地膚和藜出土較多。出土植物遺存中，還有酸棗、紅豆杉屬等木本植物。根據古環境研究和相關記載，仰韶時期關中地區的植被為亞熱帶落葉與常綠闊葉混交林，而酸棗則是涇陽當地臺塬、山地常見的灌木植物[5]。此次浮選還發現了少量百合科植物鱗莖部分的炭化遺存，數量和出土概率與鄰近的楊官寨遺址浮選結果相類似[6]。該類植物在當地是常見的野生藥材和食物來源之一，而南西伯利亞圖瓦人的民族學資料和我國北方塊根莖類微體植物遺存研究也表明該類植物生長范圍廣，容易被當地居民廣泛利用[7]。

表三 蔣劉遺址出土雜草生境信息

（二）炭化木屑

炭化木屑是指經過燃燒的木材殘存，其主要來源應該是未燃盡的木柴、木炭等燃料或遭到焚燒的建筑木材、木料等[8]。我們利用標準分樣篩將樣品中大于1毫米的炭化木屑篩選出來，稱重計量。結果顯示，蔣劉遺址采集到的炭化木屑數量偏少，保存形態十分細碎，未見長度超過2毫米的炭塊，進一步做出木材種屬鑒定的難度較大。提取出的樣品總重僅有35.3克，平均每升0.27克，出土概率58.8%，平均值略高于關中地區仰韶時代的華縣東陽（E區平均每升0.066克）、藍田新街（仰韶晚期灰坑平均每升0.13克）、西安魚化寨（平均每升0.116克）等遺址[9]。

三、相關問題討論

（一）袋狀灰坑的功能和埋藏過程

浮選樣品中植物遺存的含量和種類與樣品采集的考古學背景存在著一定聯系?？脊胚z址中灰坑、窖穴、陶窯、灶址、房址等遺跡由于其功能不同，埋藏炭化植物遺存豐富程度也有所不同。從考古遺址的田野浮選工作經驗來看，采自灰坑、窖穴、灶址的浮選樣品中發現的植物遺存一般較多，而地層堆積、房址活動面、夯土等單位中的出土量則相對較少[10]。如蔣劉遺址炭化木屑的出土量就與采樣背景有關。器物內土樣中，僅有4份提取到總重0.153克（平均每升0.01克）的炭化木屑，而陶窯內則未提取到。但是，灰坑樣品中發現的炭化木屑總重35.15克（平均每升0.02克）。

表四 蔣劉遺址袋狀灰坑出土炭化木屑及農作物統計

在田野考古中，坑狀遺跡常常出土較為豐富的植物遺存，可以提供復原古代人類植物資源開發、利用等一系列活動的證據資料。蔣劉遺址2021年度發現了數量較多的“上筒下袋”型袋狀灰坑，形制規整，上部呈直筒狀，直徑1米左右；坑底部較深，呈袋狀，深度和直徑都能達到2.5米左右。這類坑狀遺跡的功能一般被認為是儲物的窖穴[11]。

本次浮選采集了袋狀灰坑樣品34個，共439.5升，占總土樣量的33.25%。值得注意的是，這些坑內出土了占遺址總量80.3%的炭屑（每升0.06克）、75.99%的炭化種子（每升117.3粒）和74.35%的農作物（每升66.5粒）?？觾瘸鐾寥N農作物的數量均能占遺址總量的60%以上，而稻米更是超過了90%，并且農作物在袋狀灰坑內的出土概率和出土密度均顯著升高（表四）。

本次浮選樣本大部分采自袋狀灰坑底部，但其中有3個采集樣品的灰坑（漢韻三路T1H36、T1H37及北四區H37）的坑底及坑中上部可明顯觀察到黑色炭化物堆積層。根據表五的統計數據我們可以發現，漢韻三路T1H36和T1H37底部堆積樣品中的農作物相關遺存密度明顯高于上層。北四區H37的數據則不同，呈現出上層高于下層的現象，且基盤密度大于稻米密度?；谶@種數據差異，我們可以推測漢韻三路T1H36和T1H37作為儲藏窖穴，存放有粟、黍、稻米，可能由于窖穴內明火照明、烘干谷物或災害而失火被焚燒，糧食全部炭化，經過簡單修整和清理后變為垃圾坑。北四區H37可能在廢棄時就處于清空狀態，之后分批埋藏了不同的垃圾，因此在中上部出現了較集中堆積的炭化糧食遺存，并且可作為稻米加工證據的基盤密度也較高。這些農作物可能來自于后期的廚余垃圾和稻米脫粒加工的廢棄物。另外，漢韻三路T1H35雖然沒有在上層發現炭化物堆積，但在發掘過程中不斷出土大量陶片，可復原出較多尖底瓶、寬沿盆等陶器，底部還殘留有炭化農作物堆積，因此推測其埋藏過程應與漢韻三路T1H36和T1H37類似。不過，上述的推論是依靠地層堆積的相對年代做出的，有待未來遺址具體的測年數據來驗證。

表五 蔣劉遺址部分袋狀灰坑出土植物遺存統計

（二）稻米在史前關中地區的種植

稻作農業是在我國南方亞熱帶地區起源和發展起來的，我國北方不是適宜野生稻天然生長的地區。但是，新石器時代早期以來，稻作生產便逐漸向北方傳播，早在距今8000年左右的海岱地區就出現了稻米生產和消費的證據，并逐漸形成了稻旱混作農業生產方式[12]。目前關中地區發現最早的稻遺存（稻植硅體或炭化稻米）年代在仰韶中期，出土于魚化寨、東陽、興樂坊、泉護村、楊官寨等遺址，并表現出典型的馴化形態[13]。仰韶晚期至龍山時代，相關遺存在新街、滸西莊、泉護村等遺址仍有發現，甚至出現在關中以西地區[14]?？傮w來看，這些稻米遺存年代均在距今6000～4000年左右，發現的數量和規模較小，并沒有發展成海岱地區那樣的稻旱混作農業。那么，稻作農業在關中地區的種植有什么可行性和局限性呢？

1.可行性

在農業發展水平上，仰韶文化中期黃河流域建立起了成熟的農業社會，而且黃河中游地區的農業生產逐漸從粟、黍旱作農業演變成加入稻米、小麥和大豆的多品種農作物種植制度[15]。這一現象的原動力，很可能是仰韶晚期時的大規模文化遷徙[16]。不同地區的技術、意識形態等文化因素產生了交流與提升，不同農業生產技術、農作物品種、物候識別技能自然會在這次浪潮中進一步得到推廣。

在氣候背景方面，根據竺可楨研究，仰韶時期至商代，中國北方大部分時間的年平均溫度高于現在2℃左右[17]。在蔣劉遺址附近，根據楊官寨遺址和涇陽塬黃土剖面的古環境復原，距今5300至4900年，該地區氣候整體處于溫暖濕潤的特征，年降水量在700～750毫米，高于現代；年平均氣溫12～14℃，較現代略高。從現代數據來看，涇陽年降水量最充沛的地區就在蔣劉所處的涇河沿岸（約550毫米）[18]。

歷史記載中，《詩經·豳風·七月》描寫有“十月獲稻”，其所寫豳地的大致位置應是涇河中游的旬邑、淳化一帶?！对娊洝ば⊙拧ぐ兹A》有“滮池北流，浸彼稻田”的詩句，描寫的是渭河南岸的灃鎬地區[19]。到了漢代，長安城附近的平原地帶被稱為“天下陸海之地”，“有粳稻、梨、栗、桑、麻、竹箭之饒”，表明陜西涇河流域氣候適宜，水土肥沃，并存在稻作的歷史[20]。與涇陽相關的記載只有《宣統重修涇陽縣志》的物產部分?？h志中記有蔣劉在清代屬瑞安分鄉，“土質堅剛不宜（稻作）。近客民有就低洼潴水處試種者”[21]。也就是說，雖然清末涇陽縣的土地狀況不適宜稻作，但時有外地移民會在低洼澇池進行嘗試。

蔣劉遺址周邊環境方面，表三中明確指示濕潤、河灘環境的雜草種類有14種，占據雜草種類的一半以上，而賴草、藎草、草木樨、藜等在絕對數量和出土概率上都較高，同時遺址靠近涇河河道（相距400～600米），很可能代表農田就在河灘附近。地理空間分析研究表明，在新石器時代中期，即仰韶—廟底溝文化時期，涇河流域居民對水資源的需求較龍山時期強，聚落選址更多傾向于靠近河流的地帶，41%在距河流500米范圍內（龍山時期占30%，商周時期占34%）[22]?？拷恿鞯膮^域在夏秋雨季容易遭遇洪澇災害，形成大面積濕地，不利于旱作農業生產。同時，地下水水位淺，但蒸發作用強，較容易發生土地鹽堿化[23]。表三中，硬草、蒿屬、豬毛菜、藜和地膚可以反映鹽堿土地環境或有耐鹽堿的能力。其中，后三者均屬于藜科，出土數量也較為可觀。這表明蔣劉遺址周邊有存在低洼鹽堿土地的可能，而稻作農業剛好可以充分利用低洼濕地擴大生產，并對鹽堿地進行改良[24]。此外，如果不修水田進行水稻旱種，就不會因水田淹灌而抬高地下水位，加劇土地鹽堿化[25]。

2.局限性

上文已經提到，關中地區史前時期的稻米遺存數量一直不高。從漢唐時期到現代，我國的農業種植格局逐漸呈現出一個最顯著的特點—“南稻北麥”，稻作農業在整個北方地區的發展是有許多局限因素的。

一方面，稻米雖然是一種高產作物，且口感味道俱佳，但是它需要的水熱條件與北方的旱作環境是不同的，極易導致產量不穩定。即使種植旱稻，其耗水量也高于旱地作物，且產量會有下降[26]。此外，稻作生產的各階段需要較為嚴密的長時間管理和組織，以及相對適宜的物候條件，這一點就不如生長快、抗逆性強、補種能力突出的粟和黍。

另一方面，稻米在種植制度、飲食習慣、文化認同上需要與關中地區這種傳統的旱作農業文化區相匹配。首先，選擇洼地或濕地開辟修整稻田、引水灌溉、插秧耕作等過程需要耗費大量人力和物力，這會影響到旱作生產的資源分配。其次，前文已經提及，涇陽地區縣志記載的稻作耕地在“低洼潴水處”，而蔣劉遺址周圍的主要地貌為黃土臺塬，兼有河漫灘。這一區域土質疏松，水土流失嚴重，而河灘地土質沙性大，透水性強，水肥保持能力差[27]。因此，稻米的生產空間相對于旱地作物十分有限。第三，稻米作為一種外來輸入作物，其功能可能并不是作為口糧，而是釀酒原料或奢侈食品[28]。在與蔣劉遺址同屬仰韶晚期遺存的藍田新街遺址，尖底瓶、帶流盆等陶器中提取的酒類殘留物中，稻遺存的出現概率達到了60%，說明在仰韶時期其已成為釀酒的主要原料[29]。我們可以推測，作為優質釀酒原料的稻米，可能會用于特殊的宴飲活動，而不會大規模生產和供應。

3.稻米的地位及其遺存發現的意義

從可行性和局限性兩個方面來看，新石器時代以來，關中地區在技術和環境上存在種植稻米的一定條件，但同時存在強大的旱作農業種植制度和悠久的小米主糧歷史等原生阻力。因此，稻米在關中地區并未被大規模種植利用。這一現象在陜南和陜北的史前遺址中也有所體現[30]。在東鄰關中的河南和山西，稻遺存雖有發現，但同樣普遍比重較低[31]。綜合來看，仰韶時期以來，關中地區的農業生產保持了小米旱作農業的傳統，稻旱兼作的現象雖有發現，但在整體上對農作物種植制度多樣性、農業經濟穩定性和飲食結構復雜化等方面影響較小。

仰韶中晚期是中華文明一體化進程的起步階段，社會組織和技術不斷發展，各地區文化進一步擴張與交流[32]。從整個中原地區的視角來觀察，雖然河南西部個別遺址大量出現稻米遺存，但整體上稻米的重要程度還是受到區位、文化傳統以及聚落規模等各方因素的影響[33]。即便如此，稻米遺存的發現仍然具有重要考古學意義：稻米作為一種稀有物品，稻作農業作為一種新型技術，正是在仰韶時期與其他各類文化因素涌入黃河流域，成為這個時代文化加速交融和演進的考古學證據之一，并為早期中國的多種作物種植制度奠定了發展條件。

附記：中國社會科學院考古研究所科技中心楊金剛老師在鑒定過程中給予了大力幫助，在此表示衷心感謝！