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内蒙古赤峰三座店遗址出土石器的淀粉残留物分析

2020-06-11赵昊郭治中

关键词:残留物石器块根

赵昊 郭治中

(作者单位 1.郑州大学历史学院;2.内蒙古自治区文物考古研究所)

一、引言

位于内蒙古赤峰市松山区三座店村的三座店遗址,是目前最具代表性的一处夏家店下层文化山城类遗址[1]。 该遗址是一座具有大、小两重城圈结构的山城遗址, 绝对年代为前4000 年—前3500 年[2]。 三座店遗址所在的赤峰地区,自兴隆洼文化时期开始,就是中国北方旱作农业兴起的关键地区[3]。 不过,已有研究主要是通过大植物遗存方面展开的,尚缺乏微植物角度的分析, 如赵志军在三座店遗址进行了炭化物遗存的浮选工作,提出该遗址中粟(Setaria italica)的种植占有最重要地位[4];孙永刚则对包括三座店遗址在内的多个同时期遗址的大植物遗存数据进行了整体对比[5]。 鉴于此种情况,为了更全面地从不同类型植物遗存方面对粮食消费状况进行研究,本文尝试从淀粉残留物入手, 对三座店居民的植物资源利用模式进行考察。

二、材料与方法

三座店遗址出土了较多可能用于加工植物的石磨盘、石磨棒。 本次测试共对25 件石质工具进行了残留物采样, 包括14 件石磨盘,9 件石磨棒,2 件石杵。 残留物样品主要采集自各石器的使用面,样品采集检测的过程:(1)取蒸馏水滴于石器表面,用超声波牙刷刷洗石器表面,吸取表面溶液至离心管中。 (2)使用比重为2.35g/mL 的重液进行淀粉粒分离。 (3)装片,而后用显微镜在400 倍数下观察。所用分析仪器为蔡司Axio Scope A1 型显微镜。 对观察到的淀粉粒分别在明场、DIC 及偏光模式下拍照记录, 之后通过与现代标本对比进行种类鉴定。

三、鉴定结果与统计

在所取样的25 件石器中,24 件总计发现364 颗淀粉粒。 (表1) 根据淀粉粒的形态、尺寸以及表面特征,对其中的289 颗进行了鉴定,另有75 颗由于过小、破裂等问题无法有效判断种类。 通过与现代标本进行对比,可识别淀粉粒包括粟黍类、小麦族、薯蓣属、百合属、栝楼属、栎实类6 类。

A 型 粟黍类(Setaria sp./Panicum sp.)。共观察到162 颗(图1-a),占可鉴定总数的56.1%,发现概率为68%(17/25)。 呈多边形或圆形,脐点位置居中,消光臂清晰笔直,无明显层纹。不少淀粉粒表面有一字形或Y 形裂隙。粒径在7.36~24.5μm,均值为12.7μm。很多黍亚科植物有此类形态特征, 包括粟、黍(Panicum miliaceum)、薏苡(Coix lacrymajobi)等栽培作物。 不过,薏苡淀粉在消光臂尾部多有Z 形弯曲[6],而我们未在三座店的样品中观察到相似状况。 同时,已有研究表明粟淀粉表面存在裂隙的情况比黍淀粉明显,而黍淀粉的裂隙则相对微小[7]。在观察到的A 型淀粉粒中, 超过63%都能观察到较为清晰的裂隙特征。 因此,该型淀粉中绝大多数应当是粟淀粉,黍淀粉的比例可能仅是少量。 不过,由于无法做出准确定量,我们在分类中仍将粟、黍淀粉统归为粟黍淀粉。

B 型 小麦族。 共发现51 颗(图1-b),占可鉴定总数的17.6%, 发现概率为44%(11/25)。 呈圆形或椭圆形,少量略呈椭圆形,整体扁平。 脐点位置居中, 消光臂多相互垂直,但边界暗淡模糊。 较大颗粒可观察到明显的层纹,无裂隙。 粒径范围为12.97~33.37μm,均值为22.38μm。 此类淀粉与小麦族植物淀粉(Triticeae)最为相似,如小麦属(Triticum sp.)、大麦属(Hordeum sp.)、冰草属(Agropyron sp.)等植物。

C 型 薯蓣属(Dioscorea sp.)。 共发现15 颗(图1-c),占可鉴定总数的5.2%,发现概率为28%(7/25 件)。 总体为等腰圆角三角形, 脐点明显偏心, 远脐点一侧的边缘较为平直。 多数可观察到层纹,少数表面有裂隙。粒径范围为16.35~33.32μm, 均值为26.64μm。 此类淀粉整体形态较为规则, 形态变化较少, 更接近于薯蓣属中的山药(Dioscorea polystachya)。

D 型 百 合 属(Lilium sp.)。共发现16 颗(图1-d),约占可鉴定总数的5.5%,发现概率28%(7/25)。 多为长椭圆形, 脐点极度偏心于一侧,消光臂弯曲,但部分颗粒长轴两侧并不十分对称。 在较多个体上可明显看到层纹。 粒径在14.8~53.29μm,均值为32.10μm, 少数较大个体的粒径已超过50μm。 此类淀粉更接近百合属植物(Lilium sp.)的鳞茎淀粉,如卷丹百合 (Lilium lancifolium)。 百合的鳞茎富含淀粉,可供食用且具有一定的药用价值。

表1 石器表面淀粉粒分类与数量统计

E 型 栝楼属(Trichosanthes sp.)。 共发现此类淀粉8 颗(图1-e),占可鉴定总数的2.8%,发现概率为16%(4/25)。 以钟形或长圆形居多,脐点明显偏心,消光臂弯曲。 部分较大颗粒表面可观察到层纹并有裂隙。 粒径长度为10.9~29.96μm,均值为20.02μm。 该类淀粉中形态不规则颗粒的数量多于薯蓣属植物淀粉。 根据与现代标本的对比,此类淀粉总体与栝楼属的栝楼块根淀粉(Trichosanthes kirilowii)较为接近。

F 型 栎实类(Quercus sp.)。 共发现有18 颗(图1-f),占可鉴定总数的6.2%,发现概率为24%(6/25)。 多呈长椭圆形或不规则椭圆形,少量呈梭形。 脐点居中或略偏心,消光臂多呈弯曲状。 表面无明显层纹,但多数可明显观察到延长轴方向的线形裂隙。 其粒径范围为12.07~25.09μm,均值为17.91μm。 F 型淀粉与栎实类淀粉较为接近, 如白栎(Quercus fabri)和辽东栎(Quercus wutaishanica)的果实,因而总体可认为该型淀粉来自于栎实资源。

四、讨论

图1 三座店遗址石质工具上可识别淀粉粒

淀粉粒分析结果在一定程度上反映了三座店石城居民植物资源的消费特征。 首先,粟黍类淀粉的比例占有绝对优势,达到了56.1%,远高于其他植物资源类型。 其次,其发现概率也是最高的,在所有器物中发现概率接近70%。特别是在发现淀粉粒数量超过10 颗的9 件器物上, 更是全部有此类淀粉,说明粟黍消费在三座店石城居民中具有普遍性。 再次,粟淀粉很可能在A 型淀粉中占据优势地位。 因此,粟应当是石城居民最基础的粮食资源,而黍的比例可能是相对有限的。 这一数据与大植物遗存的分析结论是基本一致的。 在对三座店遗址进行发掘的过程中,赵志军对三座店遗址内灰坑、房址、壕沟等多种类型的遗迹单位进行了植物浮选,发现了大量的炭化植物遗存[4]。其中粟共发现9665 颗, 占总数的8.87%; 黍共发现99348颗,占炭化植物遗存的91.09%。 不过,赵志军认为虽然黍的绝对数量很大, 但却集中出土在少量单位中, 其出土概率与绝对数量不匹配,所以绝对数量的统计可能存在误差[8]。 在这种情况下, 赵志军认为出土概率更有指示意义。 粟的出土概率最高,达到77.23%,占绝对优势。 而黍的出土概率则为47.52%,相对小于粟的出土概率, 以此认为粟是三座店农业主导作物品种。 石器上淀粉残留物的情况也从微植物遗存角度印证, 个别遗迹中集中出土了大量植物炭化物, 确实会对判断农业产生影响。 也说明将大植物与微植物分析相结合的必要性,从而进行相互校验,避免单方面证据分布不均带来的统计偏差。

在粟之外,三座店居民还可能会对少量小麦族谷物进行利用。 相比于主流作物粟,小麦族淀粉的总量仅有17.6%,发现概率也明显偏低,只有44%。 根据对三座店大植物遗存的分析,赵志军认为该遗址的谷物种植模式是较为单一的,除粟、黍、大豆外,基本不存在其他类型的栽培作物。 鉴于这种情况,尚不能确定在石器表面所观察到的小麦族淀粉粒是否来自人工种植的作物。 另外,在与三座店遗址相距约50 公里, 且性质和年代基本相同的二道井子遗址,也未发现任何炭化小麦或大麦[9]。因此,我们更倾向于这些小麦族淀粉来自居民对一些野生小麦族植物的采集,而非农业生产活动。

值得注意的是, 此次淀粉粒分析表明,在谷物之外,块根类、栎实类资源也是三座店居民较为重要的补充性口粮。 三座店居民所消费的块根类资源类型较为多样,目前可鉴定的至少有薯蓣属、百合属、栝楼属3 种,其淀粉粒可统称为块根类淀粉。 三座店石器上的这三类块根类淀粉占总可鉴定数的约20%,器物间发现概率为48%。 值得注意的是,先民对这三类植物也似乎没有明显的倾向性, 每一种大致占可鉴定标本数的2%~5%。 不过,目前还难以确定这些块根类食品是来自采集野生植物还是来自人工管理下的资源。 栎实类淀粉相对更少一些, 约占6%,只在6 件器物上观察到。 三座店遗址所在地区属于温带阔叶林区,存在一定量的可利用栎属植物,石器上所观察到的淀粉很可能正反映出对此类资源的采集利用。

在三座店的大植物浮选样本中,块根和栎属植物资源都缺乏具有统计意义的反映。 这可能正是由于种子与块根类炭化物的可识别度存在差异造成的。 植物块根炭化后由于存在大小不等、破损等问题,难以进行种属鉴定, 不能像种子类炭化物一样被精确地拣选出来, 也因此难以与种子类炭化物进行有效的定量分析[4]。 栎实等坚果类食品也存在同样的问题, 尤其是在被人为敲碎处理后, 对碎屑的辨识和统计都会存在问题。

淀粉残留物分析,恰能够弥补对块根和坚果类资源的忽视。 块根类淀粉粒残留物的存在,说明即使在谷物种植农业占主导的情况下, 这类植物资源也是占有一定比重的。块根类资源,往往单产比较高,对耕作管理、土地条件的要求相对于谷物来说也更低,且易于在简单的地窖、 容器中进行长时间保存,经常被作为可靠的救荒或辅助性口粮使用,这也很可能正是三座店居民利用此类资源的重要原因。

郑州大学青年教师基金资助项目资助(批准号:32220397)

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