甘肅秦安大地灣遺址dadival65千年來的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟活動

甘肅秦安大地灣遺址dadival65千年來的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟活動

一般來說，中國北方的干旱農(nóng)業(yè)經(jīng)濟主要表現(xiàn)為水稻和青椒。河北省安平市盛山遺址的最新植物硅和生物學(xué)分析顯示，中國北方的水稻生產(chǎn)量大約是1萬年，而蘇水大約是8600年。現(xiàn)在，農(nóng)業(yè)起源的焦點主要集中在兩個方面。其中之一是人類早期種植水稻的時間和地點。第二，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的過程，尤其是發(fā)展的采集方式，代表了人類對食物的高度獲取，這與農(nóng)業(yè)活動密切相關(guān)。兩者共生著中國北方文化大革命末期的細(xì)石器工業(yè)的代表。因此，細(xì)石器文化成為研究中國北方干旱農(nóng)業(yè)起源的重要研究對象。雖然中國北方有許多新舊石器文化過渡的遺址，但缺乏對開采狩獵經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的全面研究。因此，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的理解和解釋遠(yuǎn)東地區(qū)的情況沒有那么全面。中國北方舊石器晚期以山西沁水下川、蒲縣薛關(guān)、吉縣柿子灘和河北陽原虎頭梁等遺址為代表的細(xì)石器文化遺存分布廣泛,而細(xì)石器文化遺存卻很少在已知的早期旱作農(nóng)業(yè)遺址發(fā)現(xiàn),例如磁山、裴李崗、興隆溝、月莊和大地灣等(圖1).因此,要系統(tǒng)闡釋中國北方旱作農(nóng)業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展的過程,需要開展下列工作:其一,對中國北方細(xì)石器文化遺存和與早期旱作農(nóng)業(yè)起源有關(guān)的新石器時代早期遺存進行精確測年;其二,進行系統(tǒng)詳細(xì)的環(huán)境考古學(xué)研究,在考古發(fā)掘中同時兼顧自然地層和文化層.基于以上兩點,2006年我們對中國北方早期旱作農(nóng)業(yè)起源地之一的甘肅秦安大地灣遺址進行了小面積發(fā)掘,本文是對這一發(fā)掘結(jié)果的報道,并探討了大地灣遺址采集狩獵經(jīng)濟到農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展過程.1內(nèi)發(fā)掘的文化遺跡大地灣遺址(105°54′14″E,35°0′54″N)位于甘肅省秦安縣五營鄉(xiāng)邵店村,是中國最早發(fā)現(xiàn)有“前仰韶文化”遺存的遺址之一,也是目前中國北方位置最靠西的早期旱作農(nóng)業(yè)栽培與馴化中心(圖1).該遺址曾進行了多年考古發(fā)掘,發(fā)現(xiàn)了大地灣一至五期文化遺存[21~26].其中大地灣一期(距今7800~7300a),發(fā)現(xiàn)有少量黍,代表了初級或者原始旱作農(nóng)業(yè).大地灣二至四期分別相當(dāng)于仰韶文化早中晚期(二期,距今6500~5900a;三期,距今5900~5500a;四期,距今5500~4900a),發(fā)現(xiàn)有大量黍和粟,表明農(nóng)業(yè)已有相當(dāng)程度的發(fā)展.但是,歷次發(fā)掘均未能提供大地灣遺址作物栽培或農(nóng)業(yè)經(jīng)濟之前的人類經(jīng)濟生活狀況,無法了解舊石器時代晚期的采集狩獵經(jīng)濟是如何向農(nóng)業(yè)經(jīng)濟過渡的.2002年以來,我們在大地灣遺址周圍地區(qū)進行了多次野外考古調(diào)查,初步發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)了一批以石英打制技術(shù)制品為特征的舊石器時代晚期遺址,暫稱之為“莊浪-同心”石器群(距今3.2~1.8萬年),其中包括此前見諸報道的莊浪長尾溝和雙堡子遺址.2004年,我們在對大地灣遺址的試掘中發(fā)現(xiàn)了少量細(xì)石器技術(shù)制品.2006年大地灣遺址Dadiwan06探方的發(fā)掘揭示出石英打制技術(shù)制品、細(xì)石器技術(shù)制品和新石器陶器之間的前后相繼的密切聯(lián)系,在文化遺物上初步建立起這一地區(qū)從采集狩獵經(jīng)濟到早期旱作農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的基本過程.Dadiwan06探方位于大地灣遺址文物保護研究所院內(nèi),長3.0m,寬2.0m,深8.5m.發(fā)掘采用標(biāo)準(zhǔn)層法,每10cm為一水平層逐層向下清理,出土全部用孔徑為3.0mm×3.0mm的鐵篩進行篩選,系統(tǒng)收集文化遺物.根據(jù)遺物的分布,將探方劃分為7個單元,其中第0單元為不含遺物的生土層,1~6單元為6個文化層.Dadiwan06探方剖面為較典型的風(fēng)成黃土剖面與同一區(qū)域典型的塬堡黃土剖面黃土-古土壤序列可以對比.探方剖面由早期馬蘭黃土(L1L2)、間冰段古土壤(L1S1)、晚期馬蘭黃土(L1L1)和全新世古土壤(S0)組成(圖2).探方?jīng)]有挖穿馬蘭黃土,但據(jù)水文勘測報告1),大地灣遺址一期文化保護區(qū)黃土厚13.0m其下為沖積相粉細(xì)砂和含水層的河床相礫石沉積探方剖面地層(圖2)描述如下.全新世古土壤(S0):深0~1.85m,多見炭屑,有擾動.其中,頂部0.5m為現(xiàn)代人工堆積層;深0.5~0.8m為古土壤AB層,褐黑色,具團粒結(jié)構(gòu),包含陶片;深0.8~1.3m為古土壤B層,淡灰黑色,見灰白色CaCO3淀積,偶見小結(jié)核,深1.0m處發(fā)現(xiàn)仰韶早期房址.深1.3~1.85m為淺灰黑色,塊狀,成壤較其上強,見較多蟲孔和植物根孔,多蚯蚓糞便.其中,深1.5~1.7m有較多細(xì)石器和陶片.晚期馬蘭黃土(L1L1):深1.85~3.5m,均質(zhì),較粗,疏松,為典型馬蘭黃土,見裂隙和鼠洞.間冰段古土壤(L1S1):深3.5~7.1m,灰黑色,較堅硬、緊實,多見植物根孔和蟲孔,偶見炭屑.該層整體為一古土壤層,下部發(fā)育較好,在深4.5m和6.2m前后顏色變淺,成壤較弱,但很難再劃分下一級單元.古土壤上部界線逐步過渡到黃土層,而底部界線相對清晰.早期馬蘭黃土(L1L2):深7.1~8.5m,未見底,水文探井資料顯示,該層黃土可達(dá)深13.0m.深7.1~8.2m多見白色CaCO3淀積,并有3個鈣結(jié)核層,厚約5cm,結(jié)核直徑2~3cm.剖面底部有較弱成壤.2文化層間年齡14C測年樣品主要選用炭屑,樣品多采自探方四壁沒有鼠洞、裂隙和后期人類活動擾動的部位.少數(shù)樣品來自篩選過程中收集的較大塊炭屑.本文挑選出9個較大塊炭屑和一個動物骨頭樣品,進行加速器質(zhì)譜(AMS)14C測年.為驗證炭屑是否可能隨裂隙或鼠洞向下遷移,我們在深2.5m處采集了一個全有機質(zhì)常規(guī)14C測年樣品.14C測年結(jié)果小于2.6萬年的樣品使用OxCal4.0校正軟件中的IntCal04校正曲線校正,老于該年齡的樣品使用CalPal校正軟件中的CalPal-2007Hulu(葫蘆洞石筍年齡校正模式)曲線校正,文中報道的14C年齡均為日歷年(calBP).OSL測年樣品用PVC管在探方壁取樣,其預(yù)處理和測量按文獻描述的方法進行.在探方剖面上,使用BartingtonMS2磁化率儀在野外10cm間隔測量體積磁化率.環(huán)境樣品按10cm間隔(深3m以上)和5cm間隔(深3m以下)采樣.質(zhì)量磁化率按照Dearing描述的方法測量和計算.Dadiwan06剖面共獲得11個14C和6個OSL測年數(shù)據(jù),基本與文化層年齡和野外地層劃分吻合.上部地層曾觀察到有裂隙和許多動物洞穴和樹根擾動,在2.5m處采集的全有機質(zhì)14C年齡證明該深度的炭屑年齡確實偏輕,這一結(jié)果得到了OSL測年結(jié)果的支持(圖2).OSL年齡結(jié)果與黃土-古土壤序列(圖2)吻合.深7.0m處的OSL樣品位于L1S1和L1L2的界線處,距今6.3萬年的OSL年齡接近末次冰期間冰段的開始時間.探方剖面底部深8.0m處的OSL年齡為距今6.4萬年,說明已經(jīng)進入了末次冰期早期階段,與L1L2黃土地層吻合,文中取剖面底部年齡為距今6.5萬年.中國石筍的精確測年提供了末次冰期季風(fēng)強弱變化的可靠年齡框架,獲得了新的末次冰期內(nèi)間冰段和H事件的可靠標(biāo)尺,提出了中國間冰段(CIS)年齡模式.為了解決黃土地層14C和OSL測年誤差較大的問題,本文采用氣候事件對比來確定文化層的年齡.前人研究已經(jīng)證明,隴西黃土高原磁化率指標(biāo)能夠很好地記錄末次冰期內(nèi)的季風(fēng)氣候事件.結(jié)合絕對測年,對比葫蘆洞石筍氧同位素記錄(圖2(d))和探方Dadiwan06剖面的磁化率記錄(圖2(c))可以得知,Dadiwan06探方深4.55和6.2m前后的兩個磁化率低谷記錄了末次冰期間冰段中的H4和H5兩個弱季風(fēng)事件,對應(yīng)的石筍時標(biāo)年齡為3.9和4.8萬年.H6事件的結(jié)束時間即深海氧同位素MIS4/3間的界線年齡(石筍時標(biāo)為距今5.98萬年),對應(yīng)于Dadiwan06探方深7.0m處.從末次冰期間冰段到末次盛冰期存在一系列季風(fēng)衰弱事件,其界線可置于CIS2/3之間,石筍年齡為距今2.65萬年,對應(yīng)探方Dadiwan06剖面的深3.1m處,與野外觀測的L1S1古土壤結(jié)束時間和OSL測年結(jié)果基本一致.由于探方剖面上部3.0m受到人類活動擾動較多,因此文化層的年代用炭屑AMS14C測年結(jié)果并結(jié)合陶器類型來確定.最后,考古文化層界線年齡在剖面上部3.0m通過實際測年內(nèi)插,下部年齡根據(jù)氣候事件年齡內(nèi)插由此獲得了Dadiwan06探方6個文化層的年代區(qū)間(圖3):第1層(深7.1~5.1m,距今6.0~4.2萬年)、第2層(深5.1~3.9m,距今4.2~3.3萬年)、第3層(深3.9~2.7m,距今3.3~2.0萬年)、第4層(深2.7~1.9m,距今2.0~1.3萬年)、第5層(深1.9~0.9m,距今1.3~0.7萬年)、第6層(深0.9~0.5m,出土仰韶早期和晚期陶片,與其下大地灣一期文化層間的界線年齡可確定為距今7000a,該層頂部年齡因現(xiàn)代擾動無法確認(rèn)可根據(jù)仰韶晚期結(jié)束年齡將該層頂部年齡放到距今5000a).3石英打制技術(shù)制品探方Dadiwan06出土了大量陶片和石制品(圖3)陶片共發(fā)現(xiàn)2183件,主要集中于上部第5層和第6層,其中大部分無法鑒定,部分可鑒定陶片分屬于大地灣一、二和四期文化.另外,在第4層及其以下也發(fā)現(xiàn)了零星大地灣一期陶片,應(yīng)系自地層裂隙或鼠洞混入.石制品總計877件,分布于整個剖面(圖3).其中,經(jīng)過修整成型的石器非常少,石核也不多,主要為石片和碎片.石制品可以粗略分為兩大類,打制石片和碎片(圖4(a),(b))與細(xì)石器技術(shù)制品(圖4(c)4(d)).前者以河灘石英礫石為主要原料,打擊方法以砸擊為主,少量采用錘擊法.此類石英打制技術(shù)制品自探方底部7.1m處開始出現(xiàn),一直延續(xù)到探方頂部的第6層,約占石制品總數(shù)的64%.這批石制品與我們報道的“莊浪-同心”石器群(距今3.2~1.8萬年)性質(zhì)相同,都以石英打制技術(shù)制品為主.細(xì)石器技術(shù)制品在個體上明顯小于石英制品,主要以隱晶質(zhì)石料(如玉髓)制成,包括細(xì)石核、細(xì)石葉和碎屑等制品.該類石制品在第4層開始出現(xiàn),盛行于第5層,大約占石制品總數(shù)的32%.大地灣發(fā)現(xiàn)的細(xì)石器技術(shù)制品與其他地區(qū)發(fā)現(xiàn)的相比,個體極其微小細(xì)石核一般為船底形或卵圓形,均高10.6mm細(xì)石葉均長僅9.0mm,并且細(xì)石核周身布滿石片疤充分顯示出古人對隱晶質(zhì)原料的珍惜,可能暗示此種原料在當(dāng)?shù)氐南∪?石英打制技術(shù)制品和細(xì)石器技術(shù)制品在大地灣遺址不同層位數(shù)量比重上的變化應(yīng)該反映了大地灣遺址石制品打制技術(shù)的變化.大地灣一期(第5層)發(fā)現(xiàn)少量植物遺存,早期發(fā)掘中發(fā)現(xiàn)8粒炭化黍.近年在大地灣遺址開展的工作也只發(fā)現(xiàn)了很少的大地灣一期農(nóng)作物遺存,但是同位素研究顯示,大地灣一期人類全年食用C4類植物(可能大部分為谷類植物),暗示人類已經(jīng)開始有意識地栽培、收割和儲存這類植物.大地灣二期(仰韶早期,第6層),植物遺存非常豐富,發(fā)現(xiàn)大量黍和粟,并且其炭化籽粒尺寸都分別在現(xiàn)代馴化黍和粟粒尺寸的變化范圍內(nèi).人類和動物的骨骼同位素數(shù)據(jù)顯示,仰韶早期人類全年食用C4類植物(絕大部分是谷類植物).據(jù)推測在仰韶文化時期,粟可能逐漸代替了黍在大地灣人類生活中的重要地位,但是目前仍缺乏嚴(yán)格的統(tǒng)計學(xué)研究.在大地灣遺址開展植硅體和淀粉粒以及更多炭化植物遺存的研究,將有助于理解在農(nóng)業(yè)產(chǎn)生過程中植物資源對人類生活的意義.4細(xì)石器技術(shù)制品大地灣遺址石英打制技術(shù)制品從距今6.0萬年開始出現(xiàn),正是氣候濕潤的MIS3階段的開始時期.并且,在整個MIS3階段(第1~3層),石英打制技術(shù)制品是僅有的石制品,說明當(dāng)時的人類生活完全依賴于采集狩獵方式.研究顯示,當(dāng)時黃土高原西部和中國北方干旱區(qū)氣候濕潤,形成了許多巨大的古湖泊,據(jù)此可以推測當(dāng)時的植物和動物資源都相對豐富,即使完全依賴簡陋的石英石片或碎屑工具人們?nèi)阅苓^著較為穩(wěn)定的原始采集狩獵經(jīng)濟生活發(fā)掘結(jié)果顯示,大地灣遺址的石英打制技術(shù)制品一直延續(xù)用到仰韶晚期,證明此技術(shù)在當(dāng)?shù)貙嵱眯暂^強.其中第3層位于末次冰期間冰段到盛冰期的過渡階段,石制品數(shù)量急劇減少,可能間接反映了末次盛冰期氣候環(huán)境的惡化導(dǎo)致了人類食物匱乏、人口數(shù)量減少.大約稍晚于末次盛冰期,大地灣遺址出現(xiàn)了新的技術(shù)成分——細(xì)石器技術(shù),表明人類已進入先進采集狩獵經(jīng)濟階段.在更新世晚期,細(xì)石器技術(shù)在歐亞大陸北部和中國北方廣泛流行,盡管已有研究顯示歐亞大陸北部細(xì)石器技術(shù)在末次冰期間冰段就已經(jīng)存在,但是中國北方的細(xì)石器遺存多出現(xiàn)在末次盛冰期前后.山西的沁水下川、蒲縣薛關(guān)和吉縣柿子灘,河北陽原虎頭梁和于家溝遺址,寧夏鴿子山和靈武水洞溝12號地點等細(xì)石器遺址的年代多在晚更新世之末,同時在內(nèi)蒙、新疆等地還發(fā)現(xiàn)了大量沒有測年數(shù)據(jù)的分布于地表的細(xì)石器地點.由此可見,細(xì)石器技術(shù)在晚更新世之末的中國北方地區(qū)非常盛行,這說明在如此廣闊的地區(qū)內(nèi)細(xì)石器技術(shù)所需要的隱晶質(zhì)原料較為豐富,能夠滿足人類的需要.相比之下,大地灣的細(xì)石器技術(shù)制品不僅數(shù)量少,而且個體小.野外地質(zhì)考察發(fā)現(xiàn),大地灣及其周圍的六盤山地區(qū)缺乏諸如燧石和玉髓等隱晶質(zhì)石料,這或許是大地灣細(xì)石器技術(shù)制品為何如此小,甚至小于所有中國甚至東北亞以及北美的細(xì)石器技術(shù)制品的原因.由此,我們推測大地灣的優(yōu)質(zhì)細(xì)石器原料以及細(xì)石器技術(shù)可能來自北方的寧夏和內(nèi)蒙古地區(qū),伴隨著在極端干旱和寒冷事件(例如末次盛冰期,新仙女木事件和8200aBP干旱事件)中南遷的人群到來的.距今1.3萬年左右(第5層),細(xì)石器技術(shù)制品迅速增加,隨后大地灣一期陶片開始出現(xiàn),并且陶片數(shù)量逐步增加(圖3).第5層炭屑的AMS14C測年結(jié)果接近于距今8000a,與此前報道的大地灣一期的測年結(jié)果基本一致.炭化黍遺存和狗的骨骼同位素數(shù)據(jù)顯示,黍可能在此時已被馴化,但是大量的野生動物遺存顯示采集狩獵經(jīng)濟在大地灣一期人類的生活中仍占有重要地位.因此,我們推測大地灣遺址最早的農(nóng)作物馴化活動是由來自北部沙漠及其周圍地區(qū)的細(xì)石器技術(shù)人群所從事的.距今7000a以后(第6層),Dadiwan06探方出現(xiàn)了大量的仰韶早期和晚期的陶片,并且與大地灣一期陶片一起,陶片出土密度首次超過石制品出土密度,可能表明人類經(jīng)濟生活方式發(fā)生了較大變化.黍或粟遺存大量出現(xiàn),說明植物資源在人類生活中的作用不斷增強,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟日漸成為人類經(jīng)濟生活的主體.然而,細(xì)石器技術(shù)制品的迅速減少甚至消失暗示人類已逐步放棄這種因資源匱乏而略顯奢侈的石制品制作行為,開始因地制宜地選擇和適應(yīng)新的經(jīng)濟生活方式,而石英打制技術(shù)制品仍然為人類所使用.人骨和動物骨骼同位素研究表明,大量