湖北京山縣二里頭文化炭化碎塊調(diào)查與初步研究

湖北京山縣二里頭文化炭化碎塊調(diào)查與初步研究

二里頭遺址位于洛陽平原東側(cè)，西距洛陽古城遺址約5公里，隋唐洛陽遺址約17公里。東北6公里處的尹世嬌廣場。北依山,南望中岳,東有成皋轘轅之險(xiǎn),西有降谷崤函之固,前臨伊洛,后據(jù)黃河,依山傍水,水足土厚,具有理想的建都環(huán)境。二里頭遺址得名于河南省偃師市翟鎮(zhèn)二里頭村,遺址的中心在該村村南。二里頭的地勢,其東南和南面有斷崖,崖下即是洛河故道,東、北兩面呈緩坡狀,高度逐漸減小,西邊連接高地。遺址的海拔高度一般為119米～121米。二里頭遺址是著名的青銅時(shí)代都城遺址,遺址的主要文化遺存屬二里頭文化,時(shí)代距今3800年～3500年。結(jié)合考古發(fā)掘,我們于2001年、2002年和2003年采集了出土的木炭樣本。目的是利用炭化碎塊的構(gòu)造做關(guān)于植物種屬的鑒定,恢復(fù)遺址周圍的古植被;利用其中植物生態(tài)習(xí)性重建當(dāng)時(shí)的生態(tài)氣候;推測當(dāng)時(shí)人類對(duì)木材的利用,有助于對(duì)不同文化時(shí)期人地關(guān)系的理解。遺址所在地區(qū)屬于暖溫帶落葉闊葉林地帶的暖溫帶北部落葉櫟林亞地帶,氣候具有暖溫帶的特點(diǎn)。本區(qū)域內(nèi)的地帶性土壤是褐色土和棕色森林土。組成本區(qū)域植被的建群種頗為豐富,森林植被的建群種以松科的松屬和殼斗科的櫟屬的種類為主。組成針葉林的另一樹種為側(cè)柏屬的側(cè)柏,在某些情況下可以成為建群種,并廣泛地分布于各處。落葉闊葉林最主要的建群種為幾種櫟屬植物,它們存在于不同的地方。一、關(guān)于碳化合物起源的微結(jié)構(gòu)觀察(一)體鏡觀察和鑒定將采集的木炭樣本經(jīng)室內(nèi)加工,做橫向、徑向和弦向三個(gè)方向切片,先在體式顯微鏡下觀察,記載木材特征并進(jìn)行樹種的鑒定,根據(jù)《中國木材志》專著得出結(jié)論;然后將木炭樣本粘在鋁質(zhì)樣品臺(tái)上,樣品表面鍍金,在日立S-530掃描電子顯微鏡下進(jìn)行拍照。(二)結(jié)構(gòu)的觀察和射線組織對(duì)23份樣本中木炭碎塊進(jìn)行分析和鑒定,這些木炭分別屬于7個(gè)樹種,即槲櫟、麻櫟、麻櫟屬的一個(gè)種、側(cè)柏、硬木松、樸樹和另一種闊葉樹。(表1)1.槲櫟圖一為木炭的橫切面,生長輪甚明顯,環(huán)孔材,早材管孔略大至甚大,在肉眼下明顯,連續(xù)排列成早材帶,早材帶通常寬1列管孔,早材至晚材急變,晚材管孔甚小至略小,火焰狀徑列,寬多列管孔。圖二為木炭的徑切面,單穿孔,射線-導(dǎo)管間紋孔式為刻痕狀,少數(shù)類似管間紋孔式。圖三為木炭的弦切面,木射線非疊生,窄木射線通常單列,寬木射線(全為復(fù)合射線)最寬處寬至許多細(xì)胞,被許多窄木射線分割,射線組織為同形單列及多列。2.麻櫟圖四為木炭的橫切面,生長輪明顯,環(huán)孔材,早材管孔略大,在肉眼下明顯,連續(xù)排列成早材帶,早材帶1列管孔,早材至晚材急變,晚材管孔在顯微鏡下才能看見,軸向薄壁組織量多,離管帶狀。圖五為木炭的徑切面,單穿孔,射線-導(dǎo)管間紋孔式為刻痕狀。圖六為木炭的弦切面,木射線非疊生,窄木射線通常單列,寬木射線最寬處至許多細(xì)胞。3.側(cè)柏圖七為木炭的橫切面,生長輪明顯,早材帶占全生長輪寬度的絕大部分,晚材帶極窄,早材至晚材漸變,木射線細(xì),沒有樹脂道。圖八為木炭的徑切面,射線薄壁細(xì)胞與早材管胞間交叉場紋孔式為柏木型。圖九為木炭的弦切面,木射線單列,高多數(shù)1～28個(gè)細(xì)胞,多數(shù)2～15個(gè)細(xì)胞。4.樸樹圖十為木炭的橫切面,環(huán)孔材,生長輪明顯,早材管孔略大,在肉眼下明顯,連續(xù)排列成早材帶,寬2～5(通常2～3)管孔,侵填體可見,早材至晚材略急變。圖十一為木炭的徑切面,螺紋加厚出現(xiàn)在小導(dǎo)管上,單穿孔,射線導(dǎo)管間紋孔式類似管間紋孔式,射線組織異形Ⅱ型。圖十二為木炭的弦切面,有單列射線和多列射線,部分射線具有鞘細(xì)胞。5.麻櫟屬一個(gè)種圖十三為木炭的橫切面,生長輪明顯,環(huán)孔材,早材管孔略大,在肉眼下明顯,連續(xù)排列成早材帶,早材至晚材急變,晚材單管孔。圖十四為木炭的徑切面,單穿孔,同形射線。圖十五為木炭的弦切面,木射線非疊生,窄木射線通常單列,寬木射線最寬處至許多細(xì)胞。6.油松圖十六為木炭碎塊的橫切面,生長輪明顯,有樹脂道。圖十七為木炭碎塊的徑切面,射線薄壁細(xì)胞與早材管胞間交叉場紋孔式為窗格型,射線管胞內(nèi)壁具齒狀加厚。圖十八為木炭碎塊的弦切面,有單列射線和紡錘射線。7.闊葉樹圖十九為木炭的橫切面,散孔材,生長輪不明顯。圖二十為木炭的徑切面,梯形穿孔,射線組織異形。圖二十一為木炭的弦切面,多列射線寬至多個(gè)細(xì)胞。二、文化時(shí)期類型中主要的針葉樹種一般認(rèn)為分散的木炭是人類長期活動(dòng)的結(jié)果,可以用于地域性古生態(tài)重建。根據(jù)不同木本植物在不同位置(分散的地層中)出現(xiàn)的次數(shù)(不包括灰坑),統(tǒng)計(jì)其出現(xiàn)的概率(表2),從而反映遺址周圍植被的分布狀況。其中櫟木出現(xiàn)的概率最大為60%,包括槲櫟、麻櫟和麻櫟屬;其次是榆科的樸樹為15%;再次是針葉樹的側(cè)柏和油松,分別為10%;概率最小的是未鑒定的闊葉樹為5%。因此可以得出,距今3800年～3500年的二里頭遺址周圍分布有大量的闊葉樹櫟林、雜木林和少量的松柏針葉林。較大比例的櫟林和較少針葉樹的存在,說明當(dāng)時(shí)氣候還是較溫暖濕潤的。樸樹為熱帶氣候起源樹種,分布于較濕潤的條件下。麻櫟是喜光樹種,在濕潤、肥沃、深厚、排水良好的中性至微酸性沙壤土上生長迅速,在年平均氣溫10℃～16℃,年降水量500毫米～1500毫米的氣候條件下都能生長。雖然泛泛地說當(dāng)時(shí)氣候溫暖濕潤,但是具體到遺址中不同的文化時(shí)期可能也存在著溫濕度的差異。因?yàn)閺蔫b定的結(jié)果看到,不同的文化時(shí)期闊葉樹種與針葉樹種比例有明顯的不同。在二里頭文化一、二期之交,出現(xiàn)了槲櫟、麻櫟、麻櫟屬、樸樹4種闊葉樹,未發(fā)現(xiàn)針葉樹種,而且櫟木概率占到了81.8%。(表3)而在二里頭文化四期,雖然也發(fā)現(xiàn)了麻櫟、麻櫟屬、另一種闊葉樹和樸樹4種闊葉樹,但闊葉樹種和針葉樹種出現(xiàn)的比例為5:4。(表4)因此二里頭文化時(shí)期,前期的生態(tài)氣候好于后期。這一結(jié)論與二里頭遺址孢粉分析和考古發(fā)掘的結(jié)果相吻合。我們再分析出現(xiàn)的兩種針葉樹種。側(cè)柏林屬溫性針葉林,也是暖溫帶典型森林類型,是一種適應(yīng)性極強(qiáng)的陽性樹種,具有強(qiáng)度耐旱、耐貧瘠的特點(diǎn),在其他植物生長困難的立地條件下,仍能頑強(qiáng)地生活下來。油松也是喜光樹種,雖然具有耐干旱和耐貧瘠的特點(diǎn),但是,油松的天然分布與氣候條件有密切關(guān)系,濕潤狀況可能比溫度對(duì)油松的分布范圍起著更大的限制作用。兩個(gè)樹種所占比例相同,所以不好確定干濕程度。值得一提的是,我們的取樣量還不夠多,還需要有沉積物的孢粉(孢子、花粉的簡稱)、粒度、微體古生物、化學(xué)元素、同位素分析、磁性參數(shù)、海平面的升降波動(dòng)、湖泊的擴(kuò)張與退縮、土壤類型的變化、以及動(dòng)植物群的遷移與變化等多方面的驗(yàn)證和完善。三、里頭文化有關(guān)自然炭的利用,可利用活性炭等針對(duì)性取樣取到的木炭,如灶坑、灰坑里的木炭是人類短期的活動(dòng)結(jié)果,反映了古代人類對(duì)植被的利用。在二里頭文化二期灰坑H84內(nèi),所有的木炭為麻櫟屬和麻櫟。在二里頭文化四期灰坑H79內(nèi),距坑口3.8米、4.2米和4.6米處取到的木炭都是麻櫟屬。櫟木材發(fā)熱量高,很適合作燃料12,因此,可以推斷,當(dāng)時(shí)人們用櫟木作燃料。四、前期的生態(tài)氣候通過對(duì)二里頭