曇石山文化時期種植農(nóng)業(yè)的發(fā)展及其影響*
——基于曇石山遺址的植硅體證據(jù)

吳 衛(wèi) 左昕昕 李福生 任 琳 林映君

一、引言

曇石山遺址位于福建省閩侯縣甘蔗街道曇石村西北部，地處閩江北岸，是一座相對獨立的低矮山丘，地理坐標(biāo) 為26°8′42.8"N，119°8′57.7"E（圖1）。以該遺址命名的曇石山文化，是新石器時代晚期福建沿海地區(qū)最重要的考古學(xué)文化，主要分布于閩江下游流域。相關(guān)研究顯示，在曇石山文化時期，福建沿海處于一個高海平面階段，福州盆地呈海灣形態(tài)，而曇石山遺址則是一個位于古閩江河口邊緣灘涂上的小島。

圖1 本文所論及的主要遺址地理位置

自1954年曇石山遺址被首次發(fā)現(xiàn)以來，至1996年，福建的考古研究者們先后對該遺址進(jìn)行了8次規(guī)模不等的考古發(fā)掘。由于在此期間相關(guān)的植物考古工作尚未介入，在較長的一個時期內(nèi)學(xué)界只能借助遺址出土的貝刀、貝鏟等工具，或是家豬骨骼遺存作為間接證據(jù)來推測在曇石山文化時期可能存在種植農(nóng)業(yè)。但對于種植作物的種類、規(guī)模，以及種植農(nóng)業(yè)在生業(yè)經(jīng)濟(jì)中的地位和影響均不得而知。

2004年和2009年，福建博物院聯(lián)合福建省曇石山遺址博物館先后對曇石山遺址進(jìn)行了第9次和第10次考古發(fā)掘。這兩次考古發(fā)掘的規(guī)模不大，總面積約313.5m，但仍然發(fā)現(xiàn)了包括灰坑、灰溝、壕溝、墓葬等多處曇石山文化時期的遺跡。特別值得一提的是，在2004年的發(fā)掘中，首次通過浮選法發(fā)現(xiàn)1粒半碳化水稻（圖2），為曇石山文化存在稻作農(nóng)業(yè)提供了實物證據(jù)；同時還通過采集木炭標(biāo)本進(jìn)行測年，首次比較精確地劃定了曇石山文化的年代框架為距今約4800—4300年（見次頁表1）。近年來在閩江下游流域的多個曇石山文化時期遺址，包括莊邊山遺址、白頭山遺址、黃岐嶼遺址、大坪頂遺址［等獲得的碳測年數(shù)據(jù)均在此年代框架內(nèi)。

表1 北京大學(xué)加速器質(zhì)譜(AMS)碳十四測試報告 （測定日期 2005-1）

圖2 曇石山遺址2004年出土碳化稻谷

除了上述兩次考古發(fā)掘活動，進(jìn)入21世紀(jì)以來，在閩江下游流域開展的考古調(diào)查活動中又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了6處曇石山文化時期的遺址，并對其中部分遺址進(jìn)行了考古發(fā)掘。雖然浮選法得到較為普遍的采用，但包括2009年曇石山遺址第10次發(fā)掘在內(nèi)，各遺址均未再發(fā)現(xiàn)碳化的作物遺存。究其原因很大程度上是由于福建境內(nèi)廣泛分布的紅黃土壤呈酸性，不利于有機(jī)物的保存。相較于浮選法面臨的困境，近10年來借助植硅體分析卻取得了比較顯著的進(jìn)展：2016年在閩侯縣莊邊山遺址的曇石山文化地層中發(fā)現(xiàn)了豐富的水稻植硅石遺存，不僅再次確證了水稻種植的存在，而且研究者還根據(jù)樣品中稻殼植硅體比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于莖、葉植硅體這一現(xiàn)象提出：當(dāng)時在水稻收獲后，有將稻谷集中進(jìn)行脫粒，繼而食用的行為。2019年在閩侯縣白頭山遺址的曇石山文化地層中不僅發(fā)現(xiàn)了較豐富的水稻植硅體，還發(fā)現(xiàn)了少量黍類的植硅體，首次揭示該時期閩江下游流域已出現(xiàn)了稻旱混作農(nóng)業(yè)。為進(jìn)一步了解種植農(nóng)業(yè)在該時期的發(fā)展水平以及傳播路徑等問題，需要對更多的該時期遺址展開植硅體樣本的收集和分析工作。本次我們便對福建省曇石山遺址博物館保存的2004年和2009年兩次考古發(fā)掘所采集的遺跡土壤標(biāo)本進(jìn)行了植硅石分析。

二、材料與方法

本次采用的4個樣本分別取自2004年發(fā)現(xiàn)的灰溝G103、灰坑04MTH144以及2009年發(fā)現(xiàn)的M149三個曇石山文化時期的遺跡，各遺跡的具體情況如下：

（一）灰溝G103，位于探方T34-1、35-1和T36-1、37-1之間，西段延伸部分未發(fā)掘，南沿被M145疊壓，東段被灰坑04MTH144打破（圖3）。出露部分平面為不規(guī)則長條形；溝底剖面呈圓凹形鍋底狀。開口在2B層下，打破生土。溝口距地表深145cm，被揭露的部分長85cm、寬95—160cm，溝口至溝底深50—65cm。

圖3 灰溝G103

（二）灰坑H144，位于探方T36-1、T37-1中部，平面近平行四邊形，上部斜壁，不規(guī)則；下部坑壁直而規(guī)整，平底（圖4）?？涌陂_在2B層下，打破G103。坑 口 距 地 表 深190cm、殘 長250cm、寬250cm，坑口至坑底深85cm。

圖4 灰坑H144

（三）墓葬M149位于探方T0607東北部，平面呈不規(guī)則長方形，東西向，方向242°，開口4層下，距地表100cm，打破生土（圖5）。墓葬長260cm、寬110—155cm。填土呈紅褐色，土質(zhì)致密，包含零星燒土粒、炭粒及少量細(xì)碎夾砂陶與泥質(zhì)陶片。人骨架頭骨及上肢骨已基本腐朽，僅殘留白色骨痕，下肢保存略好。隨葬陶器、石器、骨器共33件。兩個土樣分別取自兩件器物M149:18和M149:24內(nèi)。

圖5 墓葬M149

植硅體的提取參照傳統(tǒng)的濕式灰化法，具體方法如下：

每個樣品取3g土樣，用濃度為30%的過氧化氫（HO）水溶液去除有機(jī)質(zhì)，用濃度為10%的鹽酸（HCL）溶液去除碳酸鹽，最后用比重2.35的溴化鋅（ZnBr）重液浮選，將浮選出的植硅體用中性樹膠制片，上述實驗在福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院植硅體實驗室完成。植硅體的鑒定和分類參照王永吉和呂厚遠(yuǎn)、Piperno的研究成果。在Leica DM500生物顯微鏡下進(jìn)行觀測，統(tǒng)計和拍攝，每個樣品至少隨機(jī)統(tǒng)計500粒植硅體，計算各類型的百分比含量。

三、分析結(jié)果

曇石山遺址的樣品中植硅體含量豐富，共統(tǒng)計2000余粒植硅體，鑒定出21種植硅體類型，并繪制植硅體組合百分比圖譜（圖6）。常見的植硅體類型包括扇型、長方型、方型、平滑棒型、啞鈴型、尖型等。曇石山遺址不同文化單元的樣品植硅體組合顯示扇型和平滑棒型的植硅體占比較高，可鑒定的農(nóng)作物植硅體有水稻扇型植硅體、水稻雙峰型植硅體、水稻啞鈴型植硅體和黍稃殼η型植硅體（見次頁圖7），其中水稻特征型植硅體百分比含量相對較高，黍稃殼η型植硅體只有零星發(fā)現(xiàn)。在溝G103樣品和灰坑H144樣品中僅鑒定出水稻扇型植硅體，而墓葬填土樣品中，三種水稻特征型植硅體均有發(fā)現(xiàn)，且在M149:18樣品中發(fā)現(xiàn)1粒黍子稃殼植硅體。

圖6 曇石山遺址植硅體組合百分比圖

圖7 曇石山遺址常見的農(nóng)作物植硅體類型

四、幾點討論

在曇石山文化時期，福州盆地基本被海水淹沒，呈海灣狀態(tài)。白頭遺址和曇石山遺址在當(dāng)時均位于古福州灣西側(cè)的閩江河口地帶。繼2018年在白頭山遺址曇石山文化地層土樣中首次發(fā)現(xiàn)種植黍的植硅體證據(jù)后，本次又在曇石山遺址的同時期遺跡土樣中發(fā)現(xiàn)黍的植硅體。這一情況也反映了黍類作物的種植在曇石山文化時期不是個別或偶然的現(xiàn)象，而是很可能沿福州灣沿岸有所分布。

目前已知水稻和黍子在傳入閩江下游流域的過程中，不僅在時間上有先后，而且路線也很可能完全不同。水稻的傳入時間較早，目前多數(shù)觀點認(rèn)為是沿閩江水系自北向南傳入閩江下游流域。但2016年在閩侯大坪頂遺址發(fā)現(xiàn)了距今約7500年碳化水稻及夾炭陶遺存也提醒我們，另一種路線，即在新石器時代早期的上山文化-跨湖橋文化期間沿海岸線南下進(jìn)入閩江下游流域的可能性也應(yīng)該予以重視。位于浙江省臺州市臨海市的峙頭山遺址是目前已知上山文化在沿海分布的最南端，距福建已不足200千米，從而也為該推測進(jìn)一步提供了支持。關(guān)于黍的傳播路線，目前的考古學(xué)證據(jù)是傾向于支持其在距今約4800年左右經(jīng)由閩江水系自北向南進(jìn)入閩江下游流域，與先前存在的稻作農(nóng)業(yè)融合，形成了該區(qū)域最早的稻旱混作農(nóng)業(yè)。至于稻作和旱作農(nóng)業(yè)是沿怎樣的路徑繼續(xù)向東南亞和臺灣地區(qū)傳播，尤其是何時及何種路線傳入臺灣地區(qū)？目前尚難有結(jié)論。2017年臺灣地區(qū)的研究者宣布在西南部的南關(guān)里東遺址發(fā)現(xiàn)距今約5000年的稻作和旱作遺存。從公開發(fā)表的文獻(xiàn)來看，南關(guān)里東遺址僅有一個來自木炭的測年數(shù)據(jù)，對出土的大量水稻、黍或粟遺存未取樣測年，不免令人遺憾。因此要回答上述問題還需要今后在臺灣海峽沿海島嶼遺址展開考古工作來取得更多的證據(jù)。

曇石山文化時期稻旱混作農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)不僅反映出種植農(nóng)業(yè)的進(jìn)步，也可進(jìn)一步推論種植農(nóng)業(yè)在當(dāng)時生業(yè)經(jīng)濟(jì)中是比較受到重視的。結(jié)合目前已掌握的10處遺址，即：南平市境內(nèi)的寶峰山遺址；閩清縣境內(nèi)的南木墩遺址；閩侯縣境內(nèi)的大坪頂遺址、溪頭遺址、曇石山遺址、莊邊山遺址、白頭山遺址；福清市境內(nèi)的東張遺址；福州市晉安區(qū)的化工路遺址；連江縣境內(nèi)的黃岐嶼遺址的考古發(fā)掘情況及碳十四測年數(shù)據(jù)來看，曇石山文化進(jìn)入晚期后很可能是逐漸溯閩江而上進(jìn)入福建內(nèi)陸地區(qū)。另一個較顯著的證據(jù)則是分布于閩浙交界地區(qū)浦城縣和遂昌縣境內(nèi)的好川文化（距今約4200—3700年）的陶器保留了較多曇石山文化的特點。作為一個起初具有鮮明海洋文化特點的考古學(xué)文化，曇石山文化沒有選擇繼續(xù)走向海洋而是轉(zhuǎn)向內(nèi)陸，雖然其動因尚無定論，但農(nóng)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步是一個值得關(guān)注的重要因素。

五、結(jié)語

通過對曇石山遺址2004年和2009年發(fā)掘采集的土樣進(jìn)行詳細(xì)的植硅體分析，結(jié)果顯示在曇石山文化時期土壤樣本中水稻植硅體數(shù)量豐富。同時還發(fā)現(xiàn)零星的黍類植硅體。這一現(xiàn)象與白頭山遺址曇石山文化時期地層的植硅體分析結(jié)果基本一致。上述結(jié)果反映了稻旱混作在曇石山文化時期的閩江下游流域已得到一定規(guī)模的發(fā)展。同時也說明曇石山文化時期種植農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平要高于以往的估計。這不僅有助于了解福建地區(qū)在稻、黍類作物向臺灣地區(qū)、華南地區(qū)乃至東南亞地區(qū)傳播過程中的作用，也為了解曇石山文化后期的演變和去向提供了重要的線索。