现代水田微体植物遗存分析*

邱振威

一、引言

水田，在《辞海》中被解释为“周围有隆起的田埂，能蓄水的耕地”［1］，《现代汉语词典》中一般指“周围有隆起的田埂，能蓄水的耕地，多用来种植水稻”［2］（P1221），即从事 稻作农业生产的主要 场所，这也是狭义的水田范畴。古水田的发掘与研究，有助于复原稻作农业历史及其与古代社会发展的关系［3］。目前发现的中国境内新石器时代水田遗迹，分布地域涵盖长江中下游、淮河下游和黄河下游，时间跨度从距今8000年前到距今4000年前。尤以长江三角洲地区良渚文化时期的水田为代表，水田面积较大（施岙遗址古稻田总面积约90万平方米［4］），单块田块面积达到上千平方米（茅山遗址出土了近2000平方米的水田［5］（P31-39）），发展出河流、水沟、池塘、储水坑、水井等组成的灌溉系统。

有学者尝试对比古水田和现代水田的水稻土［6］有机化学组分，发现绰墩遗址水田遗迹S27堆积最上层（100-116cm）的土壤有机质浓度与太湖流域现代水田的 土壤有机质浓度［7］（P695-701）相当，但是较之其最下层堆积高约5倍［8］（P232-236）。我们曾对马家浜、崧泽和良渚文化时期的江苏昆山姜里［9］和朱墓村［10］（P57-67）遗址出土古水田开 展 了较为系统的植物遗存分析，重点从大植物、植硅体和孢粉等植物遗存的角度进行考察，尤其是设计了结合文化堆积的连续梯度取样与分析单元，对认识古水田的堆积形成过程、水田农耕生产方式（水田管理与水稻收割方式等）、水田生态景观等提供了较好的研究范例与讨论空间（如我们提出“轮休”制度、除草等田间管理措施、水稻收割方式的转变等在植硅体上应该有所反映）。华南地区现代野生稻生长地和水稻田的表土植硅体开展了专题分析［11］（Pe0141255），进一步证实水稻扇型植硅体鱼鳞状纹饰（大于等于9者的百分比）用于判断水稻驯化过程具有重要的指示意义［12］。

但是，我们对水田遗迹自身的判断、水田堆积的性质和形成过程、水田的发展演变等一系列问题的认识仍处于初步阶段。因此，萌生了对现代水田土壤（水稻土犁耕层）进行尝试性研究的想法，初步设定是对特定现代水田的耕作层进行微体植物遗存的提取与分析，寻找是否存在一定规律性。该案例与尝试或将有助于反思已经分析的一些古水田堆积［13］，并为今后的研究提供思路。

二、样品采集与实验分析

（一）样品采集

我们选取江苏无锡一处二十世纪末仍作为水田种植水稻的地点进行尝试分析，该地点系在进行杨家新石器时代遗址试掘工作过程中偶然发现。该水田堆积正处于现代绿化林表土和考古文化层之间，厚达46cm，很容易辨别并获取样品。为了与考古遗址出土的“水田”遗迹进行对比，我们设定的取样梯度是2cm，共计获取23个梯度单位样品（图1），其中耕作层14个，犁底层9个。

（二）植硅体提取与分析

植硅体类型主要包括：扇型、方型、长方型、平滑棒型、突起棒型、刺状棒型、尖型、帽型、长鞍型、短鞍型、哑铃型、水稻双峰型、木本型和导管等（见次页图2）。总体上，各梯度深度的植硅体基本均以扇型、平滑棒型、长鞍型和哑铃型为主。鉴定出的植物种类有水稻 (Oryza sativa)、芦苇(Phragmitesaustralis)、竹亚科(Bambusoideae)、早熟禾亚科(Pooideae)等。此外，还发现少量海绵骨针(sponge spicules)和硅藻(diatoms)。根据植硅体百分比和浓度图式，结合水田堆积的土质土色，将水田梯度堆积的水稻植硅体分两部分进行描述（见次页图3、4）。

犁底层：水稻扇型植硅体百分比平均约4.1%（2.8%-7.7%），平 均 浓 度 约14476个/克 干 样（6607-24777个/克干样）；水稻双峰型植硅体百分比平均约3.4%（0-6.6%），平均浓度约11695个/克干样（0-24777个/克干样）。

耕作层：水稻扇型植硅体百分比略有降低，平均约3.9%（1.6%-8.5%）；同时浓度趋于增加，平均约18259个/克干样（3717-44599个/克干样）。水稻双峰型植硅体百分比增加至平均约4.9%（0.7%-9.7%），浓度也大幅增加，平均约24416个/克干样（1239-56988个/克干样）。

（三）孢粉提取与分析

实验提取到的孢粉类型包括：裸子植物主要是松属(Pinus)；被子植物木本类型主要有栎属(Quercus)、栲属(Castanopsis)、枫香树属(Liquidambar)、榆属(Ulmus)、桤木属(Alnus)、榛属(Corylus)、鹅耳栎属(Carpinus)、桦木属(Betula)、桃金娘科(Myrtaceae)、壳斗科(Fagaceae)、胡桃属(Juglans)等；陆生草本和灌木类主要是陆生的禾本科(Poaceae)、 豆 科 (Fabaceae)、 蒿 属(Artemisia)、车 前 草 属(Plantago)、莎 草科 (Cyperaceaea)、 藜 科(Chenopodiaceae)、紫菀型菊科(Aster-type Asteraceae)、石竹科(Caryophyllaceae)、瑞香科(Thymelaeaceae)、 蓼 属(Polygonum)、毛茛属(Ranunculus)等，另有水生草本香蒲(Typha)和狐尾藻属(Myriophyllum)；蕨类孢子主要是水蕨属(Ceratopteris)、水龙骨科(Polypodiaceae)、凤尾蕨属(Pteris)和其他三缝孢(Triletes)、单缝孢(Monoletes)等（图5）。

总体上，该堆积中揭示的是栎属—栲属—水稻型禾本科—野生型禾本科的孢粉组合。陆生花粉总浓度平均为2618个/克干样（见次页图7）。孢粉组合（见次页图6）以陆生草本为主，其中禾本科平均百分比约59.9%（45.5%-71.6%）且总体较为稳定；犁底层有一定量的车前草属（平均约2.5%）、蒿属（平均约3.7%）和藜科（平均约4.0%）。乔木类以阔叶的栎属和栲属为主体，平均百分比分别11.9%（0-21.7%）和8.0%（0-50%）；另有少量针叶的松属（平均约2.9%）等。水生草本总浓度为824个/克干样，其主要为香蒲（平均约2.3%）。蕨类孢子总浓度为13621个/克干样，以三缝孢为主。下面对禾本科花粉分层做重点描述。

犁底层：陆生花粉总浓度平均为306个/克干样。水稻型花粉百分比平均约36.0%（13.3%-61.5%），平均浓度约132个/克干样（5-542个/克干样）；野生禾本科花粉百分比平均约17.3%（0-40%），平均浓度约49个/克干样（0-224个/克干样）。

耕作层：陆生花粉总浓度骤增，平均为4104个/克干样。水稻型花粉百分比大幅增加，平均含量约50.3%（41.8%-62.4%）；浓度骤增，达到平均约2133个/克干样（588-5051个/克干样）。野生禾本科花粉百分比有所减少，平均约13.8%（7.6%-62.4%）；浓度也有大幅增加，平均约546个/克干样（92-1477个/克干样）。

三、讨论

孢粉和植硅体分析表明，该采样点及其附近的地带性植被系以栎属和栲属为代表的常绿—落叶阔叶混交林，并混生有少量的枫香树属、榆属、桤木属、榛属、鹅耳栎属、桦木属、桃金娘科、胡桃属等。林缘开阔地除了人为栽培的大量水稻外，还生长一些野生的禾本科、竹亚科、早熟禾亚科、芦苇、藜科、蒿属、车前草属等陆生草本植物。河湖边缘、沼泽湿地等处生长一定量的水生香蒲属植物和少量狐尾藻属等漂浮植物。林下分布有一定量蕨类（如水蕨、凤尾蕨、水龙骨）孢子。以上通过孢粉和植硅体构建的植被景观，与采样点附近现在的植被分布具有很好地一致性，总体呈现温暖湿润的气候特点。虽然水田耕作层受到人为耕作的影响，但一定程度和尺度上仍可以用来构建地方性植被景观。这一点与考古遗址人为堆积及其附近自然沉积所揭示的相似地方性植被景观不谋而合［14］（P9306），区别只是已经存在历史的过去和即将成为历史的现在罢了。

在本次取样点46cm厚的水田堆积中，水稻扇型植硅体和水稻双峰型植硅体的百分比相对较低，但是浓度非常高且呈现出自下而上趋于增加的特点，与我们在马家浜文化时期姜里遗址 水 田 堆 积 中 观 察 到 的 现 象 基 本 一 致［15］（P374-386）。现代水田堆积中，水稻扇型植硅体除了两个堆积单元外，均达到了水田植硅体的判别标准（5000个水稻扇型植硅体/克干样）［16］，但是其浓度存在一定程度的波动，很可能是受到间歇性的轮作（种植它作物，如棉花、油菜等）和机械化的耕作造成土壤上下翻动相对剧烈的影响。这也在一定程度上也证实了我们对姜里遗址马家浜文化水田耕作方式的分析与判断［17］。

一般认为禾本科花粉具有低代表性［18］，因此现代水田堆积单元（特别是耕作层）中水稻型禾本科花粉较高的含量（平均超过50%）和浓度（高达5051个/克干样）应是水稻种植行为的直接反应。这与现代稻作区表土中禾本科花粉的含量特点［19］（P262-272），以及古水田堆积中水稻 型禾本科花粉的含量与浓度分布［20］（Pe86816）具有较好地协同性。

由上，通过植硅体与孢粉这两个指标的分析，可以判断现代水田取样点附近一度存在较为长期频繁的水稻种植活动。

四、问题与展望

对现代水田堆积的植硅体和孢粉分析，一方面从技术层面加深了对水稻扇型植硅体、双峰植硅体和水稻型花粉形态的认识，有助于对考古遗址文化堆积中提取到的可能与水稻相关的植硅体和花粉进行甄别和形态对比；另一方面，对于古水田的判定、研究以及稻作农业发展程度的评判也具有十分重要的意义。

以上主要是基于一处（无锡）现代水田（地点）的植硅体和孢粉分析得到的初步结论。为了验证其普适性和有效性，还需考虑同一水田不同采样点、区域不同地点、多个地区、不同性质（土壤性质、供水系统、种植强度等）的水田堆积，进行更加系统科学的比较研究，这也是今后工作的重点。同时，现代水稻种植的旱田系统情况如何、其与水田系统是否存在差别、土壤形态上能否进行有效区分等，也需要考虑。此外，还应考虑将现代野生稻居群生长地的自然沉积物纳入分析与比较研究范畴。

附记：本文分析的现代水田样品采集于2013年6月，系在笔者开展博士论文研究工作涉及一处马家浜文化遗址之时，为开展对比研究附带采集所得。感谢无锡市文化遗产保护和考古研究所刘宝山研究员、李一全研究员及无锡阖闾城遗址博物馆丁兰兰女士对本研究的支持，感谢中国科学院大学考古学与人类学系蒋洪恩教授、中国社会科学院考古研究所陈相龙博士在样品采集过程中的帮助。