昙石山文化时期种植农业的发展及其影响*——基于昙石山遗址的植硅体证据

吴 卫 左昕昕 李福生 任 琳 林映君

一、引言

昙石山遗址位于福建省闽侯县甘蔗街道昙石村西北部，地处闽江北岸，是一座相对独立的低矮山丘，地理坐标 为26°8′42.8"N，119°8′57.7"E（图1）。以该遗址命名的昙石山文化，是新石器时代晚期福建沿海地区最重要的考古学文化，主要分布于闽江下游流域。相关研究显示，在昙石山文化时期，福建沿海处于一个高海平面阶段，福州盆地呈海湾形态，而昙石山遗址则是一个位于古闽江河口边缘滩涂上的小岛。

图1 本文所论及的主要遗址地理位置

自1954年昙石山遗址被首次发现以来，至1996年，福建的考古研究者们先后对该遗址进行了8次规模不等的考古发掘。由于在此期间相关的植物考古工作尚未介入，在较长的一个时期内学界只能借助遗址出土的贝刀、贝铲等工具，或是家猪骨骼遗存作为间接证据来推测在昙石山文化时期可能存在种植农业。但对于种植作物的种类、规模，以及种植农业在生业经济中的地位和影响均不得而知。

2004年和2009年，福建博物院联合福建省昙石山遗址博物馆先后对昙石山遗址进行了第9次和第10次考古发掘。这两次考古发掘的规模不大，总面积约313.5m，但仍然发现了包括灰坑、灰沟、壕沟、墓葬等多处昙石山文化时期的遗迹。特别值得一提的是，在2004年的发掘中，首次通过浮选法发现1粒半碳化水稻（图2），为昙石山文化存在稻作农业提供了实物证据；同时还通过采集木炭标本进行测年，首次比较精确地划定了昙石山文化的年代框架为距今约4800—4300年（见次页表1）。近年来在闽江下游流域的多个昙石山文化时期遗址，包括庄边山遗址、白头山遗址、黄岐屿遗址、大坪顶遗址［等获得的碳测年数据均在此年代框架内。

表1 北京大学加速器质谱(AMS)碳十四测试报告 （测定日期 2005-1）

图2 昙石山遗址2004年出土碳化稻谷

除了上述两次考古发掘活动，进入21世纪以来，在闽江下游流域开展的考古调查活动中又陆续发现了6处昙石山文化时期的遗址，并对其中部分遗址进行了考古发掘。虽然浮选法得到较为普遍的采用，但包括2009年昙石山遗址第10次发掘在内，各遗址均未再发现碳化的作物遗存。究其原因很大程度上是由于福建境内广泛分布的红黄土壤呈酸性，不利于有机物的保存。相较于浮选法面临的困境，近10年来借助植硅体分析却取得了比较显著的进展：2016年在闽侯县庄边山遗址的昙石山文化地层中发现了丰富的水稻植硅石遗存，不仅再次确证了水稻种植的存在，而且研究者还根据样品中稻壳植硅体比例远远高于茎、叶植硅体这一现象提出：当时在水稻收获后，有将稻谷集中进行脱粒，继而食用的行为。2019年在闽侯县白头山遗址的昙石山文化地层中不仅发现了较丰富的水稻植硅体，还发现了少量黍类的植硅体，首次揭示该时期闽江下游流域已出现了稻旱混作农业。为进一步了解种植农业在该时期的发展水平以及传播路径等问题，需要对更多的该时期遗址展开植硅体样本的收集和分析工作。本次我们便对福建省昙石山遗址博物馆保存的2004年和2009年两次考古发掘所采集的遗迹土壤标本进行了植硅石分析。

二、材料与方法

本次采用的4个样本分别取自2004年发现的灰沟G103、灰坑04MTH144以及2009年发现的M149三个昙石山文化时期的遗迹，各遗迹的具体情况如下：

（一）灰沟G103，位于探方T34-1、35-1和T36-1、37-1之间，西段延伸部分未发掘，南沿被M145叠压，东段被灰坑04MTH144打破（图3）。出露部分平面为不规则长条形；沟底剖面呈圆凹形锅底状。开口在2B层下，打破生土。沟口距地表深145cm，被揭露的部分长85cm、宽95—160cm，沟口至沟底深50—65cm。

图3 灰沟G103

（二）灰坑H144，位于探方T36-1、T37-1中部，平面近平行四边形，上部斜壁，不规则；下部坑壁直而规整，平底（图4）。坑口开在2B层下，打破G103。坑 口 距 地 表 深190cm、残 长250cm、宽250cm，坑口至坑底深85cm。

图4 灰坑H144

（三）墓葬M149位于探方T0607东北部，平面呈不规则长方形，东西向，方向242°，开口4层下，距地表100cm，打破生土（图5）。墓葬长260cm、宽110—155cm。填土呈红褐色，土质致密，包含零星烧土粒、炭粒及少量细碎夹砂陶与泥质陶片。人骨架头骨及上肢骨已基本腐朽，仅残留白色骨痕，下肢保存略好。随葬陶器、石器、骨器共33件。两个土样分别取自两件器物M149:18和M149:24内。

图5 墓葬M149

植硅体的提取参照传统的湿式灰化法，具体方法如下：

每个样品取3g土样，用浓度为30%的过氧化氢（HO）水溶液去除有机质，用浓度为10%的盐酸（HCL）溶液去除碳酸盐，最后用比重2.35的溴化锌（ZnBr）重液浮选，将浮选出的植硅体用中性树胶制片，上述实验在福建师范大学地理科学学院植硅体实验室完成。植硅体的鉴定和分类参照王永吉和吕厚远、Piperno的研究成果。在Leica DM500生物显微镜下进行观测，统计和拍摄，每个样品至少随机统计500粒植硅体，计算各类型的百分比含量。

三、分析结果

昙石山遗址的样品中植硅体含量丰富，共统计2000余粒植硅体，鉴定出21种植硅体类型，并绘制植硅体组合百分比图谱（图6）。常见的植硅体类型包括扇型、长方型、方型、平滑棒型、哑铃型、尖型等。昙石山遗址不同文化单元的样品植硅体组合显示扇型和平滑棒型的植硅体占比较高，可鉴定的农作物植硅体有水稻扇型植硅体、水稻双峰型植硅体、水稻哑铃型植硅体和黍稃壳η型植硅体（见次页图7），其中水稻特征型植硅体百分比含量相对较高，黍稃壳η型植硅体只有零星发现。在沟G103样品和灰坑H144样品中仅鉴定出水稻扇型植硅体，而墓葬填土样品中，三种水稻特征型植硅体均有发现，且在M149:18样品中发现1粒黍子稃壳植硅体。

图6 昙石山遗址植硅体组合百分比图

图7 昙石山遗址常见的农作物植硅体类型

四、几点讨论

在昙石山文化时期，福州盆地基本被海水淹没，呈海湾状态。白头遗址和昙石山遗址在当时均位于古福州湾西侧的闽江河口地带。继2018年在白头山遗址昙石山文化地层土样中首次发现种植黍的植硅体证据后，本次又在昙石山遗址的同时期遗迹土样中发现黍的植硅体。这一情况也反映了黍类作物的种植在昙石山文化时期不是个别或偶然的现象，而是很可能沿福州湾沿岸有所分布。

目前已知水稻和黍子在传入闽江下游流域的过程中，不仅在时间上有先后，而且路线也很可能完全不同。水稻的传入时间较早，目前多数观点认为是沿闽江水系自北向南传入闽江下游流域。但2016年在闽侯大坪顶遗址发现了距今约7500年碳化水稻及夹炭陶遗存也提醒我们，另一种路线，即在新石器时代早期的上山文化-跨湖桥文化期间沿海岸线南下进入闽江下游流域的可能性也应该予以重视。位于浙江省台州市临海市的峙头山遗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，从而也为该推测进一步提供了支持。关于黍的传播路线，目前的考古学证据是倾向于支持其在距今约4800年左右经由闽江水系自北向南进入闽江下游流域，与先前存在的稻作农业融合，形成了该区域最早的稻旱混作农业。至于稻作和旱作农业是沿怎样的路径继续向东南亚和台湾地区传播，尤其是何时及何种路线传入台湾地区？目前尚难有结论。2017年台湾地区的研究者宣布在西南部的南关里东遗址发现距今约5000年的稻作和旱作遗存。从公开发表的文献来看，南关里东遗址仅有一个来自木炭的测年数据，对出土的大量水稻、黍或粟遗存未取样测年，不免令人遗憾。因此要回答上述问题还需要今后在台湾海峡沿海岛屿遗址展开考古工作来取得更多的证据。

昙石山文化时期稻旱混作农业的出现不仅反映出种植农业的进步，也可进一步推论种植农业在当时生业经济中是比较受到重视的。结合目前已掌握的10处遗址，即：南平市境内的宝峰山遗址；闽清县境内的南木墩遗址；闽侯县境内的大坪顶遗址、溪头遗址、昙石山遗址、庄边山遗址、白头山遗址；福清市境内的东张遗址；福州市晋安区的化工路遗址；连江县境内的黄岐屿遗址的考古发掘情况及碳十四测年数据来看，昙石山文化进入晚期后很可能是逐渐溯闽江而上进入福建内陆地区。另一个较显著的证据则是分布于闽浙交界地区浦城县和遂昌县境内的好川文化（距今约4200—3700年）的陶器保留了较多昙石山文化的特点。作为一个起初具有鲜明海洋文化特点的考古学文化，昙石山文化没有选择继续走向海洋而是转向内陆，虽然其动因尚无定论，但农业的发展和农业技术水平的进步是一个值得关注的重要因素。

五、结语

通过对昙石山遗址2004年和2009年发掘采集的土样进行详细的植硅体分析，结果显示在昙石山文化时期土壤样本中水稻植硅体数量丰富。同时还发现零星的黍类植硅体。这一现象与白头山遗址昙石山文化时期地层的植硅体分析结果基本一致。上述结果反映了稻旱混作在昙石山文化时期的闽江下游流域已得到一定规模的发展。同时也说明昙石山文化时期种植农业的发展水平要高于以往的估计。这不仅有助于了解福建地区在稻、黍类作物向台湾地区、华南地区乃至东南亚地区传播过程中的作用，也为了解昙石山文化后期的演变和去向提供了重要的线索。