中國(guó)新石器考古遺址濕地植物遺存與人類(lèi)生態(tài)環(huán)境

#中國(guó)新石器時(shí)代考古遺址濕地植物遺存與人類(lèi)生態(tài)環(huán)境—兼論馬家浜文化發(fā)展基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（批準(zhǔn)號(hào)：基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（批準(zhǔn)號(hào)：40771205,40601104）孔昭宸1劉長(zhǎng)江1張蕓通訊作者Email:通訊作者Email:zhangygl@中國(guó)科學(xué)院植物研究所北京100093中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所北京100101被稱(chēng)之地球之腎的濕地，是水域和陸地間過(guò)渡的生態(tài)系統(tǒng)，它不僅具有涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)河川徑流和在區(qū)域環(huán)境上的巨大生態(tài)功能，而且還因其賦存著豐富的生物、水資源和泥炭，使其濕地與自然景觀與人類(lèi)的生存環(huán)境有著密切地聯(lián)系。因此，無(wú)論是對(duì)濕地的現(xiàn)在、過(guò)去還是就其未來(lái)的研究都具有重要的理論和實(shí)際意義（陳宜瑜，1995；中國(guó)濕地植被編輯委員會(huì)，1999）。中國(guó)是濕地類(lèi)型多、面積大、分布廣的地區(qū)之一，既有由江河、湖海形成的自然濕地，又有以稻田、池塘為主的人工濕地。而中國(guó)的濕地植物不僅具有豐富的多樣性，而且還具有地域上分布的廣泛性和在歷史地理上的悠久性以及人類(lèi)對(duì)濕地植物應(yīng)用上的復(fù)雜性。因此，通過(guò)對(duì)濕地植物繁衍過(guò)程中所產(chǎn)生的果實(shí)、種子、球莖、塊莖、根莖、植株乃至孢粉、植硅體（呂厚遠(yuǎn)等，1999）、淀粉粒（Yangetal.,2009）等的研究，既可探討濕地植物的現(xiàn)在、過(guò)去及未來(lái)，亦可通過(guò)對(duì)沉積地層及考古遺址中植物遺存的研究和伴生資料的梳理，從而揭示出自然環(huán)境的變化及其對(duì)中國(guó)乃至世界古代文明進(jìn)程上的影響（孔昭宸等,2003；張樹(shù)仁,2009）。濕地植物與古代先民的食物結(jié)構(gòu)在考古遺址見(jiàn)到的濕地植物大多以炭化形式被保存在遺址中的器物、窖穴、灰坑、墓葬、圍溝、古河道乃至鄰近自然剖面中,其植物遺存主要是果實(shí)和種子,有稻、菱角、蓮、芡實(shí)、野大豆、稗子、眼子菜,瑩藺、碎米莎草、繁縷、盒子草、卷耳、筋骨草、龍葵、炸醬草、南赤腿、扁蓄、蘆葦、紫蘇和金魚(yú)藻。而在青藏高原的全新統(tǒng)自然剖面中見(jiàn)到大量菱角，在青海湖近代沉積物中見(jiàn)到川蔓藻（中國(guó)科學(xué)院蘭州分院和中國(guó)科學(xué)院西部資源環(huán)境研究中心,1994）,而頤和園昆明湖中見(jiàn)到小茨藻等（黃成彥等,1996）,無(wú)疑這些遺存對(duì)論述湖泊水質(zhì)環(huán)境變化起著重要作用。盡管濕地植物的植物體、葉莖等營(yíng)養(yǎng)器官和根莖、塊莖、鱗莖等也可能在考古遺址中保存,但有關(guān)中國(guó)的相關(guān)報(bào)道卻較少。在中國(guó)考古遺址中最具代表性的要屬地處長(zhǎng)江中游的湖南澧縣彭頭山文化期八十垱遺址,從聚落外圍的古河道內(nèi)浮選出的植物果實(shí)種子計(jì)有34科、44屬,共67種,除水稻外,沉水植物為眼子菜、浮葉植物菱和芡實(shí),濕生草本有野大豆、紫蘇、野薄荷、酸模、苔草、莎草、藨草、稗子、飄浮草、卷耳、蓼、天胡、草胡椒、反枝莧、牛膝、粟米草和龍葵等。位于淮河上游舞陽(yáng)賈湖濕地植物則有稻、菱角、野大豆、香蒲、蘆葦和水蕨孢子等植物遺存。位于黃河中游的三門(mén)峽澠池班村遺址裴李崗文化期計(jì)有野大豆、葎草、紫蘇和黃芪等濕生草本（孔昭宸等,2004）。桐鄉(xiāng)縣羅家角遺址的植物遺存中有稻米、葫蘆和蘆葦。大量稻米出自于第三和第四文化層,盡管絕大部分籽粒已無(wú)胚,但少數(shù)保存有穎、芒和護(hù)穎脫后的痕跡,從常用籽粒長(zhǎng)寬之比判別當(dāng)時(shí)已有粳和秈之別。杜乃秋和孔昭宸曾分析過(guò)T114探方第四層的孢粉樣,統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明禾本科植物孢粉占孢粉總數(shù)的97%,認(rèn)為這層禾本科植物花粉應(yīng)是當(dāng)時(shí)先民們?cè)耘噢r(nóng)作物水稻的花粉，由于在第三和第四層中找到大量炭化稻米，在第四、三層夾碳陶的胎壁中還見(jiàn)到夾雜大量稻殼碎片，因此宏觀和微觀植物遺存相互佐證，可判定當(dāng)時(shí)栽培的主要農(nóng)作物——水稻，應(yīng)是當(dāng)時(shí)先民經(jīng)濟(jì)生活中的主要飲食結(jié)構(gòu)。此外，還在第三層H13中找到葫蘆，在第四層H16中的上端見(jiàn)有蘆葦和蘆根（羅家角考古隊(duì)，1987）。經(jīng)過(guò)梳理，在中國(guó)考古遺址中記載的濕地植物有26屬種（劉長(zhǎng)江等，2008），它們是果實(shí)、種子，從而知道稻、菱角、芡實(shí)、蓮、野大豆等是先民食用的重要組成，而從八十垱、城頭山、舞陽(yáng)賈湖以及馬家浜文化期的遺址中豐富的濕生植物遺存有助于闡述先民們的生存環(huán)境及其影響。在自然環(huán)境變化的同時(shí)，古代先民亦注意到因地制宜地選擇對(duì)水熱因子適合的農(nóng)作物品種和采集野生可食的植物果實(shí)和種子，通過(guò)對(duì)這些植物遺存的研究無(wú)疑會(huì)有助于對(duì)不同文化期人類(lèi)生存環(huán)境的恢復(fù)。濕地植物孢粉和古環(huán)境恢復(fù)生命起源于水中，最古老的植物最初也生存于水中。因此濕地植物與水密不可分，并且與地球滄海桑田的變遷相關(guān)聯(lián)。而孢粉，因形體微小、形態(tài)各異、廣泛分布、易于保存的特點(diǎn)，從而有助于研究史前時(shí)期較廣范圍的區(qū)域性植被的植物組成，探討人類(lèi)經(jīng)濟(jì)和文化活動(dòng)及其與環(huán)境相關(guān)聯(lián)的有價(jià)值信息。同時(shí)亦可結(jié)合植硅體分析、淀粉粒資料以及炭屑鑒定和含量統(tǒng)計(jì)，從而成為恢復(fù)古代先民生存自然環(huán)境的重要依據(jù)。在中國(guó)全新世自然剖面和新石器考古遺址中報(bào)道的濕地植物孢粉計(jì)有種子植物20屬、蕨類(lèi)2屬、蘚類(lèi)2屬和藻類(lèi)7屬（圖1）。圖1中國(guó)北方晚更新世和全新世沉積物中的部分濕地植物的孢粉

圖版說(shuō)明1,2菱Trapasp.3,4香蒲Typhasp.5,6黑三棱Sparganiumsp.7,8眼子菜Potamogetonsp.9-11,31狐尾藻Myriophyllumsp.12,13轉(zhuǎn)板藻Mougeotiasp.14水綿Spirogyrasp.15-20雙星藻Zygnemasp.21環(huán)紋孢Concentrisystessp.22睡菜Menyanthestrifoliate23-26水蕨Ceratopteristhalictroides27荇菜Nymphoidessp.28莎草Cyperussp.29雙棘盤(pán)星藻Pediastrumduplex30短棘盤(pán)星藻Pediastrumboryanum頤和園昆明湖剖面鉆孔揭示的具有測(cè)年數(shù)據(jù)和歷史記載予以支持的較高時(shí)間分辨率的孢粉分析提出3500aBP以來(lái)具有時(shí)間序列的水生植物演替序列，認(rèn)為昆明湖是在自然水體基礎(chǔ)上形成的人工湖。3500aBP以前，缺少水生維管束植物孢粉及藻類(lèi)孢子，而到了約3500-3000aBP期間，昆明湖尚未形成自然湖體，2700-2500aBP，水生和沼生植物增加，水體向富營(yíng)養(yǎng)化水體發(fā)展，2300-1500aBP期間，水生沼生植物的種類(lèi)增加，并出現(xiàn)了漂浮水面的槐葉萍、浮水的蓮、沉水的眼子菜、挺水的黑三棱等水生維管束植物，同時(shí)還出現(xiàn)了較多的盤(pán)星藻、水綿，表明水體加深和湖面擴(kuò)大，在1500-240aBP，是湖區(qū)水生、沼生植物種類(lèi)最為豐富的時(shí)期，如沉水植物中有狐尾藻、眼子菜和荇菜，浮水植物有睡蓮和萍，并出現(xiàn)了有可能為人工栽培的蓮，挺水植物則有黑三棱、香蒲，綠藻中有轉(zhuǎn)板藻、雙星藻、水綿和鼓藻，這表明了從湖緣至湖心深處各水生植被帶的特征，進(jìn)而說(shuō)明是湖域擴(kuò)張的時(shí)期。1750-1966AD期間，昆明湖是在甕山泊的基礎(chǔ)上，開(kāi)拓為清代皇家的園林后，由于某些地區(qū)的疏浚擴(kuò)展，改變了甕山泊的天然湖泊屬性而成為人工湖。至1966年以來(lái)，由于當(dāng)時(shí)為解決昆明湖湖水源的不足，引密云水庫(kù)和官?gòu)d水庫(kù)的水入湖，湖中生長(zhǎng)有菱角、荇菜、蓮、槐葉萍、狐尾藻、眼子菜、香蒲等水生維管束植物和盤(pán)星藻、雙星藻、水綿等自養(yǎng)性的綠藻，但卻未見(jiàn)前一時(shí)期出現(xiàn)的黑三棱、轉(zhuǎn)板藻、鼓藻和萍（表1）（黃成彥等，1996）。在晉北的陽(yáng)高、渾源，冀北地區(qū)的圍場(chǎng)，遷安、盧龍等埋藏泥炭中取得的較高時(shí)間分辨率的孢粉分析資料，亦表明當(dāng)時(shí)曾分布著暖溫性的針闊葉混交林，反映當(dāng)時(shí)氣候溫暖，降水量增加,當(dāng)時(shí)華北地區(qū)河湖、沼澤縱橫，海面、湖面升高，水溫也較高，使得現(xiàn)生亞熱帶湖沼水體的水蕨曾一度擴(kuò)展到河北白洋淀、寧晉泊、渤海灣、甚至黃河中下游。也正因?yàn)楫?dāng)時(shí)所處較今優(yōu)越的自然環(huán)境，才有助于中原地區(qū)的早期仰韶文化、山東北辛文化至大汶口早期文化以及內(nèi)蒙古東部和沈陽(yáng)新樂(lè)趙寶溝文化的發(fā)展，使其聚落擴(kuò)大、增多（孔昭宸等，2004）。根據(jù)崧澤（王開(kāi)發(fā)等，1980）、圩墩（王開(kāi)發(fā)，1983）、草鞋山（王開(kāi)發(fā)等，1981）和青墩（南京博物院，1983）等遺址的孢粉資料分析，盡管常綠闊葉林的青岡櫟和栲屬花粉含量較多，并有闊葉的櫟、榆、桑和針葉的松等（林承坤，1977），然而孢粉均以草本植物為主，其中又以水生植物花粉占優(yōu)勢(shì)，見(jiàn)有眼子菜、黑三棱、香蒲、蓼和水鱉屬等，故反映遺址附近應(yīng)有湖沼等大面積水域，在江蘇吳江龍南遺址中，木本植物花粉雖占一定比例，但在5360±120aBP（"C年代）以后的文化層中常見(jiàn)眼子菜、狐尾藻等水生草本花粉，反映水域面積在此時(shí)是擴(kuò)張期（蕭家儀，1991）。表1頤和園昆明湖剖面3500年以來(lái)濕地植物演變序列（黃成彥等，1996）\孢粉帶帶I帶II帶III帶IV帶V帶VI種類(lèi)\(3500-3000a(3000-2300aBP)(2300-1500(1500-240aBP)(1750-1966AD)(1966-1990a)BP)aBP)菱角++荇菜+++蓮+++狐尾藻+++眼子菜++++萍+槐葉萍++++鼓藻++轉(zhuǎn)板藻++盤(pán)星藻++++雙星藻+++++水綿++++黑三棱++香蒲++++++環(huán)紋藻++++++水生植物序植物種類(lèi)單調(diào)植物種類(lèi)增加，但具有沉水浮水生植物最為豐富，尤其水生植物豐富，水生植物豐富列在2700和水、漂浮和挺在IV的頂布水生植物濃度并出現(xiàn)了可能為2800aBP缺少水水植物極高，但在1082~923aBP人工引種的蓮和生浮游藻類(lèi)水生植物缺失菱3長(zhǎng)江中下游馬家浜文化與自然環(huán)境（濕地）有著密切聯(lián)系被稱(chēng)之“馬家浜文化期”的時(shí)段相當(dāng)于仰韶文化早期（7000—6000aBP）,當(dāng)時(shí)正處于全新世大暖期的鼎盛階段，由于海面升高，夏季風(fēng)增強(qiáng)，穩(wěn)定溫暖潮濕的季風(fēng)氣候曾帶給長(zhǎng)江中下游乃至黃淮流域充沛的降水、因此湖沼濕地發(fā)育，植被空前繁盛（施雅風(fēng)等，1992）。如歸納長(zhǎng)江三角洲有關(guān)馬家浜文化期14C測(cè)年數(shù)據(jù)，參照考古地層學(xué)、器物類(lèi)型研究的相關(guān)成果，可大體得知馬家浜文化僅見(jiàn)于7000—6500aBP高海岸線(xiàn)以西的范圍，遺址集中分布于兩大區(qū)域，一個(gè)以無(wú)錫、蘇州、江陰、常熟為中心，另一個(gè)以嘉興和桐鄉(xiāng)為中心，分布于太湖以北和太湖東南的遺址主要分布在土墩型的地貌形態(tài)區(qū)，如江蘇常州圩墩遺址、溧陽(yáng)神墩遺址、宜興駱駝墩、無(wú)錫仙蠡墩、浙江平湖邱墩遺址，此類(lèi)遺址大多濱臨河流或湖泊，人工堆積為主，一般高出地面2?20m,文化地層比較連續(xù)。以嘉興和桐鄉(xiāng)為中心的遺址主要分布在太湖和杭嘉湖平原的南面，由于從杭州灣至太湖的西區(qū)存在一條規(guī)模較大的低洼帶，遺址大多淹沒(méi)在湖泊或泥沼中。如從羅家角、草鞋山和圩墩等遺址的14C測(cè)年看，隨著從南至北的時(shí)間遞減,馬家浜文化則是從南向北傳播（賀云翱,1987）。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，馬家浜文化遺址所在地區(qū)現(xiàn)代平均海拔高度為2?8m,最低點(diǎn)約1.4m,最高處約5m,馬家浜文化層大多埋于現(xiàn)代地表下，深度約2m。早期遺址多發(fā)現(xiàn)于杭嘉湖平原中，現(xiàn)代平均海拔2?3m的地層，而晚期的遺址主要分布在北部、東北部的低洼區(qū)（海拔＜2m）或湖塘邊緣區(qū)（海拔＞3m）。馬家浜文化中期只有余姚河姆渡遺址和嘉興馬家浜遺址有文化斷層,其他地區(qū)幾乎沒(méi)有,這兩個(gè)遺址分布于杭州灣兩岸,此時(shí)海岸線(xiàn)從余杭、湖州,經(jīng)過(guò)杭州到紹興。河姆渡遺址的文化斷層與姚江的泛濫有關(guān),而嘉興的馬家浜遺址正處于長(zhǎng)江岸線(xiàn)上,其文化斷層與長(zhǎng)江洪水泛濫有關(guān)。馬家浜文化晚期文化斷層主要集中分布在蘇州地區(qū)、東太湖一帶,無(wú)錫、嘉興、桐鄉(xiāng)、金壇、溧水和丹陽(yáng)等地零星分布。此時(shí)東太湖一帶地形低洼,處于陸緣沿海的海陸過(guò)渡地帶,為淡水沼澤地帶,暖期來(lái)臨,雨量增多,洪澇頻繁,洼地易積水成湖,陸地水影響較強(qiáng)。由此可見(jiàn),長(zhǎng)江三角洲地區(qū)馬家浜文化遺址的分布、文化的發(fā)展與生物的命脈之一——水資源息息相關(guān)（吳建民,1988）。在此時(shí)段單純依靠狩獵采集,已難以滿(mǎn)足人口日益增長(zhǎng)的需求。由于馬家浜諸多文化期遺址中都找到稻作遺存,甚至在馬家浜文化中晚期還找到稻田的證據(jù)（陳淳,2009）。因此栽培稻作農(nóng)業(yè)得到很快發(fā)展,而因馬家浜文化早期遺址中出現(xiàn)依水而生的麋鹿、水牛、龜、鱉、魚(yú)和蚌類(lèi)遺骸,在遺址的孢粉組合中出現(xiàn)占優(yōu)勢(shì)的稻、香蒲、黑三棱、眼子菜以及水蕨等,而在遺址中還找到豐富的菱角、芡實(shí)等水生植物果實(shí),以及在干欄式建筑物中找到鋪設(shè)在地面從遺址周?chē)钜兹〉玫闹?、蘆葦和香蒲等,因此從先民的居住遺存、食物結(jié)構(gòu)和地理環(huán)境分析,可以得知當(dāng)時(shí)稻、漁獵、動(dòng)物飼養(yǎng)和植物采集,已成為馬家浜文化期的先民們復(fù)合的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。因此,水資源不僅滋潤(rùn)著萬(wàn)物,而且也成為制約古文化發(fā)展、斷層和更迭的重要自然條件。當(dāng)然自進(jìn)入相當(dāng)仰韶文化晚期（崧澤和良渚文化）因受諸多環(huán)境事件的影響,再加之聚落城址擴(kuò)大和人類(lèi)群體的增加,從而加速人為砍林、墾草、濕地疏干和消亡,驅(qū)使人地關(guān)系的沖突和協(xié)調(diào),近而導(dǎo)致加速了長(zhǎng)江、淮河、黃河、遼河和珠江流域等生態(tài)環(huán)境變化以及栽培農(nóng)作物和飼養(yǎng)動(dòng)物物種的改變（施雅風(fēng)等,1992；孔昭宸等,1996）。參考文獻(xiàn)YangXY,YuJC,LuHYetal.2009.StarchgrainanalysisrevealsfunctionofgrindingstonetoolsatShangzhaisite,Beijing.SciChinaSerD-EarthSci52（8）:1164-1171陳淳.2009.馬家浜文化與稻作起源研究.嘉興市文物局、嘉興經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū).馬家浜文化國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編.50-60陳宜瑜.1995.中國(guó)濕地研究.長(zhǎng)春:吉林科學(xué)技術(shù)出版社賀云翱,1987.論馬家浜文化自南向北傳播.史前研究（1）.黃成彥,孔昭宸,浦慶余等.1996.頤和園昆明湖3500余年沉積物研究.北京:海洋出版社孔昭宸,劉長(zhǎng)江,楊振京.2004.中國(guó)西部全新世植物遺存及對(duì)歷史植被和環(huán)境變化的探討.劉東生主編.西北地區(qū)自然環(huán)境演變及其發(fā)展趨勢(shì).北京:科學(xué)出版社,191-224孔昭宸,劉長(zhǎng)江,張居中.1996.河南舞陽(yáng)賈湖遺址八千年前水稻遺存的發(fā)現(xiàn)及其在環(huán)境考古學(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