稳定同位素视角下小麦对汉代以前黄河流域先民主食结构的影响

作  者:

作者简介:
侯亮亮(1983- ),男,山西大学考古文博学院教授,研究方向为科技考古和稳定同位素生物考古;贺霞霞(1998- ),女,山西大学生命科学学院硕士研究生,研究方向食品科学;张国华(1984- ),女,山西大学生命科学学院教授,研究方向为传统发酵食品微生物群落合成机制及菌种互作关系(山西 太原 030006)。

原文出处:
中国农史

内容提要:

小麦何时成为我国先民主食结构的重要组成日益成为学术界广泛关注的重要课题。在植物考古和历史文献证据的基础上,本文对黄河流域小麦传入的关键时段——新石器时代晚期至两汉时期——人骨的C、N稳定同位素数据进行了综合分析,初步勾勒出小麦在具体时空范围内对先民食物结构的影响。结果显示,距今4000年至3800年前后,小麦开始对河西走廊地区先民食物结构产生冲击。距今3600年前后,小麦开始对甘肃、河湟及其毗邻地区先民的主食结构产生影响。然而,东周至两汉时期,小麦才对黄河中游地区先民的主食结构产生影响。具体而言,西汉至东汉时期,小麦开始对关中地区先民的主食结构产生明显影响。东周至两汉时期,小麦在今山西和今河南地区先民主食结构中的比重明显上升,显然,本时期是小麦推广的关键时期。这可能与冬小麦和石转磨等的出现及利农政策和人口的飞速增长等因素相关。然而,今内蒙古中南部地区和今山东地区的相关情况还有待进一步研究。未来如何精准判断小麦在先民主食结构中的比重,可能依然是研究中的重点和难点。


期刊代号:F7
分类名称:经济史
复印期号:2025 年 01 期

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  一、研究背景

  黄河流域是小麦的重要产地,也是面食(以小麦粉加工的食物)的重要起源地和传播区。近年来,小麦何时在黄河流域开始种植和推广,并何时走进先民的食谱,何时改变先民的主食结构,日益成为相关研究的重要课题。

  目前,考古及文献视角下探索外来农作物小麦在中国出现、利用和发展的历程,已经取得了丰硕的成果。植物考古证据显示,至迟在距今5200年前后,普通小麦(Triticum aestivum)开始在中国新疆北部阿尔泰地区的通天洞遗址出现①。其后,小麦遗存开始零星在黄河流域出现,但相关年代均集中在距今4000-3200年的范围内②。进入历史时期,不仅小麦的实物遗存被大量发现,而且还发现了专门加工小麦的工具③。特别值得一提的是,从东周开始,石转磨被发明④。它可以将小麦粒加工为面粉,促使更多可口面食出现⑤。同时,东周时期的历史文献也开始反复强调小麦的重要性。如《左传·成公十八年》载,“周子有兄而无慧,不能辨菽麦,故不可立”⑥;又如《礼记·月令》载,“仲秋之月……乃劝种麦,毋或失时;其有失时,行罪无疑”⑦。

  显然,新石器时代晚期至东周时期可能是小麦被引入、重视和推广的关键时期,也是小麦逐渐改变粟黍农业格局的重要时期。因此,梳理和分析该时间段内小麦对先民主食结构的影响,可以揭示小麦推广的重要线索。然而,小麦何时开始改变黄河流域先民的主食结构,特别是麦类食物在先民食物结构中的比重等问题,却依然无法得到有效的解决。

  随着现代科学技术的发展,骨骼日益成为还原先民主食结构的宝贵研究材料。20世纪70年代末,据“人如其食(you are what you eat)”的原理,生物考古学家发现人骨中的C、N稳定同位素比值能够直接真实地反映古人生前的主食结构⑧。目前,C、N稳定同位素分析不断完善,已经成为重建先民食物结构最常规的方法之一⑨。随着黄河流域不同时期人骨稳定同位素数据的积累和丰富,稳定同位素视角下该地区先民食物结构的轮廓日益清晰。本文拟以黄河流域汉代以前多个遗址先民的C、N稳定同位素数据为基础,重建不同时空框架下麦类对先民食物结构和生业经济的影响,勾勒出小麦在先民主食结构中的时空特征和演变规律,并展望相关工作未来的方向。

  二、C、N稳定同位素分析原理

  据光合作用途径的不同,陆生绿色植物基本可分三类,即C[,3]植物、C[,4]植物和CAM类植物⑩。其中,C[,3]植物和C[,4]植物与古代先民的生产和生活密切相关。C[,3]植物,如稻、麦、豆类及大部分树木和一些草类等,具有低的δ[.13]C值,均值为-26.5‰;而C[,4]类植物,如粟、黍、玉米、甘蔗和一些草类等,其δ[.13]C值通常较高,均值为-12.5‰(11)。当植物被动物所食,这种差异将贯穿在整个食物链。相关研究显示(12),食物向生物体骨胶原的转变过程中,δ[.13]C值将富集5‰,以100%的C[,3]类植物或以100%的C[,4]类植物为食的生物体,其骨胶原δ[.13]C值分别提高至-21.5‰和-7.5‰。与C同位素主要反映食物的种类相比,δ[.15]N值在营养级间传递时存在明显的富集,营养级每上升一级,生物体骨胶原的δ[.15]N值将富集3‰~5‰(13),这被用来确定肉食消费的情况和动物在食物链中的地位。研究显示(14),大部分植物的N含量较低,对先民骨胶原中的N贡献较少;但动物类食物的N含量较高,即使先民消费的比例不大,也会成为先民整个骨胶原中N的主要来源。一般认为,豆科植物(C[,3]类植物)的δ[.15]N值为0‰~1‰,非豆科植物的δ[.15]N值为3‰左右,植食类动物的δ[.15]N值为3‰~7‰,杂食类动物的δ[.15]N值为7‰~9‰,肉食动物的δ[.15]N值一般高于9‰(15)。因此,分析先民骨胶原中的C和N稳定同位素值,可还原先民食物来源的类型和肉食资源的含量。

  在中国古代北方地区,野生植被大部分为C[,3]类植物,而先民栽培和种植的粟黍则为C[,4]类植物(16)。因此,先民和家畜长期大量食用粟黍及其副产品时,其骨胶原中的δ[.13]C值就会相对较高。研究显示(17),在几乎整个新石器时代,先民骨胶原中较高的δ[.13]C值成为指示粟黍被大量食用和发达粟黍农业的标志。新石器时代晚期,随着小麦东传,小麦逐渐被我国先民食用,导致他们的δ[.13]C值出现下降的趋势(18)。结合植物考古和古文献的记载及C、N稳定同位素分析的原理,认为C[,3]类食物主要来源于小麦。具体而言,两汉以前我国北方的粮食作物主要是粟、黍、麦、稻、豆、麻等(19)。其中,水稻(C[,3]类植物)在北方地区的种植十分有限,且被认为是一种奢侈品,不太可能被先民大量食用;豆科等C[,3]类植物的δ[.15]N值大约等于0%,几乎不会对先民的δ[.15]N值产生相应的影响,但本文大部分先民的δ[.15]N值都相对较高,因此豆类植物也没有被先民大量食用;麻等经济作物或油料作物对先民食物结构的贡献也极其有限(20)。然而,新石器时代晚期牛和羊被传播到中国境内,成为先民重要的肉食来源之一(21)。牛和羊(尤其是羊)主要在野外放养,表现出C[,3]/C[,4]食物混合的特征(22)。因此,当先民呈现出较高δ[.15]N值和较低的δ[.13]C值时,特别是δ[.15]N值大于12‰的群体,基本可以认定他们可能主要从事游牧或畜牧经济,这与小麦等的消费关系不大(23)。

  鉴于此,本文系统收集黄河流域汉代以前已发表的先民稳定同位素数据。为防止数据偏差,文中讨论仅涉及先民δ[.13]C值和δ[.15]N值,数据量大于等于3组的个体。同时,依据先民的δ[.13]C值及植物考古的研究成果,参考先民的δ[.15]N值(小于12‰),判断小麦对先民食物结构的影响。

  三、黄河流域先民稳定同位素研究

  结合目前先民C、N稳定同位素数据的分布情况,本文将黄河流域划分为7个区域,即河西走廊、河湟及其毗邻地区、今陕西、今内蒙古中南部地区、今山西、今河南和今山东来分别进行讨论,尝试揭示小麦对各个地区先民主食结构的影响。

  (一)河西走廊

  由表1和图1可见,距今4000年左右的五坝、磨咀子和西城驿遗址先民的稳定同位素值呈现完全的C[,4]信号,说明先民主要以C[,4]食物为主,进一步说明先民主要以中国北方传统的粟黍食物为食。

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