青海喇家遺址的孢粉分析及古環(huán)境對生業(yè)方式的可能影響*

齊烏云

一、概況

喇家遺址因發(fā)現(xiàn)史前地震洪水的災(zāi)難現(xiàn)場而舉世聞名，喇家遺址位于青海省民和縣官亭鎮(zhèn)喇家村，地處黃河上游積石峽和寺溝峽之間的山間盆地（官亭盆地）。盆地東西延伸約12公里，南北狹窄約5公里，盆地被海拔2100米左右的山地所環(huán)繞，其巖性主要是紅色砂巖，山前發(fā)育有紅土和黃土組成的臺地。黃河自西向東從盆地流過，沿河發(fā)育有三級河流階地，遺址坐落在盆地內(nèi)黃河北岸黃河二級階地的前緣，高于河面約25米，距黃河水平距離約1公里，盆地內(nèi)黃河沖積平原的海拔約1800米。

在人類早期的狩獵、采集、捕撈經(jīng)濟(jì)時期，古人對環(huán)境的依賴程度非常高，而到了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時期，未發(fā)明水利設(shè)施之前，人類仍以靠天吃飯。因此，氣候變化一定程度上制約著人類的生產(chǎn)方式、經(jīng)濟(jì)形態(tài)及區(qū)域文化的發(fā)展。氣候變化在農(nóng)業(yè)考古研究中一直深受重視，尤其在季風(fēng)尾閭端的環(huán)境敏感地區(qū)，氣候?qū)?jīng)濟(jì)形態(tài)的影響更為突出，地處農(nóng)牧交錯帶的喇家遺址也不例外。

我國東南季風(fēng)的強(qiáng)弱變化，導(dǎo)致區(qū)域氣候相應(yīng)變化；隨著氣候變化，區(qū)域植物種類也隨之相應(yīng)變化；隨著植物種類的變化，當(dāng)時居民所利用的植物資源種類和數(shù)量也隨之變化。本文文中關(guān)于喇家遺址齊家文化時期的氣候、植被復(fù)原，主要依據(jù)遺址的孢粉分析。孢粉分析作為植物考古微體遺存研究的一種分析手段，也作為環(huán)境考古研究的重要研究技術(shù)，不僅揭示遺址使用時期的植被、氣候演化過程，而且為遺址周邊植物資源的復(fù)原、為本區(qū)史前文化人地關(guān)系研究提供了第一手資料。

青海喇家遺址考古現(xiàn)場

二、材料及研究方法

（一）孢粉樣品的采集

喇家遺址的孢粉分析只對齊家文化時期穩(wěn)定環(huán)境下堆積的沉積物進(jìn)行了孢粉分析。眾所周知，洪積層是在非穩(wěn)定條件下堆積而形成，喇家遺址的特大洪水，將老地層和新地層侵蝕并搬運，快速堆積成新老地層的混合體。地震倒塌堆積和地震砂管噴出物等，也屬非穩(wěn)定條件下的堆積物。依據(jù)遺址洪積層和地震倒塌沉積物的孢粉組合，很難準(zhǔn)確恢復(fù)齊家文化時期的植被、氣候環(huán)境。我們在喇家遺址F4房址北側(cè)壕溝下部水動力很弱的具有水平層理的齊家文化時期穩(wěn)定條件下堆積的淤土層中，自下而上采集了1號、2號、3號共3份孢粉分析樣品。

（二）孢粉分析方法

孢粉是無性生殖類植物的孢子和有性生殖類植物的花粉的合稱，是植物的繁殖器官。孢粉分析是研究植物孢子（苔蘚、蕨類植物的繁殖器官）和花粉（種子植物的繁殖器官）的分析手段。孢粉主要由原生質(zhì)、內(nèi)壁和外壁組成。由于組成孢粉外壁的孢粉素具有一定的抗酸堿特性，使得孢粉能夠在某些沉積中保存數(shù)億年之久。孢粉具有體積?。ㄒ话銥?0-100微米）、重量輕（不到10-9微克）和產(chǎn)量大的特點，易于被風(fēng)吹揚而散落地表。盡管有些植物的花粉可以傳播上千公里（如松粉），但絕大多數(shù)植物的花粉均散落在母體植株的附近地區(qū)，并混合在一起，這就使得孢粉組合具有綜合特征，基本能夠反映區(qū)域當(dāng)時植被的面貌、古氣候等古環(huán)境。孢粉外壁是孢粉分析研究的對象。不同植物種屬的孢粉粒，在大小、形狀、壁的結(jié)構(gòu)（如萌發(fā)孔、壁的分層和表面紋飾）方面，一般都有所不同。將樣品經(jīng)酸堿處理及重液浮選，在高倍生物顯微鏡下，根據(jù)孢粉形態(tài)特征，一般可以鑒定出植物種屬。一定的植物要求有一定的生態(tài)環(huán)境，根據(jù)分析樣品的孢粉組合特征，與采樣剖面的沉積過程、地貌部位以及土樣中孢粉的生產(chǎn)、搬運、堆積過程相結(jié)合進(jìn)行分析、綜合，可以揭示當(dāng)時的植被、氣候以及人們生業(yè)環(huán)境的真相。

喇家遺址3個送檢樣品的孢粉分析是在中國社會科學(xué)院考古研究所環(huán)境考古實驗室完成。用于處理的單個樣品重量為50g。樣品中加入鹽酸去除鈣質(zhì)，加入氫氟酸去除硅質(zhì)。為使孢粉更加富集，采用過篩法和重液浮選法去除雜質(zhì)。為了提高孢粉壁結(jié)構(gòu)的清晰度，加入1∶9的硫酸和醋酸酐混合液去除原生質(zhì)。孢粉薄片鑒定使用的顯微鏡倍數(shù)主要是200倍、400倍和800倍。從薄片中尋找孢粉時需要放大到200倍，找到的孢粉進(jìn)行種屬鑒定時需要放大到400倍和800倍。一般情況下，每個樣品鑒定需統(tǒng)計孢粉400粒以上，對于粒數(shù)不能達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)的樣品，盡量統(tǒng)計，直至樣品富集物耗盡。孢粉的顯微鏡鑒定類型包括喬木植物花粉、灌木及草本植物花粉、蕨類植物孢子。孢粉百分比計算以孢粉的總和為基數(shù)，統(tǒng)計出各種孢粉在總數(shù)中所占百分比的含量。

三、實驗結(jié)果

喇家遺址3個送檢樣品的孢粉分析，統(tǒng)計到262粒孢粉時，共鑒定出20個植物科屬的孢粉，其中喬木植物花粉有8種，灌木及草本植物花粉有9種，蕨類植物孢子有3種（見上頁表1）。喇家遺址壕溝剖面的孢粉含量并不高，可能與沉積物的粒度大小、人類活動、孢粉產(chǎn)量、搬運、堆積、保存環(huán)境等有一定的關(guān)系。

表1 青海喇家遺址孢粉統(tǒng)計表

四、初步結(jié)論與討論

（一）喇家遺址孢粉組合所反映的齊家文化時期的古植被與古氣候

上述孢粉統(tǒng)計表中各種植物的生態(tài)習(xí)性對喇家遺址當(dāng)年的環(huán)境復(fù)原，提供了不可或缺的參考資料，但僅僅依據(jù)單個植物種屬來恢復(fù)古環(huán)境，可靠性欠佳，孢粉學(xué)者們重視植物孢粉組合的變化來反映環(huán)境演變過程。

孢粉分析結(jié)果表明，喇家遺址壕溝探方下部淤土的孢粉含量偏低，每一樣品未能統(tǒng)計到100粒孢粉，但其孢粉組合似乎也能說明喇家遺址齊家文化時期的植被、氣候環(huán)境（見上頁表1）。

1.送檢的1號、2號樣品堆積時期的孢粉組合及其環(huán)境

在喇家遺址送檢的1號、2號樣品的孢粉組合中，喬木植物花粉占38.2%~40.0%，灌木及草本植物花粉占56.2%~56.5%，蕨類植物孢子占3.5%~5.6%。在喬木植物花粉中，針葉植物花粉占21.3~31.8%，落葉闊葉植物花粉占8.2%~16.9%，針葉樹種包括松、冷杉、鐵杉，落葉闊葉樹種包括樺、櫟、椴、榆、榿木等。灌木植物花粉包括榛、麻黃、薔薇科，草本植物花粉以蒿、藜、禾本、菊科為主，蕨類植物孢子有水龍骨、卷柏。在其孢粉組合中，針葉植物花粉含量超過了闊葉植物花粉含量，但若適當(dāng)減去遺址孢粉組合中遠(yuǎn)距離飄來的針葉植物花粉含量，考慮到松花粉產(chǎn)量大、隨風(fēng)飄 揚 遠(yuǎn) 等 特 征，遺 址 當(dāng) 時周圍的闊葉林面積可能已超過針葉林面積或兩者相差不大；但其灌木及草本植物花粉含量超過了喬木植物花粉含量，遺址當(dāng)時周邊可能發(fā)育了針葉林和闊葉林面積相差不大的森林草原植被。此外，該時期的闊葉植物花粉含量在整個剖面中呈現(xiàn)最高值，還出現(xiàn)了鐵杉屬花粉，當(dāng)時的氣候應(yīng)溫和偏濕。

2.送檢的3號樣品堆積時期的孢粉組合及其環(huán)境

在喇家遺址3號送檢的樣品的孢粉組合中：喬木植物花粉占64.8%，灌木及草本植物花粉占30.7%，蕨類植物孢子占4.5%。在喬木植物花粉中：針葉植物花粉占57.9%，落葉闊葉植物花粉占6.9%，針葉樹種包括松和冷杉，落葉闊葉樹種包括樺和櫟。灌木植物花粉包括榛、麻黃、薔薇科，草本植物花粉以蒿、藜、禾本、菊科為主，蕨類植物孢子有水龍骨。

在其孢粉組合中，針葉植物以松為主，闊葉植物以樺為主，針葉植物花粉含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了闊葉植物花粉含量，若適當(dāng)減去遺址孢粉組合中遠(yuǎn)距離飄來的針葉植物花粉含量，當(dāng)時遺址周圍的闊葉林面積也不太可能超過針葉林面積。送檢的3號樣品，當(dāng)年的堆積時期，在其森林草原植被中，以松為主的針葉植物花粉含量急劇增多，闊葉植物花粉含量明顯減少，冷杉花粉增多，鐵杉消失，樹種單調(diào)，喬木植物以松為主，降水量較前期有所減少，氣候明顯變冷變干。

綜上所述，對喇家遺址壕溝淤土剖面的孢粉分析結(jié)果表明，齊家文化時期喇家遺址周邊主要發(fā)育針闊混交林草原植被，但其剖面自下而上（從1號、2號到3號樣品）（從早到晚），存在針葉林面積擴(kuò)大、闊葉林面積縮小、冷杉增多，氣候由溫和偏濕向寒冷干燥方向發(fā)展的趨勢。這一變化與東亞季風(fēng)的強(qiáng)弱變化顯然關(guān)系密切。

（二）喇家遺址當(dāng)時周邊人類可利用的植物資源

喇家遺址當(dāng)時周邊生長的自然植被，為古人提供了植物資源。通過喇家遺址的孢粉分析發(fā)現(xiàn)遺址當(dāng)時附近分布有松屬、樺屬、櫟屬、栗屬、胡桃屬、榛屬、榆屬、麻黃屬、菊科、紫菀屬、藜科、薔薇科、禾本科等植物花粉，其中櫟屬、栗屬、胡桃屬、榛屬等植物的種子是可以吃的；榆樹的嫩果和幼葉可以食用，有文獻(xiàn)記載，在19世紀(jì)中期挪威大饑荒時，挪威農(nóng)民以水煮熟榆樹樹干來充饑；薔薇科中有很多果樹，如桃、李、杏、梅、蘋果、梨、枇杷等，推測當(dāng)時的人類獲取食物資源的方式中應(yīng)包括采集植物。喇家遺址的木炭分析表明，喇家遺址居民在日常生活中使用松木、櫟木和樺木，可能用松木制造葬具，在孢粉分析結(jié)果中：松占20.2%-51.1%，櫟占1.1%-3.4%，樺占4.7%-10.2%，可見遺址周邊生長的自然植被，為遺址先民提供了燃料、建筑材料、葬具、食物等植物資源。此外，在當(dāng)時遺址周邊還生長了一些藥用植物，如麻黃、傘形科、榆等，當(dāng)時人是否已了解這些藥用植物的功效不得而知；如果古人認(rèn)知有限不會利用，則遺址周邊的這些植物資源也發(fā)揮不出它的功能。在遺址附近的藥用植物中，麻黃屬在我國的應(yīng)用已有上千年的歷史，有解表、散寒、平喘、止咳、利水等功能和松弛平滑肌、收縮血管及中樞興奮等作用，可治風(fēng)寒感冒、風(fēng)寒咳嗽、氣喘、水腫及支氣管哮喘等?。粋阈慰圃谒幱梅矫嫒缰兴幉漠?dāng)歸、川芎、白芷、前胡、防風(fēng)、柴胡、獨活、藁本、明黨參、羌活、北沙參等，有些種類能夠治療冠心病、腫瘤、白斑病等；榆樹的果、樹皮和葉可入藥，如中醫(yī)藥材榆白皮是由榆樹干燥樹皮或根皮之韌皮部制成，有主治大小便不通，五淋腫滿、疥癬、癰腫和滑胎之作用。堅韌的榆樹皮可以制成繩索。此外，禾本科、藜科的不少種屬是主要的牧草飼料。薔薇科有些樹種是良好的觀賞植物，如繡線菊、薔薇、月季、海棠、梅花、櫻花和白鵑梅等，菊科、紫菀、薔薇科等植物分布在遺址內(nèi)外，給古人增添不少精神層面的觀賞色彩。

（三）氣候變化對喇家遺址先民生業(yè)方式的可能影響

自人類出現(xiàn)以來，氣候環(huán)境與人類活動之間始終存在著緊密聯(lián)系。以北京天壇祈年殿為例，當(dāng)時的皇帝每年在這里祈禱風(fēng)調(diào)雨順，可見水熱條件在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中的重要性。以現(xiàn)今人與氣候關(guān)系為例，聯(lián)合國“巴黎協(xié)定”體現(xiàn)了當(dāng)今世界對氣候變化趨暖帶來危險的重視，各國通過減少碳排放，試圖控制氣候變化升溫的幅度，以免全球變暖導(dǎo)致冰雪融化，引起海平面上升，吞食人類家園。在人類強(qiáng)大的改造能力面前，現(xiàn)今氣候變化升溫給人類依舊帶來了很多不利影響，何況遠(yuǎn)古時代，越是早期，人類越依賴自然。

青海喇家遺址-隅

喇家遺址由于地處東亞季風(fēng)邊緣，其氣候波動尤為敏感。氣候變化對史前喇家居民的生業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了一定的影響。喇家遺址孢粉分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時植被以森林草原植被為主，適宜發(fā)展草原畜牧業(yè)，但喇家先民仍未改變以小米為生的生業(yè)活動。喇家遺址出土人骨的碳/氮同位素分析結(jié)果顯示，喇家先民以粟黍為其主食，并輔以一定比例的肉類，體現(xiàn)出旱作農(nóng)業(yè)區(qū)的食物特征。據(jù)前人研究，馬家窯文化到齊家文化早中期階段，當(dāng)時人們的經(jīng)濟(jì)形態(tài)以粟黍旱作農(nóng)業(yè)和以家 豬 為 主 的 家 畜 飼 養(yǎng) 方 式 為 主，在其墓葬中常見隨葬豬下頜骨的現(xiàn)象，但到了齊家文化晚期階段墓葬中豬下頜骨有所減少，并開始出現(xiàn)隨葬羊骨的情況。喇家 遺址偏晚階段的氣候變化，可能導(dǎo)致在兼有牧業(yè)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中牧業(yè)成分繼續(xù)增多。氣候變冷變干，導(dǎo)致河流下切加深、地下水位下降、河流階地面干旱少雨，以粟黍為主的旱作農(nóng)作物產(chǎn)量降低，古人為了解決溫飽問題，不得不另想補救措施。氣候、地貌、水文、植被等自然因素是喇家遺址先民生業(yè)經(jīng)濟(jì)形態(tài)轉(zhuǎn)變的主要原因之一；但如果當(dāng)時沒有歐亞大陸史前東西文化的交流、傳播和遷徙活動，喇家先民的生業(yè)可能會更多地選擇以狩獵、采集、捕撈作為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的補充，因此，喇家遺址齊家文化選擇的農(nóng)牧混合模式是氣候變化和文化交流共同作用的結(jié)果。

應(yīng)當(dāng)指出的是，喇家遺址史前地震和洪水，造成遺址內(nèi)形成大量倒塌堆積和快速堆積等非正常堆積的地貌，不便采集遺址內(nèi)大量孢粉樣品，因此，本文孢粉樣品較少，有待于今后通過遺址內(nèi)外送檢樣品的對比分析，提高其環(huán)境復(fù)原的可靠性，以便正確認(rèn)識自然環(huán)境對考古文化發(fā)展過程的影響。

鳴謝：在野外考察和采樣過程中，筆者得到了葉茂林、任曉燕、王國道、張小虎、蔡林海、肖永明、何克洲等同志的大力支持和熱情幫助，謹(jǐn)在此一并表示衷心感謝！