作者：董惟妙 安成邦
（兰州大学西部环境教育部重点实验室）
骼稳定同位素测定技术是基于人和动物所消耗的水和食物会在身体组织中留下独有的印记原则而发展起来的。实验结果表明，身体组织会真实记录所摄入食物的同位素组成，“我即我食”[1]。身体组织稳定同位素组成可以指示个体生前所消耗的饮用水、食物类型以及居留地信息。人和动物骨骼胶原质的稳定碳同位素信息可以反映其生前一段时间（8～25年）饮食中C3、C4植物的摄入比例。[2]稳定氮同位素信息反映的是其食物中动物性蛋白的摄入情况，在阶级社会中，可以一定程度上指示个体在居住群落中的阶级地位。通过对一定地域范围内不同时间段居民的连续采样可获知不同时期饮食的特点以及该时段内居民饮食结构所发生的变化。常见的粮食作物中，粟、黍、玉米等属于C4类植物，其δ13C的平均值约为-12.5‰，而稻、大麦、小麦等则属于C3类植物，其δ13C平均值约为-26.5‰。[3]C3类作物作为新的食物引入固有的以C4类植物为食的人群中会导致该人群的δ13C值发生明显的变化，反之亦然。而δ15C值在食物链中随营养级的升高会产生3‰～5‰的富集[4]，即生物链中营养级每升高一级，δ15C较上一级高3‰～5‰。通过测定人骨的δ15C值可知古人类在整个食物链中的营养级。[5]一般来说，营养级越高，肉食摄取越多，δ15C值越高，但是并无线性的相关存在，故而无法计算所摄取食物中植物和肉类分别所占的比例。[6]
一 材料
中国西北地区是欧亚大陆陆上物质、文化交流重要的通道，链接东方的以粟、黍、稻为特色的中华文明和西方的以大麦、小麦为特色的西亚文明，是研究农业传播的理想地区。而公元前两千纪与公元前三千纪之交又是东西文化交流频繁的时段，这一时期，青铜器、羊连同麦类首次出现在了东方[7]，而粟黍类遗存开始出现在欧亚草原地带以及欧洲的遗址中[8]。
本文选取西北地区距今3800年前后（约相当于齐家文化中晚期）的15个墓葬出土人类骨骼同位素数据，分时段、分区域对比其同位素结果揭示的食物结构信息以及时间序列上的变化情况。首先将西北地区分为相互联系但又互不相同的三个地理单元，分别是新疆、河西走廊以及甘青地区，在此基础上依据碳十四测年的结果将其分为主体文化落入3800年前和3800年后的遗址。所选取的位于新疆的青铜时代的遗址分别为哈巴河托干拜2号（4.5-4.1 cal ka BP），温泉阿敦乔鲁（3.8-3.4 cal ka BP），若羌古墓沟（约3.8 cal ka BP）[9]，哈密柳树沟（3.6-2.9 cal ka BP）和哈密天山北路（3.9-3.3 cal ka BP）[10]；位于河西走廊的遗址分别为金塔火石梁（4.0-3.8 cal ka BP）[11]，民乐五坝（4.4-3.9 cal ka BP），武威磨嘴子（4.3-4.0 cal ka BP），酒泉干骨崖（3.3-3.0 cal ka BP）和玉门火烧沟（3.7-3.3 cal ka BP）[12]；位于甘青文化区的遗址有兰州下海石（4.2-3.9 cal ka BP），定西堡子坪／堡子山（4.4-3.8 cal ka BP）[13]，大通上孙家寨（3.3-3.0 cal ka BP）[14]，广河齐家坪（3.5-3.3 cal ka BP）[15]和临潭磨沟（3.7-3.1 cal ka BP）[16]。
图一 遗址点分布
二 结果
距今3800年前，河西走廊的居民饮食构成明显区别于新疆居民，而与同时期的甘青地区的居民有相似的饮食习惯（图二）。从骨骼同位素所揭示的情况来看，这一时期，甘青地区以及河西走廊的居民食物以C4类植物以及以C4类植物为食的动物为主，食物中未见明显的C3植物信号。结合有关北方古代居民饮食的常识，推测这一时期两地居民的植物性食物仍然以粟、黍（C4类植物）为主，大麦、小麦（C3类植物）尚未进入该人群的食谱。受时代以及发掘工作相对较少的限制，新疆地区同时期数据仅有托干拜2号墓地的4组。骨骼同位素结果显示这一时期该遗址居民食物中没有C4信号，相较于河西走廊以及甘青地区的同时期居民，以托干拜2号墓地为代表的新疆先民食用了更多的肉类资源（图三）。由于现阶段缺乏植物考古数据的直接支持，尚难以判断麦类此时是否已经传入到阿勒泰地区。
进入距今3800年以后，δ13C结果显示尽管仍然以C4类植物以及以C4类植物为食的动物性食物摄入为主，但C3类植物的信号开始或多或少的出现在河西走廊以及甘青地区居民的食谱中（图四），而且，相较于前一阶段，先民们对肉食资源的依赖程度也有所加深（图五）。与此同时，新疆地区的居民食谱中开始出现C4植物的信号，尤其以天山北路居民中最为明显，整体来说，肉类食物的利用程度仍然是三个地区中最高的［17］。
三讨论
距今3800年前，甘青文化区以及河西走廊地区以北方传统的粟黍旱作农业为主要经济类型，大量的浮选结果表明，这一时期，遗址中出土的农作物种子以粟、黍占绝对的优势，几乎不见大、小麦［18］，可能兼营小部分的畜牧经济，遗址中普遍出土的大量动物骨骼可资证明［19］。己知的新疆地区属于该时期的遗址数量有限，托干拜2号墓地居民骨骼同位素数据指示距今4000年前，粟泰类作物可能尚未传播到阿尔泰山南麓的游牧人群中，其食物资源绝大部分取材于所放牧的牲畜，经济结构较为单一，从发掘情况看，墓葬中普遍发现羊骨、各类石器，未见陶器，推测农耕、定居不是该人群的主要生活方式。[20]
随着时间的推移，进入距今3800年后，尽管仍然以C3信号为主，但新疆居民食谱中出现了C4植物的信号，尤其是哈密天山北路居民，空间上距离中原文化圈最近从而最早的获利于粟黍的西传可能是产生这一结果的主要原因。除来自骨骼同位素的证据，阿敦乔鲁的浮选样品中出现，柳树沟发现大麦，对古墓沟的发掘过程中考古者发现小麦[21]，可见这一阶段尽管粟黍以及麦类作物均已传至新疆，然而发展并不平衡，尚未被普遍采用。同一时期，河西走廊地区居民的饮食亦区别于甘青文化区，相对而言，前者食谱中C3类食物的信号明显更强，推测麦类东传系经由河西走廊而至甘青文化区，故而河西走廊的居民更早地接触并使用麦类食物。在新食物资源传入的初期，由于人们对该物种的性状等了解不够，可能会有观望、探索等阶段，而不会立即大量使用，造就了从传入到普遍采用之间的时间差。加之骨骼记录食物的滞后效应，河西走廊的居民更早的经历了这一时段，所以显示了对麦类的更高的利用程度。结合δ15N数据，河西地区居民肉类食物的摄取较甘青地区稍多，显示甘青文化区的居民生产方式更加倾向于农耕，而河西地区生产方式中畜牧的成分更多，与当地的自然环境有密切的关系。
自然界植物中约有95%为C类植物，由于缺乏植物大遗存的直接证据，很难断言新疆地区早期（距今3800年前）居民已经开始接触麦类作物。仅就现有结果分析，至少在距今约3800年前的古墓沟小麦已经出现，而在至迟3800～3400年前，黍传播到了阿敦乔鲁。结合距离阿敦乔鲁遗址不远的哈萨克斯坦Begash遗址出土4000年前的黍[22]，推测黍的西传时代应该更早，至于具体的时间、路线等则需要更多更细致的工作支持。然而可以肯定的是，在距今4000年之前，粟黍并未在中亚地区被广泛食用，它在游牧人群中的流行要晚于这个时代［23］。单从骨骼同位素结果分析，麦类食物传入河西走廊、甘青地区的时间在距今3800年之后，然而考虑到人群对新的食物的接受、适应需要一定的时间，因此可能在距今3800年以前麦类已经传至该地区，但未被立即采用，或者仅有少量的食用，所以在骨骼同位素中未能明显的体现，还需要系统的浮选结果加以佐证。
注释：
[1]Kohn J M.You are what you eat.Science,1999,283(5400):335-336.
[2]Hedges R E M,Clement J G,Thomas C D L,0’connell T C.Collagen turnover in the adult femoral mid-shaft:modeled from anthropogenic radiocarbon tracer measurements.American Journal of Physical Anthropology,2007,133(2):808-816.
[3]a.van der Merwe N J.Carbon isotopes,photosynthesis and archaeology.American Scientist,1982,70(6):596-606;b.Marino B D,McElroy M B.Isotopic composition of atmospheric C02 inferred from carbon in C4 plant cellulose.Nature,1991,349(6305):127-131.
[4]a.Bocherens H,Drucker D.Trophic level isotopic enrichment of carbon and nitrogen in bone collagen:case studies from recent and ancient terrestrial ecosystems.International Journal Osteoarchaeology,2003,13(1-2):46-53;b.Hedges R E M,Reynard L M.Nitrogen isotopes and the trophic level of humans in archaeology.Journal of Archaeological Science,2007,34(8):1240-1251.
[5]a.Barton L,Newsome S D,Chen F H,et al.Agricultural origins and the isotopic identity of domestication in northern China.Proceedings of the National Academy of Sciences,2009,106(14):5523-5528;b.Hu Y W,Shang H,Tong H W,et al.Stable isotope dietary analysis of the Tianyuan 1 early modern human.Proceedings of the National Academy of Sciences,2009,106(27):10971-10974;c.Richards M P,Trinkaus E.Isotopic evidence for the diets of European Neanderthals.and early modern humans.Proceedings of the National Academy of Sciences,2009,106(38):16034-16039;d.Richards M P,Pettitt P B,Trinkaus E,et al.Neanderthal diet at Vindija and Neanderthal predation:the evidence from stable isotopes.Proceedings of the National Academy of Sciences,2000,97(13):7663-7666.
[6]Ambrose S H,Buikstra J,Krueger H W.Status and gender differences in diet at Mound 72,Cahokia,revealed by isotopic analysis of bone.Journal of Anthropological Archaeology,2003,22(3):217-226.
[7]Zhao Z.Eastward Spread of Wheat into China:New Data and New Issues.Chinese Archaeology,2009,9(1):1-9.
[8]a.Frachetti M D,Spengler R S,Fritz G J,et al.Earliest evidence of broomcorn millet and wheat in the central Eurasian steppe region.Antiquity,2010,84(326):993-1010;b.Motuzaite Matuzeviciute G,Staff R A,Hunt H V,et al.The Early Chronology of Broomcorn millet(Panicum Miliaceum)in Europe.Antiquity,2013,87(338):1073-85.
[9]王炳华：《孔雀河古墓沟发掘及其初步研究》，《新疆社会科学》1983年第1期，第117～130页。
[10]潜伟：《新疆哈密地区史前时期铜器及其与邻近地区文化的关系》，知识产权出版社，2006年。
[11]Atahan P,Dodson J,Li X Q,et al.Early Neolithic diets at Baijia,Wei River valley,China:stable carbon and nitrogen isotope analysis of human and faunal remains.Journal of Archaeological Science,2011,38(10):2811-2817.
[12]Liu X,Lightfoot E,0’Connell T C,et al.From necessity to choice:dietary revolutions in west China in the second millennium BC.World Archaeology,2014,46(5):661-680.
[13]Ma M M,Dong G H,Lightfoot E,et al.Stable Isotope Analysis of Human and Faunal Remains in the Western Loess Plateau,Approximately 2000 cal.BC.Archaeometry,2014,56(suppl.S1):808-816.
[14]张雪莲、王全霞、洗自强等：《古人类食物结构研究》，《考古》2003年第2期，第62～75页。
[15]Ma M,Dong G,Liu X,et al.Stable Isotope Analysis of Human and Animal Remains at the Qijiaping Site in Middle Gansu,China.International Journal of Osteoarchaeology,2013,98(40):215-219.
[16]a.Liu X,Lightfoot E,0’Connell T C,et al.From necessity to choice:dietary revolutions in west China in the second millennium BC.World Archaeology,2014,46(5):661-680;b.Ma M,Dong G,Liu X,et al.Stable Isotope Analysis of Human and Animal Remains at the Qijiaping Site in Middle Gansu,China.International Journal of Osteoarchaeology,2013,98(40):215-219.
[17]a.张全超、朱泓：《新疆古墓沟墓地人骨的稳定同位素分析一一早期罗布泊先民饮食结构初探》，《西域研究》2011年第3期，第91～96页、第142页;b.张全超、常喜恩、刘国瑞：《新疆哈密天山北路墓地出土人骨的稳定同位素分析》，《西域研究》2010年第2期，第38～43页。
[18]a.赵志军：《青海民和l家遗址尝试性浮选的结果》，《中国文物报》2003年9月19日第2版;b.Jia X,Dong G H,Li H,et al.2013.The development of agriculture and its impact on cultural expansion during the late Neolithic in the Western Loess Plateau,China.Holocene,2013,23(1):83-90.
[19]a.Atahan P,Dodson J,Li X Q,et al.Early Neolithic diets at Baijia,Wei River valley,China:stable carbon and nitrogen
isotope analysis of human and faunal remains.Journal of Archaeological Science,2011,38(10):2811-2817;b.Ma M M,Dong G H,Lightfoot E,et al.Stable Isotope Analysis of Human and Faunal Remains in the Western Loess Plateau,
Approximately 2000 cal.BC.Archaeometry,2014,56(suppl.S1):808-816.
[20］新疆文物考古研究所：《新疆哈巴河托干拜2号墓地发掘简报》2014年第14期，第18～28页。[21］王炳华：《孔雀河古墓沟发掘及其初步研究》，《新疆社会科学》1983年第1期，第117～130页。
[22］Frachetti M D,Spengler R S,Fritz G J,et al.Earliest evidence of broomcorn millet and wheat in the central Eurasian
steppe region.Antiquity,2010,84(326):993-1010.
[23］Motuzaite Matuzeviciute G,Staff R A,Hunt H V,et al.The Early Chronology of Broomcorn millet(Panicum Miliaceum in Europe.Antiquity,2013,87(338):1073-85.
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