“保留在古代遗址中的植物遗存是研究遗址性质及功能的重要资料”[1],用植物考古的数据来探讨城址等大型聚落的性质和功能分区是对植物考古数据解析的新尝试,也为更加立体的认识遗址提供了新的数据来源。赵志军先生一直呼吁“植物考古学研究中,发现和鉴定古代植物不是目的,而是为了进一步认识和了解古代人类与植物的相互关系,复原古代人类生活方式和解释人类文化的发展过程”[2]。靳桂云老师在研究山东高青陈庄遗址中的植物遗存时发现大量优良牧草草木犀种子,由此推断陈庄遗址可能有战马资源,进而判断其是西周王朝早期军事堡垒[3]。大型遗址因其结构复杂、功能分区严格,不同功能的区域对植物的利用各有特色,残留的植物遗存也相应的有所差异,应该将植物考古纳入遗址的结构和功能的讨论中,为其聚落结构和功能分区的判断提供参考。三星堆遗址是成都平原都邑性质的中心聚落,关于其功能分区的研究与讨论是近年来在聚落考古视野下三星堆遗址考古工作、研究的重点和难点。基于此,我们对青关山台地的植物考古数据与考古成果进行了深度的结合和探讨,对利用植物考古数据探讨区域功能及其变迁进行初浅的尝试。
2012年,四川省文物考古研究院开始实施广汉市三星堆遗址“十二五”项目规划,启动对三星堆遗址月亮湾小城青关山台地的田野考古发掘,全面揭露青关山台地大型建筑基址F1,同时对次一级台地进行解剖性发掘,以期了解台地堆积的形成过程和三星堆遗址长时间段的动植物利用概况。解剖发掘选定台地西侧中部靠近主台地边缘布设了一个5×5米标准探方进行发掘,编号为2012SGSFgT5388(图一)。其考古工作和成果已经整理成简报[4]发表,T5388发掘的成果显示,青关山台地可能是月亮湾小城最早开始规划和建设的高等级功能区之一,是一处有规划、有设计的高等级高台建筑,兴建时间早,沿用时间长。因发掘之初对台地的结构、形成和发展过程均不清楚,所以T5388的解剖性发掘一是为了了解青关山台地结构,二是想借此窥探三星堆遗址的农业结构概貌。发掘显示,T5388作为青关山核心区的解剖方呈现的变化并不是简单的孤立现象,而与青关山主台的大型建筑基址及其所在的月亮湾小城甚至三星堆遗址都息息相关。虽然因其特殊的区位,未能达到构建三星堆遗址农业结构概貌的预期目标,但意外提供了从植物视角探讨城市功能分区和功能变迁的绝佳视角。
T5388一共浮选土样46份,涵盖几乎所有的文化层和遗迹。总取土量544.4升,682.08千克,平均每份土样11.84升,重14.828千克。其中单份取土量最大的是H2和H5第3层,达到20升/份。浮选采用小水桶法,将土样浸泡在清水中轻轻搅拌后,用80目的尼龙纱布收集浮起的炭化植物种子,直到搅拌后水中不见炭化物浮起。轻浮阴干后,在实验室称取其体积和重量,用2、1、0.5、0.25毫米分选筛筛选后,分层拣选植物种子并鉴定、拍照。因为T5388堆积非常复杂,所以发掘工作进行得非常细致,在后期整理中,有的仅存在局部色差的遗迹经发掘,如厚薄和地层接近的就直接并入地层(如H15、H16并入第11层,H23并入第12层);有的地层/遗迹沿用的时间相对较短,或者遗迹内根据土质土色划分的小层在年代上并没有明显的差异,这部分也选择合并讨论(如G3、H22和G4合并,H11第2层和H11第3层合并)。因为浮选出炭化种子数量并不多,过细的划分会导致过于分散,达不到量化分析的数量要求,增加量化分析难度,所以在浮选、挑拣、录入数据阶段,基本以浮选的每份土样为独立单元,但在本文的分析讨论中合并了不同浮选号的相同单位的数据,也把分层区别不明显的合并讨论。这里还需要说明的是,浮选过程中,我们对部分样品的处理有一定的人为干涉,以增加炭化物的数据量。因为成都平原浮选的炭化种子密度不大,我们在浮选中发现,有一部分炭化物在充分搅拌的情况下仍然不能完全浮起,沉在了重浮泥沙层的表面,考虑到这一情况,我们就将这部分炭化物舀起来,用尼龙纱布包好、漂洗后阴干。为了显示这其中的差异,有干涉的浮选,其单位号后有“*”表示。归并后的统计数据见表一。
进行了人为干涉针对性操作的浮选单位主要包括H11及更早的地层/遗迹,属于三星堆文化和宝墩文化阶段,可以为二者的比较提供较好的参照。因为结果涉及到数据的具体分析,所以在后文的分析中,再展开阐述是否会对分析过程和结果造成较大的偏差。因为木炭可能在一定程度上反映了人类的活动,属于人类用火痕迹的残留,所以对直径1毫米以上的木炭进行了拣选,并按1~2毫米、2毫米及以上两个档位分别称重统计,以二者之和计算平均每升土中木炭的密度。经过比较,第3层、H11含木炭比例较高,在0.2克/升以上,H11高达0.283克/升;H5第3层、H26次一等,在0.15~0.2克/升之间;第4层、G4、第12层、G5最低,在0.1~0.15克/升之间。
青关山台地T5388的植物遗存浮选结果显示,植物遗存包括木炭、炭化植物种子和现生植物种子,其中现生种子量小且扰动可能性大,木炭较碎小,我们主要分析其中的炭化植物种子遗存。炭化植物种子大致可以分为三类,第一类是农作物的种子,如禾本科(Poaceae)的黍(Panicum miliaceum)(图二,3)、粟(Setaria italica)(图二,1)和水稻(Oryza sativa)(图二,5),以及与水稻有密切关联的水稻小穗轴;第二类是人类利用关系密切的唇形科(Lamiaceae)的紫苏(Perilla frutescen)(图二,7)、豆科(Fabaceae)的野大豆(Glycine soja)(图二,10)、野豌豆属(Vicia sp.)(图二,11)、豇豆属(Vigna sp.)(图二,9)等;第三类是农田杂草如禾本科的稗属(Echinochloa sp.)(图二,4)、狗尾草(Setaria viridis)(图二,2)、马唐属(Digitaria sp.)(图二,16)和未能鉴定到属的禾本科杂草,蓼科(Polygonaceae)(图二,15)、莎草科(Cyperaceae)(图二,13)、苋科(Amaranthaceae)藜属(Chenopodium sp.)(图二,8)、茜草科(Rubiaceae)拉拉藤属(Galium sp.)(图二,12)、忍冬科(Caprifoliaceae)败酱/黄花龙牙(Patrinia scabiosifolia) (图二,17)。除以上三大类外,还偶见芸香科(Rutaceae)小乔木吴茱萸(Tetradium ruticarpum) (图二,6)和黑三棱科(Sparganiaceae)多年生水草短序黑三棱(Sparganium glomeratum)(图二,14)。另外还有少量特征不明确的种子,未能鉴定到科。每个遗迹鉴定出种子的种类、数量参见文末附表,此处不再一一赘述。
这其中尤其需要说明的是水稻的数量统计。水稻因为个头比较大并且特征非常明确、易于鉴定,所以水稻即便是较小的碎块,也能够识别出来,并且量还不少,这一部分数据如果完全舍弃是不太合适的。为了尽可能准确判断水稻的数量,在统计的时候即根据水稻的完整度进行了分级。根据水稻的完整度分为了5级,其中第5级是非常完整的,第4级虽然不完整,但是长宽可以测量,第3级是大于1/2的,第1~2级则小于1/2。统计时,拟第3级及以上的以数量直接计入,第1~2级的计重后除以水稻单粒重的理想值,取整数部分计入。取整数的原因是考虑到第3级种子虽然大于1/2,但仍有缺失,去掉小数部分可以部分平衡第3级的统计数据。
水稻单粒重理想值的计算,考虑到水稻本身有成熟的和不成熟的、有个头大的也有个头小的、有附着泥土的和相对干净的等等各式各样的特殊情况。为了弥补这些偏差带来的不确定性,我们基本以每个浮选样本为单位(浮选样本涵盖三星堆遗址,不局限于青关山台地T5388,以增加样本量,增强可信度),部分样本因为水稻形态的差异等原因,将完整度为第5级的水稻分开放置,也分开称重,再用重量除以数量,得到一系列的单粒重。因为不同时期的水稻形态、大小上可能存在一定的差异,为了获得相对可接受的单粒重,我们将所有获得的水稻单粒重进行排序,以中位数0.00675克为单粒水稻的理想重量(表二)。
T5388浮选出土的植物种子以水稻为大宗,总量为1312颗,炭化种子的总量是1502颗,水稻的占比高达87.35%,此外还有相当数量的水稻小穗轴。炭化植物种子在不同遗迹的分布并不均衡,尤其以H5第3层最为突出,种子数量达到1103颗,而部分遗迹如第7层并未浮选出任何种子(H5第3层未经人为干涉增加炭化物数据,第7层有人为干涉)。这种在相近的地理位置浮选出的炭化植物种子呈现出如此大的差异,表明这些炭化植物种子的出现更多与人类活动相关联。T5388地处三星堆遗址月亮湾小城的核心区域,是一个跨越宝墩文化、三星堆文化、十二桥文化、新一村文化,堆积形成时间长达一千余年的探方,其间植物遗存的巨大差异,或许映射了该地点不同时期的人类行为。
三、T5388炭化植物种子的特征及其阐释
(一)T5388炭化植物种子的特征
为便于直观地观察和讨论T5388炭化植物种子在时间轴上发生的变化,我们将T5388的炭化植物种子密度以地层和遗迹为单位,按照从晚到早、从上到下的顺序排列,并将不同文化的遗迹以不同颜色标识出来(图三)。在三星堆文化时期的遗迹H11、F1、第8层、第10层中,炭化种子密度普遍较低,在0.2~0.4粒/升之间。在宝墩文化时期的遗迹第11层、S1、G4、第12层、G5、H26、H27、H28中,除了第11层炭化种子的密度在1.146粒/升、第12层密度为4粒/升之外,其余种子的密度均在0.2~0.8粒/升之间。考虑到三星堆文化和宝墩文化的地层/遗迹均经过人为舀取重浮上层的炭化物增加炭和种子数量,所以H5及比H5更晚的地层/遗迹的种子密度如以同等条件考虑,炭化种子密度应更大。而三星堆文化堆积的炭化种子密度经过干涉仍然很低,如此低的炭化种子密度即便在平均炭化种子密度偏低的成都平原也十分显著。成都平原其他遗址,如桂圆桥遗址浮选植物种子的密度为3.4粒/升[5];郫县菠萝村遗址“宽锦”地点2011年浮选结果中,木炭含量平均为0.117克/升,炭化种子密度为1.597粒/升[6];成都市中海国际社区遗址2004~2005年度发掘浮选结果中,木炭密度在0.13~0.14克/升之间,平均种子密度为2.22粒/升(不含水稻小穗轴和碎稻)[7]。可见成都平原浮选的植物种子密度普遍偏低[8],但如T5388这样密度低至0.2粒/升的情况,还是不常见的。
此外,我们还可以直观地观察到,T5388的水稻、黍和粟以及其余种子之间的比值波动非常大,造成这种差异最根本的原因在于统计基数过小,但仍然有一些现象值得我们关注。比如在很可能是活动面的陶石层面,不仅出土种子数量极少,而且没有发现水稻种子,而在另一个重要的活动面第7层,甚至没有发现炭化种子。数量较多,能够探讨三星堆遗址各个时期消费性作物结构的单位是H1、H5、第11层、第12层(种子数量接近或超过50粒),在这4个单位中,水稻的占比均超过85%,与成都平原自宝墩文化以来以稻作为主、粟作为辅的农业结构,以及以大米为主的饮食消费结构相吻合。尤其是H5,炭化种子共1103粒,为本批次青关山地点最大量,可以提供具有统计意义的作物消费结构特征,即水稻占90.843%,粟、黍占7.253%,黍、粟比例为1∶9,其他占1.904%。H5炭化种子基数量大,但不见田间杂草稗、马唐、狗尾草属的种子,其他类多是紫苏、赤豆、野豌豆、野大豆等可食用植物资源,所以H5的炭化种子结构仍然有自身非常突出的特色和不寻常之处。
如果以上述种子数量较多的H1、H5、第11层、第12层为一组的话,其他遗迹的炭化种子则呈现出数量少、密度小、比率波动大、杂草占比高的特色。在同一个地点,炭化种子的密度和分类比例何以呈现出如此显著的差异和两极分化,颇引人深思。
(二)T5388的堆积特征及与炭化种子特征的关联
T5388的堆积结构相较于普通遗址堆积有其突出的自身特色,它包含了两组不连续的夯土结构,分别是第14~17、9~10层(图四)。从位置来看,T5388也有自身的区域优势和特色,它位于青关山第一级台地上,第二级台地上即是著名的青关山大型建筑基址F1,残长约64.6、残宽约15.7米,面积将近1015平方米[9]。那么T5388揭示的第一级台地上的两组夯土,与第二级夯土高台之间是的关系是什么,可能的推测有:一,与台地北边新发现的青关山城墙共同构成大型建筑基址F1的围墙;二,作为第二级高台的附属台地。这两种推测都有一定的依据,也存在一定的问题。前者的不足之处在于,T5388的位置过于靠近主台地,大大超过了青关山城墙的范围,说明青关山城墙不太可能仅仅是大型夯土建筑基址F1的围墙,应该承担了月亮湾小城的北城墙的功能。此外,第一组夯土之上的堆积也相当复杂,S1有大量红烧土块,第11层也包含大量零散的红烧土,G4内有柱洞,可能是柱洞沟槽式建筑的局部,另外还有陶石层面、条带状卵石等[10]。这样的堆积结构,说明第二组夯土之上曾有过建筑。在建筑被毁坏之后,三星堆人对此进行了改造,堆筑了第一组夯土第9~10层。第二组夯土的厚度约1米,第一组夯土的厚度约0.4米。第一组夯土的年代在三星堆文化时期,与目前发现的大型建筑F1处于同一时段,夯土上有同时期的建筑2012GSFgF1和超大型灰坑H11,建筑的存在表明第一组夯土未经大的破坏,其厚度并非围墙的规格和规模。第二种推测目前最大的问题是还未在其他遗址、地点见到类似的结构。但从目前的遗迹特征、建筑分布综合考虑,我们更倾向于认为T5388所在的次一级台地与青关山大型建筑主体高台构成主、副台的关系[11],植物考古的数据也更支持这一推测。下面我们将做详细论述。
我们把T5388的堆积结构与炭化种子的密度特征联系起来,会发现T5388的种子密度显示出来的变化,应该与青关山主台地的结构与功能有着非常密切的关联。青关山台地是目前月亮湾小城甚至三星堆遗址内可见的最高的高台,F1也是目前发现的体量最大的高台单体建筑,虽然有宫殿[12]、神庙[13]、府库[14]等不同性质的阐释,功能和性质尚存在争议,但其规格之高和体量之大,目前三星堆遗址还未见与之相匹者。如果将T5388发掘揭示的两组夯土结构一并考虑,青关山台地第二级台地作为主台,T5388所在的第一级台地作为副台,二者以主、副台的形式构成复杂而独特的台地结构[15](图五)。那么,作为青关山台地大型建筑基址的附属部分,在该建筑正常行使其功能的时段,周边一定不会是普通的生活区,而应该是大型建筑F1的职能区。
遗址中炭化植物种子遗存的出土与人类的行为密切相关,如作物生产阶段和食用阶段的加工以及用火等过程中部分植物种子经不完全燃烧炭化而成。T5388各遗迹中种子密度较高的第12、11层和H5及其以上地层/遗迹,均不直接叠压在夯土层上,但与夯土关系紧密,其种子密度均低于0.8粒/升,部分甚至低至0.2粒/升(F1、H11)。炭化种子的产生与人类活动密切相关,其分布状况在一定程度上能反映出遗址的功能分区。
造成炭化种子遗留的前提,就是植物种子的残留。在纯自然状态下,植物种子应该具有丰富的多样性。遗址中出现以作物为主的炭化种子结构,应该与人类生产、消费作物的活动紧密相关,而且这些残留的种子,还需要经过不完全燃烧,才能炭化留存下来。不完全燃烧除了会留下炭化植物种子,还会留下当时的主要燃料——炭化的木柴,也就是我们通常说的木炭,而木炭密度就可以作为不完全燃烧的一个参考指标。因此,我们将木炭密度图和炭化种子密度图合并,图六显示遗迹的木炭密度与炭化种子密度并不匹配。木炭密度的峰值出现在H11和第3层,在种子密度峰值第12层和H5并不突出。也就是说,炭化种子的遗留更多与此区域人类对植物种子的加工和利用相关。
H11是一个非常规整的大灰坑,直径超过探方边长,估计直径在5~6米,直接打破第7~10层,其中包括夯土第9、10层,出土陶片9403片,包括数量丰富的可复原小平底钵,现场观察到土色发黑,富含炭化物,有明显的用火残留,但即便拥有如此多可能包含炭化种子的有利条件,H11的炭化种子密度仍然极低。这充分说明,H11不是作物生产性、消费性的加工场所,也说明此区域目前所见的炭化植物种子的数量和结构更多反映了当时人的行为,而人在此区域的行为则是由此区域的性质与功能决定的。
三星堆遗址鼎盛时期是一个面积高达360万平方米的巨型中心聚落,位于成都平原夏商时期聚落金字塔的顶端,遗址内陆续兴建且并存过数个小城。青关山台地所在的月亮湾小城是其中结构最为完整的小城,有着由西城墙、青关山城墙、真武宫城墙、月亮湾城墙围合的城墙结构[16],以及由西城壕、鸭子河、月亮湾城壕、马牧河围合的城壕体系,这种内墙外壕的防御结构,也见于成都平原宝墩文化诸城址[17]。月亮湾小城完备的防御系统,表明其重要程度在三星堆遗址诸小城中首屈一指。而T5388即位于月亮湾小城的核心区域——青关山台地的第一级台地上,T5388的炭化种子特征反映了此区域不同时期的功能,在作为高台大型建筑的附属台地使用时段,也就是两组夯土兴建和使用的宝墩文化和三星堆文化时期,是月亮湾小城最高等级的核心区域,在其上加工作物和焚烧残余物、杂草的行为受到严格限制;而在建筑废弃阶段或修复阶段,其炭化种子的密度都有明显增长。H5则正处于青关山城墙(月亮湾小城北城墙)与青关山台地之间的空地开始填平、青关山地貌发生根本性改变的敏感时期,炭化种子密度,尤其是炭化作物种子密度有非常明显的增长,显示出异常的集中消费粮食行为的特性,并且伴出了大量的水稻小穗轴,在我们没有对浮选进行干涉以增加炭含量的条件下,水稻小穗轴数量仍然达到了惊人的338粒。并且从H5往上的各层位单元出土炭化种子的密度显著降低,但相较于三星堆文化时期仍有所增长,除H2外,各遗迹炭化种子密度均达到1粒/升。
但这仍然需要廓清一个问题,即三星堆遗址的其他区域植物种子的密度情况如何。相对而言就是,T5388的种子密度低是青关山台地作为最高等级的核心区的独特特征,还是三星堆遗址的普遍特征。因为三星堆遗址各年度、各发掘地点的发掘整理和简报尚在陆续公布,现阶段缺乏遗迹单位叠压打破关系、分期年代的支撑,难以进行细致、深入的分析。但是,我们可以获得一些地点遗迹的炭化种子密度作参考,如2013年发掘的仓包包小城的浮选数据(表三),其炭化种子密度在1.4~7.6粒/升之间,没有出现小于0.8粒/升的极端情况。
在进入十二桥文化时期后,炭化种子的数量、种类组合与宝墩文化时期、三星堆文化时期相比,数量显著增多,尤其是H5展现的以水稻为主、粟为辅的作物组合和比例更贴近成都平原高等级聚落消费性作物结构特征。有意思的是,陶器反映的文化面貌的变化正是从H5所属阶段开始的。H5及更晚的遗迹中开始出现尖底杯、尖底盏、方唇薄胎钵等一系列十二桥文化的典型器物组合,而H11使用阶段大量出现的、代表三星堆文化的典型陶器组合高柄豆形器座、小平底钵等大量减少甚至消失。可见与炭化种子变化相关的,还有器物组合、文化面貌的更替,展示出H5正处于青关山台地发生剧烈变化的变动时期。炭化植物种子显著变化与陶器组合变化、文化面貌的变迁及青关山台地地貌改变相呼应, 显示出作物在遗址中的分布和遗址的功能区性质紧密相关。
T5388按层位关系选送了一批种子送北京大学碳十四实验室进行了测年[18]。我们将测年按遗迹早晚关系排列,用牛津大学OxCal v4.4.4进行了系列数据校正,从校正图(图七)来看,碳十四测年存在系统性的偏差,斜线以下的数据偏老,斜线以上的数据相对接近已有的绝对年代认识。而这其中,H5第3层和第4层的数据比较有代表性。从文化面貌来看,H5第3层和第4层的年代较为相近,二者校正年代的重叠区,可能会为我们获得更精确的年代范围提供参考。H5第3层和第4层测年的校正年代范围在公元前1100年前后重叠,其重叠年代范围正好落在三星堆祭祀坑校正年代(距今3148~2966年[19])范围内。青关山台地的剧烈变动和三星堆小城祭祀坑的出现在时间上的相近,暗示了以青关山台地为代表的月亮湾小城的功能变迁与三星堆小城南祭祀坑的出现并非孤立的两个现象,二者或与三星堆遗址失去中心聚落地位的历史重大事件相关。
T5388虽然只是一个5×5米的解剖方,但其关键的地理位置结合堆积特征、植物考古数据,为青关山台地的功能变化和探讨月亮湾小城、三星堆大城的兴替提供了一个新的视角和辅证。
附记:本文获得国家重点研发计划“文化科技与现代服务业”专项“公元前1500年至公元前1000年中华文明早期发展关键阶段核心聚落综合研究”(项目编号2022YFF0903605)子课题“商代都邑的环境、生业与人群研究”、2022年度四川省基础科研基金课题“成都平原先秦时期农业基础研究”(项目编号2022JDKY0017-01)、国家社会科学基金重大项目“古蜀地区文明化、华夏化进程研究”(项目编号21&ZD223)3项基金的支持。本文植物考古浮选工作由四川省文物考古研究院张娇娇、滕杰臣等参与,植物种子分拣和鉴定主要由张娇娇参与,植物种子拍照由张娇娇、张兴才等参与完成。感谢中国社会科学院考古研究所科技中心杨金刚老师在植物鉴定方面给予的帮助。