居延地区绿城遗址东南古耕地遗迹
居延地区绿城遗址东南古耕地遗迹*
齐乌云 远藤邦彦 穆桂金 堀和明 村田泰辅 魏 坚 唐自华
摘 要：在居延地区的环境考古调查中，基于引水渠的分布，初步推测绿城遗址东南一带为古耕地遗迹。本文通过疑似古耕地出土炭化农作物和田间杂草的鉴定和分析，出土小麦的年代测定，引水渠与上覆沙丘之间红柳叶的测年分析数据，以及古土壤发育及其横向延伸、具有较大范围和地形平坦开阔等特征，综合判断绿城遗址东南一带应为西夏时期的古耕地遗迹。这些引水渠和农田历经西夏和元代，一直被沿用至明代初期，当时主要种植黍、小麦、大麦等农作物。
关键词：绿城遗址；古耕地；灌溉渠；植物遗存浮选；碳十四测年
一、概况
居延地区因出土居延汉简而举世闻名［1］(P1-15)，居延地区的绿城遗址位于内蒙古自治区阿拉善盟额济纳旗境内，达来呼布镇是额济纳旗政府所在地。绿城遗址坐落于达来呼布镇东南约45公里的一片荒漠地带。绿城遗址的先民居住在此地时，从祁连山冰川发源的黑河，横穿河西走廊向北，流经遗址所处居延三角洲（古绿洲），向东北注入被称为居延海（又称古居延泽）的湖泊中消失 ［2］(P1-9)。天鹅湖是在古居延泽西北端发育的小湖，目前天鹅湖因地下水补给和人工引水而保持小湖，但历史时期古居延泽及居延三角洲上的入湖河流均已干涸殆尽［3］(P13-17)，现已被沙化的古居延泽湖底沉积物及古居延泽西南岸的居延三角洲，已成巴丹吉林沙漠的西北边缘，但由居延三角洲分布的居延城、黑城、绿城等汉代、西夏、元代遗址来看，历史时期居延三角洲曾为水草丰美的绿洲环境［4］(P57-65)。
绿城遗址分布在现已沙化的居延三角洲的中部一带，位居黑城遗址东南约13km处。绿城城址平面略呈方形，周长1205米，城垣夯土版筑，夯厚11～14厘米。墙基残宽3.5米，残高约2米。北城垣东部置门，有瓮城。城内西部有一座覆钵式喇嘛塔，已残。城内有已崩塌的类似土塔残址。南垣内侧有一渠道穿城而过。绿城遗址的文化内涵非常丰富，曾出土青铜时代到汉、西夏、元代的遗迹、遗物［5］(P63-68)。
图1 绿城向东延伸的引水渠及古耕地
图2 农田中的西夏元代房址及石磨盘
图3 石磨盘
在野外调查中，我们发现了绿城向东和东南方向延伸的引水渠及古耕地遗迹（图1）、农田中的西夏元代房址及石磨盘等农业用具（图2、图3），在Corona卫星影像中也能辨认出古河道、灌溉渠及古耕地遗迹，但我们仍需进一步了解这些灌溉渠、古耕地的使用年代和废弃年代，以及古耕地遗迹中种植了哪些农作物等问题。为了解决这些问题，我们在野外考察中采集了一些相应的实验分析样品。
二、材料及研究方法（一）植物遗存浮选样品的采集
我们在绿城遗址东南引水渠旁边的疑似古耕地遗迹中，采集了30升土壤样品。因采样区沙化缺水，故将土样运到达来呼布镇进行了植物遗存的浮选。将浮选所获木炭，经阴干后带回中国社会科学院考古研究所，利用体视显微镜和扫描电镜，对其种子、果实进行了鉴定、拍照、统计和分析，试图获取有关农作物种类及人类活动方面的信息。采样地点的GPS数据为N41°43′38″、E101°18′05″。
图4 采样剖面
采样剖面距地表0～5cm为表皮风蚀扰土层，5～18cm为原始古耕地的暗色土壤。起初我们根据土质、土色，将古耕地剖面，勉强划分出上下两层（见上页图4），希望能够浮选出不同历史时期的炭化农作物；但因一般来说耕土层厚度通常至少有20cm左右，最终未能将其分出上下两层，均按一个地层单元来采集了一个样品。
（二）测年样品的采集
为了确定古耕地、引水渠的使用年代和废弃年代，我们采集了以下两种测年样品。
1.古耕地测年样品的采集
我们在绿城遗址东南古耕地遗迹浮选的植物种子中，采集了测年样品，对其进行了放射性碳十四年代测定（AMS法），以便了解古耕地和引水渠使用时期的绝对年代。
2.引水渠废弃年代样品的采集
我们在绿城遗址东侧，引水渠上覆沙丘（红柳包）底部植物残体中，采集了红柳叶子，对其进行了AMS法碳十四年代测定，以便了解引水渠和古耕地遗迹的废弃年代。
三、实验结果
我们对采集的样品进行了相应的实验分析，其分析结果如下。
图5 炭化小麦（扫描电镜照片）
（一）植物遗存浮选结果
在绿城遗址东南古耕地遗迹出土样品的植物遗存浮选中，发现了多种被炭化的植物种子和果实。下面一一介绍各类农作物及杂草类炭化植物的显微镜照片及其形态特点。
图6 炭化大麦（体视显微镜照片）
1.小麦(Triticum aestivum (L.) Thell.)（图5）,禾本科（Gramineae），农作物，大粒多，短细粒少。瘦果呈椭圆、长圆或卵圆形，腹面中央有深纵沟1条。胚着生于果实背面基部，位于腹沟相对的一侧，胚部呈斜切形，背面中央呈鈍棱状。
2.大麦（Hordeum vulgare L.）（图6），禾本科（Gramineae），粮食作物。大麦籽粒中间较宽，两端尖，呈长椭圆形。大麦内稃基部有一退化小穗轴，叫作基刺或腹刺。背面有细浅的皱纹和纵沟，腹面有相对较宽的纵沟。
3.黍（Panicum miliaceum L.）（图7）,禾本科（Gramineae），粮食作物。籽粒呈球形和卵圆形，中部有明显的凹沟，背部隆起。凹沟自基部向上延伸至中部，为胚之所在的位置。腹面平坦，在基部有一凸起的种脐。侧面呈倒卵形，向基部方向变薄。胚部呈斜切形。
4.狗尾草（Setaria viridis (L.) Beauv.）（见次页图8）,禾本科（Gramineae）狗尾草属，一年生草本，田间或路边杂草，野生植物，与农作物粟很类似，粟由野生狗尾草演变而来。籽粒呈椭圆或卵形，背部隆起，腹面平坦。
图7 炭化黍（体视显微镜照片）
图8 炭化狗尾草（体视显微镜照片）
5.苋属（Amaranthus sp.）（图9），苋科（Amaranthaceae），一年生草本，野生植物，田间杂草。
图9 炭化苋属（体视显微镜照片）
6.藜（Chenopodium album L.）（图10），藜科（Chenopodiaceae）藜属，野生植物，一年生田间路旁荒地杂草。8～10月开花，好氮植物，氮含量高的耕地及肥料堆周边，牧畜圈舍的周围群生。茎粗硬结实，高能达60～150cm。叶呈三角状，顶部带尖，叶边呈锯齿状。刚长出的叶背面有白粉密布。种子大小约1mm，球形。
7.打碗花属（Calystegia sp.）（图11）,旋花科（Convolvulaceae），夏绿性多年生草本，野生植物，田间路旁荒地杂草。成长期为3～10月，开花期为6～8月。幼苗春天长出，茎在他物上向左卷的形式缠绕，长约1～2米。叶子为互生，哑铃型，长5-10cm。花淡红色，圆形，直径5～6cm，白天开花。一般不结果实，果实少见。
图10 炭化藜（体视显微镜照片）
图11 炭化打碗花属（体视显微镜照片）
8.白花草木樨（Melilotus albus Desr.）（图12），豆科（Leguminosae），二年生草本，野生植物，可作饲料、绿肥。
図12 炭化白花草木犀（体视显微镜照片）
9.栝楼（Trichosanthes Kirilowii Maxim）（图13）,葫芦科（Cucurbitaceae），攀缘草本，野生植物，药用。多年生草本，生长期为4～10月，开花期为8-9月。叶子呈五角圆心状，果实很大，成熟时呈黄色，因此被称为栝楼。在杂木林的边缘地带生长。
图13 炭化栝楼（体视显微镜照片）
10.貏草（Humulus scandens (Lour.) Merr）（图14），桑科（Moraceae）貏草属，幼苗始生于3～4月，8～10月开花。果实近球状。一年生或多年生缠绕草本，野生植物，沟边路旁荒地田间杂草，耐湿。
图14 炭化貏草（体视显微镜照片）
11.滨藜属（Atriplex sp.）（图15），藜科（Chenopodiaceae），一年生草本，野生植物，荒野杂草。
图15 炭化滨藜属（体视显微镜照片）
综上所述，在绿城遗址东南疑似古耕地遗迹的炭化植物中，除小麦、大麦、黍等农作物外，还出土了多种田间杂草，再加上采样点位置的地形平坦、暗色土壤大面积连续展布、并在其周边散布有树枝状引水渠及石磨盘、石碾子农业用具等综合判断，采样点位置应为古耕地遗迹。
（二）测年结果
1.炭化小麦的年代
对绿城遗址东南古耕地遗迹出土的炭化小麦，进行了加速器碳十四年代测定，对所得碳十四浓度值，进行了碳十三同位素分馏效应的校正，最后进行树轮校正后换算了公元年代。测年结果表明，出土小麦的碳十四年代为850±25aBP，树轮校正后的碳十四年代为公元1193年。自11世纪前半叶开始，居延地区被西夏所控制，1227年西夏被元朝打败，因此，出土的小麦年代属西夏时期，即绿城遗址东南引水渠旁边的古耕地遗迹应为西夏时代的农田。
西夏的党项族最初为游牧民族。建立王朝后，为了发展民族经济，努力学习了中原地区的先进技术。此外，居延地区汉代以来各王朝的生产方式，对该地区西夏先民的生业活动提供了丰富的历史参考经验。在西夏时期，西夏人将在战争中被捕汉人，集中到兴州和凉州一带，并将其部分战奴送到居延地区，使他们经营着农业耕作。党项人跟汉人学到了中原地区的农业技术。这些农耕技术和屯田区，后又一直被延用到了元朝时期。
2.引水渠上覆沙丘的形成年代
绿城遗址东侧引水渠上发育的沙丘底部红柳叶子的碳十四测年结果为390±35aBP，树轮校正后的碳十四年代为公元1475年，代表了引水渠和古耕地的废弃年代。公元1475年已进入明朝，因此，该年代数据说明了明代居延三角洲的农田已被废弃，大规模的水利设施也被废弃。
四、初步结论
在位居居延三角洲中部一带的黑城、绿城等西夏、元代的遗址旁边，很容易发现已经干涸的河流和带有灌溉引水渠的古耕地遗迹，已被沙化的遗址周边平坦地带，在西夏和元代是一个绿洲环境。西夏、元代的聚落中心——黑城遗址，位于居延三角洲的中部一带，大面积的耕地也分布在黑城、绿城、五塔寺一带，因此，西夏、元代的农业开发主要利用了黑河下游居延三角洲的中部一带，当时居延三角洲下部已开始沙化［6］(P147-156)。
在居延地区的环境考古调查中，基于引水渠的分布，初步推测绿城遗址东南一带为古耕地遗迹。本文通过疑似古耕地遗迹出土炭化农作物和田间杂草的鉴定和分析，出土小麦的年代测定，树枝状分布的引水渠之间分布有多处西夏的房址，引水渠与上覆沙丘之间红柳叶的测年分析数据，以及古土壤发育及其横向延伸、具有较大范围和地形平坦开阔等特征，综合判断绿城遗址东南一带应为西夏时期的古耕地遗迹。这些引水渠和农田历经西夏和元代，一直被沿用至明代初期。植物遗存浮选结果表明，当时在居延三角洲中部一带，主要种植小麦、黍、大麦等农作物。据《居延故地》 一书，当时农作物以麦类和黍类为主，还有其他多种农作物。当时农田长势良好，谷粒较大［7］(P22-23)。在西夏和元代，虽在居延地区已开始大面积农业耕作，但因这里属交通要塞，人口过多，当地粮食产量仍不够食用，每年从内陆运来大量粮食，以便解决当地人的温饱问题。
［参考文献］
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［7］色音.居延故地［M］.成都：四川人民出版社，2003.
齐乌云，女，中国社会科学院考古研究所研究员，研究方向为环境考古、植物考古及生物考古；远藤邦彦，男，日本大学教授，研究方向为第四纪环境；穆桂金，男，中国科学院新疆地理与生态研究所研究员，研究方向为第四纪地质；堀和明，男，名古屋大学教授，研究方向为第四纪环境；村田泰辅，男，日本大学博士，研究方向为第四纪环境；魏坚，男，中国人民大学教授，研究方向为考古学；唐自华，男，中国科学院地质与地球物理研究所副研究员，研究方向为第四纪地质。
致谢：在野外考察过程中，得到了内蒙古自治区阿拉善盟额济纳旗政府和文物管理部门的大力支持和热情帮助，在此一并表示感谢！
原载原载《农业考古》 2019年第6期
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