居延地區綠城遺址東南古耕地遺跡
居延地區綠城遺址東南古耕地遺跡*
齊烏云 遠藤邦彥 穆桂金 堀和明 村田泰輔 魏 堅 唐自華
摘 要：在居延地區的環境考古調查中，基于引水渠的分布，初步推測綠城遺址東南一帶為古耕地遺跡。本文通過疑似古耕地出土炭化農作物和田間雜草的鑒定和分析，出土小麥的年代測定，引水渠與上覆沙丘之間紅柳葉的測年分析數據，以及古土壤發育及其橫向延伸、具有較大范圍和地形平坦開闊等特征，綜合判斷綠城遺址東南一帶應為西夏時期的古耕地遺跡。這些引水渠和農田歷經西夏和元代，一直被沿用至明代初期，當時主要種植黍、小麥、大麥等農作物。
關鍵詞：綠城遺址；古耕地；灌溉渠；植物遺存浮選；碳十四測年
一、概況
居延地區因出土居延漢簡而舉世聞名［1］(P1-15)，居延地區的綠城遺址位于內蒙古自治區阿拉善盟額濟納旗境內，達來呼布鎮是額濟納旗政府所在地。綠城遺址坐落于達來呼布鎮東南約45公里的一片荒漠地帶。綠城遺址的先民居住在此地時，從祁連山冰川發源的黑河，橫穿河西走廊向北，流經遺址所處居延三角洲（古綠洲），向東北注入被稱為居延海（又稱古居延澤）的湖泊中消失 ［2］(P1-9)。天鵝湖是在古居延澤西北端發育的小湖，目前天鵝湖因地下水補給和人工引水而保持小湖，但歷史時期古居延澤及居延三角洲上的入湖河流均已干涸殆盡［3］(P13-17)，現已被沙化的古居延澤湖底沉積物及古居延澤西南岸的居延三角洲，已成巴丹吉林沙漠的西北邊緣，但由居延三角洲分布的居延城、黑城、綠城等漢代、西夏、元代遺址來看，歷史時期居延三角洲曾為水草豐美的綠洲環境［4］(P57-65)。
綠城遺址分布在現已沙化的居延三角洲的中部一帶，位居黑城遺址東南約13km處。綠城城址平面略呈方形，周長1205米，城垣夯土版筑，夯厚11～14厘米。墻基殘寬3.5米，殘高約2米。北城垣東部置門，有甕城。城內西部有一座覆缽式喇嘛塔，已殘。城內有已崩塌的類似土塔殘址。南垣內側有一渠道穿城而過。綠城遺址的文化內涵非常豐富，曾出土青銅時代到漢、西夏、元代的遺跡、遺物［5］(P63-68)。
圖1 綠城向東延伸的引水渠及古耕地
圖2 農田中的西夏元代房址及石磨盤
圖3 石磨盤
在野外調查中，我們發現了綠城向東和東南方向延伸的引水渠及古耕地遺跡（圖1）、農田中的西夏元代房址及石磨盤等農業用具（圖2、圖3），在Corona衛星影像中也能辨認出古河道、灌溉渠及古耕地遺跡，但我們仍需進一步了解這些灌溉渠、古耕地的使用年代和廢棄年代，以及古耕地遺跡中種植了哪些農作物等問題。為了解決這些問題，我們在野外考察中采集了一些相應的實驗分析樣品。
二、材料及研究方法（一）植物遺存浮選樣品的采集
我們在綠城遺址東南引水渠旁邊的疑似古耕地遺跡中，采集了30升土壤樣品。因采樣區沙化缺水，故將土樣運到達來呼布鎮進行了植物遺存的浮選。將浮選所獲木炭，經陰干后帶回中國社會科學院考古研究所，利用體視顯微鏡和掃描電鏡，對其種子、果實進行了鑒定、拍照、統計和分析，試圖獲取有關農作物種類及人類活動方面的信息。采樣地點的GPS數據為N41°43′38″、E101°18′05″。
圖4 采樣剖面
采樣剖面距地表0～5cm為表皮風蝕擾土層，5～18cm為原始古耕地的暗色土壤。起初我們根據土質、土色，將古耕地剖面，勉強劃分出上下兩層（見上頁圖4），希望能夠浮選出不同歷史時期的炭化農作物；但因一般來說耕土層厚度通常至少有20cm左右，最終未能將其分出上下兩層，均按一個地層單元來采集了一個樣品。
（二）測年樣品的采集
為了確定古耕地、引水渠的使用年代和廢棄年代，我們采集了以下兩種測年樣品。
1.古耕地測年樣品的采集
我們在綠城遺址東南古耕地遺跡浮選的植物種子中，采集了測年樣品，對其進行了放射性碳十四年代測定（AMS法），以便了解古耕地和引水渠使用時期的絕對年代。
2.引水渠廢棄年代樣品的采集
我們在綠城遺址東側，引水渠上覆沙丘（紅柳包）底部植物殘體中，采集了紅柳葉子，對其進行了AMS法碳十四年代測定，以便了解引水渠和古耕地遺跡的廢棄年代。
三、實驗結果
我們對采集的樣品進行了相應的實驗分析，其分析結果如下。
圖5 炭化小麥（掃描電鏡照片）
（一）植物遺存浮選結果
在綠城遺址東南古耕地遺跡出土樣品的植物遺存浮選中，發現了多種被炭化的植物種子和果實。下面一一介紹各類農作物及雜草類炭化植物的顯微鏡照片及其形態特點。
圖6 炭化大麥（體視顯微鏡照片）
1.小麥(Triticum aestivum (L.) Thell.)（圖5）,禾本科（Gramineae），農作物，大粒多，短細粒少。瘦果呈橢圓、長圓或卵圓形，腹面中央有深縱溝1條。胚著生于果實背面基部，位于腹溝相對的一側，胚部呈斜切形，背面中央呈鈍棱狀。
2.大麥（Hordeum vulgare L.）（圖6），禾本科（Gramineae），糧食作物。大麥籽粒中間較寬，兩端尖，呈長橢圓形。大麥內稃基部有一退化小穗軸，叫作基刺或腹刺。背面有細淺的皺紋和縱溝，腹面有相對較寬的縱溝。
3.黍（Panicum miliaceum L.）（圖7）,禾本科（Gramineae），糧食作物。籽粒呈球形和卵圓形，中部有明顯的凹溝，背部隆起。凹溝自基部向上延伸至中部，為胚之所在的位置。腹面平坦，在基部有一凸起的種臍。側面呈倒卵形，向基部方向變薄。胚部呈斜切形。
4.狗尾草（Setaria viridis (L.) Beauv.）（見次頁圖8）,禾本科（Gramineae）狗尾草屬，一年生草本，田間或路邊雜草，野生植物，與農作物粟很類似，粟由野生狗尾草演變而來。籽粒呈橢圓或卵形，背部隆起，腹面平坦。
圖7 炭化黍（體視顯微鏡照片）
圖8 炭化狗尾草（體視顯微鏡照片）
5.莧屬（Amaranthus sp.）（圖9），莧科（Amaranthaceae），一年生草本，野生植物，田間雜草。
圖9 炭化莧屬（體視顯微鏡照片）
6.藜（Chenopodium album L.）（圖10），藜科（Chenopodiaceae）藜屬，野生植物，一年生田間路旁荒地雜草。8～10月開花，好氮植物，氮含量高的耕地及肥料堆周邊，牧畜圈舍的周圍群生。莖粗硬結實，高能達60～150cm。葉呈三角狀，頂部帶尖，葉邊呈鋸齒狀。剛長出的葉背面有白粉密布。種子大小約1mm，球形。
7.打碗花屬（Calystegia sp.）（圖11）,旋花科（Convolvulaceae），夏綠性多年生草本，野生植物，田間路旁荒地雜草。成長期為3～10月，開花期為6～8月。幼苗春天長出，莖在他物上向左卷的形式纏繞，長約1～2米。葉子為互生，啞鈴型，長5-10cm。花淡紅色，圓形，直徑5～6cm，白天開花。一般不結果實，果實少見。
圖10 炭化藜（體視顯微鏡照片）
圖11 炭化打碗花屬（體視顯微鏡照片）
8.白花草木樨（Melilotus albus Desr.）（圖12），豆科（Leguminosae），二年生草本，野生植物，可作飼料、綠肥。
図12 炭化白花草木犀（體視顯微鏡照片）
9.栝樓（Trichosanthes Kirilowii Maxim）（圖13）,葫蘆科（Cucurbitaceae），攀緣草本，野生植物，藥用。多年生草本，生長期為4～10月，開花期為8-9月。葉子呈五角圓心狀，果實很大，成熟時呈黃色，因此被稱為栝樓。在雜木林的邊緣地帶生長。
圖13 炭化栝樓（體視顯微鏡照片）
10.貏草（Humulus scandens (Lour.) Merr）（圖14），桑科（Moraceae）貏草屬，幼苗始生于3～4月，8～10月開花。果實近球狀。一年生或多年生纏繞草本，野生植物，溝邊路旁荒地田間雜草，耐濕。
圖14 炭化貏草（體視顯微鏡照片）
11.濱藜屬（Atriplex sp.）（圖15），藜科（Chenopodiaceae），一年生草本，野生植物，荒野雜草。
圖15 炭化濱藜屬（體視顯微鏡照片）
綜上所述，在綠城遺址東南疑似古耕地遺跡的炭化植物中，除小麥、大麥、黍等農作物外，還出土了多種田間雜草，再加上采樣點位置的地形平坦、暗色土壤大面積連續展布、并在其周邊散布有樹枝狀引水渠及石磨盤、石碾子農業用具等綜合判斷，采樣點位置應為古耕地遺跡。
（二）測年結果
1.炭化小麥的年代
對綠城遺址東南古耕地遺跡出土的炭化小麥，進行了加速器碳十四年代測定，對所得碳十四濃度值，進行了碳十三同位素分餾效應的校正，最后進行樹輪校正后換算了公元年代。測年結果表明，出土小麥的碳十四年代為850±25aBP，樹輪校正后的碳十四年代為公元1193年。自11世紀前半葉開始，居延地區被西夏所控制，1227年西夏被元朝打敗，因此，出土的小麥年代屬西夏時期，即綠城遺址東南引水渠旁邊的古耕地遺跡應為西夏時代的農田。
西夏的黨項族最初為游牧民族。建立王朝后，為了發展民族經濟，努力學習了中原地區的先進技術。此外，居延地區漢代以來各王朝的生產方式，對該地區西夏先民的生業活動提供了豐富的歷史參考經驗。在西夏時期，西夏人將在戰爭中被捕漢人，集中到興州和涼州一帶，并將其部分戰奴送到居延地區，使他們經營著農業耕作。黨項人跟漢人學到了中原地區的農業技術。這些農耕技術和屯田區，后又一直被延用到了元朝時期。
2.引水渠上覆沙丘的形成年代
綠城遺址東側引水渠上發育的沙丘底部紅柳葉子的碳十四測年結果為390±35aBP，樹輪校正后的碳十四年代為公元1475年，代表了引水渠和古耕地的廢棄年代。公元1475年已進入明朝，因此，該年代數據說明了明代居延三角洲的農田已被廢棄，大規模的水利設施也被廢棄。
四、初步結論
在位居居延三角洲中部一帶的黑城、綠城等西夏、元代的遺址旁邊，很容易發現已經干涸的河流和帶有灌溉引水渠的古耕地遺跡，已被沙化的遺址周邊平坦地帶，在西夏和元代是一個綠洲環境。西夏、元代的聚落中心——黑城遺址，位于居延三角洲的中部一帶，大面積的耕地也分布在黑城、綠城、五塔寺一帶，因此，西夏、元代的農業開發主要利用了黑河下游居延三角洲的中部一帶，當時居延三角洲下部已開始沙化［6］(P147-156)。
在居延地區的環境考古調查中，基于引水渠的分布，初步推測綠城遺址東南一帶為古耕地遺跡。本文通過疑似古耕地遺跡出土炭化農作物和田間雜草的鑒定和分析，出土小麥的年代測定，樹枝狀分布的引水渠之間分布有多處西夏的房址，引水渠與上覆沙丘之間紅柳葉的測年分析數據，以及古土壤發育及其橫向延伸、具有較大范圍和地形平坦開闊等特征，綜合判斷綠城遺址東南一帶應為西夏時期的古耕地遺跡。這些引水渠和農田歷經西夏和元代，一直被沿用至明代初期。植物遺存浮選結果表明，當時在居延三角洲中部一帶，主要種植小麥、黍、大麥等農作物。據《居延故地》 一書，當時農作物以麥類和黍類為主，還有其他多種農作物。當時農田長勢良好，谷粒較大［7］(P22-23)。在西夏和元代，雖在居延地區已開始大面積農業耕作，但因這里屬交通要塞，人口過多，當地糧食產量仍不夠食用，每年從內陸運來大量糧食，以便解決當地人的溫飽問題。
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［7］色音.居延故地［M］.成都：四川人民出版社，2003.
齊烏云，女，中國社會科學院考古研究所研究員，研究方向為環境考古、植物考古及生物考古；遠藤邦彥，男，日本大學教授，研究方向為第四紀環境；穆桂金，男，中國科學院新疆地理與生態研究所研究員，研究方向為第四紀地質；堀和明，男，名古屋大學教授，研究方向為第四紀環境；村田泰輔，男，日本大學博士，研究方向為第四紀環境；魏堅，男，中國人民大學教授，研究方向為考古學；唐自華，男，中國科學院地質與地球物理研究所副研究員，研究方向為第四紀地質。
致謝：在野外考察過程中，得到了內蒙古自治區阿拉善盟額濟納旗政府和文物管理部門的大力支持和熱情幫助，在此一并表示感謝！
原載原載《農業考古》 2019年第6期
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