一、稻作农业的起源与生态环境的关系
农业的出现是人类对自然的一次最重要的行为干预,标志着人类对自然认识的提高和控制能力的增强。这一行为使人类与大自然的关系发生了根本性的变化,即从被动利用到主动开发;这一行为也使人类彻底改变了风餐露宿、茹毛饮血的生活方式,开始了稳固的定居生活,由此创造出灿烂的农耕文明。正如英国考古学家戈登·柴尔德所言:“食物生产——对食用植物,尤其是谷类的自觉栽培,对动物的驯化、饲养和选择是人类历史上自掌握火以后最伟大的经济革命。”[1]
农业的产生非一朝之事或一日之功,而是人类经过漫长的探索和艰辛实践的产物。世界各地农业出现的时间有先有后,农业类型也千差万别。旧大陆的农业出现最早。目前世界上发现的最早的农业遗存位于西亚的新月地带和东亚的长江、黄河流域,前者为麦作农业的起源地,后者为稻和粟作农业的起源地。这两个起源地相隔甚远,很难有所联系和交流。然而它们在农业出现的时间上却非常接近,地理分布的纬度也差不多,所处的环境也有很多相同之处。难道这仅仅是一种巧合吗?为什么农业最早发生在这一纬度带?为什么农业发生的时间相当?农业发生的机制和动力又是什么?这些问题缠绕了几代学者。由此,人类学家、民族学家、生物学、农学家及考古学家经过了150多年的研究、探索,尤其是考古学家倾注的心血更多,提出了各种各样的假说。
(一)西方关于农业起源的理论
20世纪以前的学者讨论最多的是动、植物驯化的时间以及它们在文化发展阶段上所处的位置及影响问题[2]。农业起源的具体问题,则较少有人关注。但阿方索·德·坎多勒(Alphonse de Candolle)和林·罗斯(H.Ling Roth)两位学者总结出了农业产生的前提条件:合适的气候、土壤与植物物种,合适的居住模式,经济上的需求等[3]。这些条件成为以后农业起源研究的主要方面,此后一个多世纪的研究,差不多都是以此为基础展开的。因此,这两个人为农业起源研究奠定了基础。
20世纪初,由于达尔文的进化论深入人心,西方学术界将更多的注意力放在了人地关系的研究上。虽然许多人陷入了环境决定论的极端,但地理环境对人类活动的巨大影响越来越受到学者们的重视。这一时期的农业起源研究,更多地归因于环境与气候的变化。
20世纪60年代,新考古学在美国开始兴起。考古学家的兴趣不再只局限于对文化历史及过去生活方式的重建,而更加注重对文化进程的阐释。农业起源研究从编年与描述,转向解释狩猎—采集向食物生产的适应性变化的原因,即开始探讨农业起源的机制问题。时至今日,关于农业起源的原因主要有以下一些推论。
1.人口压力说
人口压力说以一种系统论的观点来研究农业起源的动力机制,它集中关注文化亚系统与环境之间的关系。这一学说认为社会并不是一直处于平衡中,而是处于一种变化的状态下。转变的原因在于来自系统外的压力,这种压力的来源就是人口压力[4]。作为这一学说的倡导者之一,宾福德(Binford)认为人口—资源的均衡系统可以调节人口密度并使之低于环境的承载能力。当人口密度的增加超出了环境的载能时,亦即人口结构的变化打破了已有的均衡系统,会直接导致文化向新的生态位的变化。造成原来的人口—资源系统失衡的原因有两种:一是自然环境的变化导致一个地区内生物量的减少,从而引起可利用食物资源的减少;二是人口的增加超过了环境的载能。由于旧的平衡系统被打破,从而为生计技术的发展提供了选择优势,人们会选择更有效的取食手段。关于农业起源的原因,宾福德认为在更新世末期,人类开始依靠水生资源和季节性迁移的鸟类等作为食物,这样人类开始定居下来。定居导致了人口的增长和向外移民,在资源不太丰富的地区最先感觉到人口的压力,这种压力迫使他们采取农业的生产方式来提高载能。因此农业的起源不是文化有没有做好准备的问题,而是促进变化的各种条件在以前从未出现过[5]。
弗兰纳里(Flannery)对该理论作了进一步的完善。他认为,狩猎—采集时期的人口一直控制在资源耗尽的水平之下,而保持人口的最佳方式是向外移民。在公元前10000年的时候,世界上几乎所有主要的地区均被人类占据,因此利用向外移民作为限制人口的手段其重要性降低了。而另外一些手段的重要性提高了,如有人尝试通过文化手段以增加食物供应。人类开始转向原来不被重视的广谱性资源,并且试图提高有用植物的地区性状态。这些尝试最终走向了农业[6]。
由于人口压力在考古学上很难进行定量分析,该理论受到了一些质疑。因此一些学者开始尝试从另外的角度如古病理学、古食谱等来推测人口压力的存在。科恩(Cohen)等人假设,如果农业起源是人口压力引起的,那么绝大多数狩猎—采集人群是迫不得已才转向农业的,而且一旦过渡为农业,他们便是以质量交换了数量。因此,农耕者的营养状况应该比狩猎—采集者差。这种营养不良可以反映在古病理学上,如发病率增加、种群个体大小与体质下降、由于劳动强度的增加所带来的骨骼变形等。对出土骨骼的古病理学研究表明,这种趋势是存在的[7]。切塔吉对出土食物营养价值的分析表明,狩猎采集向食物生产的过渡所带来的是食物质量的下降。农业生产在经济上占优势的原因在于农业是比采集更加稳定的经济方式[8]。
人口压力理论提出后,很快就得到了许多学者的响应,并成为解释农业起源的主流理论。同时,许多学者还对人口的变迁与环境的波动作了进一步的细化与完善。理查德·W·雪丁(Richard W.Redding)认为人口的增长是伴随着食物采集、加工、贮藏等技术的采纳而不断地接近、突破载能的,农业上食物生产技术的采纳只是这一循环的最后一步;而在环境方面,可按资源的波动,区分出波动可预测、次数少、程度不大,和波动不可预测、次数多、程度比较严重等两种情况。只有在后一种情况下,才能产生农业这种食物的获取方式[9]。
2.多种因素理论
虽然农业起源的人口压力说被多数学者所接受,但是,该说也存在着一些不足。如弗兰纳里(Flannery)对中美洲玉米起源的研究表明,在公元前5000年,地区人口密度很低,没有一个地区的人口增长足以影响附近地区的密度平衡。这里的农业起源是不能用人口压力来解释的。因此有人据此认为,这种依赖一个“主要推动者”来作为食物生产起源的解释,过于简单化了。人口压力说所认为的仅仅某一种选择压力可以作用于任何行为的观点是不现实的,农业应该是许多选择压力相互作用的产物。从一个早期的狩猎—采集者变成一个栽培者的可能性是由下面四点所控制的:①原先已存在的技术知识,即对植物繁殖的某些方面的熟悉;②对于长远的而不是直接的可预期的收获行为具有足够的理性;③一种中等强度的地域限制,这可能是积极的,也可能是消极的;④一种高度渴望与短缺的植物物种。只要满足了上面这些条件,世界上的任何地区均有可能出现农业生产。这一理论的主要的影响在于将人口压力的影响降低到了是造成短缺的几个因素之一。在这里,虽然人口压力仍旧是一种因素,但不是决定性的因素[10]。
亨利(D.O.Henry)将农业起源的条件细分为必要条件和充分条件。必要条件包括植物的采集、加工、贮藏等技术的发展与积累,在经济可行性方面潜在物种的出现,植物可能的遗传学与生理学上的变化等。充分条件主要是各地区不同的生态环境系统。由于采集者与各地不同的生态环境之间的联系是很复杂的,因此不仅农业出现的时间各地不同,而且是由不同的因素如资源的短缺、人口的增长、危机的降低、人类与植物的协同进化等推动的。只有满足了充分条件与必要条件后,农业才可能在各地出现[11]。
3.新进化理论
进化论作为19世纪学术界最重大的成就,曾经像人口压力说一样统治了19世纪下半叶与20世纪上半叶农业起源的研究。只是到了20世纪中叶前后的三四十年间,这种理论才逐渐被学者们所放弃。到了20世纪80年代,它作为一种范例,又被一些学者所重新重视[12]。但这一时期的进化论与前期的是有区别的。传统达尔文主义认为人类能有意识地控制环境及我们的命运,进化过程是人类有意识控制的过程。因此关于农业的起源,也是人类在预先知道农业好处后的一种有意识控制的进化过程。新进化理论认为农业起源实际上是种无意识的进化过程。伦多斯(Rindos)将农业的形成过程分为偶然驯化、专门性驯化和农业驯化等三个阶段。刚开始是无意识的,只是人类与植物共生的结果。由于人类的活动,扰乱了原先的环境,一种新的棲栖地环境被创造了出来,植物群对它进行了预先的适应。这些在被人类扰动了的环境中生存的植物,一方面其野生状态下生存的特征减弱,必须依赖于人类才能生存,另一方面其产量提高,人类对其依赖性增大,这种互利共生关系的进一步发展最后导致了农业的出现。在农业系统动力机制的建立与维护上,植物可能也扮演了重要角色,植物对农业生态进化的贡献可能与人一样大,因为是植物创造了使人类某些行为具有选择性的好处。从驯化到农业行为是对已存在的行为的一种强化,它不需要外在因素来解释,这种变化是侧重点的变化,是源于一种已存在的经济的转变。然而在论及现代植物种植计划与农业发展规划时,伦多斯认为主要是为了应对世界性的困扰——食物与资源的短缺,食物短缺的可能性刺激了优化庄稼的繁殖及对更高效的庄稼系统的发展。这又回归到了人口压力论上[13]。
4.社会结构变迁说
这一理论将食物生产与农业进行了区分,食物生产并不等于农业,食物生产是技术问题,而农业是commitement问题。Commitement不仅是一个技术问题,而且也是社会关系变化的问题。农业起源的前提条件,除了合适的地理生物条件、高效的采集技术、承载多余人口的土地的缺乏、相应的经济危机之外,还应该包括社会经济的前提。原始社会结构的出现是生产性经济最重要的前提,是实质性社会转变的催化剂。生产性经济是在社会基础的某种发展层次上出现的。因此分析原始社会的组织,就可以找寻出对生产要求提高的潜在内部压力。
最初的生产完全是为了满足个体家庭层次上的实用性生产,这种个体单元层次上的生产很容易失败。因此他们需要融入到一个更大的亲属与其他关系的结构中。这就产生了一种非实用性的需求,为满足这种需求的生产可以称为“过剩”生产,即承担社会义务的生产。这是一种互助的支持系统,有一些社会义务需要“过剩”的生产,如结婚、仪式和贸易联盟的财礼。因此更大的系统存在增加了更多需求的可能性。同时个体的权力与个体的财富及再分配能力相关,这也促进了个体扩大生产的欲望,特别是在开始出现分化的社会中。原始社会中的这种扩大的需求及由此带来的社会竞争,如在阶级社会中一样,提供了生产剩余产品的主要动力,并且间接地导致了生产力的发展。此外定居允许积聚物品,允许永久性的贮藏,允许推动提高生产。贮藏与积聚的能力使对食物的控制更加渴望,当食物具有价值时,就有更多的理由来增加数量[14]。
5.竞争宴享说
20世纪90年代,加拿大学者布赖恩·海登(Brian Hayden)认为在农业开始的初期,栽培与驯化的物种因其数量有限与不稳定,它们在当时人类的食谱结构上不可能占很大的比重。只有在食物资源比较充裕的条件下,美食种类的增添可以使一些有野心的人利用基于经济的竞争宴享来控制劳动力、忠诚和租赁。特别当那些驯化的物种不是十分可口,但劳动力投入很高或不易获得时,农业驯化在竞争宴享中发生的可能性就会变得非常大[15]。
6.富裕采集文化说
张光直先生认为中国东南沿海的农业起源是在一种富裕采集文化基础上产生的。他引用美国学者索尔的一个观点,即农业并不产生于食物的逐渐或长期的缺少,“在饥荒的阴影之下生活的人们,没有办法也没有时间来从事那种缓慢而悠闲的试验的步骤,好在相当遥远的未来从而发展出来一种较好而又不同的食物来源,……以选择的方式改进植物以对人类更为有用是只能由在饥馑的水平之上有相当大的余地来生活的人们来达到的”。从东南沿海的一些早期史前遗址来看,其野生的食物资源相当丰富,因此他认为“从东南海岸已经出土的最早的农业遗址中的遗物看来,我们可以推测在这个区域的最初的向农业生活推动的试验是发生在居住在富有陆生和水生动植物资源的环境中的狩猎、渔捞和采集文化中的”[16]。
此外还有一些学者从遗传学、生物学等角度进行了研究[17]。他们只是作为植物学家或生物学家从其本专业的角度对这一问题进行阐释,由于缺乏更全面的考虑,因此影响都不大。
除了张光直先生的富裕采集文化说是直接针对中国东南沿海地区的外,以上诸家学说都是试图找到一种农业起源的世界性通则。但是每家学说均有不足,如人口压力说不适应中美洲;竞争宴享说得不到东南亚资料的证实;社会结构变迁说的前提条件是定居,但在中美洲与东南亚,可能在流动的狩猎—采集时期即已开始了植物栽培,在农业开始以后这种流动还持续了几千年。因此有一些学者否认这种通则的存在。弗兰纳里(Flannery)虽然是人口压力说的鼓吹者,但是他认为这一理论仅适用于西南亚,而农业起源的其他三个重要地区:东南亚、中美洲、安第斯山地区,其农业起源的机制是各不相同的。弗兰克·霍尔(Flank Hole)甚至认为只有进行每个地区的具体解释,才能考虑到该地区农业出现的所有因素,否则都是不全面的[18]。
(二)中国稻作农业起源研究评述
我国稻作农业起源研究肇始于20世纪50年代,当时参与研究的主要是植物学家和历史学家。植物学家根据野生稻的分布地区及受西方学者认为稻作农业起源于东南亚及印度观点的影响,提出了华南说[19]和云贵高原说[20]。历史学家则根据文献记载提出了黄河下游说[21]。随着考古工作中不断地发现稻作遗存,越来越多的考古学者参与到稻作农业起源的讨论中来。因此,20世纪八九十年代的考古成果使得以考古材料来研究稻作农业起源成为重要的手段,从而也形成了我国稻作农业起源研究的特点。纵观我国稻作农业起源研究的过程,可以用“发现论”来加以概括,即关于我国稻作起源的时间往往是以考古发现的最早的栽培稻遗存出现的时间来推定的。因此,我国稻作起源的时间从最初文献记载的5000年前向前延伸至20世纪80年代初的7000年前,又至20世纪90年代的8 000年前,现在已经到了12000年前,还有继续向前延伸的趋势。关于我国稻作起源的地区则是以考古发现的最早的栽培稻遗存出现的地点来推定的,因此20世纪70年代末的浙江余姚河姆渡、铜乡罗家角遗址的发现衍生了长江下游起源说[22],长江中、下游起源说[23];20世纪80年代末的湖南澧县彭头山遗址的发现又使长江中游说兴盛起来[24]。还有些学者综合这些观点提出了多元说[25]。这些随时变化着的观点虽然表明了学者们的认识在不断深入,但也使得稻作起源的问题永远只能是个无定说的悬案。这是由发现论的局限性所决定的,因为发现论的依据来自考古材料。考古学资料既有其必然性的一面,又有其偶然性的一面。就其必然性而言,发掘出来的遗物资料是实实在在的东西,能够真实反映地层所在时代存在的事物,因而是最直接的证据。而地下的遗存不论发现与否,它们都是客观存在的,因而它们具有或早或晚总会出土的必然性。反过来,这些考古遗存何时被发现,何时出土则带有明显的偶然性。在发现遗址之后和正式发掘之前,考古人员很难预计该遗址能出土什么遗物;在发掘后,尽管考古人员能借助一些科学方法对考古遗存的年代作出比较精确的考定,但仍无法断定它们是否是最原始的或者说是最早的遗物。因此,仅仅依据考古资料还无法最终解决中国稻作起源问题。
近年来,有些年轻学者把注意力转向了稻作起源理论的探讨。如卫斯提出确定稻作起源地的三个基本条件:①这一地区的地理环境、气候特点在全新世中期必须适合稻谷栽培,且这一地区有野生稻的广泛分布;②这一地区的考古发现,无论从年代序列上看,还是从文化谱系发展上看都具有一定的连续性,尤其是旧石器时代晚期遗址和新石器时代早期遗址在这一地区都有较为普遍的发现;③这一地区发现的史前稻作遗存,在年代上必须是国内迄今最早的,而且仅次于这一年代的同类发现,在这一地区也必须仍然存在,其后的表现也必须更加普遍[26]。稻作起源地“三条标准”的说法一经提出,就在学界引起了一定的反响。王海明十分赞同这一提法,同时又补充说:“必须注意到作为稻作起源行为主体的人群(文化)适应自然、利用支配改造自然的能力和水平,即考古学文化发展水平是否已经达到能将野生稻驯育为栽培稻的历史阶段,或自然环境和人口等因素迫使在这一地区的人群必须通过栽培稻类植物的手段和途径以获得必要的食物来源两个方面。”[27]向安强也在肯定了这一提法后,进行了补充:a.该地区发现的史前稻作遗存不仅年代之早列全国之最,发现地点之多也居全国之冠且密集分布;b.该地区必须处于史前文化南北交汇的核心地理位置,是我国史前文化交流与传承过程中的枢纽;c.该地区在史前(特别是新石器时代早期)时不是“粟稻混作区”[28]。学者们似乎想通过这些标准的设定来框定稻作起源地。但从这些标准的设定看,仍脱离不了发现论的窠臼。因为他们强调的仍是何处发现的稻作遗存最早,因此,其标准实际上是在已经有明确范围的前提下归纳出来的。它所要解决的问题是稻作起源地究竟在哪里,而不是稻作起源地为什么会在那里。好在他们提出了环境及人类技能与稻作起源的关系,无疑是大大进了一步。也有个别学者借鉴西方的理论来研究中国稻作农业的起源,如人口压力论、宴享说、最佳觅食论等[29]。这些研究给中国稻作农业起源研究增添了些许新意,但遗憾的是没有进一步地深入下去,因而也得不出最终定论。
将中西方学者对农业起源的研究历程加以比较后,不难看出,我国学者研究的焦点仍聚集在稻作农业起源于何时、何地等具体问题上,因而更多地依赖材料来说话。受材料所限,我国学者的研究在相当长的时间内进展缓慢。研究问题的出发点决定了我们的研究方法只能采用归纳法,即在对大量材料进行整理归纳的基础上得出结论,而新材料的不断出现也使我们的结论不断改变。因此,总是材料左右着我们的结论。而西方学者已经开始探索农业起源的动因和机制,在研究方法上采用演绎法,即先提出假设,再去寻找证据来检验其可能性。材料只是证据,并不能左右他们的结论。在获取材料的途径上,我们的途径比较单一,主要就是考古发掘。而西方学者则通过多种途径来寻找证据。当一个假说产生后,他们可以组织多学科的学者如环境、生物、人类学的学者去寻找证据,还可以从现生的相关原始民族中采集证据。当一个假说被推翻后又会提出新的假说,他们在假设—求证—再假设—再求证中不断地修正结论。在论证方式上,我们恪守传统的实证主义,西方学者则更多地采用推理论证。在思想观念上,我们过于保守,因而理论方法过于陈旧;而西方学者则比较开放,善于从当时的社会思潮中吸收新的理论营养,从而能够推陈出新。
总之,研究目的的不同决定了研究理论和方法的不同。无论是我国的归纳法还是西方的演绎法都是科学研究的重要方法,在科学研究过程中缺一不可。但这两种研究方法在科学研究中的作用是不同的,一般来讲,归纳法更注重于对已有材料的梳理并从中解决问题,演绎法则更侧重于开放式探索问题的解决。就我国稻作农业起源研究的现状来讲,由于发现的材料较多,已经产生了许多研究成果,但如何获得更符合客观实际的成果,尚需进一步探索。如果我们能借鉴西方在农业起源研究中的思想、理论方法,尤其是西方大胆假设、小心求证的研究方法,并吸取多学科的研究成果,也许会取得一些突破。
(三)稻作农业起源的推证
农业的出现是新石器时代开始的重要标志,柴尔德称之为“新石器时代的革命”[30]。学者们将新石器时代的起始时间定在公元前10000年左右,这与地质学上所称的全新世开始的时间是一致的。但农业不可能在一夜之间产生,它的起源应该经历了一个漫长的过程。这个过程就是人类将野生植物驯化为栽培植物的过程,具体到稻作农业起源上就是将野生稻驯化为栽培稻的过程。这个过程可能向前延伸到了旧石器时代晚期。所以我们对稻作农业起源的探索也应该从10000多年前开始。任何事物的产生与发展都是主观条件与客观条件相互作用的结果,稻作起源也不例外,所以我们研究稻作起源也应该从主观条件与客观条件入手。按照阿方索·德·坎多勒(Alphonse de Candolle)和林·罗斯(H. Ling Roth)两位学者的观点[31],稻作农业起源的客观条件包括野生稻资源的存在、适合栽培水稻的地理环境与气候等;主观条件包括人类的生产力发展水平、对栽培技能的掌握、生活方式以及对食物的需求等。上述客观和主观条件是相互联系不能分割的,既要从环境的角度考察环境作用于人的证据,也要从人类文化的角度来考察人作用于环境的遗存[32]。我们研究稻作起源还必须要有线索可寻,而这些线索主要是我国目前发现的早期的稻作遗存。经过考古工作者的努力,我国发现的稻作农业遗存已有200余处[33],而与稻作起源有关的应为各地发现的最早的稻作遗存,这些遗存的年代多在距今7 000年以前。所以我们也主要从这些7000年前的稻作遗存中寻找稻作农业起源的线索。正是基于这些研究条件,我们的推测才能成立。
1.稻作农业起源的客观必要条件
遗传学研究的结果表明,普通野生稻与栽培稻的关系最为密切,因此,普通野生稻是栽培稻起源的物质基础。下面从野生稻生长的必要条件来看其与环境的关系。
(1)地形、土壤等生长环境
普通野生稻的自然繁殖地有山区、丘陵、平原、渍水区和岩溶等五种地形,其中以丘陵、平原为多。它们多分布在山塘、河流、山涧两岸、水沟、河滩、排水渠道、水库、沼泽、岩溶、荒田等处,多数生长于30~50厘米的浅水区,也有生长于1米以上的深水处,但其生长情况并不好。野生稻借水传播力较强,一般在河流的上游少下游多,主流少支流多,急流少缓流多。而在一些内陆湖泊、山塘等处,由于水的流动性较差,野生稻的传播力也较差,只在分布地及其附近有分布。普通野生稻属喜光的短日照植物,感光性强,大多生长在阳光充足又无遮蔽的地方。普通野生稻对土壤要求不严格,有广泛的适应性,既能在微酸性甚至强酸性(pH3)的土壤中生长,又能在微碱性的土壤中生长,既能在肥沃的土壤上生长,又能在瘠薄的土壤上生存。其生长的土壤有粘土、沙壤土、壤土、粘壤土和砂土等[34]。综上可见,水稻对地形、土壤的要求不是很高,只要有水的地方都能生长。这也是我国很多地区都能种植水稻的原因。
(2)气候、水热条件
普通野生稻属喜暖植物,生长快,成熟时间短。因此要求日照要充足,水热条件要好。两广地区是普通野生稻的集中分布区。据广西对普通野生稻分布的42个县(市)的分析,普通野生稻分布较多的县(市),其年平均气温在20℃以上,年最低气温在0.36~3.4℃,霜期仅有0~4.5天,野生稻生长发育良好;处于北纬25°以北的普通野生稻分布区,其年平均气温为18.8~19.1℃,年最低气温为-3.2~-4.6℃,无霜期为344.3~350.6天,野生稻生长不太繁茂,分布点少。其中的江西东乡县年平均气温为17.7℃,绝对最低温为-8.5℃,无霜期为269天,冬季常有冰雪,但普通野生稻仍能正常生长。每年冬季,植株的地上部分枯死,靠宿根在水下越冬,翌年2月底至3月初从地表部分的根节发蘖生长[35]。由此看来,水稻的生长需要高温、高湿,年日均气温在18℃以上,日照时间在1 500小时以上,年降水量在1200毫米左右。气候条件对野生稻的分布区域有所限制,即使处于同一纬度的地区,由于气温、降水、日照时间的差异,野生稻分布的状况也不一样。这也是同纬度的海拔较高的云贵高原高寒地区较少见到普通野生稻分布的原因。
(3)野生稻的分布
中国现代普通野生稻的分布范围,南起海南的崖县(北纬度8°09′),北至江西东乡(北纬28°14′),西自云南盈江(东经97°56′),东至台湾桃园(东经121°15′),涵盖了我国南方的海南、两广、福建、江西、湖南、云南及台湾。中国古代文献上记载的野生稻的分布地点,大约从长江上游的四川渠州,经中游的襄阳、江陵,到下游的太湖地区(包括浙北、苏南),折向苏中、苏北和淮北,直达渤海湾的鲁城(今沧州)。从纬度上看,约为30°38.5′;从经度上看,约为107°122′。从古今普通野生稻的分布上看,古代野生稻的分布,比现代偏北2°以上。
中国进行的大规模野生稻考察结果表明:①在已收集到的3733份普通野生稻材料中,虽然可分为直立、半直立、倾斜和匍匐等四种株形,但全部是多年生类型;②已知的绝大部分(97.2%)普通野生稻生长在海南岛、两广、湘赣和福建,云南仅在南部的景洪、元江等地有少量分布;③云南的普通野生稻分布区与华南大陆不连接,中间隔开了数百公里宽的无普通野生稻分布的山岳地带,云南的普通野生稻分布区可视为中南半岛野生稻区的北缘;④长江中游的江西东乡和湖南茶陵是我国普通野生稻分布区的北缘,而且面积很大[36]。
2.稻作起源的主观必要条件
(1)生产力水平和技能
初级水稻栽培不需要很高的生产力水平和技术,只要会开垦土地、使用耕作工具、掌握水稻的生长习性,并定期引水、除草就行。这也是人类最早驯化水稻的原因。
(2)人类对食物的需求
人类栽培水稻的主要目的是生产食物。栽培水稻是一项很繁琐的工作,不仅要育种、移栽,而且还要照看,并且其生长到成熟要有一定的时间。比起早期人类擅长的狩猎来说,不仅投入大,而且收获期长,营养和口味也远不及肉类。不到万不得已,人类是不会费如此多的精力去栽培水稻的。所以水稻栽培是当时人类对食物的需求所致,可能是为了补充狩猎淡季的食物不足。
3.考古发现的稻作遗存与环境的印证
(1)稻作遗存的发现
此处所收列的稻作遗存皆以7000年以前为限,且是各个区域发现最早的稻作遗存。因为7000年前的稻作遗存所包括的范围基本上涵盖了现在的稻作农业区,故距今7000年以内的稻作遗存不在本章节的讨论之列(图五)。
1)玉蟾岩遗址
遗址信息见第一章第二节的介绍,这里只介绍与稻作遗存相关的内容。1993年、1995年,湖南省文物考古研究所先后对该遗址进行了两次发掘,两次都发现了水稻谷壳。从层位上观察,1993年发现的稻壳较早,1995年发现的稻壳较晚。据农学专家对两次出土稻壳的电镜分析,认为1993年出土的稻谷为普通野生稻,但具有人类初期干预的痕迹;1995年出土的稻谷为栽培稻,但兼备野、籼、粳的特征,是一种由野生稻向栽培稻演化的古栽培稻类型。遗址地层中同时伴出大量的生产工具、动物残骸和植物籽实等遗存[37]。2004年11月,由哈佛大学、北京大学以及湖南省考古研究所组成的“中国水稻起源考古研究”中美联合考古队,对该遗址进行了第三次挖掘,同时发现了栽培水稻和陶片。水稻一共发现了6粒,其中5粒的地层偏上,接近地表,其年代还不敢肯定;另一枚水稻炭化米粒出土在陶片下面的地层中,距离地面1米多深,可以肯定是古代的稻谷。经专家鉴定其为栽培种,尚保留野生稻、籼稻及粳稻的综合特征。遗址中同时还出土了大量的动物残骸、植物遗存和生产工具。生产工具主要是石制品和骨、角、牙、蚌制品。石制品全部打制,反映的是一种集种植、采集、渔猎等多种获取食物手段于一体的经济形态。玉蟾岩遗址的存在时间,参照其附近文化性质相同的三角岩遗存的碳十四年代(距今12060±120年),估计其年代当在12000年前。另据实际碳十四测定的三个数据: 公元前8327~7449年、公元前7911~6414年、公元前7042~6059年[38],若加以树轮校正,年代在距今12000~10000年,属于旧石器向新石器过渡时期。
图五 7000年前稻作遗存分布图
1.何家湾 2.李家村 3.枝城北 4.八十垱 5.彭头山 6.李家岗 7. 玉蟾岩 8.牛栏洞 9.仙人洞、吊桶环10.上山、小黄山 11.河姆渡 12.跨湖桥 13.罗家角 14.贾湖 15.二涧村16.杉龙岗
2)仙人洞、吊桶环遗址
仙人洞遗址位于江西省万年县县城东北15公里的小河山上,为一山洞,洞口面向东南,洞口顶部海拔高度为35米,洞口底部高出洞前水稻田仅2米。该洞开阔并向前伸展呈岩厦状,断面作弧形,高达16米,宽约24米。吊桶环遗址位于对面的条形山坡上,海拔高度约96.2米,与东北之仙人洞的直线距离约800米。两遗址的高差约为60米。吊桶环遗址为通透式岩棚,是由于岸石经长期水溶解的地质作用而形成的,因其内顶弧似一木桶而被俗称为吊桶环。两遗址位于北纬28°44′左右。20世纪60年代,当代的文物部门曾对仙人洞遗址进行过两次发掘[39]。1993年和1995年,由北京大学考古系、江西省文物考古研究所和美国安德沃考古基金会组成的考古队对仙人洞和吊桶环遗址进行了科学的采样和发掘。1999年由江西省文物考古研究所与北京大学考古系作了又一次发掘。前后五次发掘特别是后三次的发掘,证明两洞穴遗址堆积较厚,地层清晰,属于华南地区旧石器时代晚期到新石器时代早期的典型洞穴遗存。发掘者认为吊桶环遗址的文化内涵与仙人洞的有着密不可分的内在联系,它应当是栖息于仙人洞的原始居民在这一带狩猎的临时性营地和屠宰场[40]。通过对吊桶环遗址从下到上诸层稻属植硅石的分析,下层旧石器晚期地层中的稻属植硅石为野生稻,上层旧石器时代向新石时代过渡期地层中的植硅石则为栽培稻[41]。遗址碳十四的测定结果为:下层距今20 000~15 000年,上层距今15 000~9 000年。上层出土有数以万计的兽骨残片和螺、蚌壳之类。生产工具中的石制品包括打制石器、穿孔石器、局部磨制石器和类似细石器的石片等;骨器有锥、笄、铲、凿、镞、镖和投掷器。显然这也是多种经济手段并存的经济形态。
3)上山遗址
上山遗址位于浙江省浦江县浦阳江—钱塘江支流的上游,县域的河谷带是浙中盆地的组成部分,海拔约50米,地势相对平缓。上山是盆地中的一座小山丘,同样的小山丘在附近还有多处,现多平整为耕地,相对高度一般在3~5米。该遗址位于北纬29°05′。2000年秋,浙江省文物考古研究所、浦江县博物馆对浦阳江上游地区进行新石器时代遗址的考古调查,发现该遗址。该遗址的地层堆积分7层,第3至7层为新石器时代的堆积,厚度约40~50厘米。上山遗址夹炭陶片的表面有大量的谷壳印痕,胎土中夹杂有大量的谷壳。对陶片样本的植物硅酸体分析显示,许多陶片中含有来自稻叶片运动细胞的扇形硅酸体。对陶片中谷壳形状的初步观察显示,粒的长度比野生稻为短,粒的宽度比野生稻大,与野生稻有所不同,可能是一些经人类选择的早期栽培稻。该遗址的年代约在距今11 400~8 600年。上山遗址还发现了居住遗迹、大量的陶器和石器等。上山遗址是目前长江下游已发现的最早的稻作遗存[42]。
4)英德牛栏洞遗址
牛栏洞遗址位于广东省英德市云岭镇东南约2公里的狮子山牛栏洞内。狮子山是一座石灰岩孤峰,周围几公里范围内都是石灰岩的蚀余平原,使狮子山显得格外醒目。它的相对高度约100米,南侧山脚下有一条古河道经过,向东南注入北江。牛栏洞位于山南面的悬崖上,洞口距今天的地表约11米。牛栏洞遗址的空间位置在北纬24°20′34″,位于南岭山脉南坡的中央偏北,海拔500米左右。牛栏洞遗址内的堆积物很厚,最厚处达3.14米,可分8层。堆积层中含有炭屑、烧土、螺壳、蚌壳、动物化石和人类化石等。文化遗物有大量的石制品和少量的骨器、蚌器、陶片。牛栏洞遗址的堆积可分三期,第一期距今约12 000~11 000年,为旧石器时代晚期;第二期距今约11 000~10 000年,为新旧石器过渡时期;第三期前段距今约10 000~8 000年,为新石器时代[43]。专家从牛栏洞遗址抽取了32个孢粉,分析的结果是有4个探方的6个层位有稻属植物化石,皆属于二、三期。堆积层发现的这些稻属植物硅质体是岭南地区迄今所见年代最早的稻属植物遗存[44]。
5)彭头山遗址
1988年11月,湖南省文物考古研究所等单位,对澧县彭头山遗址进行了发掘。这是一处河旁露天岗地遗址,位于北纬29°46′。遗址陶片中夹有大量人工掺合的炭化稻壳和稻谷。孢粉分析显示,其文化层中有水稻花粉,花粉为单孔,萌发孔较大。据此可知,这些均应是人工栽培水稻。该遗址发现的生产工具均为石制品。虽然彭头山的石器中没有明确可指为农具或渔猎工具的,但此时的采集和渔猎仍应该有一定地位。人类已有意识地将稻壳掺入泥土中用于制陶,可见当时的人们对稻谷已有相当的认识,稻作农业的地位不容忽视。彭头山遗址的年代,经多种测年手段确认,当在距今9 000~7 800年[45]。
6)杉龙岗遗址
2011年11月,湖南省文物考古研究所、北京大学、哈佛大学及波士顿大学联合对临澧县杉龙岗遗址进行了发掘。遗址位于临澧县新安镇杉龙村,地处澧阳平原的澧水与澹水之间。遗址分布在一条东西走向的大致呈三角形的岗地西部,面积约为3万多平方米。考古工作者在地层中了发现了几十粒炭化稻谷与疑似“水稻田”的遗存,以及活动面、壕沟等多种遗迹,同时还发现了大量陶、石器。遗址的年代为距今8 600~7 800年[46]。
7)八十垱遗址
1993年和1995年,湖南省文物考古研究所对澧县八十垱遗址进行了两次发掘。八十垱遗址是一处露天滨湖遗址,其余三面有河沟环绕,位于北纬29°53′。1993年对八十垱遗址的发掘,不仅发现在大量陶片中夹杂有稻壳和稻谷,而且在灰坑土样测试中发现了极为密集的水稻孢子花粉,经判断是成堆的稻草、稻壳烧过或腐烂后的遗存。1995年发掘的最西北的一个探方正好跨越河道与遗址,发现了明显倾斜的河道坡岸,并在河岸边发现了大量氧化的稻谷。在遗址西北部开的另一个探方,距地表4.5米深处的城背溪文化早期阶段,发现有古河道的黑色泥炭层,内有大量有芒和无芒的稻谷。遗址的年代约为距今8 200~7 000年[47]。
8)跨湖桥遗址
1990年、2001年和2002年,浙江省文物考古研究所对浙江省萧山市的跨湖桥遗址进行了三次考古发掘。遗址埋藏于古湘湖湖底,底层略低于现在的海平面,位于北纬30°05′。遗址的文化层分为9层,虽然堆积最厚处仅1.2米,但上部覆盖的青灰色湖相淤积层厚达4.6米,因此该遗址的动植物遗骸及骨、木器得到很好的保存。遗址出土有大量的陶器、骨器、木器、石器等,骨器有耜、镖、镞、哨、针、匕、簪、双尖叉形器及一些功能不明的复合工具。与骨耜相应的是稻谷颗粒的出土,说明耜耕农业已经诞生。经碳十四测定和热释光测定,遗址的年代在8000~7000年[48]。
9)李家岗遗址
1989年,湖南省文物考古研究所对澧县李家岗遗址进行了发掘。这是一处河边岗地露天遗址,位于北纬29°44′。遗址出土的陶片中夹杂有稻壳和稻谷。李家岗遗址属皂市下层文化时期,其年代约距今7 600~7 400年[49]。
10)枝城北遗址
1983年冬,北京大学考古系研究生在宜都市长江南岸一级台地上发现了枝城北遗址,位于北纬30°20′。在采集的陶片中有炭化稻壳,其年代为距今7 000年[50]。
11)罗家角遗址
1979~1980年,浙江罗家角考古队在杭嘉平原的桐乡市罗家角发掘了一处河旁露天遗址,位于北纬30°36′。遗址的第三、四层发现了大量稻米,出土的夹炭胎陶片中,也夹杂着大量的稻壳碎屑。生产工具中,石制品有斧、锛、刀、凿,骨制品有耜、镞。遗址中发现大量兽、鱼骨,经鉴定,其中的狗、猪、水牛可能已被驯养。该遗址可能存在着以种植水稻为主,渔猎为辅的经济形态。遗址的年代约为距今7 100年[51]。
12)河姆渡遗址
1973~1974年,浙江省文物管理委员会等单位在余姚市河姆渡村的姚江边发掘了一处露天遗址,位于北纬29°58′。遗址第4层的上部普遍夹有一层至数层稻谷壳、稻秆和稻叶等混合堆积物,中间也有烧成炭的稻谷。这种堆积的厚度约20~50厘米。地层中间有成堆的橡子,吃剩的菱壳以及鸟、鱼、龟、鳖、麂等动物遗骸,并有家猪、狗、水牛的骨骼。生产工具中,石制品有斧、凿和磨石,骨制品有耜、镞、凿、锥,木制品有铲、矛、匕等。大量骨耜和栽培稻谷的出土,说明此时处于耜耕阶段,农业已成为它的主要经济部门。遗址的年代约为距今7 000年[52]。(www.xing528.com)
13)二涧村遗址
连云港二涧村遗址下层采集到夹有稻壳的红烧土,位于北纬34°35′。其下层属青莲岗期,其年代为距今约7 000年[53]。
14)贾湖遗址
1983~1987年,河南省文物研究所在北纬33°30′的舞阳贾湖发掘了一处河旁露天遗址,在一些烧土块中发现有掺和稻壳的印痕。通过扫描电镜可清晰地看出,标本有三条纵长隆起的印痕和其稃上的长条格状的纹路。稻壳印痕的长宽之比在2以下,具有粳稻特征;也有个别标本的长宽比大于2,具有籼稻的特征,二者均为栽培稻。该遗址主要为裴李岗文化期的遗存,其年代为距今7000年[54]。
15)李家村遗址
北纬32°55′的陕西西乡李家村河旁露天遗址的老官台文化层,其红烧土块上发现有稻壳印痕,其年代约为距今7 000年[55]。
16)何家湾遗址
北纬33°5′的陕西西乡何家湾河旁露天遗址的老官台文化层,其红烧土块上发现有稻壳印痕,其年代约为距今7 000年[56]。
(2)稻作遗存的分布与环境
从以上16处遗址的位置看,纬度最高的是34°35′的连云港二涧村遗址,纬度最低的是24°20′34″的英德牛栏洞遗址。大部分遗址分布在北纬25°至北纬34°之间。从南北趋势上看,低纬度遗址的年代比高纬度遗址的年代早;从东西趋势看,中部的时代偏早,两边的时代偏晚;从区域分布看,岭南1处、长江中游6处、汉水上游2处、长江下游4处、黄淮地区2处;从分布密度看,遗存主要集中分布于长江中、下游地区,其他地区相对较少;从遗存的年代分布看,10 000年以上的4处、10 000~8 000年的5处、8 000~7 000年的11处,有从早到晚逐渐增多的趋势;从地域上看,从早到晚分布范围逐渐扩大;从年代的延续性看,长江中、下游地区的遗存具有连续性,而其他地区则无。当然这些遗存的发现、发掘都有一定的偶然性,并不能证明当时就是这样的情形。但这些遗存无论是分布的密度还是时代上出现的频度都告诉我们: 长江中、下游应该是探索稻作起源的重点区域。
从这些稻作遗存分布的区域与现生野生稻的分布区域比较看,只有少数几个10 000年以上的遗址在现生野生稻的分布范畴中,大部分遗址则偏于现生野生稻的分布范围之北,但与之相连接。这两种分布似乎有不重合的现象,如何来解释这种偏差呢。我们必须认识到,现在的气候环境并不能反映7 000年前的气候环境,即现在的野生稻分布并不能反映当时的野生稻分布状况。第一章已经说明更新世末(12 000年前)处在末次冰期最盛期之尾,虽然气温开始回升,但当时气候仍偏干凉,长江流域年平均气温只有10℃左右,降水量不足700毫米,其气候与今天亚热带最北边缘的秦岭相似。显然当时长江流域的大部分地区不具备水稻生长的地理环境和气候条件,也不可能有大面积的野生稻分布。但长江流域偏南的地区由于靠近热带海洋,受海洋季风的影响,气候相对温暖,降水也充沛些,应该具备了水稻生长的条件,也就是说当时的长江流域偏南的地区可能是野生稻分布范围的最北缘。因此,在长江流域的偏南地区能发现10 000年以上的稻谷遗存也就符合情理了。全新世初期——即距今10 000~7 000年正处在升温期,长江流域的年平均温度比今天高1℃~2℃左右,降水量比今天多100毫米。当时长江流域的气候应同于今天岭北的气候,那么当时长江流域的植被状况也应接近于现今的岭北。长江流域具备了适宜水稻生长的地理环境和气候条件,这一时期该区域稻作遗存大的增多也就不奇怪了。
从这些稻作遗存所处的环境看,10 000年以前的遗存有3处为洞穴环境,有1处为山丘岗地环境。洞穴位于低山丘陵区,相对平地的最高高度为11米,如牛栏洞遗址;最低的仅2米,如仙人洞遗址。在洞穴遗址下有较大范围的平地,洞中的先民比较容易到洞下的区域活动。而且洞穴附近有小河,还有大片的沼泽,都是比较适宜野生稻生长的环境。洞穴中地方狭窄,阴暗、潮湿,显然不适宜野生稻的生长和栽种。洞穴中的稻谷遗存应该是先民从下面的活动区带回洞中的。山岗丘陵区的遗址附近同样有河流经过,如上山遗址就位于浦阳江畔,且遗址相对平地仅高3~5米。河流的冲积平原为上山的先民提供了非常适宜的生产活动场所,所以上山先民能够在此定居并从事水稻的种植活动。距今10 000~7 000年的稻作遗存多出土于河旁或湖滨遗址,其周围为冲积平原。肥沃的土地和充足的水源为稻作农业提供了极好的生产环境,因而稻作农业能很快地发展起来,并向四周传播。
4.稻作农业起源的动因推测
稻作农业为什么出现在漫长史前时代中的距今10 000年左右?人类为什么放弃长期擅长的狩猎—采集生活转而选择繁琐的食物生产?稻作农业起源的动因是什么?笔者认为其原因不可能是单一的,而应该是多方面的。笔者认为主要有以下几点:
(1)环境的变迁造成狩猎资源的匮乏
人猿相揖别之初,人类的取食方式应该同于猿类,以采集坚果、植物籽实为主,并辅以捕食昆虫、啮齿类和小型哺乳动物等。随着人类学会使用工具和掌握取火技术后,人类与动物的对抗能力增强,逐渐过渡到以猎食大型哺乳动物为主,而对人类威胁相对较小的食草动物成为捕猎活动的首选。在旧石器时代早期到晚期的人类遗存中都发现有大量的哺乳动物化石。如旧石器时代早期的郧县人(距今约100万年)遗址中就发现有豪猪、熊、鬣狗、犀牛、貘、猪、牛、鹿等近10种哺乳动物化石[57];旧石器时代中期的安徽巢县人(距今20万年)遗址中出土有中国鬣狗、肿骨鹿、小猪、剑齿象、貘、犀牛、獾、豺和野猪等哺乳动物化石[58];旧石器时代晚期的资阳人(距今4万年)遗址中发现有象、马、中国犀、鹿等哺乳动物化石[59]。可见,旧石器时代人类猎食的动物以食草性动物为多。所以,旧石器时代的人类一直是以利用型的狩猎—采集经济为主的。旧石器时代末期,即更新世晚期后段(距今15 000~12 000年),末次冰期的最盛时期结束,气温开始回升,降水增多,草原北移。海平面的上升导致河口拓宽,长江以南出现大量的沼泽和低凹水域。生态环境的变化造成大型食草动物的减少,人类狩猎的难度增大,狩猎做功的时间延长,成功概率降低。虽然沼泽和水域有丰富的水生资源,但与猎食大型动物相比,不仅投入的劳动力增多,而且获得的能量也不如以前。此外,迅速增加的人口需要更多的食物资源。动物资源的减少造成食物资源的匮乏,迫使人类不得不改变原来以狩猎为主的获取食物资源的方式,转而以其他的方式获取食物资源。这时广谱经济形态出现了。
所谓广谱经济,是指“广泛食谱”的经济,包括采集植物果实、根茎、籽粒,渔猎河湖中的鱼、蚌,或捕捞海边浅水区的蛤、贝类水产。具体内容可以多种多样,依各地的自然条件而定。当然,狩猎在一定程度上还是一种重要的食物来源,但已不占主导地位。人类已强化开拓了少数几类再生快、数量多的资源,如鱼、贝类,种子或坚果等[60]。这种广谱经济形态是以多种食物资源来弥补单一食物资源不足的食物获取形式。这一转变并不难,因为人类最先就是采取多种获取食物的方式,只是后来狩猎获取食物的方式成为最优获取食物的方式后,其他的获取食物的方式居于次要地位而已,人类并没有完全放弃。当肉类食物越来越难获取时,人类重新提升了其他的食物获取方式,并加以优化,即逐渐固定在一些易于获取、高产、量大、营养价值相对较高的几种食物上。在世界范围内,新旧石器时代交替的过程中曾经存在过一个广谱食物经济的阶段,有学者将之称为中石器时代,其特点是以渔猎、捕捞为主,辅以采集[61]。我国的考古材料也证明,确实存在过广谱食物的获取时期。我国南方特别是两广地区发现了大量的旧石器时代向新石器时代过渡的贝丘遗存,如柳州白莲洞下层[62]、鲤鱼嘴下层[63]、桂林大岩洞二期[64]、庙岩早期[65]、阳春独石仔[66]、英德牛栏洞二期[67]等遗存。这种贝丘遗存是当时人类食用贝类、蚌类等水生动物的壳类遗留物大量堆积形成的。这种食物获取方式的改变与以前猎取兽类有很大的不同,它造成了工具向小型化的发展。这一时期的石器多偏小型石片石器。这些遗址应该存在一种广谱经济形态。而在同时期长江中游一些洞穴遗址的堆积中也发现多种动植物的遗存,它们大多是当时人类食用后的遗留,如湖南道县玉蟾岩遗址出土的大量动、植物残骸。经初步观察,哺乳动物达20余种。数量最多的是鹿科动物,如水鹿、梅花鹿、赤鹿等。食肉类动物也很丰富,如熊、鼬、水獭、猪獾、狗獾、貉、大灵猫、小灵猫、果子狸、椰子狸、野猫等。猪、牛、竹鼠、豪猪等也较常见。此外,还有猴、兔、羊、鼠等动物。由此可见,玉蟾岩人主要狩猎大型的食草动物和小型的食肉动物。此外,动物残骸中还有鸟禽类骨骼,其个体数量较多,种类可达10种以上,说明玉蟾岩人也将鸟禽类作为捕食的对象。动物残骸中还有鲤、草、青等多种鱼类和丰富的龟鳖、螺、蚌等水生动物,说明它们在玉蟾岩人的食谱中也占有重要地位。通过对玉蟾岩遗址每层堆积物土样的浮选和筛选工作,研究人员收集到植物种、核、茎、叶等,其中以朴树籽最为丰富。最为重要的是,在文化层中发现了水稻谷壳[68]。由此看来,玉蟾岩人的食物种类非常丰富,获取食物的范围非常广泛。万年仙人洞、吊桶环遗址发现的情况与玉蟾岩的类似。由此看来,它们反映的都应该是一种典型的广谱经济形态。长江中游的河流阶地上有大量的这一时期的人类活动遗迹[69],这也应该是人类获取食物的方式,从森林—草原型的狩猎方式转向河流水域型的渔猎、捕捞方式的证据。这一时期人类由狩猎—采集向广谱食物获取方式的变化是冰后期生态环境变化的结果导致的。
广谱经济的出现并不意味着稻作农业的起源,但却是稻作农业起源的直接诱因。广谱经济出现的地区不可能都产生稻作农业,但稻作农业一定出现于广谱经济区域。由于生态环境的限制和水稻属性的要求,稻作农业的起源只能发生在南方的暖湿地区。
旧石器时代末期,中国南方普遍出现了以渔猎、捕捞为主,辅以其他多种食物的广谱经济形态。从地理环境、水热条件及野生稻的分布看,岭南的两广地区更可能最先出现稻作农业,但事实并非如此。目前发现的与稻作农业起源有关的遗存多在长江流域偏南的地区,岭南仅一处,且偏向岭北。这一现象说明了什么呢?我们将岭南与岭北的生态环境进行比较,岭南的两广地区地跨亚热带的南部和热带部分地区,从南岭或云贵高原发源的河流向南或东南流向南海并构成了珠江水系。地形上喀斯特、山地、丘陵、平原相错,土壤多为酸性红壤。气候湿热,年日均气温一般在20℃以上,年降水量1400毫米以上,月最低均温2℃以上,月最高均温在25℃以上。这一区域四季变化不明显,动植物资源异常丰富,植被以热带雨林和亚热带常绿阔叶林为主。可食用的植物种类繁多,如芋、蕉等。动物以小型的哺乳动物和无脊椎动物为多,大型的食草动物相对较少。由于有南岭阻挡南下的寒潮,同时受海洋季风的影响较大,所以10000年来,虽然发生过无数次大大小小的气候波动,但除了气候过渡带产生相应的进退外,岭南的生态环境变化并不大。这种环境非常适宜人类的生存和繁衍[70]。10000年前,由于岭南生态环境优越,人类食物的来源十分稳定,且易于获取。所以,人类没有季节性的食物短缺,可以维持一种长久稳固的食物经济形态。食物的无忧也使得人类懒得花费精力去驯化和培植那些季节性生长、耗费劳力多、营养价值低的植物。因此,岭南的人类一直到新石器时代晚期前都是一种广谱经济形态。在新石器时代中期,其他南方地区的稻作农业已很普遍,岭南地区也未受到影响。直到新石器时代晚期,在稻作农业广泛传播后,岭南的人类才接受了稻作农业。考古材料表明,岭南的稻作农业最早出现于距今5000年左右的石峡文化,在这之前直至距今10000年的考古遗址中,尚未发现稻作遗存甚至不见野生稻。虽然考古发现、发掘带有一定的偶然性,但遗址中普遍都没有稻属植物就非偶然现象了。从古至今,野生稻在岭南广泛分布,然而5000年前的遗址中却不见,这只能说明稻属植物不在岭南人类的选采范围之内。换句话说,岭南人类当时采集的是非稻属植物。有的学者认为是块茎类植物,如芋、蕉等[71]。也就是说,10000年前,岭南的人类对水稻的认识不是很多,根本就不可能驯化和栽培水稻。显然距今5000年左右出现的岭南稻作农业为传播的结果。
岭北地区地处亚热带的南部,由南岭、武夷山发源北流的河流都经洞庭湖和鄱阳湖汇入长江,构成了长江水系的一部分。地形为低山、丘陵及平原相间,土壤为酸性红壤。由于受南岭、武夷山的阻隔,海洋季风无法到达。但因为靠近北回归线,日照强,所以气候暖湿。年日均气温一般在18℃以上,年降水量1200毫米以上,月最低均温0℃以上,月最高均温在22℃以上。动植物资源比较丰富,植被以亚热带常绿阔叶林为主。植物的可食用部分以茎叶为多,动物则大小型哺乳类皆有。由于受北方大陆性气候的影响,气候四季分明。由于岭北正处在气候带的交错带,属气候敏感区,所以气候的波动对该区影响较大,生态环境的变化也较快,动物的迁徙活动频繁。末次冰期最盛时(距今40000~20000年),该区域气候冷干,植被为森林—草原型。当时的人类主要过着狩猎—采集生活。由于草地广大,水草丰富,吸引了大量的食草动物,它们又引来了食肉动物,所以丰富的动物资源足以维持人类的食物来源。末次冰期结束后,由于气温回升,降水增多,植被发生变化,水域的扩大和沼泽的大片出现使得草地减退和北移,动物也随之迁移。动物种群和数量的减少使得人类的食物资源出现匮乏。这样以渔猎、捕捞为主,辅以采集的广谱经济就出现了。由于气候的变化,四季越来越分明。特别是严寒的冬季,草木枯萎,花果凋谢,能够采集的可食用植物减少,加之许多动物进入冬眠期,很少外出活动,更是增加了狩猎的难度。人们的食物来源越来越少,要对付季节性的食物短缺,人们必须寻找能够贮存以便渡过漫长冬天的食物。在长期的采集活动中,人类对于一些食用植物有了深入的了解,并有意识地观察这些植物的生长,有时会发觉某些植物有定期生长出新芽的现象,有时则发现从植物上脱落的被埋藏起来的果实、籽粒经一段时间后会自动长出新苗来。人们于是特别留心这一类的植物或果树,渐渐地在收获中积累了经验,对于那些一段时间内(如一年)可以反复再生的某些植物专门采集。在采集活动中,人们通过优选,使采集的植物种类集中到某种或几种再生能力强,便于贮藏,且在一段时间内能多次取食的植物身上。这类植物也就是人们最早的驯化、栽培对象。水稻就是这类可食用植物之一,由于它再生能力强,成片生长,产量大,口感好,长期不腐烂,便于贮藏,足以对付季节性的食物短缺。于是水稻成为人类过冬的最佳食物,也能弥补平常的食荒。后来,人类有意识地将水稻种子带到居住地附近栽种,一来便于照看,因为人类能食用的植物也可能是动物食用的对象;二来采集时省时省力,因为人类最初的居住地往往离食用植物生长的地方不近,尤其是穴居时,去采集这些植物时往往要走很远的路,为了获得更多,还可能重复几个来回,移栽到居住地附近后,就省事多了。如此做的意义在于,人们在不知不觉中已经开始了模拟性的水稻栽培。人们在自己的住地附近更能精心照料带回来的水稻幼苗,经过近距离的观察和亲身的摸索,渐渐地了解了水稻的生长习性,也明白了水稻从发芽到生长发育及成熟,需要先播种,再浇水、施肥,然后才能有收获的道理。于是,稻作农业就产生了。
(2)人口增长的压力
目前我们推断旧石器时代人口变化的唯一依据是当时人类的遗址数量在不同时期的变化情况及分布范围的改变。根据文物考古工作者多年来的调查研究,长江中游的旧石器时代各时期遗址数量见下表(表4):
表4 旧石器时代遗址统计表
尽管考古工作者作了最大努力,但由于遗址所处位置的隐秘性,如旷野遗址受到自然堆积或河流沉积物的掩埋,又如环境变化造成的洞穴原生状况改变(如水位上升淹没或山体滑坡填塞)、调查范围所限、调查者本身的水平和态度以及调查方式的不同等原因都可能造成调查统计的遗漏。又由于旧石器时代的人类居住不稳定,经常迁徙,不排除在同一时期中的多个遗址可能是同一人群居住或活动过的情况。所以表中的数据不可能完全真实地反映当时人类居址的全部,这些数据只能作为参考。从考古发现来说,遗址往往是先发现,再来确定时代,而不是按不同的时代去发现遗址。所以,就目前这些旧石器时代遗址的发现概率来看,各个时期应该是基本均等的。据此,遗址数量的多少基本能反映当时不同阶段遗址的分布情况。从遗址的统计结果看,旧石器时代早、中期遗址的数量较少,差别不是很大,占比接近,说明人口的增长不明显。其原因可能是当时人类的生存能力[72]还较差,死亡率较高,出生率与死亡率基本持平或略高。由于人群的人口数量比较稳定或增长缓慢,尚未超出土地的载能[73],也就不需要向外分流或只有局部分流。而到了旧石器时代晚期,遗址数量大增,占比比前两者之和还多,说明这时的人口在激增,向外的分流现象也较普遍。从遗址分布范围的变化也能找到人口增长的证据。旧石器时代早期,在鄂西北的汉水中游上段的少数支流沿岸,鄂西的长江中游上段的少数支流沿岸以及湘西北的沅、澧水的上中游少数支流沿岸有少量遗址分布;到了旧石器时代中期,遗址的分布范围略有扩大,如汉水中游下段,长江中游下段以及沅、澧水的一些支流沿岸都有遗址分布;到了旧石器时代晚期,遗址的分布范围更加广泛,除以上这些地区外,在汉水下游,湘、资、沅、澧等水下游的洞庭湖沿岸,以及江汉平原等都有遗址分布。遗址数量的增加、分布范围的扩大说明人口增长较快。这使得原居地无法容纳更多的人口,资源无法满足新增人口的生存需求,需要不断向外移民。旧石器时代晚期,随着人类生存能力的增强,人口数量猛增,而土地的载能并没有增加。当人口数量的增长超过土地载能后,人类不得不想方设法来应对出现的食物资源短缺。
据考古学家帕尔曼研究:原始狩猎—采集人群的规模不可能很大,理想人数一般在15~50人之间,平均为25人,并被认为是最佳生存模式[74]。考古学家贝廷杰通过计算得出:对于狩猎—采集的利用型经济,土地的载能为每平方公里可养活0.001~0.05人,并只能维持30%~70%的资源消耗[75]。如果一个区域内一平方公里的资源只能养活0.05人,那么25个人的群体需要半径为16公里,面积为500平方公里的活动区域。如此大的范围才能供养25个人,现在看来简直不可想象。虽然这种计算过于理想化,但至少说明了一点,即狩猎—采集时代的土地载能很低,人口数量的增长很容易超过土地的载能。早期人类是如何来调整人口与土地载能的关系呢?雷丁认为,有两种途径来应对:一种是向外迁移,这是代价最小的选择。只是当各区域载能饱和后,这种方法就不适用了。另一种是利用以前不利用的资源,即把以往取食的主要方式转变为其他的取食方式。这种转变往往促成一种多样化的觅食形态,并要求发明和应用新技术来开发和贮藏一些资源以应付食物短缺的压力。农业被认为就是在这种条件下发展起来的。如果没有人口压力和资源短缺,那么驯养动植物的行为会被认为是浪费时间和白费精力[76]。以上这些推测是通过对现存狩猎—采集民族的生存状况的考察并结合古代狩猎遗址的分析研究得出的,在世界范围内具有一定的共性。因此,对于长江中游旧石器时代晚期的狩猎—采集人群来说可能同样适用。有鉴于此,笔者认为:旧石器时代晚期特别是末次冰期最盛期结束后,由于气候的转暖,长江中游迎来了一个适宜人类繁衍的时期,因此人口数量开始呈几何级数增长,其速率远超动物的繁殖能力,由此打破了人口与土地的载能,造成了食物的短缺。为了维持人类的生存,人们不得不改变以狩猎为主的取食方式,另寻新途,从而提升了原来采集生活的地位。而伴随着采集量的增大,植物的再生能力仍不能满足人类对食物的需求,这样就迫使人类去有意识地增加植物的产量,其技术手段之一就是对植物的栽培。水稻以其生长力强、产量高、便于贮藏而成为人们的首选。
(3)技术水平的进步
人类不同于动物的是,人类可以运用技术来应对各种生态环境。诚如斯图尔德所言:“技术的发明改善了人类控制和调节环境的能力。”[77]人类发展史实际上是技术发展史。随着人类的发展,人类的技术水平也在不断地提高,技术水平的提高相应地提升了人类应对大自然的能力。对于早期人类而言,技术水平的提高往往表现在制作工具的技巧、获取资源的手段、食物的处理方式以及防御能力上。由于史前无文字记载,我们要研究人类的技术水平只能从已出土工具的形态特征、制作方式、使用功能等方面来加以考察。
目前考古所见长江中游旧石器时代早、中期的工具主要是石器,不见骨、角、牙、蚌器。石器大多以砾石打制而成,打制方法为锤击法,单向打击多见,极少第二步加工,无修理台面。石器以大型石器为主,器类有砍砸器、尖状器、手斧型器、刮削器等。器体厚重,打制简单,器类较少。据专家推测,砍砸器、手斧型器主要用于砍伐树木和竹子,尖状器用于掘土、敲骨吸髓,刮削器则用于刮兽肉、去兽皮。这些石器工具由于器体厚重,功能单一,只能从事简单的劳动,是与不需要更多技术的狩猎—采集生活相适应的。
到了旧石器时代晚期,工具的种类增多,不仅有石器,还有骨、角、牙、蚌等器。石器的打制方法和器类的变化虽然不是很大,但出现更多的加工技术,如双向打击、第二步加工、修理台面等。到了旧石器时代向新石器时代的过渡期,技术的进步更加明显,不仅在石器制作上出现了磨制和穿孔技术,而且还出现了陶器。万年仙人洞遗址比较好地体现了这一变化过程。仙人洞遗址的地层堆积可分为三期。第一期距今约20000~15000年,为旧石器时代晚期。这一期的文化特征是:石器中出现大型石器,也有部分小型石器,即大型石器与小型石器同时并存;骨器数量少,种类也少,只见有骨锥;蚌器也少,只见小型穿孔器;不见陶制品。第二期距今约15000~12000年,为旧石器时代向新石器时代的过渡期。此期的文化特征与上一期有明显不同。石器以大型砾石器为主,也有少量石片石器。大型石器多用硬锤技术加工,即选用不同形状的砾石,直接加工成砍砸器一类的工具。磨制与钻孔技术更多地被用于石器加工上。新出现了两端尖、背部隆起、剖面呈半椭圆形、类似织梭的梭形器,磨制精细,形制基本一致,仅大小不同。这足以显示此时的磨制技术已具有很高水平。蚌器数量有所增加,以单孔为主。骨器种类增多,最有代表性的是出现了狩猎的工具骨镞、捕鱼的工具骨鱼镖等。陶器开始出现,胎质、器形、火候、纹饰等无不表现出原始性。第三期距今约12000~9000年,为新石器时代早期。这一期的文化特征仍是大型石器较多,不见细小石器,打制的砾石器仍用单面硬锤技术,利用砾石原有形状直接使用或稍作加工琢制的工具也较多;穿孔蚌器更多的出现;陶器业已有发展,但仍处于较原始的粗砂陶水平[78]。
磨制和穿孔技术是石器制作技术上的两次飞跃,磨制技术使石器种类多样化,成型更加规整,体形轻薄,刃部锋利,表面光滑,使用效率大大提高;而穿孔技术则使石器能绑缚在木棒上组成各种加工工具,用于制作其他材质的工具和从事复杂劳动生产,拓展了石器的功能范围,从而使生产的领域得以扩大。磨制、穿孔技术的出现使旧石器时代向新石器时代过渡期的以多种获取食物方式为特征的广谱经济形态得以形成,并为新石器时代以生产型为主的农业经济的出现奠定了基础。
陶器往往被看作是新石器时代的重要标志物。新石器时代有陶器是肯定的,但陶器的出现并不意味着新石器时代的到来[79]。陶器也不是农业出现后的产物[80],而是生活的需要催生了陶器的产生。陶器具有盛装、贮藏、炊煮的功能。对于狩猎为主的民族而言,食物的食用方式主要是烧烤,被烧烤食物的体形一般较大。而对于采用多种食物获取方式的民族来说,由于食用对象多样化、小型化,就不太适宜采取单一的烧烤食用方法,而炊煮则是较好的食用方法。陶器就是在炊煮的过程中产生的。最初人们只是将泥土捏制成盛器,让其晾干,然后将要食用的食物如螺、蚌及植物籽实之类和水一起放在盛器中烧煮。后来发现经过火烧烤的盛器变得坚硬,不易破碎。于是人们有意识地用火来堆烧泥土制作的盛器,陶器就这样诞生了。民族学材料证实,最原始的陶器烧制方法就是堆烧[81],即在平地上堆树枝和杂草,将制作成型的泥坯放在上面用火烧烤。这样制出的陶器火候较低,受热不均,颜色混杂,极易破碎。考古发现的早期陶器都有这些特点,如玉蟾岩遗址的陶片中夹有炭,上山遗址、彭头山遗址、枝城北遗址的陶器中夹有碳化的稻秆和谷壳,陶器颜色不均,易碎。显然,这些陶器都是堆烧的结果。这种堆烧方式的缘起应该与烧煮食物有关,而陶器能蓄水、贮藏食物的功能显然是以后逐渐被挖掘出来的。目前,我国已出土的最早的陶器都出现在旧石器时代向新石器时代过渡期的遗存中,如万年仙人洞遗址、道县玉蟾岩遗址、英德牛栏洞遗址等。这些遗址的食物遗存揭示出当时的人们处在一种广谱食物经济形态下。而这些遗址无一例外,都有陶器与大量的水生动物如螺、蚌壳及植物籽实残骸的共存(考古工作者发现玉蟾岩遗址的螺壳尾端都被去掉了,从而证实这些水生动物和植物籽实是人类食用后遗留的)。陶器与螺、蚌壳及植物籽实的同时出现绝不是偶然的巧合,它们之间必定存在着密切的联系,即人们食用的螺、蚌及植物籽实应该就是用这些陶器炊煮的。食物对象的改变催生了陶器,反过来陶器的出现又便利了人类对这些食物的食用,从而使得人们从这些食物中优选出了稻米这种主要食物。总之,陶器制作技术的发明使人类食用方式发生变化,从而改变了人类的饮食结构。食物种类更多地向多样化、小型化、精细化发展。陶器的出现为栽培食物的生产做好了准备。
(4)最佳觅食论的补证
最佳觅食模式(the optimal foraging model)是动物学研究中的一个理论,主要被用来分析动物觅食的习性和活动规律[82]。这种理论认为,动物在觅食的时候一般集中在一种或少数几种猎物上,即所谓的最佳食谱。这种最佳食谱是动物在长期的捕猎活动中经过优化选择而形成的。不同种类的动物的最佳食谱是不一样的。科学家们一般用动物平均食物获取量与平均食物处理时间(包括获取和食用处理时间)的比值来衡量,以最大比值的那些种类为最佳食谱。简而言之,即花费最少力气或时间而能获得最高回报的食物为最佳食谱。同一种动物在不同时期不同地区的最佳食谱是不一样的,这要取决于这一时期和这一地区的动物优化选择的食物种类。这种优化选择是生态环境,主要是地理环境和气候变化条件等因素所决定的。在一个相对稳定的生态环境中,动物的最佳食谱是固定的,除非万不得已,动物是不会轻易地去改变它的。当资源丰富时,动物的最佳食谱集中在它们最偏好的猎物上,表现出较专门的食物源。随着资源丰富度的降低,动物则将它们的食谱扩展到包括不太喜爱的食物种类上,表现出广泛的食物源[83]。
虽然人类是一种高等动物,但其觅食方式也可以遵循最佳觅食模式来分析。无论是狩猎—采集民族还是农耕民族,在他们的生计活动中都是力求以最小的代价来获得最大的收获,即以最佳经济效益来安排他们的生产方式。史前人类通过选择来确定所利用的食物种类,而现代人类则通过操纵动植物的遗传特征和利用科技手段来开发少数几种高产的动植物品种。人类一般选择收获相对于支出比值最大的食物和技术,当一种食物和技术的收获与支出的比值下降到一定值时就不再是最佳食物,就会被放弃,从而选择其他替代物种。对于处在某种生态环境中的人类来说,他们把决定利用的那些食物,按照其收获量以及开采所需的时间列出不同的利用档次。一般来说那些体量大,获取和处理时间少的食物往往列在食谱的前几位。食物数量并不是决定食物档次高低的关键因素,食物的档次高低与个体收获量有关,比如草籽等谷物的祖型,即使数量多,但是采集加工的时间多,相对来说档次不会高。而像牛、猪、鹿、羊等动物,虽然寻找时间相对较长,但是处理时间少,收获效益大,档次明显就高。贝廷杰(R. L. Bettinger)认为,如果必须利用处理时间较多的食物时,一般寻找时间的减少大于处理时间的增加的种类就会优先被列入最佳食谱中[84]。
从考古发现和民族考古学研究来看,这一模式被认为是成立的。比如,美国印第安纳州哈格(Haag)遗址发现的13种动物,包括熊、鹿、火鸡、河狸、鱼和贝类等。研究者按这些动物的大小、营养价值和丰富程度列出三个档次。比较之下,其丰富程度的档次与大小档次较为一致,而与它们营养价值的档次不合,这表明狩猎者倾向于选择个体较大的动物为猎物。对生活在巴拉圭的阿奇(Ache)土著的民族学研究发现,他们食谱中共有16种动植物,包括鹿、浣熊、蛇、鱼、猴、鸟、蜂蜜、橘子、棕榈果和嫩芽等,其中利用档次以鹿、浣熊为最高,橘子、鸟、蜂蜜居中,而猴子因处理时间过高而与棕榈果等位于最低档次。被非洲布须曼人熟悉和命名的动物有223种,其中54种被认为可以利用,而只有17种是经常猎取的种类。在85种可利用的植物中,23个品种构成了日常90%的蔬食量[85]。
从旧石器时代晚期开始,长江中游的史前人类从主要猎食大型动物的狩猎—采集经济逐渐向新旧石器时代过渡时期以渔猎捕捞为主的广谱经济过渡,最终发展到新石器时代的农耕为主的经济。从这一过程看,明显是从一种收获高、支出小的觅食方式,向收获低、支出大的觅食方式的转变,即从高档食物向低档食物的转变。这种转变不是人类主动的选择,而是受内外力双重作用迫不得已的结果。外力作用就是生态环境的变迁造成可食用动物资源的匮乏,而内力作用则是人口增长压力造成可食用资源的短缺。
最佳觅食模式在探讨稻作起源中的作用在于,它能帮助我们从生态系统角度来分析人类利用不同资源支出与回报对食物选择的影响,以及资源的压力状况与植物驯化的关系。从这一模式我们可以知道,稻作农业起源既不是一种人类所能预见向往的目标,也不是某些先知人物的发现和发明。它是在人口和自然资源平衡失调的压力之下,人类不断增加技术和劳动力的投入来改造植物和生态环境以维持生存的结果。
综上所述,笔者认为旧石器时代晚期,长江中游偏南地区具备了稻谷生长所需要的地形、土壤、气候和水热等环境条件,应该也有野生稻的分布。旧石器时代向新石器时代的过渡期处于末次盛冰期结束后的升温期,长江中游的生态环境开始改变。植被由原来的森林—草原型向森林—沼泽型转化,大型动物也随之北移,动物资源的减少造成人类动物性食物资源的匮乏。这一变化过程在北纬25~30℃之间的生态交错带表现得尤为明显。一年四季的气候轮换造成食物的季节性短缺,迫使生活在这一区域的人类不得不改变原来主要采取狩猎获取食物资源的方式,转变成以渔猎捕捞为主兼及采集的获取食物资源的方式。食物形体的变小催生了陶器的产生,而这为煮食稻米类植物准备了炊具。获取食物方式的改变也促使工具向小型化、精巧化发展,这又为开发型生产创造了条件。气温的回升也使人类繁衍后代的愿望强烈,而适宜的气候也增大了人类的存活率,因此使得人口大量增加,以致打破了人类与生态环境的平衡关系。为了满足日益增加的人口对食物的需求,人们不得不另寻新途,从而提升了原来采集生活的地位。而伴随着采集量的增大,植物的再生能力仍不能满足人口对食物的需求,这样就迫使人类去有意识地增大植物的产量,其技术手段之一就是对植物的栽培。而水稻以其生长力强、产量高、便于贮藏成为人们的首选,人们将其移植到居住地附近精心照料,经过近距离的观察和亲身的摸索,渐渐地了解了水稻的生长习性,也明白了水稻从发芽到生长发育及成熟需要先播种,再浇水、施肥,然后才能有收获的道理。经过一段较长时期的驯化,稻作农业就产生了。总之,生态环境的变迁是稻作农业起源的主要诱因,解决人口增长的压力是稻作农业起源的直接动因,而人类的生产力及技术水平则是稻作农业起源的动能。这三者相互作用的结果催生了稻作农业的产生。
二、史前稻作农业的发展与生态环境的关系
栽培稻虽然起源于仙人洞[86]、吊桶环[87]、玉蟾岩[88]等遗址所在的长江中游偏南部区域,但当时只是被当作食物不足的补充来对待,并没有立即成为主流食物[89]。但随着人口的进一步增加,其他食物,特别是肉类食物的短缺,使得稻米的优势渐显,并在人们食谱中的地位越来越高。人们开始在居住地周围大量移植野生稻,以增大其产量。这从仙人洞遗址地层中禾本科花粉自下而上逐渐增多、吊桶环遗址新石器时代早期地层中大量出土栽培稻植硅石等现象可以反映出来[90]。由于当地为低山丘陵区,只有一些狭长的盆地,很少有较为广阔的平地,而且水源也不充足,这种微地貌环境不利于稻作农业的大规模发展。因此,越来越依赖稻米为生的人们只得向北面或东面更低的湿地迁移,去寻找适合种植水稻的地方。现在看来,长江中游的两湖平原、鄱阳湖平原以及长江下游平原无疑是最理想的水稻种植区。这里有肥沃的土壤、密布的水网、适宜的气候,极利于稻作农业的发展。但由于当时人类的生计中狩猎和捕捞仍占有较大比重,而且平原上易见的水患不利于居住和种植水稻,对于生产能力还比较低下,应对大自然能力还较弱的人们,平原区还不太适合他们。所以,人们最先选择的居住地是近平原的湖滨岗地。这里介于平原与山地之间,地势较高,不易遭水淹,周边有较开阔的冲积平原,中间又有河流穿过,种植、狩猎、捕捞三种生计方式都可兼顾。因此,人类最早选择这里来发展稻作农业。
我们可以从考古材料中找到证据,长江中游偏南区域的玉蟾岩、仙人洞、吊桶环等少数距今10000年左右的洞穴遗址,其后近6000年的时间中再未有后续的史前人类遗迹,直到距今4000年左右才在仙人洞遗址中再次出现人类足迹。这中间出现如此长的时间空白,只能说明一点,当时的人类并没有在此继续生活下去,而是迁徙他处。其原因很可能是该地不再有能维系人类生存需求的环境。与此相反的是,在洞庭湖以西的岗地平原区却出现了大量的距今8000年至9000年左右的人类遗址,如湖南澧县的彭头山、八十垱、李家岗、曹家湾、下刘家湾等遗址[91]。这一现象也同时出现在距仙人洞遗址东边不远的浙江浦阳江盆地,如上山[92]、小黄山等遗址。巧合的是这些遗址大多都有稻作遗存,而且是栽培稻。如彭头山、八十垱、李家岗、上山等遗址都发现有大量的栽培稻谷壳或秆叶。而这些地区的旧石器时代晚期遗址中既不见栽培稻也不见野生稻。那么,这些栽培稻来自何处呢?从传播学理论来看,显然它们只能来自附近的南部地区。由此看来,稻作农业起源于长江中游偏南区域,其发展却在北边的两湖平原、鄱阳湖平原及长江下游平原。稻作农业的发展也是人类走出山洞来到平原地区定居生活的原因。下面对长江中游稻作农业发展的过程加以梳理论证。
长江中游地区的距今10 000年的史前遗址中发现的稻作遗存无论就时间上的连续性,还是分布密集程度,更或是材料的丰富,在全国都是引人注目的。距今8 000年以上,属于彭头山文化的稻作遗存有湖南澧县彭头山、八十垱、李家岗、曹家湾、下刘家湾,临澧杉龙岗[93],湖北宜都枝城北、城背溪[94];距今7 500~7 000年,属于皂市下层文化的稻作遗存有临澧县胡家屋场[95]、岳阳钱粮湖农场坟山堡[96],同时期,属于李家村文化的稻作遗存有陕西省西乡李家村、何家湾[97];距今7 000~6 500年,属于汤家岗文化或与其同时的稻作遗存有湖南澧县丁家岗[98]、城头山[99],安乡汤家岗[100],汨罗附山园[101],湖北秭归柳林溪[102];距今6 500~5 300年,属于大溪文化的稻作遗存有湖北枝江关庙山[103],宜都红花套[104],江陵毛家山[105],监利柳关、福田[106],松滋桂花树[107],秭归龚家大沟[108],云梦龚寨、胡家岗[109],荆门荆家城[110]、北公嘴、道师湾、烟堆、陈家湾、叶家湾、三百钱、万家湾、窑堰、踏车贩[111],湖南澧县三元宫[112]、都督塔[113],华容刘卜台[114]、车轱山[115],新晃大洞坪[116];距今6 000~ 5 000年,属于仰韶文化的稻作遗存有河南淅川下王岗[117]、下集[118],湖北枣阳雕龙碑[119];距今5 000~4 600年,属于屈家岭文化的稻作遗存有湖北京山屈家岭[120]、朱家嘴[121],江陵阴湘城[122],武昌放鹰台[123],随州冷皮垭[124]、金鸡岭[125],云梦斋神堡、好石桥[126],湖南澧县宋家台[127],怀化高坎垅[128]等;距今4 600~4 000年,属于石家河文化的稻作遗存有湖北郧县青龙泉[129]、天门石家河[130]、大冶蟹子地[131]、湖南平江舵上坪[132]、澧县鸡叫城[133]等遗址,共计50余处,约占已发现的中国史前稻作遗存的30%左右。其中距今时间超过7 000年的遗址地点占全国同时期已发现地点的比例更是高达54%。这些遗址地点,一部分是在陶片和建筑废弃的红烧土中发现有炭化了的稻谷、稻壳、稻秆的印痕,还有一部分是在遗址地层堆积中有稻谷或大米实物,甚至有的遗址中发现了稻田遗迹。这些遗址的稻作遗存代表了稻作农业发展的几个重要阶段。
(一)稻作农业的初步发展(距今10000~7000年)
更新世末期,野生稻分布的最北缘在长江流域偏南的武夷山、南岭以北,北纬28°区域。进入全新世后,随着冰期的结束,气温的回升,气候逐渐转暖,气候带也向北推移。当时长江流域大部分地区的年平均气温同于现在,显然已具备了水稻生长的气候条件。此时,掌握野生稻驯化技术的一个人类分支从南部迁到了洞庭湖边,并定居下来开始了稻作农业。考古发掘为我们提供了极好的证据材料。目前发现的长江中游全新世初期的稻作遗存大多分布在洞庭湖西边的澧阳平原。如距今7000年以上的稻作遗存共12处,其中7处在澧阳平原的澧水流域,且时代都较早;还有3处在其附近,且时代稍晚,说明澧阳平原是长江中游最先进行农业开发的地区。下面从四个方面论述稻作农业的初步发展。
1.水稻的进一步栽培
1988年,彭头山遗址发现了澧阳平原上最早的稻谷遗存,时间距今8 000年以上。彭头山遗址的稻谷遗存全部见于陶器胎壁,几乎所有陶器器壁都可以观察到清晰的稻壳和谷粒的炭化痕迹。它们是陶土的掺和料,目的在于增强陶土的粘性,加固陶器。由于这些稻谷壳或秆茎炭化得太严重,无法鉴别其种属。顾海滨先生对彭头山遗址地层中的植物遗存进行了孢粉分析,认为其文化层中含有大量禾本科花粉。“花粉个体均在37.5微米以上,且萌发孔连边缘加厚有10~11微米,与现代水稻接近。从进化的观点来看,农作物的花粉在自然和人为选择下,其个体及萌发孔是逐渐增大的,因此,把彭头山遗址中发现的禾本科花粉定为水稻,应不成问题。”[134]发掘主持人裴安平先生也认为,“彭头山文化发现的稻作遗存不管今后的鉴定是否有接近或属于野生稻的特点,都应属于人类稻作农业的证据”,“也就是说,从农业起源的角度,它们都应是早期形态的栽培稻”,“有理由把彭头山遗址的稻谷遗存作为我国8000年以前即已存在稻作农业的标志”。他在同一篇文章中论述了他所持观点的理由是:“第一,彭头山遗址本身是一处具有相当规模的定居聚落,而且周围较平坦开阔的地形及自然环境也有利于稻作农业的形成与发展。第二,在彭头山文化中,碳化稻壳的发现并不仅限于某一孤立地点,而是形成了实际的分布区域。第三,通过彭头山遗址陶片的显微观察,其陶胎中夹有大量稻壳。这说明它们并非是制陶过程中偶然混入的杂物,而是有意识地将稻壳作为主要掺和料之一。第四,即使今后的鉴定确认彭头山等遗址的稻谷有某些接近或属于野生稻谷的特点,那也难以排除它们属于人工栽培稻的事实。我国河姆渡所见稻作农业的规模及其成熟性均强烈地暗示,在它之前,至少长江流域的稻作农业已经历了较长历史过程。”[135]
1989年,澧县李家岗遗址发掘时又发现了距今8 000年的陶片中夹杂着的稻壳、稻谷[136]。1993年对澧县八十垱遗址的发掘,不仅再次在8 000年以前的陶片中发现了炭化的稻壳、稻谷,而且在灰坑土样测试中发现了极为密集的水稻孢子花粉,判断其是成堆的稻草、稻壳烧过或腐烂后的遗存[137]。这些遗址距彭头山遗址都不远。它们的发现证明彭头山遗址所出的稻谷并非孤例,同时也为裴安平“8 000年前即已存在稻作农业”的观点增加了证据。
1995年,八十垱遗址的发掘,更是取得了突破性的成果。这年冬天,考古工作者在遗址西部文化堆积与古河道接壤地带进行发掘。在最西北的一个探方中发现有明显的古河道坡岸,并在岸边泥土中,筛选出数百粒炭化稻谷和已脱壳的大米。在古河道黑色泥炭层内发现有大量的有机物和可以分辨的上百种植物,如莲、菱角、桃等,还发现有竹编物、木制品、石雕、动物骨骸和大量彭头山文化的陶片。特别重要的是出土有大量炭化稻谷。据统计,收集的稻谷在9 800粒以上。由于淤泥有效地阻止了氧化过程,所以保存极好。刚出土时,有些还如同新鲜稻谷,许多谷粒上还带着芒。根据中国农业大学张文绪教授利用体视镜对八十垱遗址1996年1月出土的部分稻谷(133粒)的外形观察和测量,以及用S-450型扫描电镜对15粒稻谷外稃双峰乳突的观察和测量,可知当时的稻谷品种是一种正在分化的倾籼小粒型古栽培稻,并建议定名为“八十垱古栽培稻”(图六)。其基本特征是:平均粒长7.2毫米,粒宽2.65毫米,长宽比2.74,粒长和粒宽皆小于现代籼稻和粳稻,为一种小粒型特征。由于八十垱古稻的埋藏环境完全处于地下水的浸泡之中,出土之后又立即被蒸馏水或酒精浸泡,故不存在因脱水干燥而全面收缩的可能性。
图六 八十垱古栽培稻与现代稻的比较
(采自湖南省文物考古研究所:《彭头山与八十垱》,科学出版社,2006年;上为现代稻,下为古稻)
另外,出土稻谷的外稃乳突座宽度在50~72.2微米之间,与现代籼、粳稻都近似,从而表明这种小粒型特征应为遗传本性。通过对稻粒外形与外稃双峰乳突的性状观察分析表明,八十垱古稻是一个兼有籼稻、粳稻、普通野生稻多种特征,并正在向多方向分化的群体。就群体而言,57.1%的粒长近粳稻,72.9%的粒宽近普通野生稻,91.7%的粒长宽比又与籼稻接近。有些谷粒形似籼,而外稃双峰乳突似粳,有些粒形似粳,而外稃双峰乳突又似籼。出土的谷粒中78.2%有芒,无芒的仅占9.8%,不定的为12%。这一方面表明该群体在芒的性状上正在分化,另一方面表明在这点上与普通野生稻特征接近。由于八十垱古稻具有小粒型的总体特征,故而在考察外形的粒长、粒宽、粒长宽比这三项指标中,粒的长宽比应更有时代和特征意义。由于八十垱古稻91.7%的个体的长宽比与籼稻接近,而且从能观察到外稃双峰乳突的稻粒中也可见多数双峰乳突的特征变域也都在现代籼稻的范围内,从而透露出该群体性状组合倾籼的分化趋势[138]。顾海滨将八十垱遗址炭化稻米的牙胚与现代水稻及现生野生稻的相比较,发现有60%炭化稻米近现代水稻,40%近现生野生稻,由此推测,八十垱的古稻应该是栽培稻[139]。如果说仙人洞、吊桶环和玉蟾岩反映的是人类开始将野生稻驯化为栽培稻,那么彭头山文化时期多处遗址发现的大量的稻作遗存,特别是八十垱遗址发现的成堆的已经处于籼、粳分化阶段的古栽培稻则反映了水稻的进一步栽培,并已经开始出现多方向分化的趋势。
2.稻作农业工具的细化
稻作农业的开展必须要有相应的农业工具。我们从八十垱遗址出土的生产工具中也可以找到稻作农业已经开展的证据。八十垱遗址出土的生产工具包括石器、骨器和木器。石器有砍砸器、刮削器、斧、凿等,骨器有骨锥和骨铲,木器有木铲、钻、杵、耒等。骨锥多以动物肢骨为原料,制作时从中间截断,保留两端的股骨头,并将骨管的截断处磨成斜面而成为斜刃,一般直径约2厘米,长10~15厘米,主要用作某些植物的采掘。大型的骨铲以牛股骨为原料,直径6~8厘米,长约40厘米,制法和刃部特点与骨锥相同,但刃部上方修整出一个阶梯状台面,似有助于捆绑木柄而构成复合工具,估计用来取土与开沟。木器多数仅对作用部位实施简单加工,如刮削等,成型后再用火烧烤以增加其强度。锥长20~40厘米,上端为树枝的接头,下端削成锥状,作用可能与骨锥相同。杵,上为长柄,下为圆头,应属谷物加工工具。耒,长近90厘米,上部有斜的扶手,利用一节树枝做成,下部斜单刃,刃宽约10厘米,主要用于翻土[140]。这些生产工具中与农业生产有关的多为骨器和木器,而石器很少。可能当时农业的生产规模很小,所需农具不是太多,所选择的耕种地点多在河流的漫滩或沼泽边上。这里由于经受长期水流冲刷,土质较疏松,不需要很坚硬的工具就可以松土,耕种,所以还用不着石器。这一时期的稻作遗存中一直未见石制农具可能是这个原因。长期以来,人们对史前时期特别是新石器时代早期的稻作农业工具所知甚少,只要在遗址中没有发现石制农具就认为不存在农业生产。现在看来,这种观点应予修正。由于南方的土壤偏酸性,骨、木竹类不易在地下保存下来,因而在遗址中难以发现这类材质的遗存。而八十垱遗址的骨、木制农具埋藏在古河道的泥炭和淤泥层中。这种土层致密性高,能隔绝氧气的侵入,不致使这些材质的遗物腐败,故得以保存下来,使我们对当时的农业工具能有所认识。有理由相信,彭头山文化时期已经出现多种木、骨、竹制的稻作农业生产工具,并已有了功能分类。
3.定居农业聚落的形成
从彭头山、八十垱、杉龙岗等遗址的位置、堆积状况、规模、村落部局以及遗迹现象分析,它们应该具备了早期定居农业聚落的一般特征及功能。从位置看,彭头山文化的遗址大都位于澧阳平原上,或在土岗上或直接位于冲积层上,四周平坦,附近都有河流经过。无论是地形、地貌、土壤,还是气候、水热条件都十分适宜稻作农业的发展。从文化层堆积看,多数遗址的文化层厚度在1米左右,包含了彭头山文化多个发展时期的文化遗存,有的遗址如彭头山、八十垱遗址更是涵盖了彭头山文化近千年的发展历程。
能长期定居生活在某一地点,其前提条件是居住地附近要有稳定的食物来源。对于以狩猎为生的民族来说,他们必须跟随动物季节性地频繁移动,才能获得稳定的食物,定居显然是不适合他们的;对于以渔捞为生的民族而言,鱼类的季节性繁殖巡游,也不可能使他们长期定居某一地;对于以农耕为生的民族,为了生产和照料庄稼,才可能长期定居某一地。从这点来说,彭头山文化时期出现的长期定居村落显然属于农业聚落。从遗址规模看,彭头山文化的遗址面积一般在1000平方米以上,大的也可以达数万平方米,如彭头山遗址的面积为3万平方米,八十垱遗址的面积则达3.7万平方米。如此大面积的村落能够容纳相当数量的人口,说明当时的农业聚落具有相当的规模。从村落部局看,彭头山文化时期的村落少则有几处房屋,多则有几十处房屋。这说明有多个家庭居住在同一个村落,这种聚族而居的村落具有典型的农业聚落特点。为了显示与其他聚落的区别,还出现环壕与土围。如八十垱村落的人们在其外围开挖或利用自然河流建成了一个南北长220米,东西宽170米的大围壕。在围壕内侧又用挖出的土堆成1米左右高的土围[141]。其功能作用应有如下几点:①“这种自然河道加上人工挖掘而形成的围沟对人们的日常生活确有许多便利。一是靠近河岸有利于就近取水,二是可同时利用河道和围沟四周向聚落外排水,三是还可利用开挖深沟降低附近居住面的地下水位以改善居住环境。”[142]②保护居住地和农田免受动物和洪水的侵害。从围壕的范围来看,其所围不仅仅是人们的房屋,还应包括农田。农田的庄稼如果没人照应,很容易被野猪、熊、猴子等哺乳动物糟蹋,因为人所食用的东西也往往是动物喜欢吃的东西。大范围的农田,仅靠人盯是远远不够的,既难以控制,又耗费人力,而在农田外围挖壕设障则是最好的防御。它可以将其他野生动物阻止在围壕之外,确保围壕内庄稼的安全。而且八十垱遗址位于冲积平原上,原始地貌是一处缓坡台地,其西北高于东南足有1米多。因其西北面有自然古河道这一天然屏障作保护,也就没必要人工修筑任何防御设施。而东南两面地势较低,其东又离古湖泊较近,若遭遇汛期,湖中的水势必淹没村落和农田,因而挖沟垒墙也能阻挡洪水。张应桥先生也表述过同样观点,他认为八十垱遗址发现的土围,“与其说是土围倒不如说是护庄堤更恰当”[143]。以上种种迹象表明,彭头山文化时期已经出现了农业聚落。
4.稻作农业区的向外扩展
距今8 000~7 000年,稻作农业的分布范围有所扩大,除澧阳平原延续发展外,向北扩展到了长江边,甚至远播汉水上游,向东则伸展到了洞庭湖东部。目前在这些区域都发现有7 000年前的稻作遗存。如1983年秋,北京大学考古系和湖北省博物馆试掘宜都枝城北遗址时,在红烧土和陶片中发现了稻谷壳碎片;后来在整理城背溪遗址的资料时,又发现了陶片中也夹有稻谷壳碎片;1986年,长办考古队对城背溪遗址进行复查,在一件圜底钵口部残片的内壁上发现有十几粒稻壳痕迹;1990年又采集到一件残陶支座,里面夹有四粒稻谷壳,其中较完整的一粒长宽为6.1×3毫米,经李璠鉴定定为粳稻,与彭头山的稻谷接近[144];在湖南,时代相近的临澧胡家屋场[145]、岳阳钱粮湖农场坟山堡[146]也发现了炭化的稻谷;汉水上游的陕西西乡李家村、何家湾遗址[147]也发现了同时期的稻作遗存。这些遗址的稻作遗存都晚于澧阳平原,而且是较成熟的栽培稻。除陕西西乡离澧阳平原较远外,其他几处都与澧阳平原毗邻,显然较容易受到其影响。就陕西西乡而言,除了7 000年左右的稻作遗存,在此地旧石器时代晚期的遗址中未见野生稻谷遗存,其后也不见时间连续的稻谷遗存,在其北和西都未发现稻作遗存,显然该地的稻作农业既不可能是本地发展起来的,又不可能是近邻影响的。这些现象只能说明该区的稻作农业是从其他地区传播来的。至于是从何处传来的,目前还没有更充分的证据。在同纬度的黄淮流域也发现了同时期的稻作遗存,如河南舞阳贾湖[148]、连云港二涧村[149]等。这些发现说明距今7 000年左右,北纬34°附近也能进行水稻种植。李家村、何家湾的位置都在这一纬度之南,出现稻作农业也就不足为怪了。水稻种植区域的北移,显然是大暖期气温不断升高的结果。当南方的稻作农业技术传到此区域后,适宜的气候条件能使之迅速地发展起来。我们从以上种种的证据都可以推断,稻作农业在这一时期有了初步发展。
(二)稻作农业区格局的形成及稻田灌溉体系的形成(距今7 000~5 500年)
进入新石器时代后期前段,即汤家岗和大溪文化时期,稻作农业得到进一步发展。其标志,一是稻作农业区格局的形成,二是稻田灌溉体系的形成。
1.稻作农业区格局的形成
随着大暖期最盛期的到来,气温进一步升高,降水丰沛,气候波动幅度小,生态环境稳定,非常适合大力开展稻作农业。因此,这一时期的稻作农业有了很大发展。在考古上的表现就是发现的这一时期的稻作遗存较多,发现范围较广。目前发现的这一时期的稻作遗存共35处,洞庭湖平原有湖南澧县丁家岗、城头山,安乡汤家岗,汨罗附山园,梦溪三元宫、都督塔,华容刘补台、车轱山,湘西南山地有新晃大洞坪等9处遗址;峡江沿岸有湖北秭归柳林溪、龚家大沟,枝江关庙山,宜都红花套等4处遗址;江汉平原有江陵毛家山、阴湘城,监利柳关、福田,公安王家岗,松滋桂花树等6处遗址,汉东区有云梦龚寨、胡家岗,荆门荆家城、北公嘴、道师湾、烟堆、陈家湾、叶家湾、三百钱、万家湾、窑堰、踏车贩等12处遗址;汉水中游有郧县大寺,河南淅川下王岗、下集,湖北枣阳雕龙碑等4处遗址。其他遗址中虽然不见稻谷遗存,但发现了许多与稻作农业有关的工具,尤其是石制生产工具,如铲、镰、刀、锄、磨盘、磨棒、臼、杵等。另外,在房屋附近发现了大量与贮存粮食有关的窖穴。这些都说明新石器时代中期后,稻作农业的生产规模不断扩大,稻谷的产量大增,稻作农业在经济生活中的比重增大,逐渐成为主体的经济形式。
从稻作遗存发现的区域看,多位于环江汉平原和环洞庭湖平原四周的丘陵和低岗近河流处,而这些区域也是新石器时代遗址分布密集的几个区域。如关庙山遗址位于江汉平原向鄂西山地的过渡地带,距离长江仅8公里。这里多为低矮丘陵和岗地,受长江干流的冲刷,形成倾斜式的冲积平原。又如汤家岗遗址位于洞庭湖向湘西山地的过渡地带,临近虎渡河,周边多为矮岗,为一河旁台地。
当时的人类为什么不选择在两湖平原中居住和种植呢?平原地区地势低平,地形开阔,河湖交错,土壤肥沃,能进行大面积的水稻种植和灌溉,现在是极理想的农业栖居之地。但对于新石器时代的人类来说,他们生产能力低下,生产工具简单,人群规模小,应对自然灾害的能力较弱,不能进行大规模的劳动开垦。当时的两湖平原都还是湖沼湿地,经常遭受水患,不适宜人类居住。而丘陵、低岗环境中的河谷平原,土质疏松,很少积涝,便于开垦和引水浇灌,较适宜小规模的水稻种植,能确保水稻种植的产量和安全。因此,当时的人类更愿意选择在丘陵和低岗环境居住和开展农业生产。大量遗址密集地分布在这样的环境中显然应该与稻作农业有关,它们大多是稻作农业为主的农业聚落。历史时期,这些区域的稻作农业较发达。由此可见,稻作农业区的格局在新石器时代中期就已构成,并且形成了长江中游的稻作农业文化传统。
2.稻田灌溉体系的形成
湖南澧县城头山遗址发现了新石器时代最早的稻田灌溉系统。城头山在建城之前,就是一个有较发达稻作农业的聚落。1996年挖到第一期城墙之下时,露出了厚30厘米直接压在生土之上的灰色土层,粘性很重,参加发掘的村民认为这是稻田土。将表层整平,可以看到稻田土因一干一湿所形成的特有的龟裂纹。将田土挖取一块捣碎,常可捡拾出稻叶和稻茎。考古工作者解剖了一个局部,从剖面上可以看到白色的根须以及因根须往下伸展形成的土壤的纵向细缝。发掘者挖取了一蔸根须,与其附近现代农田中收割的晚稻根须比较,几无区别。随之又将田土取样,经湖南省文物考古研究所孢粉实验室检测,发现所含稻叶和稻壳植硅石的数量与现代稻田一样多。可以确定,此处是一处比始筑城垣更早的古稻田[150]。同年,又发掘出四条田埂,组成宽窄不同的三丘田。解剖时发现,田土从上到下均为静水沉积,难以区别层次,但田埂却明显有两层。下面的田埂依地形凹槽人工凿成,待田土积到与田埂高度相差无几时,再从别处取土加高田埂,所以应是两个时期的稻田(图七)。香港大学对采样进行了碳十四年代测定和光释光年代测定,表明下层田土的时间为距今6 500年左右,上层田土的时间为距今6 300年左右。前者落在汤家岗文化的时间范围内,后者正当大溪文化第一期早段,即比城头山第一次筑城早200~300年。这个测定结果和考古发掘所获地层关系以及陶器器形演进完全吻合。由于稻田的埋藏条件以及考古工作本身的局限,因而未对稻田所在区域进行大规模发掘,对稻田的形状和面积也就知之甚少了。
图七 城头山古城稻田遗迹
(采自湖南省文物考古研究所:《澧县城头山古城址1997—1998年度发掘简报》,《文物》1999年第6期)
城头山不仅发现了6 500~6 300年前的古稻田,而且也发现了相当成熟的灌溉系统。2000年冬,在距稻田西北200米左右地势较高的地方,发现有人工开凿的大堰塘。因堰塘面积太大,不可能全部清理,仅沿发掘区南边开一长15米的东西向探沟。其东端已见堰塘的人工修造的呈阶梯状的坡岸,其他部位均未能见边。经钻探、估算,堰塘的面积在300平方米左右。堰塘从原生土层开口算起,深达2.9米。开口下近1米处有大溪文化一期偏晚,即距今6 200~6 000年左右的废弃堆积,再上压着大型的大溪文化二期的房屋建筑。在废弃堆积之下是没有任何遗物的厚达1.9米左右的静水沉积,时代当在大溪文化一期早段,距今不晚于6 300年,较第一次筑城更早。其用途可能为储水灌溉。经钻探,堰塘东南角有水沟通向现已发现稻田的方向。而在稻田西部1~2米距离的原生土面上,在20多平方米的范围内发现深约1米的小水坑3口,并有很小的水沟相连,应是配套的灌溉设施。用大水塘贮水,并引水入小水塘,然后浇水入田,这已经是比较成熟的灌溉系统了。近三年与中方合作的日本国际文化研究中心用红外航空摄影探明,城头山城垣内有史前古堰塘6口。其中3口已被发掘确认,另两口已由钻探资料证实,另一口尚待确认。这些人工修造的堰塘,主要功能应为灌溉。
城头山南面堰塘曾被大面积发掘。堰塘建于筑城前后,而使用至大溪文化最晚时期,即从距今6 000~6 200年开始,使用至距今5 300~5 400年,计使用了800~1 000年的时间。堰塘的中下部全为静水沉积,内中多个层次都有大米发现,但均已炭化,其中的100粒经过测定。湖南省文物考古研究所顾海滨将现代21种栽培稻(其中15种为籼稻,6种为粳稻)的长、宽、长宽比与城头山遗址所出稻的长、宽、长宽比作对比研究,利用计算机对其进行分类,并通过聚类分析程序,将长、宽、长宽比三个性状联系紧密的样品聚合在一起。这样将遗址样品分为三类[151]。与现代籼稻聚在一起的炭化米有79粒,判断可能为籼稻的占100粒样品中的79%;与现代粳稻聚在一起的炭化米有18粒,即判断可能属粳稻的占100粒样品中的18%;另有3粒炭化米不与现代水稻品种聚合,其性质可能为籼也可能为粳,占样品的3%。在这100粒炭化米样品中,有30粒米粒为短、阔圆形,平均长4.27、宽2.16毫米,长宽比1.98:1,占出土炭化米样品的30%。在现代水稻中,米粒小于4.5毫米的类型叫小粒稻,小粒稻由于米粒利用的局限性,已很少栽培了。而城头山堰塘中小粒稻占30%,说明当时的水稻种植品种与现代不尽相同。
城头山遗址还发现了大量的农具。城头山遗址的农具出自人工堰塘的静水沉积中,致密的土质极大程度隔绝了氧气,从而阻止了骨、木等有机物质的腐朽。城头山出土的农具主要是骨、木器,骨器有骨耒、骨耜、骨锥,木器有木铲。骨耒和骨耜的数量较多,骨耒是用整支鹿角稍加加工制成的,有的保留根部以便握手,有的末端分枝的尖处磨成刃部;耜则是利用牛的整块肩胛骨制成的,刮削成刃,肩的关节处可见绳索捆绑安柄的痕迹,但未见柄的实物,可能因使用破损而将骨耒废弃抛入水塘。骨锥是将动物肢骨一端的肢骨头截断而制成的,并将骨管部分刮削和磨出斜向刃口,而保留另一端肢骨头,以利于握手。木铲是将长1米多的扁形木的一头砍削并刮平,上面部分作柄,下面削一部分作铲面。城头山遗址骨耒、骨耜的大量发现说明城头山的稻作农业为耜耕农业。
(三)稻谷品种的优化及产量的提高(距今5500~4000年)
新石器时代晚期的人们已经开始注重对水稻品种的优化,并且稻谷产量有了大大提高。这一时期,长江中游地区稻作农业最重要的发现要数屈家岭遗址。1956年6月至1957年2月,发掘了晚期的(也就是现在划分的屈家岭文化中期)遗迹二[152]。遗迹二是一大片烧土,它不具形制,也不成结构,面积约500平方米,体积约200立方米,可能是一种建筑物坍塌后的堆积。这一大片烧土,是由泥土羼和稻谷壳和作物的茎做成的。它为一种坚硬的草拌泥,经火烧成,泥土中羼入的稻谷壳数量非常惊人。发掘的烧土中,无论大块或小块,里面都有稻谷壳,而且密结成层。后来在湖北京山朱家嘴,江陵阴湘城,武昌放鹰台,随州冷皮垭,孝感叶家庙,云梦斋神堡、好石桥,湖南澧县宋家台,临澧鸡叫城,怀化高坎垅,湖北郧县青龙泉,天门石家河,大冶蟹子地,湖南平江舵上坪等遗址都发现有稻谷遗存。尤其是湖南澧县鸡叫城的护城壕中发现有3~4米厚的炭化稻谷壳[153],在城壕外还有沟渠等水利灌溉设施。稻谷遗存分布范围的扩大,单一遗址稻谷遗存出土数量的巨大,都说明这时的稻作农业已有巨大发展。
丁颖先生对京山屈家岭、武昌放鹰台、天门石家河遗址出土的屈家岭文化至石家河文化的较为完整的10个谷壳标本进行了测定。他发现最长的7.5毫米,最短的6.8毫米,谷粒平均长6.97毫米,宽3.47毫米,长宽比为2:1,把碎片放大,可以看到秆面有齐整格子形中的颗粒状突起。从芒的断片看,芒很粗长,护颖仅见痕迹。由此得出结论是:“这些谷粒当属于粳稻,且在我国是比较大粒的粳稻品种。”[154]如果拿屈家岭遗址所出稻谷和城头山古城所出稻谷比较,可以看出在几百年的时间内,人们对栽培稻的品种进行了大力的改良,从籼稻到粳稻,从小粒型粳稻到大粒型粳稻。稻谷的粒体变大显然是优选优育的产物,这也反映了当时人类水稻育种和栽培技术的提高。人们把精力更多地投入到水稻的选种和栽培护理上,其目的是提高水稻的质量和产量,使水稻更加味美和丰产,从而满足人们的食物所需。人们对水稻栽培技术越来越重视,表明人们对稻米食物的依赖性越来越强,人们的食谱趋向单一化,稻米成为人们的主要食物来源。这也说明水稻种植已经成为长江中游主要的农业形式。其结果就是人们创造出了一个稻作农业系统,逐渐与自然的生态系统脱离。而随着稻作农业系统的不断发展壮大,使得土地的载能大大提高,也使得生物系统的多样性减少,区域性的生态特征消失。
稻谷品种的优化直接导致了粮食产量的提高。虽然目前没有关于新石器时代晚期长江中游粮食产量提高的直接证据,但一些间接证据足以说明当时的粮食产量。如屈家岭文化时期出现的壶形器和大量的高圈足杯和喇叭杯,这些器物可能为盛酒器或饮酒器[155]。大量饮酒器的出现,说明粮食除了能满足不断增长的人们的日常食用外,已经出现了剩余,人们利用剩余粮食酿酒来丰富自己的生活。石家河文化时期不仅发现有大量的厚胎喇叭杯,还发现许多的大型厚胎缸和瓮。这说明剩余的粮食除了酿酒外,还有多余的可以储藏。而新石器时代晚期出现的大量的城址可能与保卫粮仓有关。这些都反映了当时粮食产量的提高。
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