摘要：考古出土陶容器內(nèi)殘余物的分析與鑒別對于探討古代人類飲食結(jié)構(gòu)、生存狀況及周圍環(huán)境等問題具有特別重要的意義.依據(jù)殘余物的碳同位素分析可以區(qū)分食物的種類，因而碳同位素分析是最重要的方法之一. 對二里頭遺址出土的12份陶容器內(nèi)殘余物進(jìn)行的碳同位素分析結(jié)果表明，二里頭遺址居民食物中兼具C3類和C4類植物，而且，C4類植物也就是粟的比例可能更高一些。

關(guān)鍵詞：二里頭遺址，殘余物，碳同位素

考古出土陶容器內(nèi)殘物的分析與鑒別對于探討古代人類飲食結(jié)構(gòu)、生存狀況及周圍環(huán)境等問題具有特別重要的意義.人類在學(xué)會制作陶器以后,生活方式發(fā)生了質(zhì)的改變.蒸煮等烹調(diào)方式的使用改善了古人類的生活,使得人類對動植物的利用更加充分,吸收更多的營養(yǎng),身體更加健康.因而,了解古代人類烹飪方式的發(fā)生、發(fā)展的歷史也就是了解人類自身文明發(fā)展的歷史.一般而言,了解古代人類飲食結(jié)構(gòu)及生存狀況所涉及的研究對象主要可以分為兩個方面：一是被研究的主體-人類本身。包括對人類骨骼和牙齒遺存的研究；二是人類食用的對象。包括考古遺址中發(fā)現(xiàn)的動植物的遺存研究等等.但出土器物中發(fā)現(xiàn)的殘余物的分析研究，可以幫助考古學(xué)家獲得更多的不可見的動植物利用信息.

殘余物的分析方法比較多, 根據(jù)殘余物的狀態(tài)不同相應(yīng)有不同的方法.其中,碳、氮同位素分析是最重要的方法之一.依據(jù)殘余物的碳同位素分析可以區(qū)分食物的種類.其原理并不復(fù)雜: 植物是通過光合作用將空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為植物組織. 到目前為止所發(fā)現(xiàn)的光合作用的途徑主要三種。一是卡爾文途徑。因?yàn)樗淖畛醍a(chǎn)物是3-磷酸酰甘油酸（3-PGA），這是一種含三個碳原子的化合物，所以又稱為C3途徑,遵循 C3光合作用途徑的一類植物稱為C3植物.溫和濕潤環(huán)境下生長的大部分植物都屬于C3植物,例如各種喬木、灌木和大部分禾本科的植物.二是哈-斯途徑。這種途徑的最初產(chǎn)物是含四個碳原子的化合物-草酰乙酸,所以遵循哈-斯光合作用途徑的一類植物稱為C4植物. C4植物包括玉米、粟、甘蔗等旱暖開放環(huán)境中生長的某些草類.三是少數(shù)多汁植物如菠籮、甜菜等所遵循的稱為CAM的光合作用途徑(1、2)。

自然界的植物因光合作用的途徑不同，而導(dǎo)致了最初產(chǎn)物的不同。而不同的最初產(chǎn)物的植物間碳同位素組成是有差別的,可以用δ13C值定量表示。通過對自然界數(shù)百種不同科、屬、種的植物的研究發(fā)現(xiàn)，C3類植物如稻米、小麥、豆類等，其δ13C值范圍為 -23‰～-30‰，平均值為-26‰。C4類植物，如玉米、小米、高粱、甘蔗等，δ13C值范圍為 –8～-14‰，平均值為-11‰。CAM類植物如菠蘿、甜菜等，δ13C值范圍為 –12‰～-23‰，平均值為-17‰。豆科植物可以直接從空氣固氮，其δ15N值約為0~1‰；非豆科植物利用土壤中的氮，δ15N值平均為3~4‰。這些研究結(jié)果給后來的研究提供了直接的對比標(biāo)準(zhǔn)。對于出土殘余物而言，因碳化過的植物殘骸的不會再受土壤微生物的影響而改變，一般認(rèn)為碳氮同位素不會發(fā)生分餾，故不干擾測定。因此可以基于動植物的碳氮同位素分布模式來判別炭化物的食物來源。

國際上文獻(xiàn)報道的應(yīng)用殘余物的碳、氮同位素分析區(qū)分食物的種類,進(jìn)而探討古人類食物構(gòu)成的實(shí)例已屢見不鮮.例如研究者對墨西哥考古遺址的殘余物研究表明，公元前200~1000年，居民的主要食品是非豆科C3類植物，公元1000~1200年期間又同時食用玉米，公元1200~1400年停止食用玉米。這種變化反映了農(nóng)作物種植量的變化（3）

還有研究者對北美安大略湖南岸和北岸AD600前后不同遺址中的陶器炭化物進(jìn)行了碳氮同位素分析，結(jié)果表明炭化物主要來自于C3類植物、食草動物的肉和淡水魚類；在AD600玉米種植引入該地區(qū)后，炭化物來源中開始含有少量的C4類植物（玉米）。此外，炭化殘留物中那些富集13C的碳元素，其中大部分可能來自于以玉米為食的動物（如狗或熊），而不是煮玉米的結(jié)果（4）。 Craig等人則對公元前6000年至公元前4000年期間的數(shù)個歐洲沿海及島嶼遺址出土的陶容器內(nèi)殘余物進(jìn)行了碳、氮同位素分析。測試結(jié)果表明，有一些容器可能是用于海產(chǎn)品的加工（5）。

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(作者：趙春燕 趙海濤 陳國梁 許宏  北京，王府井大街27號，中國社會科學(xué)院考古研究所，100710 ）

原文發(fā)表在《中國社會科學(xué)院古代文明研究中心通訊》第20期