对中国北方农牧交错带青铜时代人群饮食与生存策略的全面调查

《Quaternary Science Reviews》：A comprehensive investigation of the diet and subsistence strategies of the Bronze Age population in the Northern Agro-pastoral ecotone of China

本研究基于江苏溧阳青铜时代遗址稳定碳氮同位素分析，对比东部生态过渡带、河套地区及西黄土高原的农业与畜牧业互动。发现东部以小米为主，动物蛋白来自猪和狗（34.6%±4.8%），西部引入牛羊占比更高（10.8%±3.1%）。研究表明地理环境差异导致饲养策略分化，气候波动与人口迁移共同促进了农牧互动。

　　

辛佳|魏 Wang|史宏伟|王创|潘旭佳|江润琪|孙永刚|李哈利·F.|胡耀武

中国江苏省气候系统预测与风险管理国家重点实验室，地理信息资源开发与应用协同创新中心，虚拟地理环境重点实验室（教育部），南京师范大学，南京，210023，中国

摘要

青铜时代农业文化与游牧文化之间的互动引起了广泛关注。然而，在游牧文化和农业文化交汇的边境地区，这些交流仍不甚明了，特别是在中国的北方农牧生态过渡带。本研究对青铜时代位于该生态过渡带东部的水泉遗址发掘出的作物、动物骨骼和人类骨骼进行了系统的稳定碳和氮同位素分析。我们还整合了来自该过渡带三个不同地区的已发表的动物考古学、考古植物学和稳定同位素数据，以探讨引入的牲畜与当地小米农业之间的互动——具体来说，引入的动物对人类饮食的贡献以及当地小米农业对牲畜管理的影响。研究结果表明：（1）在水泉遗址，人类主要食用小米（52%±5%），包括狗尾粟和普通粟。动物蛋白质主要来自家养杂食动物，尤其是猪和可能的狗（34.6%±4.8%），而引入的草食动物如羊和牛的贡献较小（10.8%±3.1%）。除了用小米喂养猪和狗外，当地居民还饲养牛和少量羊，并用秸秆或糠等小米副产品喂养它们。（2）对生态过渡带三个区域（辽西、河套和西部黄土高原）的比较显示，小米仍然是主要的食物来源。然而，在河套和西部黄土高原，引入的草食动物（牛、羊）成为动物蛋白质的主要来源。此外，小米在牛和羊饮食中的比例从东向西逐渐减少。（3）三个地区的饮食和生计多样性反映了地理环境、资源储备以及来自不同文化的 population migration 的差异。这些发现揭示了青铜时代北方农牧生态过渡带内采用的多种生计策略，为理解史前欧亚大陆的农牧互动提供了科学依据。

引言

青铜时代，欧亚大陆发生了广泛的文化交流，包括技术、观念以及人口流动（Sherratt, 2006; Kuz’mina, 2008）。这些交流包括小麦和大麦（Triticum turgidum/aestivum 和 Hordeum vulgare/nudum）等作物的传播，以及绵羊和牛等家养草食动物的传播，还有铜冶炼技术，所有这些都从西方传入中国（Mei, 2003; Liu et al., 2017; Taylor et al., 2021）。相反，起源于中国北部的普通粟和狗尾粟（Panicum miliaceum 和 Setaria italica）则向西传播（Frachetti et al., 2010; Jones et al., 2011; Miller et al., 2016; Tan et al., 2025）。青铜时代东西方之间的文化交流深刻影响了欧亚大陆史前经济和社会的发展。虽然学者们对作物交流的传播和影响进行了大量研究（Spengler et al., 2016; Stevens et al., 2016; Dong et al., 2017; An et al., 2020; Zhou et al., 2020），但关于家养牲畜（如绵羊和牛）引入及其在中国的影响的研究相对较少。

青铜时代，家养牲畜如绵羊和牛被引入甘肃-青海地区、河套地区和中国东北部（Yuan, 2010; Hu et al., 2022），随后传播到中国北部各地。这种扩散为中国北部畜牧业的发展奠定了重要基础（Yang, 2024）。引入的游牧传统与中国北部的当地小米农业系统之间的互动值得注意。北方农牧生态过渡带是青铜时代及后续历史时期游牧文化和农业文化交流的关键边境区域，非常适合研究农牧互动。

中国的北方农牧生态过渡带涵盖了广阔的地理范围，包括内蒙古东部高原、黄土高原和青藏高原东部边缘等主要景观单元。该生态过渡带位于半湿润气候与半干旱气候的交界处，同时也处于暖温带和温带之间的分界线上。该地区的植被从东部的温带高草草原逐渐过渡到干燥的草原，再向西发展为沙漠草原。这种多样而脆弱的植被系统对气候波动和人类活动都非常敏感。在这种背景下，关于青铜时代的问题浮现：北方农牧生态过渡带不同区域的农牧文化交流结果如何？过去的气候变化和人口迁移在促进农牧社会互动中发挥了什么作用？

鉴于游牧社会和农业社会在生计策略上的显著差异，研究古代人类的饮食和生计方式为探讨青铜时代中国北方农牧生态过渡带内的互动提供了实用的方法（Cai and Qiu, 1984, Chen et al., 2012, Chen et al., 2017; Hu, 2021; Liu et al., 2012）。特别是，稳定同位素分析结合贝叶斯混合模型可以重建古代人类和家养动物的饮食组成。这种方法有助于量化引入的草食动物（如羊、山羊和牛）对人类饮食的贡献，同时评估本土小米农业在动物喂养策略中的作用。此外，通过将稳定同位素数据与动物考古学和考古植物学证据相结合，可以阐明中国青铜时代北方农牧生态过渡带内生计模式的相似性和区域差异。

位于中国北方农牧生态过渡带东部的辽西地区是中国古代文明的发源地之一。这里有着悠久的小米农业历史，可以追溯到兴隆洼文化时期（约7800年前）（Zhao, 2004）。到了青铜时代，同一地区的下夏家店文化遗址（3900-3400年前）发现了家养绵羊、山羊和牛的遗骸（Luo, 2009）。然而，由于缺乏对这些家养草食动物的稳定同位素研究，畜牧业在人类饮食和生计策略中的作用仍不清楚。为填补这些空白，我们对来自辽西青铜时代水泉遗址的烧焦作物、动物骨骼和人类骨骼进行了系统的稳定碳和氮同位素分析，并使用了AMS¹⁴C测年技术。本研究旨在明确家养草食动物（尤其是绵羊和牛）对人类饮食和生计模式的贡献，并探讨它们与当地小米农业的关系，不仅限于辽西地区，还包括河套地区和西部黄土高原。

研究区域

北方农牧生态过渡带位于中国东亚季风带的北部边缘，从东北到西南延伸数千公里，跨越辽宁、内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏和甘肃等多个省份（图1）。根据地理环境和文化特征的不同，该生态过渡带可以从东到西划分为三个核心区域（图1）：（1）辽西东部地区，主要覆盖

年代学研究

为了确定水泉遗址的确切年代，选取了该遗址T0110④中的猪胫骨，送往美国佛罗里达州的Beta实验室进行碳-14测年。获得的碳-14测年数据经过树轮校正以获得日历年代。所使用的树轮校准曲线为IntCal20，校准使用OxCal v4.4.2软件（Reimer et al., 2020）。

同位素研究

为了系统地了解人类和

AMS ¹⁴C 测年结果

水泉遗址T0110 ④中的猪胫骨的AMS ¹⁴C年龄见表1。校正后的猪骨年龄为3639-3481校正年前，属于下夏家店文化时期。

水泉遗址胶原蛋白的保存情况

表2展示了水泉遗址炭化小米的碳和氮稳定同位素结果。表3和表4显示，从17个人类骨骼样本和52个动物骨骼样本中提取的胶原蛋白中的碳含量范围为42.8–47.0%

青铜时代辽西地区水泉遗址的饮食模式和牲畜管理策略

在辽西地区的水泉遗址，野生黄鼠的稳定碳同位素平均值小于?18‰（图2），表明该地区的自然植被以C₃植物为主。相比之下，水泉遗址中人类和大多数家养动物（狗、猪、牛和羊）的骨骼胶原蛋白的稳定碳同位素平均值超过?12‰（图2）。这一范围明显不同

结论

本文以辽西地区的水泉遗址为例进行研究。通过对该遗址骨骼样本进行AMS¹⁴C测年，并结合人类、动物和植物遗骸的稳定碳和氮同位素分析，研究了水泉地区的饮食模式和生计策略。此外，通过整合先前发表的动物考古学、考古植物学和同位素数据，本文探讨了多样的饮食模式和

作者贡献

概念构思：J.X.；方法学：W.C. 和 S.Y.G.；软件：J.R.X, P.X.J. 和 W.W.；调查：S.H.W.；初稿撰写：S.H.W. 和 W.W.；审稿和编辑：J.X., W.W., H.F. L. 和 H.Y.W.；可视化：J.R.Q, W.W.；项目管理：J.X., W.W. 和 H.F. L.；

所有作者均已阅读并同意发表的手稿版本。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金（42271163, 42201169, 41301208）和香港大学资助委员会的人文与社会科学杰出奖学金计划（34000323）的支持。