《Quaternary Science Reviews》：Early Iron Age pottery fatty acid carbon isotopes reveal food exchange between mountain pastoralists and oasis residents in the eastern Tianshan Mountains
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•早期铁器时代东天山地区的农民和牧民主要依靠反刍动物获取蛋白质。•高乳脂信号突显了对二次产品的利用。•低地绿洲居民从高地牧民那里获得了以 C3为主的反刍动物产品。引言中亚欧亚地区的史前社会大多在距今第三千年（BP，以公元 1950 年为基准）期间进入早期铁器时代，人口规模和社
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早期铁器时代东天山地区的农民和牧民主要依靠反刍动物获取蛋白质。
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高乳脂信号突显了对二次产品的利用。
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低地绿洲居民从高地牧民那里获得了以 C3为主的反刍动物产品。
引言
中亚欧亚地区的史前社会大多在距今第三千年（BP，以公元 1950 年为基准）期间进入早期铁器时代，人口规模和社会复杂性显著增长。各种从事游牧畜牧业的专业化社区涌现于欧亚草原的草原与森林生态过渡带，以及干旱地区的山间走廊（Wagner et al., 2011; Frachetti, 2012; Scott et al., 2022; Ghalichi et al., 2024; Qiu et al., 2026）。与此同时，一些定居社区在嵌入干旱景观的绿洲环境中建立了灌溉农业并发展了城市中心（Spengler et al., 2017; Yang Q et al., 2020; Li, 2021; Wang et al., 2024）。频繁的转场放牧实践，加上手工业生产和交换的加强，将这个广阔地区编织成一个互联的交换网络，并为古代丝绸之路的开通奠定了坚实基础（Frachetti et al., 2017; H?is?ter, 2017）。新材料、技术和思想，如空侯乐器（Wang, 2019）、灌溉农业（Li, 2021）、骑马（Anthony, 2008）和琐罗亚斯德教（Liu, 2015），在该地区广泛传播。
作为社会复杂性和交换的基础，中亚欧亚各地农牧社区的粮食生产长期以来一直是学术界关注的重点（Spengler et al., 2021; Matuzevi?iūt?, 2024）。放牧实践在居住于山区的牧民经济中发挥了关键作用，而最近的考古植物学研究则为天山周围山麓地带的农业实践意义提供了新的见解（Spengler et al., 2017; Matuzevi?iūt?, 2024）。定居在干旱盆地（如塔里木和吐鲁番 - 哈密）的绿洲社区的农牧经济也通过多学科方法得到了揭示（Dong et al., 2022）。然而，由于考古遗存的保存有限以及现有分析方法的限制，以往的研究主要记录了个别遗址或特定文化背景下的农牧经济模式，导致不同社区之间的粮食生产系统与交换网络之间的关系知之甚少。
陶片是中亚欧亚地区保存最常见的考古遗存类别之一（Li et al., 2010; Wang, 2025）。这些陶片通常保留着脂质和淀粉残留物，提供了在容器内加工的动植物资源的直接证据，使其成为重建古代饮食实践的主要来源（Miller et al., 2020; Shoda et al., 2020; Lyu et al., 2024; Craig et al., 2025; Cao et al., 2026）。这种分析方法利用了动物物种之间的饮食差异，因为反刍动物和非反刍动物的脂肪可以通过其特有的脂肪酸特异性 δ13C 值来区分（Regert, 2011）。因此，有机残留物分析为检测容器内加工的食物提供了独特的灵敏度，包括乳制品，即使没有可见的食物残留物保存下来（Copley et al., 2005）。对古代牙结石的补充蛋白质组学分析同样为欧亚草原牧民社会的乳制品消费提供了直接证据，包括早期青铜时代的新疆（Zhang et al., 2021）和蒙古（Wilkin et al., 2020）。因此，在缺乏系统考古发掘或大型植物遗存和动物遗存本身稀缺的情况下，该方法特别适合研究农牧社区的生存策略。通过生成可直接比较的日常烹饪实践化学证据，陶片有机残留物分析能够识别出由环境限制、文化传统和交换网络塑造的食物资源利用的空间差异。
为了阐明史前游牧和定居社区在粮食生产背景下如何互动，本研究分析了来自东天山两个典型早期铁器时代定居点的陶片有机残留物，重点关注化合物特异性碳同位素。阔克亚尔遗址位于南部山麓的河出口处，被认定为转场牧民的冬营地（Xi, 2014）。相比之下，位于白杨河尾闾的南艾斯克夏尔遗址被认定为城市化定居点遗址（Wang et al., 2024）。通过放射性碳测年（n = 4）和有机残留物分析（采样 n = 44；33 个样品产出脂质），本研究揭示了不同社区之间肉类和乳制品消费的模式。结果显示两个遗址都主要依赖反刍动物肉类和乳制品，而南艾斯克夏尔的脂质 δ13C 值与阔克亚尔的重叠，但显示出向更高 C4 植物贡献方向的明显更宽的范围。这种模式与已发表的人类和牲畜胶原蛋白的 δ13C 值一致，表明利用了在不同生态环境中饲养和/或在不同饲养策略下管理的畜群，包括山地牧民维持的那些。这些结果表明，山地牧区和绿洲定居社区可能形成了一套一体化的粮食生产系统，代表了早期铁器时代中亚欧亚复杂社会中的一体两面。
章节摘要
哈密盆地
位于东天山的哈密盆地呈现出显著的环境差异，塑造了史前生存策略（图 1）。北部高地特征为适合游牧的高山草甸，而南部盆地则包含冲积扇和绿洲系统。这些绿洲由沿东西向山麓地带的地下水排泄补给，并由源自雪山融水、向南流动的河流（如白杨河和哈密河）维持，
采样
2023 年 8 月，我们进行了田野考古调查，并从两个遗址收集了用于脂质残留物分析的陶片；同时也收集了植物和木炭遗存用于放射性碳测年。在阔克亚尔，陶片数量较少、更破碎且尺寸较小，只有有限数量的陶片符合残留物分析的最低要求（图 2a）。相比之下，南艾斯克夏尔的陶片丰富、普遍较大，且频繁
放射性碳测年
放射性碳测年结果见表 1。南艾斯克夏尔的三个样品得出了致密的日期，校正年龄落在公元前 770–409 年范围内（95.4% 置信区间）。烟炱日期与其他日期（稻草和木炭）之间的一致性表明，本研究中分析的陶片与测年材料是同时代的。这一时间跨度对应于哈密地区的早期铁器时代，并被归属于
残留物分析揭示了山地和绿洲社区之间动物资源利用和环境适应的不同模式
考古陶器中保存的脂质残留物提供了古代食品加工和消费的直接分子证据（例如，Charters et al., 1993; Dudd and Evershed, 1998; Dunne et al., 2016; Murakami et al., 2022; Lundy et al., 2023; Casanova et al., 2026; Yang, 2026）。阔克亚尔和南艾斯克夏尔之间脂质浓度和脂肪酸化合物特异性 δ13C 值的显著差异（图 4，图 5a）反映了遗址功能、埋藏学
结论
本研究分析了来自东天山哈密盆地两个早期铁器时代遗址的陶片脂质残留物，即高地牧业冬营地阔克亚尔和低地绿洲城市化定居点南艾斯克夏尔，以调查山地牧业和绿洲社区之间的动物资源利用情况。结果表明，两组都主要依赖反刍动物肉类和乳制品，其中乳脂信号分别占 62.5% 和 52.0%
竞争利益声明
作者声明，他们没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本论文中报告的工作。
致谢
我们感谢两位匿名审稿人的宝贵意见和建议，这对提高本手稿的质量至关重要。我们感谢 Yang Liu 的实验室助理工作和 Zhongzhi Nie 在田野样本收集方面的帮助。本研究由国家自然科学基金（42401177, U2574205）资助。
Huihui Cao|Sizhe Ai|Yuanzhe Peng|Yilong Wang|Yanhui Pan|Yongqiang Wang|Menghan Qiu|Shanjia Zhang|Liu Yang|Aifeng Zhou|Guanghui Dong
