周原遗址西周时期人骨的稳定同位素分析*

李 楠 何嘉宁 雷兴山 种建荣 吴小红 杨颖亮 潘 岩

（1.国家文物局考古研究中心；2.北京大学考古文博学院；3.北京大学中国考古学研究中心；4.北京联合大学；5.陕西省考古研究院）

周原遗址位于陕西省宝鸡市岐山、扶风两县交界地带（图一），是文献所载周人早期都邑之所在，也是探索先周文化及西周王朝形成过程与社会变迁的关键性遗址。自1999年“周原考古队”组建以来，我们对遗址开展了持续性大规模考古工作，目前已建立起商周时期较为详细的考古学分期编年与文化谱系[1]，对聚落结构及族群构成也进行了深入探讨[2]，为科技考古的开展奠定了坚实基础。

图一 周原遗址地理位置图

稳定同位素分析技术首创于20世纪70年代末[3]，80年代初由蔡莲珍、仇士华引入我国[4]，目前已广泛应用于复原先民食物结构和生计方式、探讨农业起源和家畜驯化、重建古气候和古环境等研究中。然而一段时间内，我国的稳定同位素分析由于所采样本偏少、背景信息缺失，对人群的饮食结构只能有概略性了解，缺乏对人群内部食物结构差异及影响因素的讨论。目前，已有学者注意到食物的生产、分配及消费除与自然环境、生计方式直接相关外还极大地受到族属等级[5]、性别分工等文化因素的影响，开始通过古食谱重建展开对社会结构的探索[6]，提供了稳定同位素分析与考古学研究相结合的新思路。

近年来，周原遗址田野考古取得了突破性进展，而有关居民食物结构方面的研究却相对滞后，仅2004年魏彩云对齐家村东所出人骨进行过采样和分析[7]。有鉴于此，2018年秋我们对遗址所出西周时期人骨进行了针对性采样。本文即以此批样品为研究对象，利用C、N稳定同位素分析技术重建人群的饮食结构，并结合植物考古、体质人类学信息及考古学背景试图对周原遗址西周时期居民的经济形态、生活方式及社会结构等有更为深入的了解。

一、材料和方法

1.考古学背景

西周时期是周原遗址最为重要的发展时期，遗存类型丰富多样，已发现有多处大型夯土建筑、各类手工业作坊、众多高等级墓葬及大量青铜器窖藏等。伴随武王灭商后殷遗民的迁入，遗址内族群构成较为复杂，但大体可分为以姬姓为核心的周人和广义的殷遗民两类。此次采样的贺家北[8]、齐镇东[9]、齐家村东[10]三处地点（图二）性质均为一般居址和墓葬区，族属为殷遗民，个体身份以平民为主。

图二 周原遗址三个采样点位置图

三处地点的墓葬形制多为中、小型竖穴土坑墓，半数以上墓葬的底部有腰坑，其内大都殉犬一只；葬具多为一棺一椁，个别为单棺，少数无葬具；墓主葬式以仰身直肢为主；填土及二层台上普遍殉牲，随葬品种类和数量因墓葬规模而异，较大型墓葬内有青铜器、玉器、漆器、陶器、蚌贝器等，小型墓则以陶器、海贝为主，陶器种类以鬲、簋、豆、罐最为常见。

2.样品选取

商周时期等级制度森严，在墓葬中表现尤为显著。根据马赛对周原遗址墓葬面积所做统计结果[11]并参考殉牲、葬具及随葬品情况，我们将此次所选33例个体分为四个等级（表一）。

表一 周原遗址人骨样品基本信息

第1等级：墓室面积大于7平方米，有殉牲，葬具至少为一棺一椁，随葬有多件青铜容器，另有玉石器、漆木器、原始瓷器、陶器及蚌贝器等。样品中共2例，身份为中层贵族。

第2等级：墓室面积在4～7平方米，少数有殉牲，葬具多为一棺一椁，个别随葬有少量青铜容器及玉器，另有陶器及蚌贝器等。样品中共6例，身份为下层贵族。

第3等级：墓室面积在1～4平方米，无殉牲，多以单棺为葬具，随葬品中仅见少量陶器及蚌贝器。样品中共19例，身份为一般平民。

第4等级：墓室面积小于1平方米，无殉牲、葬具和随葬品，个别甚至无墓圹，属于“异类葬”。样品中共5例，身份为低等平民或奴隶。

以上32例个体均为墓主，除此之外还有一例（BA180958）为殉人。鉴于周原遗址西周时期的殉人现象极为罕见，本文将结合同位素测试结果对其身份进行单独探讨。

3.骨胶原制备

选取约0.5g的骨样去除表面污染物，机械粉碎并清洗后浸入0.5mol/L的HCl中。期间溶液呈近中性时更换新的酸液，直至样本漂浮或呈半透明状态。取出样品洗至中性后加入1%NaOH溶液，静置后洗至中性。再次将样品浸入0.5mol/L的HCl中，洗至中性后滴加1mol/L的HCl调pH值至2～3，以90℃高温水解。将水解后溶液离心，取上清液冷冻干燥，收集明胶化的骨胶原，称重并计算骨胶原提取率（骨胶原重量/骨样重量）。

4.测试分析

所有样品的稳定同位素测试均在北京大学考古文博学院中进行。测定仪器为配有Vario PYRO cube元素分析仪的Isoprime100稳定同位素质谱仪。校正所用的国际标准样品为IAEA600和USGS41。C、N稳定同位素比值分别以相对VPDB的δ13C值和相对N2（气态）的δ15N值表示，分析精度分别为±0.15%和±0.18%（表二）。

表二 周原遗址人骨样品测试数据

5.数据处理

利用SPSS 22.0和Origin Pro 9.0软件对所得数据进行统计和绘图，独立样本t检验（t-test）和单因素方差分析（one-way ANOVA）均以α=0.05为判断是否具有统计学意义的界限。

二、结果和讨论

1.污染样品的鉴别

根据表二可知，所有样品均成功提取出骨胶原，提取率在0.5～18.3%之间，均值为9.9±4.3%（n=33），与现代样品骨胶原含量（约20%）[12]相比有较大差距，说明周原遗址人骨在埋藏过程中发生了不同程度降解。参考Ambrose[13]、DeNiro[14]等人的研究，当骨胶原提取率为0.5～22%，骨胶原中C含量为15.3～47%、N含量为5.5～17.3%，C/N摩尔比值在2.9～3.6范围内可视为未污染样品。据此BA181085、BA181086两例样品的C/N 摩尔比值超过正常范围，BA180934、BA180949两例样品的C、N含量未达到标准，这4例样品予以剔除。

2.周原遗址西周时期居民的食物结构

以未污染的人骨样品所测δ13C、δ15N值做散点图（图三）。由表二、图三可知，周原遗址西周时期居民δ13C值的分布范围为-15.8～-6.8‰，均值为-8.6±1.7‰（n=29）；δ15N值的分布范围为6.0～11.1‰，均值为8.6±1.3‰（n=29）。若以-26.5‰和-12.5‰为周原遗址C3、C4类植物的δ13C值，按照简单的“二元混合模型”计算可知，除样品BA180939外周原遗址居民食物结构中C4类所占比重在73.6%以上，多数个体可达85%左右。这说明C4类植物在周原遗址西周时期居民的食物来源中占主导地位。

图三 周原遗址两性个体δ13C、δ15N 值散点图

周人是以从事农业生产为标志的民族，具有重视农耕的文化传统。据《史记·周本纪》所载，周人始祖弃因善于农耕而被举为唐尧时的农师，古公亶父迁岐时也因地制宜以发展农业生产为己任[15]。根据王家嘴地点的植物浮选结果，周原遗址早至龙山时代起就开始实行多种谷物种植制度，至少包括粟、黍、小麦、大豆和稻谷五种不同品种；先周时期以粟、黍为主要农作物，并有较多的小麦和大豆[16]。

根据所测人骨δ13C值并参考植物浮选结果，周原遗址西周时期绝大多数居民饮食结构以粟、黍等C4类作物为主，具有较强一致性。样品BA180939的δ13C值明显偏低（-15.8‰），与主流群体食物结构迥异，原因可能有两种：其一，该个体摄入了较多C3类作物。根据近年植物考古新发现，遗址内西周时期一些单位中出土较多小麦和大豆[17]。因此，该个体摄入的C3类作物可能是小麦和大豆之类。其二，该个体摄入了较多野生植物，如野菜等。太王迁岐时周原遗址气候温暖湿润，景观以森林草原为主，植被较为茂盛[18]。《诗·大雅·绵》中即有“周原膴膴，堇荼如饴”[19]的记载。该个体墓内无葬具且几无随葬品，其身份可能为平民中的赤贫者，存在以野菜充饥的可能性。

从δ15N值来看，周原遗址西周时期居民的食谱中包含了一定肉食来源，但不同个体间存在较大差异。已有研究指出，δ13C、δ15N相关性的强弱可反映人群食物来源稳定与否，相关性的正负则可指示肉食性食物与植物性食物间δ13C的关系[20]。周原遗址居民的δ13C、δ15N值呈中度正相关（r=0.480,k=0.378,p=0.008），说明人群食物来源单一稳定，肉食以C4类植物为主食的家畜而非野生动物为主。周原遗址内动物性资源丰富，仅云塘制骨作坊一处就曾出土巨量骨料，种属以牛为主，另有马、羊、猪、狗、鹿和骆驼等[21]。除此之外，居址及墓葬中还可见大量家禽、鸟类、鱼类及螺蚌[22]，这些都可作为遗址内居民的肉食来源。

3.周原遗址西周时期居民食物结构的性别、等级差异

从商周时期多个遗址情况来看，性别分工与等级分化可导致男女两性、高低等级人群居民之间食物结构产生差异[23]。由表三可知此次所测周原遗址男性个体（包含疑似个体，以下不再说明）的δ13C、δ15N平均值稍高于女性，但t检验结果显示两者的δ13C值（t=0.441,p=0.663）、δ15N值（t=1.251,p=0.222）差异均不显著。我们控制地域、等级两个因素，对样本数量较多的齐镇东第3等级个体进行单独考察，发现男女两性间的δ13C值（t=0.943,p=0.382）、δ15N值（t=0.855,p=0.426）差异同样不显著。这说明周原遗址西周时期两性居民食谱基本相同，性别因素对个体食物结构影响不大。

表三 周原遗址两性个体的稳定同位素测试值

考虑到三个采样点中仅有齐镇东的人骨样品能够覆盖第1～4等级，我们以此地点为例对等级因素如何影响周原遗址西周时期居民的食物结构展开统计、讨论（表四、图四）。从表四、图四可知，个体的社会等级不同其食物结构也有所差异。单因素方差分析进一步证实，个体的δ13C值（F=4.049,p=0.031）、δ15N值（F=8.333,p=0.002）确实受到等级因素的显著影响。根据δ13C值、δ15N值的高低水平及离散程度，我们将齐镇东地点的居民划分为三大集团：第一集团即第1等级个体，其δ13C值、δ15N值最高，说明日常饮食以C4类为主导且摄入了大量肉食，可代表中层贵族的饮食习惯；第二集团包括第2、3等级个体，其δ13C值较高且分布集中、δ15N值较高但相对离散，说明日常饮食也以C4类为主导，有一定肉食摄入但个体间肉食量差异很大，代表了下层贵族和一般平民的饮食习惯；第三集团即第4等级个体，其δ13C值最低且极为离散、δ15N值最低但相对集中，说明其生前以素食为主基本无法获得肉食资源，个别（如BA180939）还不得不摄入一些C3类作物或野生植物作为补充，代表了低等平民或奴隶的饮食习惯。根据文献及金文资料，周代贵族与平民饮食内容迥异，存在肉食与藿食、粱肉与糟糠的差别[24]。从此次周原遗址人骨的稳定同位素结果来看，等级因素确实会对西周时期居民的饮食状况产生巨大影响。

表四 周原遗址齐镇东各等级个体的稳定同位素测试值

图四 周原遗址齐镇东地点不同等级个体δ13C、δ15N 值误差棒图

这种影响反映了社会整体的宏观结构，而非简单的“等级越高，饮食越好”。例如，从墓葬随葬品构成及数量来看，周原遗址内第2、3等级间差异显著，说明下层贵族占有的社会地位和经济财富要优于一般平民。但从稳定同位素结果来看，不仅齐镇东地点第2、3等级的δ13C值（t=0.862,p=0.399）、δ15N值（t=-613,p=0.547）无显著性差异，齐家村东地点第2、3等级的δ13C值（t=0.242,p=0.818）、δ15N值（t=0.280,p=0.791）也不存在显著性差异。这说明，周原遗址下层贵族与一般平民在生前饮食方面基本相同，两者的等级差别主要体现在占有物质的多少而非食物的优劣。另外，此次由于人骨保存状况不佳，我们并未提取到高等级贵族样本，但从商周时期其他遗址情况来看[25]，高等级贵族的饮食情况基本与中层贵族相类似，除δ15N值稍高一些外两者间可能也不存在显著差异。

另外，所取样品中还有BA180958一例为殉人。该个体所在墓葬（2017ZYIB3M43）已被盗掘，据墓葬规格及劫余随葬品来看，墓主身份应为中层贵族。从表五可知齐镇东M43墓主的δ13C值与殉人相同，仅δ15N值稍高。晚商时期人牲和人殉现象盛行，牲人的身份主要是俘虏而殉人的身份主要是近亲、近臣和近侍[26]。周原遗址齐镇东M43殉人的δ15N值为9.9‰，远高于第2等级的平均值（8.4‰），身份应非普通平民。考虑到其食物结构与墓主极为相似，该殉人可能是与墓主朝夕相处之人，如姬妾子女或贴身仆从之类。

表五 周原遗址2017ZYIB3M43 墓主及殉人稳定同位素测试值

4.周原遗址西周时期居民食物结构的地域差异

作为都邑性遗址，西周时期的周原遗址面积广袤，不同地点人群的食物结构也可能存在一定差异。鉴于齐镇东、齐家村东两地样本数量最为丰富，我们选取这两个地点对遗址内人群饮食的地域差异展开讨论。由表一、表二及表五可知，两地点中等级及性别明确的个体共有39例，其中齐镇东共有17例（男6、女11），齐家村东共有22例（男12、女10）。

统计两地人群的δ13C、δ15N值（表六、七），可知齐家村东人群的δ13C、δ15N平均值均高于齐镇东人群。经t检验两地人群的δ13C值无显著性差异（t=0.312,p=0.252），但δ15N值差异显著（t=0.012,p=0.000）。由此可知，两地人群的饮食结构在植物性食物上基本相同，但肉食摄取上差异较大：齐家村东人群的肉食水平要远高于齐镇东人群。我们控制等级、性别两个变量，对两地样品数量较多的第3等级两性个体分别考察可知，无论是男性（t=-3.444,p=0.005）还是女性（t=-3.325,p=0.005），齐家村东地点个体的δ15N值均高于齐镇东地点。这进一步说明，齐家村东人群δ15N值高于齐镇东人群是一种客观存在的普遍现象，与样本构成情况无关。

表六 周原遗址齐家村东人骨样品基本信息及测试数据

表七 周原遗址齐镇东、齐家村东人骨稳定同位素测试值

导致这一现象的原因可能与两地微观环境及人群生活方式的差异有关。周原遗址位于山前洪积扇交界地带，商周时期塬面平坦完整，区域内有多条河流溪涧[28]。齐家村东地点距刘家沟直线距离仅500余米（图二），该处地势低洼，地貌以浅沟和溪流为主，齐家村旁还有湖泊遗迹[29]。从考古发现来看，齐家村东居址中有大量蚌制品，且在一些灰坑底部发现有蚌壳叠压在一起，可能是制作蚌器的原料；墓葬中多见以鱼为殉的现象，仅1999年发掘的Ⅰ、Ⅳ区墓葬中就有至少13座内有殉鱼，总数在33条以上。经作者鉴定，这些蚌壳、鱼类均为本地常见淡水品种，应是齐家村东人群从附近河流湖泊中捕捞而得，说明其日常饮食中含有一定量的水产，从而导致人群整体的δ15N值明显偏高。相比而言，齐镇东地点距离河流较远，居址遗存中仅有少量小型蚌制品而无蚌类原料；墓葬中的殉牲仅有常见的猪、牛、羊、鸡类，未发现有鱼类[30]。这说明齐镇东地点居民的生计方式以种植业、畜牧业为主，而齐家村东地点则因地制宜增加了渔业作为补充。两地居民族属上虽同为广义的“殷遗民”，但从食物结构及生活方式来看却并不相同，显示出都邑性遗址人群构成的多元性。

三、结论

通过对周原遗址西周时期人骨样品的C、N稳定同位素分析，我们得到以下结论：

1.居民食物的来源较为稳定，以粟、黍等C4类为主导，少数个体以C3类作物（小麦、大豆）或野菜为补充；肉食方面以C4类型家畜为主，不同个体的肉食程度差异较大。

2.男性个体的δ13C、δ15N平均值高于女性，但不存在显著性差异，说明性别因素对居民的食物结构影响较小，两性居民的食物结构基本相近。

3.等级因素对居民的饮食状况具有结构性影响。以齐镇东地点为例，中层贵族日常饮食以C4类植物为主并摄入大量肉类；下层贵族和一般平民也以C4类为主，有一定肉食摄入但个体间差异较大；低等平民或奴隶基本无法获得肉食资源，个别还摄入了较多C3类植物作为补充。

4.不同地点的人群因自然环境和生活方式不同，食物结构存在一定差异。齐家村东地点临近河流湖泊，居民饮食中含有一定量鱼类和蚌类，导致δ15N值普遍高于齐镇东地点人群。