一　引言

　　中国是世界上的农业起源中心区之一。一般认为，中国的农业起源分为两条独立的源流：一是以黄河中游地区为核心的、以种植粟（Setaria italica）和黍（Panicum miliaceum）两种小米为代表的北方旱作农业系统；二是以长江中下游地区为核心的、以种植稻谷（Oryza sativa）为代表的稻作农业系统。近期研究发现，在中国可能还存在第三条农业起源的源流，即分布在珠江流域地区的、以种植芋（Colocasia esculenta）等块茎类作物为特点的华南热带地区原始农业系统。

　　农业包括种植业和由种植业提供饲料来源的家畜饲养业，种植的对象是植物，所以最能反映古代农业特点的实物证据应该是通过考古发掘出土的植物遗存。但是，植物是有机物质，容易腐烂，很难长期保存在考古遗址的文化堆积中；古代植物遗存如大多数植物种子的体积一般都非常细小，在考古发掘过程中很难用肉眼发现。植物遗存的不易保存性和不易发现性对获取古代植物遗存造成了一定的困难。然而，由于人类的生活离不开火，作为古代人类的居住地，或多或少地总会有一些与人类生活关系密切的植物经过火的烤烧而变成了炭化的物质。炭化物质的化学性质非常稳定，土壤中各种各样的侵蚀作用对其一般都不会产生影响，因此能够长久地保存在遗址的文化堆积中。炭化物质比一般的土壤颗粒轻，密度略小于水，因此将土壤放入水中便可使炭化物质脱离土壤浮出水面，进而提取之。根据炭化物质的这些特性，考古学家们设计了“浮选法”（flotation），专门用于发现和获取埋藏在考古遗址中的炭化的植物遗存。实践证明，浮选法是通过考古发掘获取古代植物遗存的最为有效的手段。

　　二十一世纪以来，浮选法在中国考古学界得到了迅速普及，根据动植物考古国家文物局重点科研基地近期的统计，在过去的十余年间，已经先后有200余处考古遗址开展过浮选工作，在这些遗址采集并浮选了上万份土样，从中获得了大量的炭化植物遗存，其中仅炭化植物种子的数量就以百万计。在浮选出土的炭化植物种子中，绝大部分属于农作物的遗存，包括粟、黍、稻、小麦（Triticum aestivum）、大麦（Hordeum vulgare）、燕麦（Avena sativa）和荞麦（Fagopyrum esculentum）等谷类作物，大豆（Glycine max）和小豆（Vigna angularis）等豆类作物，以及大麻（Cannabis sativa）等经济类作物。

　　通过对考古发现的农作物遗存进行分析，再结合以前的研究成果，学界对中国农业的起源及早期发展有了许多新的认识。本文将通过对近些年来浮选出土的农作物遗存的梳理和分析，讨论中国古代农业的形成过程，包括稻作农业的形成过程和北方旱作农业的形成过程。

　　二　基本概念的界定

　　准确的概念对学术研究至关重要。在讨论中国古代农业的形成过程之前，有必要先确定几个相关的概念，以下是本文对几个基本概念的认定。

　　耕作（cultivation）：是指人类为了有利于植物的生长而采取的各种行为，例如烧荒、平整土地、播种、除草、灌溉等。英文cultivation的中文翻译包括“耕作”、“耕种”和“栽培”等几个词，由于栽培一词包含有人工驯化的词义，容易造成误解，最好选用耕作或耕种一词。这里需要强调的是，古代人类最初采取某些耕作行为仅仅是为了提高植物的获取量，不是有意识地改变植物的生物特性和形态特征，因此被耕种的、特别是最初被耕种的即有可能是栽培作物，也有可能在形态特征上乃至生物特性上仍然属于野生的植物。如果被耕种的是野生植物，也被称作“野生植物的管理”（management of wild plants）。

　　驯化（domestication）：是指动物或植物在人类行为影响下的一种特殊的进化过程（evolution）。英文domestication的词义同时用于动物和植物，然而中文翻译“驯化”一词更适用于动物，对于植物尚未找到更贴切的中文翻译词汇，一般也都采用驯化一词作为中文翻译。被驯化的动物（domesticated animals）称作“驯化动物”；但是，被驯化的植物（domesticated plants）如果称作“驯化植物”似乎就有些不妥，建议采用“栽培作物”，这也是目前许多学者使用的词汇。具体的栽培品种则前缀“栽培”即可，例如栽培稻、栽培大豆，等等。栽培作物的驯化是在人类行为影响下的植物进化过程。需要强调的是，影响这个植物进化过程的古代人类行为是下意识的，古代人类并没有像现代科学家那样有目的地、有意识地去改造植物的生物特性，古代人类的行为所产生的作用是对植物自身的遗传变异的客观选择。因此，当栽培作物刚出现时，古代人类不可能立即意识到这一植物新品种的生物特性，即不会把它们当作农作物看待，所以也就不会立即就此做出相应的行为改变。从这个意义上讲，栽培作物的出现与农业的形成之间虽然存在着必然的联系，但不是因果关系。

　　农业（agriculture）：是指人类利用植物和动物的生长发育过程获取生活资源的生产行为（production）。农业的本质是人类对其生存环境的改造，其中包括与人类共生的并最终相互依赖的某些植物和动物，即栽培作物和驯化动物。需要强调的是，人类与栽培作物和驯化动物的相互依赖性是逐渐加强的，是一种缓慢的协同进化过程（coevolution）。对人类而言，食物资源是从最初的多重选择（包括野生动植物资源）逐步发展到完全依靠农产品为生。从社会经济学的角度讲，农业经济是由采集狩猎经济转变而成的，这个转变是一个非常漫长的渐变过程，其间采集狩猎在人类生活中的比重日渐衰落，而农业生产的比重日渐增强，最终农业生产取代了采集狩猎活动成为人类经济生活的主体。这个渐进的转变过程被称作农业的形成过程。

　　三　稻作农业的形成过程

　　水稻是当今世界上最重要的粮食作物之一，全球一半以上的人口以稻谷为主要食物来源。所以，稻作农业起源的研究历来是一个国际性的热门课题，新资料和新认识层出不穷。近些年新发现的大量考古资料证实，稻作农业最早出现在中国的长江中下游地区，这个结论在国内外学术界基本得到了共识。通过对分布在长江中下游地区的重点考古遗址出土的炭化植物遗存的量化分析，我们发现，稻作农业的形成是一个十分漫长的过程，大体可分为以下四个阶段。

　　（一）形成过程的孕育阶段（距今1万年前后）

　　由于近些年来浮选法在考古学界的普及，通过浮选发现稻谷遗存的考古遗址数量很多，其中年代最早的应属上山遗址出土的炭化稻米。

　　上山遗址位于浙江省的浦江县，是一处新石器时代初期居住址。遗址内的文化堆积分为上中下三个文化层，下层文化被命名为“上山文化”，碳十四测定的年代在距今10,000~8500年间；中层文化堆积属于跨湖桥文化的遗存，绝对年代在距今8000~7000年间；上层文化堆积基本等同于河姆渡文化，年代在距今6500年左右。通过系统的考古发掘，在上山遗址发现了房址、灰坑等遗迹现象，出土了陶器、石器、骨器等文化遗物。石器大多是砾石工具，如砍砸器、尖状器、石锤等，从中没有发现明确的农耕工具。有报道称，上山遗址出土了一些自然崩裂的大石片，形状类似于收割工具石镰或石刀，但这些大石片是否确实属于石器、或确实曾用于收割稻需要进一步分析。

　　伴随考古发掘，我们在上山遗址开展了大规模的浮选，先后采集并浮选了450余份土样，浮选结果被送到本文作者的实验室即中国社会科学院考古研究所植物考古实验室进行整理和鉴定。根据初步鉴定结果，上山遗址浮选出土的植物遗存并不是很丰富，但有重大收获，从中发现了20余粒炭化的稻米和一些稻谷基盘（rice spikelet bases）。这些稻遗存大多数发现在采自遗址的中层和上层文化堆积的样品，在年代上晚于上山文化时期，但也有少数是发现在采自下层即属于上山文化时期的浮选样品中。

　　除了浮选出土的炭化稻之外，通过其它途径在上山遗址也发现了稻遗存。例如，在上山遗址出土的陶片的断面上，可以清晰地观察到在陶土中掺和的植物叶茎残片，其中就包括有完整的稻壳；另外，在上山遗址的早期文化地层中出土的一些红烧土残块内也掺杂了大量的炭化稻壳[9~ ]。

　　由于浮选出土的植物遗存不够丰富，尤其是炭化稻谷和杂草种子的出土数量太少，暂时无法对上山文化时期是否出现了稻作农业进行量化分析。但是，考虑到上山文化在制作陶器时有在陶土中掺入稻壳的习惯以及出于某种目的而经常焚烧稻壳的现象，可以推测，在上山文化时期当地古代先民不仅食用稻米，对稻的整体需求也较高，因此推测,有可能在采集自然生长的野生稻的同时开始耕种稻，即实施了某些耕作行为，例如平整土地、播种等。

　　前面提到，耕作与驯化是两个不同的概念。上山文化时期的古代先民实施的耕作行为仅是为了提高稻的获取量，或是为了间接增加自然生长的野生稻的数量，这些早期被耕种的稻究竟是野生稻还是栽培稻，即在形态特征上和基因特性上仍然属于野生稻还是已经进化成栽培稻，是一个值得认真分析和研究的学术问题。但不论如何，耕作行为毕竟是稻谷驯化的前提，也是稻作农业形成的先决条件，因此可以将耕作行为的出现称作稻作农业形成过程中的孕育阶段，或称之为“似农非农”阶段。上山遗址的发现应该属于这一阶段。

　　（二）形成过程的早期阶段（距今8000年前后）

　　目前在中国发现的明显带有稻作农业生产特点的早期考古遗址有：湖南澧县的彭头山遗址和八十档遗址、浙江萧山的跨湖桥遗址、嵊州的小黄山遗址、河南舞阳的贾湖遗址等。其中,在贾湖遗址开展过系统的浮选工作。

　　贾湖遗址位于淮河上游地区，地处黄淮大平原的西缘，在气候上属于北亚热带向暖温带的过渡地带。通过发掘发现，贾湖遗址分布范围达5万平方米以上，居住区、墓葬区和作坊区各成体系，周围有环壕，显然已经是一个常年定居的村落。发掘出土了大量的陶器、石器、骨器等文化遗物，其中石器包括有石铲、石镰、石磨盘等可用于耕作、收获和加工的农业生产工具。文化堆积的碳十四测定年代在距今9000~7500年之间。

　　伴随2001年的发掘，我们在贾湖遗址开展了系统的浮选工作，先后采集并浮选了土样125份，出土了丰富的炭化植物遗存，其中包括数百粒炭化稻米或稻谷，以及菱角（Trapa sp.）、莲藕（Nelumbo nucifera）、栎果（Quercus sp.）、野大豆（Glycine soja）等炭化植物遗存[16]。值得注意的是，在贾湖遗址浮选出土的杂草类植物种子数量较多，包括马唐属（Digitaria）、狗尾草属（Setaria）等常见的田间杂草种子。杂草是伴随着人类的出现而形成的、依附于人类的生产和生活而存在的一类特殊植物，杂草通过长期的进化，成为以人工生境为主要生存环境的植物群体，其中田间杂草与人类耕种的农作物相伴而生。因此，考古遗址出土的田间杂草可以间接地反映农耕生产活动状况。

　　常年定居生活方式、农业生产工具、稻谷、田间杂草，这些考古证据清楚地说明，贾湖遗址的古代先民应该实施着稻作农业生产。但是，通过各种量化分析发现，与菱角、莲藕、栎果等野生的食物资源相比，贾湖遗址出土的稻谷遗存不具备明显的优势，这又说明，稻谷在贾湖人的植物类食物资源中并没有占主导地位。

　　从动物类食物资源看，贾湖遗址出土的动物骨骼以野生动物为主，驯化动物的数量和品种都较少，包括狗和猪。最新的研究结果显示，从形态特征上可以确定的家猪最早发现在贾湖二期文化堆积中，而属于贾湖一期出土的猪骨仍然显示为野猪。这清楚地说明，与种植业相伴的家畜饲养业在贾湖也是刚刚起步。

　　需要指出的是，在贾湖遗址发现了大量的鱼骨和软体动物甲壳。其中出土的鱼骨数量惊人，这说明渔捞业在贾湖人的经济生活中占有相当重要的地位。考虑到浮选结果中的莲藕和菱角等也是生长在水中的，贾湖人的食物来源应该主要是依靠水生的动物和植物资源。

　　综合上述各种信息，我们认为，距今8000年前后的贾湖人已经开始了稻作农业生产，应该还饲养了家猪，但是，其主要的食物来源仍然是依靠采集渔猎。换句话说，贾湖人的经济主体是采集狩猎（渔猎），属于农业生产范畴的稻谷耕种和家畜饲养在当时仅是辅助性的生产活动。

　　前面提到，稻作农业的形成是一个渐变过程，在这个过程的早期阶段表现为以采集狩猎（或采集渔猎）活动为主、以农耕生产和家畜饲养为辅的特点。贾湖遗址应该是稻作农业形成过程中早期阶段的一个代表。彭头山遗址和八十垱遗址、跨湖桥遗址、小黄山遗址等也应该是处在这个阶段。

　　（三）形成过程的后期阶段（距今6000年前后）

　　二十世纪70年代，在浙江余姚发现的河姆渡遗址曾轰动国内外学术界。由于河姆渡遗址的地势湿洼，文化堆积长期被水浸泡，为各种有机质遗物提供了良好的保存条件，因此出土了异常丰富的植物遗存，例如栎果、菱角、芡实（Euryale ferox）等，其中最引人注目的是出土了大量稻谷遗存。有学者推断，河姆渡文化已经处在了发达的稻作农业阶段[20]。但是，由于当时的发掘没有采用科学的采样方法，对出土的各种植物遗存无法开展量化分析和比较，野生植物在当时人类生活中的地位不得而知。因此，稻谷是否确实是河姆渡人的主要食物，稻作农业是否确实是河姆渡文化的经济主体，仍然是值得讨论的问题。

　　2004年，同样在浙江余姚发现的田螺山遗址为回答这些问题提供了机会。田螺山遗址与河姆渡遗址相距仅7千米，两处遗址的微环境相似，遗址面积类似，文化内涵基本一致，堆积中也保存有非常丰富的包括植物遗存在内的各种有机质遗物，可以这样说，田螺山遗址几乎就是河姆渡遗址的“再版”。在田螺山遗址的发掘过程中，采用了各种科技考古方法，全方位、系统地收集遗址中埋藏的资料和信息，其中包括采用浮选法获取植物遗存。截止目前，已经采集并浮选了土样222份，从中浮选出土了大量的植物遗存。

　　经过实验室的初步整理和鉴定，在田螺山遗址浮选结果中发现了种类繁多的植物遗存，包括稻谷、菱角、栎果、芡实、葫芦籽（Lagenaria）、南酸枣核（Choerospondias axillares）、柿子核（Diospyros sp.）、猕猴桃籽（Actinidia sp.），以及各种杂草植物种子。田螺山遗址浮选结果中的绝大部分被送到本文作者的实验室即中国社会科学院考古研究所植物考古实验室进行整理和鉴定，由于浮选出土的植物遗存异常丰富，整理、鉴定和数量统计等实验室工作十分繁重，目前仍在进行中。根据已经完成部分的分析，特别是对出土稻谷遗存的分析，我们至少可以得出两点认识：其一，稻谷应该是田螺山人的重要食物资源之一，属于河姆渡文化的田螺山人从事着稻作农业的生产活动。其二，稻作农业生产并没有取代采集狩猎活动成为田螺山人乃至河姆渡文化的经济主体，通过采集劳动获得的野生植物，例如菱角、芡实、特别是栎果，仍然是当时的重要食物资源之一。

　　农业生产与采集狩猎活动的更替是一个漫长的转化过程，不是一场非此即彼的变革。根据对田螺山遗址浮选结果的初步分析，河姆渡文化并没有达到完全的稻作农业阶段，应该仍然处在由采集狩猎向农业生产转变的过渡时期。

　　（四）形成过程的完成阶段（距今5000年前后）

　　那么，究竟在何时稻作农业真正取代采集狩猎成为长江中下游地区古代经济的主体？对这个问题，目前尚无法做出准确回答，需要在今后继续开展浮选工作，尤其是需要选择关键时代的重要考古遗址开展系统的浮选工作，为讨论稻作农业形成过程提供考古证据和分析数据。但是，根据已有的考古发现，我们可以对稻作农业的发展做出一些预测。

　　在长江下游地区，良诸文化（距今5200~4300年）应该是建立在稻作农业经济基础上，换句话说，至少在距今5000年前后，稻作农业生产已经取代采集狩猎活动成为长江下游地区的经济主体。在良诸文化时期，长江下游地区的考古遗址数量剧增，环太湖区域特别是杭州湾地区，良诸文化遗址分布的异常密集，这种区域性人口的突然大幅度增长，应该与稻作农业的快速发展密切相关，因为只有依靠稻作农业生产，才能维持在相对狭小区域内聚集的大量人口的生存。另外，良诸文化在许多方面都取得了辉煌成就，如各种大型建筑的修筑和精美的玉器制作，特别是在近期新发现的良渚古城，其营建工程巨大，需要大量劳动力的投入，以及复杂的社会组织和管理，这些都需要有完善的稻作农业生产体系和充足的农产品作为支撑。

　　在长江中游地区，稻作农业生产取代采集狩猎稻的过程完成的也许略早一些，有可能发生在距今6000年前后的大溪文化时期，湖南澧县城头山遗址应该是一个很好的例证。城头山遗址是一座古城址，碳十四年代测定在距今6000年前后，这是中国目前所知的最早的古代城址之一。这种属于中心聚落性质的古代城址的出现也是区域性人口增长或聚集的特征之一。城头山遗址的城墙是经过夯筑的，底宽在10米以上，这种相对复杂和需要投入大量人工的古代大型建筑，同样需要有相对发达的稻作农业生产作为支撑。

　　（五） 小结

　　距今1万年以前，生活在长江中下游地区的古代人类为了获取更多的食物，开始耕种野生稻。在人类耕作行为的干扰和影响下，从自然生长的野生稻群体中逐渐进化出了一个新品种～栽培稻。与此同时，人类社会赖以为生的采集狩猎活动也开始逐步向稻作农业生产转变。稻作农业的形成是一个非常缓慢的渐变过程，大约经历了数千年。在这个漫长的过程中，采集狩猎在人类经济生活中的地位日趋衰落，稻作农业的地位日渐增强。大约在距今6000~5000年间，稻作农业终于取代采集狩猎成为长江中下游地区的经济主体。

　　四　北方旱作农业的形成过程

　　相对稻作农业起源的研究，以种植粟和黍两种小米为代表的北方旱作农业起源的研究比较薄弱。原因是多方面的：其一，在现代社会中，粟和黍这两种小米属于小杂粮，不是主流谷物，在世界范围的粮食生产与消费中所占的比例极小，所以学术界特别是国外学者对研究这两种谷物的兴趣较弱，投入也少。其二，长期以来缺乏考古出土的早期小米遗存资料。主要因为在中国北方地区发现的由旧石器时代末期向新石器时代初期过渡的早期考古遗址的数量很少，而这个过渡时期恰好是农业起源的关键时期。另外，中国北方地区普遍偏旱，缺乏类似南方地区的河姆渡遗址或田螺山遗址那种被水浸泡的文化堆积，而长期被水浸泡的特殊埋藏环境能够为包括植物遗存在内的古代有机质遗物提供良好的保存条件。

　　近些年来，北方旱作农业起源及早期发展的研究开始得到关注，相关的考古植物遗存资料不断被发现，包括应用植硅体和淀粉粒等分析方法获得的植物微小遗存（plant microremains），和通过浮选法获得的植物大遗存（plant macroremains），这些考古发现为北方旱作农业起源的研究提供了重要的资料和信息。为探讨北方旱作农业的形成过程创造了条件。

　　本文将以近些年来获得的植物大遗存即浮选出土的炭化植物遗存为资料，分析中国北方旱作农业的形成过程。

　　（一）形成过程的孕育阶段（距今1万年前后）

　　在中国南方地区，石灰岩洞穴分布广泛、发育良好，所以考古发现了许多旧石器时代末期至新石器时代初期的洞穴遗址。但是在中国北方地区，属于这个时期的考古遗址屈指可数，而且大多数是露天遗址，例如北京门头沟东胡林遗址、河北徐水南庄头遗址、山西吉县柿子滩遗址等。这其中，东胡林遗址开展过系统的浮选工作。

　　东胡林遗址位于北京市的西部山区，文化堆积的碳十四测定年代在距今11,000~9000年间[36]。伴随考古发掘，我们在东胡林遗址开展了浮选工作，先后采集并浮选了土样95份。东胡林遗址浮选结果被送到中国社会科学院考古研究所植物考古实验室进行整理和鉴定，从中鉴定出了比较丰富的炭化植物遗存，包括各种炭化植物种子2000余粒，其中最为重要的是发现了粟和黍。

　　东胡林遗址出土的炭化粟粒在形态上已经具备了栽培粟的基本特征，但尺寸非常小。与稻谷、小麦等其他谷物不同的是，现代栽培粟的谷粒也很细小，直径仅在1.5毫米左右，虽然大于其野生祖本狗尾草（Setaria viridis）的籽粒，但由于都十分细小，如果仅用肉眼观察，二者的差异并不显而易见。所以有理由推测，粟在其驯化过程中最有可能引起古代人类注意的形态特征上的变化，不是谷粒尺寸大小的变化，而应该是整条谷穗的丰满和增大，这也许是造成粟的谷粒增大这个进化特征有些滞后的因素之一。如是，东胡林遗址出土的粟很有可能属于由狗尾草向栽培粟进化过程中的过渡类型。

　　东胡林遗址的面积很小，约3000平方米，从中发现了墓葬、火塘和灰坑等遗迹现象，但未发现房址。出土的遗物有陶器、石器和骨器，其中的陶器是中国北方地区发现的最早之一，石器中的石磨盘和石磨棒值得关注。另外，在东胡林遗址还出土了大量动物骨骼，但从中未发现驯化动物的遗骸。

　　综合以上这些信息，我们认为东胡林人属于一个小型的采集狩猎群体，其食物来源主要依靠采集狩猎活动。但同时还认为，东胡林人应该已经开始耕种小米了，并为其耕作行为适应了一种半定居的生活方式。至于东胡林人耕种的小米究竟属于栽培作物、还是驯化过程中的过渡类型，有待于进一步的分析和研究尚能下结论。

　　（二）形成过程的早期阶段（距今8000年前后）

　　距今8000年前后是中国新石器时代文化发展的关键时期，在这个时期出现了定居村落，开始了农耕生产和家畜饲养，陶器制作逐渐标准化，磨制石器的比例不断增加。这个时期被考古学称之为“新石器时代早期”或“新石器时代中期前段”。在中国北方地区发现了一系列属于这个时期的考古遗址，例如河北武安磁山遗址、河南新郑裴李岗遗址和沙窝李遗址、山东济南月庄遗址、甘肃秦安大地湾遗址、内蒙敖汉兴隆沟遗址、辽宁沈阳新乐遗址等。在这些考古遗址中多多少少地都发现了粟和黍两种小米遗存，其中最著名的当属磁山遗址出土的小米遗存。

　　磁山遗址位于太行山东麓，面积达14万平方米。二十世纪70年代先后进行过三次考古发掘，发现了两处房址和460余个灰坑，出土了大量的陶器、石器、骨角器、蚌器等各种遗物。磁山遗址文化遗存被命名为“磁山文化”， 碳十四测定年代在距今8000~7500年之间[42]。磁山遗址出土了大量的小米遗存，引起过学术界的广泛关注。但这些小米遗存在出土时已经完全灰化，无法辨识，其种属的鉴定是根据“灰象法”即早期植硅体分析方法推断而成的。最近有学者对磁山遗址小米遗存重新进行了植硅体的鉴定和研究，结果发现，磁山遗址出土的灰化谷物遗存包括有粟和黍两种小米，但以黍为主。

　　近些年来，在考古发掘中广泛开展的浮选法为探讨北方旱作农业早期阶段提供了新的炭化植物遗存资料，其中以内蒙敖汉兴隆沟遗址的浮选结果最为系统。

　　兴隆沟遗址位于中国东北部的辽河上游地区，地处蒙古草原的最东缘，遗址包括三个地点，第一地点是一处属于兴隆洼文化时期的大型村落遗址，从中发现了150座房址，出土了陶器、石器、骨器和玉器等各种遗物，碳十四测定年代在距今8000~7500年间。

　　伴随考古发掘，我们在兴隆沟遗址采集并浮选了1200余份土样，出土了丰富的炭化植物遗存，从中发现了黍和粟两种小米遗存。其中炭化黍粒的数量较多，计1400余粒，炭化粟粒的数量较少，仅60余粒。这些浮选出土的炭化小米大多是完整的谷物籽粒，细部特征保存完好，根据形态特征和尺寸大小，兴隆沟遗址出土的黍和粟都属于栽培作物。

　　黍属（Panicum）在禾本科中是一个大属，包含约400个种，其中究竟那一种是栽培作物黍的野生祖本目前还不清楚，但常见的黍属植物的种子一般为长扁形，腹部扁平，背部微隆，长度在1毫米左右。现代黍的谷粒为圆球状，直径在2毫米左右。兴隆沟遗址第一地点出土的炭化黍粒呈长圆形，粒长和宽的平均值分别是1.6毫米和1.2毫米。不难看出，兴隆沟遗址出土黍粒的形态特征和尺寸大小明显有别于野生的黍属植物种子，但与现代黍的谷粒也略有不同。

　　根据现代样品的对比分析推测，粟和黍这两种小米在其驯化过程中，籽粒的进化趋向应该是逐渐地由小变大、由长变圆、由瘪扁变丰满。如是，兴隆沟遗址出土的黍应该处在由野生向栽培的驯化过程中。在兴隆沟遗址浮选结果中，黍和粟的出土数量非常少，这说明，黍和粟两种小米在兴隆沟遗址古代先民的食物结构中所占比例并不高。另外，在兴隆沟遗址许多房址内发现了成批的猪头骨，但经过鉴定，除在个别头骨上能够看到可能属于家猪的特征外，绝大多数仍属于野猪；有学者判断兴隆沟遗址出土的猪属于喂养阶段，尚未进入到饲养阶段。

　　综合以上各种因素分析，兴隆沟遗址古代先民已经开始了种植黍和粟两种小米的旱作农业生产，但狩猎采集活动仍然是其生业形态的主导。这与前面提到的贾湖遗址的情况有些类似，即北方旱作农业在形成过程中的早期阶段也表现为以采集狩猎为主、农耕生产和家畜饲养为辅的生业模式。兴隆沟遗址可以被看作是这个阶段的代表。

　　（三）形成过程的完成阶段（距今6000年前后）

　　距今6000年前后属于仰韶文化时期，是中国北方地区的古代文化快速发展的时期，目前在渭水流域、汾河谷地、伊洛河流域等几大黄河支流地区发现的仰韶文化时期考古遗址已经多达2000余处，经过发掘的也有近百处，其中最为著名的是位于陕西西安市内的半坡遗址。

　　半坡遗址是一处带有围壕的大型村落遗址，通过二十世纪50年代的考古发掘，出土了大量的遗迹遗物。房址、陶窑、灰坑等遗迹现象在围壕内分布有序，围壕外有氏族墓地。出土的石器包括有用以农耕生产的石锄和石铲、收割农作物的石刀、加工谷物的石磨盘和石磨棒。发现的动物遗骸被鉴定出有家猪和家犬。尤为重要的是，在一件陶罐内发现了炭化粟粒[53]。以上这些证据说明，半坡先民从事着农耕生产和家畜饲养，所耕种的农作物包括有粟，饲养的家畜是猪。但是，由于当时的考古发掘没有采用科学的采样方法，获得的植物遗存资料十分有限，无法开展量化分析和比较，许多问题仍然没有搞清楚。例如，半坡时期的农耕生产特点究竟如何，除了粟之外，是否还耕种有其他农作物品种，农业是否已经成为了半坡时期生业形态的主体，等等。

　　2002年在西安市发现的鱼化寨遗址为回答这个问题提供了机会。鱼化寨遗址与半坡遗址相距仅数公里，也是一处带有围壕的仰韶文化时期的村落遗址，从中发现了107座房址、251个灰坑、137座墓葬，以及灶坑和窑址等遗迹，出土有大量的陶器、石器、骨器、玉器、蚌角器等遗物。鱼化寨遗址文化堆积的主体属于仰韶文化，可细分为四个不同的时期，即北首岭期、半坡期、史家期和仰韶晚期，其中的半坡期和史家期与半坡遗址的主体文化堆积的性质和年代大体相当，绝对年代在距今6000~6500年间。

　　伴随考古发掘，在鱼化寨遗址开展了系统的浮选工作，先后采集并浮选了土样百余份，其中属于半坡期和史家期的样品共有69份。鱼化寨遗址浮选结果被送到实验室进行整理和鉴定，在属于半坡期和史家期的浮选样品中发现了各种炭化植物种子12800余粒，其中以粟和黍两种小米的出土数量最多，二者合计占所有出土植物种子总数的61％。还发现有少量的炭化稻米。其他出土的植物种子包括有杂草类植物，以及菱角等可食用植物。

　　需要解释的是，通过浮选法获得的植物遗存在绝对数量上是有误差的，这些误差是炭化植物遗存在堆积过程、埋藏过程以及被提取过程中存在的各种自然或人为因素造成的。因此，在对考古遗址出土植物遗存进行量化分析时，除了要考虑植物遗存的出土绝对数量外，还应该结合其他统计方法，例如，植物遗存的“出土概率”（ubiquity）。植物遗存的出土概率是指在遗址中发现某种植物种类的可能性，是根据出土有该植物种类的样品在采集到的样品总数中所占的比例计算得出的，这种统计方法的特点是不考虑每份样品所含的各种植物遗存的绝对数量，仅以“有”和“无”二分法作为计量标准，统计结果反映的是植物遗存在遗址内的分布范围和密度。考古遗址中所埋藏的植物遗存绝大多数属于文化堆积，即人类通过劳动主动地（如谷物）或被动地（如杂草）所获得的、而后又被人类有意识地遗弃或无意识地遗漏在遗址中的各种植物的遗存。从理论上讲，与人类生活关系越为密切的植物种类被带回居住地的可能性越大、频率越高，因而被遗弃或遗漏在遗址中的几率就越高，散布在遗址中的范围就越广，由此反映在样品中的出土概率也就越高。据此，我们可以根据不同植物遗存的出土概率即其在遗址内的分布范围和密度，再参考出土的绝对数量，推断出它们在当时人类生活中的地位。

　　根据统计，鱼化寨遗址的粟和黍两种小米的出土概率高达81％，明显高于其他出土的植物种子，再结合绝对数量的对比结果可以看出，粟和黍与鱼化寨遗址古代先民的关系非常密切，这两种小米应该是当时人们的主要食物资源。据此推断，仰韶文化早期（即半坡期和史家期）的生业形态已经是以农耕生产为主，耕种的农作物主要是粟和黍两种小米，可能还有少量的稻。

　　早在仰韶文化的早期阶段，以耕种粟和黍这两种小米为特点的北方旱作农业已经成为中国北方地区仰韶文化分布范围内的经济主体。相比较长江中下游地区稻作农业的形成过程，北方地区旱作农业的形成过程的发展速度较快，经历的时间短，大约在距今6500年前后，中国北方地区由采集狩猎向旱作农业的转化业已完成。至于为什么北方旱作农业的形成过程的速度快于稻作农业的形成过程，这是值得今后认真讨论的一个重要学术问题。

　　（四）旱作农业形成后的转变（距今4000年前后）

　　与稻作农业不同的是，北方旱作农业在形成之后又发生了一次重要的转变，由西亚传播进入中国的小麦逐步替代了本土起源的粟和黍两种小米，成为了中国北方旱作农业的主体农作物，由此形成了数千年以来中国农业“南稻北麦”的生产格局。植物考古新发现显示，这个转变过程起始于距今4000年前后。

　　众所周知，距今4000年前后是中华文明形成过程中的关键阶段，大体相当于中国考古学文化分期中的龙山时代（距今4300~3800年）、二里头文化时期（距今3800~3600年）和二里岗文化时期（距今3600~3300年）。在“十一五”国家科技支撑计划重点项目《中华文明探源工程》的支持下，我们在中华文明形成的核心区域及周边地区开展了系统的植物考古学研究，包括数十处重点考古遗址的浮选工作，其中比较重要的当属王城岗遗址。

　　王城岗遗址位于河南省登封市告城镇，遗址面积多达50万平方米，文化堆积主体是龙山时代晚期城址，其上还有二里头文化时期、二里岗文化时期、殷墟时期（距今3300~3100年）和春秋时期的连续堆积。王城岗遗址文化内涵丰富，年代序列清晰，为探讨中华文明的形成过程创造了良好的条件。

　　伴随考古发掘，我们在王城岗遗址开展了系统的浮选工作，先后采集了浮选土样168份，从中浮选出土了7600粒各种炭化植物种子。经鉴定，这些植物种子包括有：粟、黍、稻、小麦和大豆五种农作物的籽粒，属于禾本科（Poaceae）、豆科（Leguminosae）、藜科（Chenopodiaceae）、蓼科（Polygonaceae）、苋科（Amaranthtaceae）和菊科（Compositae）的杂草类植物种子，以及紫苏 （Perilla frutescens）、酸枣 （Ziziphus spinosa）和李属 （Prunus sp.）等植物种属的种子。

　　通过对王城岗遗址浮选出土农作物遗存的量化分析发现，在龙山时代晚期到春秋时期这一漫长的历史进程中，王城岗遗址的农业生产特点在总体上表现为北方旱作农业传统，即以种植粟和黍两种小米为主，但其间发生了一系列重要的变化。（1）龙山时代晚期：出土有粟、黍、大豆和稻谷四种农作物，量化分析结果显示，除了粟的数据比较突出外，其他三种农作物的统计数据相差不大，说明在龙山时代晚期当地农耕生产已经开始向多品种农作物种植制度转变，这种先进的种植制度可以提高农业产量，减少粮食种植的危险系数，是古代农业发展水平的一个重要标志。（2）二里头文化时期：出土了小麦遗存，说明小麦已经传入到中国北方地区的核心地带～中原地区。（3）二里岗文化时期：出土了五种农作物，其中小麦的统计数据显著上升，出土数量仅次于粟粒居第二，出土概率高达到l00%，这说明小麦作为一种外来的优良的旱地谷物品种，其价值在商代早期开始被中原地区的古代先民们所认识。（4）春秋时期：仍然出土了五种农作物，但稻谷的统计数据明显下降，说明到了春秋时期甚或西周时期，也许由于中国北方地区气候逐渐冷干，也许由于拥有了优良的旱地作物小麦，自龙山时代起在中原地区普遍种植稻谷的现象开始逐渐消失，当地农业又回归到相对比较纯正的旱作农业生产特点。但此时的旱作农业生产与仰韶文化时期的已经有所不同，在种植的农作物品种中，小麦的地位快速崛起，粟和黍两种小米逐步衰落。

　　小麦在旱地农作物中是高产作物，传入中国北方地区后，势必对本土的产量较低的谷物品种造成冲击，促使当地农业生产逐步地由以种植粟和黍两种小米为主向以种植小麦为主的方向转化。根据现有的植物考古资料得知，小麦的传入和由此造成的中国北方旱作农业生产特点的转变过程起始于距今4000年前后。

　　（五）小结

　　距今1万年以前，在中国北方地区的某些山前谷地中，尚处在半定居状态的一些采集狩猎小群体开始耕种粟和黍这两种小米，这些耕作行为预示着农业的出现。距今8000年前后，以种植黍和粟两种小米为特点的旱作农业生产开始普遍出现在中国北方地区，但当时的生业形态在总体上仍然是以采集狩猎为主。北方旱作农业形成过程的发展速度较快，在距今6500年前后的仰韶文化早期，旱作农业已经取代了采集狩猎成为仰韶文化分布范围内的经济主体。北方旱作农业在形成之后又发生了一次重要的转变，自距今4000年前后起，西来的小麦开始取代小米逐步成为北方旱作农业的主体农作物。

　　五　结语

　　古代农业的形成是一个非常漫长的渐变过程，而不是一个一蹴而就的社会经济变革。通过浮选法获得的考古资料显示，中国古代农业的形成过程经历了数千年之久，如何划分这一漫长的过程成为考古学研究的一个新课题。以系统的样品采集和有效的提取手段为基础的植物考古田野操作方法，可以伴随考古发掘获得数量丰富和出土背景明确的植物遗存；以准确的植物种属鉴定和科学的量化分析为基础的植物考古实验室操作方法，可以通过对考古出土植物遗存的整理、鉴定和分析，复原不同时期的生业形态特点，开展对农耕生产和采集狩猎各自所占比重的量化分析，并据此对中国古代农业的形成过程进行梳理和阶段划分。

　　大约在距今1万年前后，生活在中国南方和北方的古代先民同时开始了耕种某些特定植物的耕作行为，具体地讲，南方种植的是稻，北方是粟和黍两种小米。暂且不论这些被耕种的植物在形态特征上和生物特性上是否进化成为栽培作物，耕作行为的出现标志着人类社会发展史中的新篇章～农业经济社会已经在孕育之中了。

　　距今8000年前后是中国古代农业形成的关键阶段，不论是南方还是北方，都发现了具有真正意义上的早期农业生产的考古证据。例如，成规模的常年定居村落，具备雏形的农业生产工具，已经显现驯化特征的家养动物，形态特征基本属于栽培作物的农作物遗存，等等。但是，根据出土植物遗存的量化分析结果，再结合其他考古现象综合分析，在这个阶段，南方和北方的生业形态都表现为以采集狩猎（或采集渔猎）为主、以农耕生产为辅的特点。这一时期的中国古代农业尚处在形成过程的早期阶段。

　　距今6500年前后，北方旱作农业率先完成了由采集狩猎经济向农耕经济的转变过程。然而，迟至距今6000~5000年间，长江中下游地区才相继完成了向稻作农业的转变。中国古代农业形成过程的发展速度，北方快于南方，原因应该是多方面的，其中环境因素最值得关注。温暖湿润、水泽遍布的长江中下游地区自然资源丰富，为人类生存提供了相对稳定的食物来源，因此在稻作农业出现之后的很长一段时期内，当地古代先民仍然是以采集渔猎作为获取食物的辅助手段甚至主要方式。然而，普遍干凉的气候条件使得中国北方地区的自然资源相对贫乏，季节性食物短缺现象严重，因此无法应对农业出现之后必然发生的人口膨胀，致使北方地区古代先民被迫放弃所熟悉的采集狩猎方式，及早地转向依赖农耕生产维系生活来源。

　　中国古代农业的形成过程在完成之后，南方地区稻作农业的生产技术和生产规模虽然在不断地发展，但以稻谷为主体农作物的生产特点至今都没有改变。然而，北方地区旱作农业在发展过程中却发生了一次重大的转变，大约在距今4000年前后，起源于西亚的小麦传入到了中国，凭借其优良的高产品质，外来的小麦对本土的粟和黍两种小米产生了冲击，并逐步取代小米成为北方旱作农业的主体农作物。从此奠定了数千年来“南稻北麦”的中国农业生产格局，一直延续至今。

　　农业起源是全世界考古学研究的热门课题之一。中国作为世界古代农业起源中心区之一，历来受到了国内外学术界的关注。进入新世纪以来，中国农业起源的研究更有了长足的发展，考古资料不断涌现，研究内容不断深化，相关论文和分析报告不断发表，其中包括有综合性论述，从不同的角度对中国古代农业起源的脉络进行梳理，分析中国古代农业起源的特点，探讨中国古代农业的形成过程。然而，农业起源是一个大课题，未知的问题还很多，目前所取得的成果都应该属于阶段性的认识，随着今后研究工作的持续发展，新资料和新认识势必会越来越多，不断地更新、修正和完善原有的观点和看法。我们有理由相信，在各学科采用不同科学手段的通力合作下，中国农业起源的研究一定能够取得重大突破和新成果。

（作者：赵志军 中国社会科学院考古研究所 原文刊于：《第四纪研究》第34卷1期，2014年。本文经作者授权转载）