(1.兰州大学西部环境教育部重点实验室、兰州大学西部环境与气候变化研究院 2.甘肃省文物考古研究所 3.青海省文物考古研究所 4.中国社会科学院考古研究所 5.北京大学考古文博学院)
欧亚大陆史前时代的农业传播和文化交流是学术界关注的热点问题。截至目前的植物考古研究结果显示，粟黍作物在距今1万年(校正距今年代，从1950年起算)前后最早在中国北方驯化①，在距今8000～7000年传入欧洲②。大麦、小麦等麦类作物则早在距今约13000年被人类有意识干预并驯化于西亚肥沃的新月地带，到距今9000年被稳定驯化并向其他地区传播③。目前在中国有确切年代的小麦遗存发现于山东胶州赵家庄龙山文化遗址，年代约为距今4500～4300年④。中国北方起源的粟黍农作物自东向西传入西亚，以及西亚起源的农作物传入中国的路线和时间是国际学术界关注、尚未解决的重要科学问题。欧亚大陆地域广阔，而已开展的植物考古、动物考古和冶金考古等研究工作还十分有限，亟待加强。
甘青地区位于古丝绸之路的东端，是连接中国内陆和中亚、西亚，乃至欧洲的重要陆路通道，被认为是史前时代东西方文化交流和农业传播的重要通路。尽管有研究认为小麦于距今5000～4500年已传入甘肃地区，如甘肃民乐东灰山遗址⑤、天水西山坪遗址⑥，但近期的研究显示东灰山遗址的麦类遗存年代在距今3600～3400年⑦，而西山坪遗址的小麦遗存缺乏直接的测年数据，尚需进一步工作验证。目前在甘青地区有确切年代数据的麦类遗存发现在甘肃省金塔县的缸缸瓦遗址和火石梁遗址，年代为距今4100～3800年⑧。然而，在这一地区的马家窑遗址中曾发现过青铜器，齐家文化遗址中发现的铜器有所增加⑨，可能已经进入铜石并用时代。在一些齐家文化时期的遗址中还出土了羊骨⑩，这些证据显示齐家文化可能是史前东西方文化交流和碰撞的关键时期。但关于齐家文化的年代范围和传播过程，不同的学者有不同的看法。例如，齐家文化的年代范围在不同的文献中并不一致，包括距今4100～3600年(11)、4200～3800年(12)、4300～3900年(13)等。一些学者认为齐家文化可能来源于陇东盆地的常山下层文化(14)，发展过程中受到了客省庄文化的影响，是史前文化不断“西渐”的产物(15)。也有学者认为齐家文化是自西向东传播的。根据已发表的甘青地区齐家文化发掘遗址的14C测年数据(16)，青海省东部齐家文化遗址的年代整体早于甘肃省中部和东部齐家文化遗址的年代，进一步支持了齐家文化有可能自西向东传播的假设。
然而，用常规14C测年方法(液体闪烁计数法)测定炭屑的14C年代数据可能会受到“老碳效应”的影响(17)，导致所测年代比实际考古遗址年代偏老的问题。为检验甘青地区史前遗址测年数据可能存在的“老碳效应”问题，我们在甘青地区15个史前遗址中采取了浮选样品，通过浮选同时获得炭屑和植物炭化种子材料，并应用AMS(加速器)方法直接测定炭化作物种子的年代，通过液体闪烁计数法测定炭屑的年代。研究发现在甘青地区开展工作的15个遗址的同一浮选样品中，炭屑常规14C年代比炭化种子AMS年代平均偏老244±258年(校正2σ)左右，其中有5对年代差异显著，可能主要受到了测年材料的“老碳效应”的影响(18)。甘青地区目前新石器文化和青铜文化的年代框架是根据125个已发表的考古遗址发掘所测定的14C年代确定的，其中114个年代是用常规测年方法测定的未鉴定树种的炭屑年代，可能部分年代会受到14C测年的“老碳效应”的影响。这不但说明甘青地区史前文化的年代序列需要更糟确的炭化种子AMS年代进一步厘定，也说明仅以炭屑年代判断齐家文化传播过程是很可能存在问题的。
作物种子是最可靠的14C测年材料，因其单年生长和死亡，不受14C测年的“老碳效应”影响。14C测年技术的发展，使得炭化作物种子可以直接用于AMS定年，且测年精度大幅提高。因此，如果统一用AMS方法对同一史前文化不同分布区域的炭化作物遗存开展测年工作，就可以建立可靠的年代序列，用于研究该文化的年代范围和发展过程，以及不同农作物的传播过程。因此，我们在甘青文化区从东到西调查了26个齐家文化遗址，通过浮选法的应用获得了这些遗址中的炭化作物种子遗存，并测定了30个炭化作物种子的AMS年代，进而讨论齐家文化时期的农业传播和文化扩张过程。
在陇东盆地，我们在镇原县老虎嘴遗址，灵台县蒋家嘴遗址、草脉店遗址和桥村遗址开展了调查，并采集样品开展了浮选鉴定工作。在这些遗址中鉴定的农作物遗存全部为粟和黍的炭化种子。根据14C测年结果，老虎嘴遗址、蒋家嘴遗址和草脉店遗址的年代范围是距今4400～4100年，桥村遗址的年代较晚，为距今3973±101年。
在甘肃省庄浪县，我们调查了鸭儿嘴遗址、刘堡坪遗址、西河遗址和苏苗源头遗址。这些遗址中鉴定的农作物遗存同样全部为粟和黍的炭化种子。根据测定炭化粟黍种子的年代，上述遗址的年代范围约为距今4200～3500年。在甘肃省定西地区，我们在堡子坪遗址开展了植物浮选和鉴定工作。结果表明，该遗址齐家文化时期的植物遗存全部为粟黍炭化种子，未见麦类遗存(19)。该遗址齐家文化遗存的年代约为距今4100～3800年。
在洮河流域的考古调查中，我们在冠子嘴、冯家坪和任家坪遗址采取了浮选样品，鉴定出的植物遗存依然以粟黍炭化种子为主，但在冯家坪鉴定出炭化的麦类遗存，小麦种子直接测定的年代为距今3531±81年。在临夏县李家坪遗址，2011年甘肃省文物考古研究所和临夏州博物馆开展了发掘工作，共发掘6个探方及1个探沟。我们采集了13个样品开展浮选和植物遗存鉴定工作。在这13个样品中，粟、黍、大麦和小麦遗存出土概率分别为100%、92.31%、84.62%和23.08%。用大麦测定了3个14C年代，年代范围约为距今3700～3400年。
2008～2012年，我们先后在青海省黄河上游谷地、湟水谷地、大通河谷地和青海湖盆地的13个齐家文化遗址开展了考古调查和取样工作(20)。这些遗址的植物遗存鉴定结果显示，青海省东部齐家文化时期的农作物遗存仍以粟黍为主，但麦类遗存已经在一些齐家文化遗址出现，如互助县金蝉口遗址、化隆县贡什加遗址和西宁市上孙家寨遗址。此外，在刚察县沙柳河桥东遗址中发现羊骨遗存。这些遗址炭化种子直接定年的结果在距今4000～3000年。
综合上述结果，初步判断齐家文化的年代范围在距今4400～3400年。我们的研究结果表明，齐家文化时期甘青地区出现了农业的双向传播。在齐家文化早期(距今4400～3900年)粟黍旱作农业从陇东盆地传播至青海省东部，促进了齐家文化的西渐；齐家文化晚期(距今4000～3500年)，大麦、小麦自河西走廊传入青海省东部和甘肃省中部地区，主要传播至洮河以西地区。
①Zhao Z.J.，2011.New Archaeobotanic Data for the Study of the Origins of Agriculture in China.Current Anthropology52，295-306.
②Hunt H.M.，Linden V.，Liu X.，Motuzaite-Matuzeviciute G.，Colledge S.，Jones M.，2008.Millets across Eurasia：Chronology and Context of Early Records of the Cenera Panicum and Setaria from Archaeological Sites in the Old World.Vegetation History and Archaeobotany 17，5-18.
③Terence A.Brown，Martin K.Jones，Wayne Powell，Robin G.Allaby，2009.The Complex Origins of Domesticaited Crops in the Fertile Crescent，Trends in Ecology&Evolution24，103-109.
④靳桂云、王海玉、燕生东等：《赵家庄遗址炭化植物遗存》，《科技考古(第三辑)》，科学出版社，2011年。
⑤李璠：《甘肃省民乐县东灰山新石器遗址古农业遗存新发现》，《农业考古》1989年第3期；李水城、莫多闻：《东灰山遗址碳化小麦年代考》，《考古与文物》2004年第6期。
⑥Li X.Q.，Dodson J.，Zhou X.Y.，Zhang H.B.，Masutomoto R.，Early Cultivated Wheat and Broadening of Agriculture in Neolithic China.Holocene，2007，17，555-560.
⑦Flad R.，Li S.C.，Wu X.H.，Zhao Z.J.，2010.Early Wheat in China：Results from New Studies at Dong-huishan in the Hexi Corridor.Holocene 20，955-965.
⑧Dodson J.R.，Li X.Q.，Zhou X.Y.，Zhao K.L.，Sun N.，Atahan P.，2013.Origin and Spread of Wheat in China.Quaternary Science Reviews 72，108-111.
⑨谢端琚：《甘青地区史前考古》，文物出版社，2002年。
⑩傅罗文、袁靖、李水城：《论中国甘青地区新石器时代家养动物的来源及特征》，《考古》2009年第5期。
(11)谢端琚：《甘青地区史前考古》，文物出版社，2002年。
(12)李水城：《东风西渐——中国西北史前文化之进程》，文物出版社，2009年。
(13)An C.B.，Tang L.Y.，Barton L.，Chen F.H.，2005.Climate Change and Cultural Response around 4000cal yr B.P.in the Western Part of Chinese Loess Plateau.Quaternary Research 63，347-352.
(14)陈昱、洪方：《陇东镇原常山下层遗存浅析》，《考古》1982年第4期。
(15)李水城：《东风西渐——中国西北史前文化之进程》，文物出版社，2009年。
(16)中国社会科学院考古研究所：《中国考古学中碳十四年代数据集(1965～1991)》，文物出版社，1992年；中国社会科学院考古研究所考古科技实验研究中心碳十四实验室：《放射性碳素测定年代报告》，《考古》2003年第7期。
(17)Schiffer M.B.，1986.Radiocarbon Dating and the“Old Wood”Problem：the Case of the Hohokam Chro-nology.Journal of Archaeological Science 13，13-30.
(18)Dong G.H.， Wang Z. L.，Ren L.L.，Matuzeviciute G.M.，Wang H.，Ren X.Y.，Chen F.H.，2014.A Comparative Study of Radiocarbon Dating Charcoal and Charred Seeds from the Same Flotation Samples in the Late Neolithic and Bronze Age Sites in the Gansu and Qinghai Provinces，Northwest China.Radiocar-bon，56，157-163.
(19)Jia X.，Dong G.，Li H.，Brunson K.，Chen F.，Ma M.，Wang H.，An C.，Zhang K.，2013.The Develop-ment of Agriculture and its Impact on Cultural Expansion During the Late Neolithic in the Western Loess Plateau，China.Holocene 23，83-90.
(20)贾鑫：《青海省东北部地区新石器—青铜时代文化演化过程与植物遗存研究》，2012年兰州大学博士论文。
