植物考古什么造就了景观改造自然的植物世界生产食物.docx
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植物考古什么造就了景观改造自然的植物世界生产食物
植物考古
第一讲
什么造就了景观:
改造自然的植物世界——生产食物
引入新物种(杂交)
扩大耕地
文化传统与信仰
研究对象的分类
分类方案一:
根据与人类行为的相关性
·有意识形成的植物遗存
·无意识形成的植物遗存
分类方案二:
根据植物遗存的特性和不同的研究方法
·大植物(Macro-remains):
木炭/木头、果实、坚果/核果、块茎类、种子、
·微植物(Micro-remains):
孢粉(孢子spore/花粉pollen)、植硅石phytolith(植物蛋白石plantopal)、淀粉颗粒starchgrain、硅藻diatom
研究对象的保存状况
大植物
·炭化遗存charred(carbonized?
)
·饱水遗存waterlogged
·干燥(沙漠化)遗存desertalized
·石化(矿物化)遗存mineralizaed
最普遍的保存形式:
炭化
木炭:
燃料、烹饪食物、动物饲料、烧毁房屋、清理场地/耕地(糠壳、种籽、茎杆)
饱水:
可以保存下所有植物部分
干燥环境:
可以保存下所有植物部分
其他:
植物印痕(impression)
研究问题的提出
•以遗址为出发点:
•遗址周围的自然植被如何?
(生态的问题)
•周围环境的变化是如何?
(生态的变化)
•人们种植怎样的作物?
(经济类型)
•农业具体活动方式?
施肥、耕种、灌溉(经济形态与模式)
•能否看到遗址内的社会分工,或者遗址是生产单元还是消费单元?
(社会组织结构)
•遗址之间?
区域内?
区域之间?
文化内?
文化之间(比较研究)
植物考古学研究视角的特殊性
•模式性的pattern
•长程的longterm
•历时的变化是“均速的”
Chronological(time-averaging)
•空间角度表现出的差异可能是复杂的
Spatialscale(discreteactivities/mixing)
其他相关领域:
第四纪环境、动物考古学、同位素分析与食性研究碳十四测年、微痕分析、分子生物学
第二讲
采样与制样:
采样Sampling、制样Processingthesample
采样:
考古学家、田野考古部分
制样:
植物考古学家(动物、环境、测年、材料。
。
。
。
。
)
关于采样的一些基本概念
•采样类型
–随机采样Randomsampling
–判断采样(目的性采样)JudgementorPurposivesampling
–系统采样Systematicsampling
–全部采样Fullsampling
•构成采样系统合理性的因素
–采样对象与采样方式
–样本的提取方式
–样本的大小
–样本的数量
-样本的计量方式(可比性)
土样中可获取的不同类型遗存及其可供分析的信息(参考MurphyandWiltshire1994;MusemofLondonArcheologyService1994)
大类
遗存类型
土壤类型
潜在信息
获取及研究方式
需要的样本量
微遗存
硅藻
所有
堆积环境的盐度、酸度
实验室处理,400X显微镜观察
100毫升
花粉,植物孢子等
所有
地区性的植被环境及变化
地区性的水文及气候
遗迹单元的功能
人类活动对景观的干预
作物管理
植物资源
50毫升或柱状剖面取样
植硅石
所有
地区性植被环境、水文、气候
遗迹单元的功能
农业相关问题
100-200毫升或柱状剖面
有孔虫类
所有
潮汐环境下的盐度和水位变化
100毫升
寄生虫卵
水浸环境
病理学
250毫升
大遗存
果实、种籽
所有(碳化)
水浸环境(未碳化)
地区性植被
植物类资源的利用
农业相关问题:
作物生产、加工与储存
地区性景观和土地利用
浮选(碳化)、湿筛(未碳化水浸环境)
10X-60X显微镜观察
20升左右
木头(木炭)
所有(碳化)
水浸环境(未碳化)
地区林业资源的构成
树木资源的开发、管理与利用
浮选(木炭)、湿筛(未碳化水浸环境)
150-400X显微镜观察
20升左右,或可见性全部采集
昆虫
所有(碳化)
水浸环境(未碳化)
地区性景观
林地结构
害虫研究
实验室处理,至0.3mm
10-20升
水生软体动物
碱性或中性
小型(碱性)
堆积环境的盐度等
贝类的采集与消费
小型需筛选至0.5mm
小型需10升
陆生软体动物
同上
地区性植被结构
鸟类骨骼
所有(非酸性)
狩猎
食物储存与管理
动物驯化
手工拣选、筛选、浮选
(至1mm)
取定量土样后的全部堆积
鱼类骨骼
所有(非酸性)
渔猎
鱼类食品的加工与消费
手工拣选、筛选、浮选
(至1mm)
取定量土样后的全部堆积
小型哺乳动物
所有(非酸性)
地区性生态环境
动物群研究
手工拣选、筛选、浮选
(至1mm)
取定量土样后的全部堆积
大型哺乳动物
所有(非酸性)
狩猎
动物驯化
动物的消费模式(加工、储存、管理与消费)
动物的病理学等
手工拣选、筛选
取定量土样后的全部堆积
人骨
所有(非酸性)
食谱
病理学
人口
生活方式或埋藏方式
手工挑选,筛选
土壤、沉积物
微生态学分析
所有
成土作用
土壤结构与人工干预
遗迹单位的功能
冲积
堆积埋藏学研究
连续柱状剖面
化学分析
成土作用与气候影响
土壤酸碱度
耕种与畜牧管理的影
颗粒分析
沉积序列
水流冲积的影响
连续柱状剖面
样本的计量方式:
数量、重量、密度、出土概率、营养成分、人力成本、土地成本………………
浮选(Flotation)与筛选(sieving):
两个分离不同物质的基本原则
用重液提取植硅石:
去除泥沙、有机质等杂质、用2.3左右比重的重液浮选植硅体、制片观察统计
样品分析:
化石孢粉的处理一般遵循一下步骤:
根据岩性特征决定碎样粒度,一般岩样(泥质岩、粉砂岩)过0.25-0.45毫米孔径的筛;取样放入800-1000毫升的烧杯中,加入100-150毫升的盐酸溶液除钙,加入量为样品体积的一倍,充分搅拌,静止1-2小时,待起泡现象完全停止;加水清洗3次,去酸;加入5%的碱溶液,用玻棒充分搅拌,加热,加热时间长短要根据其含有机质的多少、胶结之松紧而定,一般煮沸2-3分钟即可,加水清洗3次去碱;经上述酸碱处理后,样品种的孢粉、表皮组织、管胞、木质碎片等和矿物质颗粒即分离开来,便可用比重为2.24-2.20的重液浮选,加入重液的量应当为样品体积的2-3倍,然后离心,上面的重液中即含有孢粉,将这部分重液加水稀释清洗三次,得到的就是孢粉,加甘油制片即可。
如果样品是泥炭或有机腐殖泥,因为其为许多有机物质的复杂混合体,矿物质含量一般不超过5%,主要物质构成有未完全分解的植物遗体,植物组织降解成的黑色无定形物质-腐殖质以及矿物质,其处理方法就简单得多。
步骤如下:
用水浸泡样品,然后用0.2-0.25毫米的筛子过筛,去掉网上的大植物碎片;沉淀2小时后离心倒去上面的水;加入2-3%的碱溶液,放置1小时后加热70℃使其呈深棕色,即大量腐殖质被溶解,然后镜下检查,若孢粉均已透明、清晰即可水洗;若孢粉不够集中可用重液浮选
参考标本库的建立:
Seeds种子、Herbariumvouchers植物标本、Woodthinsections木材切片、Woodcharcoal木炭、Tubers(sectionsandcharcoal)块茎、Pollenslides花粉、Phytolithslides植硅石、Starchgrainslides淀粉
采样与制样中不能遗漏的记录内容
•采样时的记录:
标签、采样位置、采样比例(数量)、采样方式
•样本处理时的记录:
标签、处理的样本量、提取方式
研究成果的可比性
第三课植物遗存的形成
了解形成过程对正确分析与理解遗存的意义
–人类行为
–埋藏学
–不同类型植物遗存本身的保存特性
•人类行为:
取食方式、加工方式(加热/生吃、加工流程:
收割打谷(落粒)扬场脱粒(去壳)研磨储存)、消费后处理(掩埋/焚烧/再利用)
•埋藏学因素:
土壤条件(冻土/黏土……)、生物扰乱(植物/动物)
植物遗存炭化的不同特性
•植物种类
——讨论取食结构时造成的偏差
•同种类植物的不同部位
--讨论加工模式及社会结构时的偏差
•植物种子尺寸的变化(收缩率/变形)
--讨论驯化/野生及种属问题(与现生种的比较中出现偏差)
(炭化组合不说明炭化前的组合)
遗址中出现的木炭组合形成的简化模式
花粉的自然传播特性
松属花粉产量大,故飞翔能力强,一般松属花粉可以随气流搬运到950-1200公里处。
属于高代表性植物。
大多数阔叶树花粉基本降落在森林区内,在离森林2-3公里的表土中已经是偶然出现。
草本植物传播距离不远。
栽培的禾本科大部分花粉降落在植物生长地范围内,野生禾本科植物的花粉属于风媒植物,花粉产量高,其传播距离可能稍远些。
遗址中花粉的来源:
a.空气传播;b.伴随货物;c.建筑所用材料;d.居民和家畜的排泄物;e.垃圾的再次沉淀
来自文化层的孢粉组合,不能代表自然状态下植被环境的变化。
这有两个方面的原因:
第一,在一个考古遗址中,由于史前人类活动扰动了自然沉积物,所以,采自文化层或遗址内其它部位的孢粉样品反映的不是自然的孢粉组合,而是受到了人类活动影响的孢粉组合,因而无法反映自然环境的变化过程。
第二,考古遗址不利于孢粉化石的沉积和保存,致使文化层中的孢粉含量偏低。
在遗址范围内,有房屋等建筑可能阻挡了孢粉的沉积;在遗址使用时期,地面总是处于氧化条件下,这种环境不利于孢粉化石的保存,只有少量的甚至没有孢粉沉积下来;在遗址被废弃到现在这段时间中的某些时段,遗址中的这种堆积经常受到氧化或微生物活动等破坏因素的作用。
植硅石的保存及埋藏特性
•来自植物的不同部位
•广泛存在于土壤堆积中
•相对具备原址性
•一般条件下不会分解
问题:
•不同类型植物产生植硅石的能力不同
•植硅石可以来源于任何渠道
案例一:
石器功能的研究
解决方案:
1)周围土样的比较2)实验的比较
案例二:
陶片的分析
解决方案:
1)周围土样的比较2)其他类型陶片的比较3)实验的比较
总结
•认识到遗存形成的复杂过程
•考虑人类行为/埋藏学因素/遗存保存特性
•强调实验考古的方法
•强调比较分析
•不要急于下结论!
第四课植物遗存的统计分析方法
原则:
选择最能够真实、有效地反映数据特征的统计分析方法
定量统计的主要方法
•Presence/Absence存在与否定性
•Absolutecounts绝对数量
•Ubiquity出土概率(PercentagePresence)
•Density(inrelationtofloateddepositorflot/charcoal)密度
•R
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