摘要：對漁業食用資源的利用是人類生業經濟的重要方面，然而至今尚無專文介紹如何定量分析漁業食物資源在先民食物結構中所占的比例。本文采用利用同位素傳遞信號重建食譜 (FRUITS) 模型，以田螺山遺址與梁王城遺址已發表的先民和動植物穩定同位素數據為例，對先民食物結構中的多種食物資源比重進行分析。結果顯示，梁王城遺址漁業資源在食譜中占 5%~22%;田螺山遺址淡水漁業資源在食譜中占 5%~20%, 而海洋漁業資源在 10% 以下。

　　關鍵詞：漁業食物資源利用;田螺山遺址;梁王城遺址;食譜模型分析

　　1 研究背景

　　漁業食用資源的利用對人類社會產生了深遠地影響。漁業資源含有 DHA——一種人類無法自身合成卻對人體健康有重大影響的脂肪酸 [1]。獲取漁業資源的行為擴展了人類對自然的認識，促使沿海地區人類通過漁業向更深的海洋發展 [2]。正因如此，對漁業資源利用的問題一直是學術界關注的熱點問題。迄今為止，已有多種方法用于探討漁業資源的利用問題。

　　例如，通過對遺址出土的漁業資源遺存、捕撈工具、漁業資源制品等的統計，能夠推斷漁業資源大致利用情況 [3];通過生物學、統計學分析，能夠推測捕撈時間地點等 [4]。研究結果顯示，對漁業資源的利用可追溯至晚中新世;古猿化石層中發現了大量鯉魚咽齒化石 [5]，暗示古猿與魚類之間存在密切聯系;脂肪酸的研究顯示，漁業資源提供的特定脂肪酸為人類智力發展作出了重要的貢獻 [6]。

　　這些證據表明，漁業資源在人類發展演化之初就扮演了非常重要的角色。以往探討遺址內是否存在漁業資源利用情況的定性研究較多，而對遺址內漁業資源利用在先民生產生活中所處地位的定量研究較少 [7-9]，很難確認其在先民食物結構中所占的比例。尤其是農業起源之后的新石器時代，情況變得更為復雜;一方面，大量的新石器時代遺址中都發現了魚類遺存;另一方面，不同地區對漁業資源利用的程度相差極大。一些地區由漁業為主迅速轉向以農業生產為主 [10]，另一些地區依然保持著利用漁業資源的傳統 [11]。定量分析漁業資源在先民食譜中的比重是準確重建古人生業方式的重要前提。近年來，有學者利用穩定同位素方法來分析古人食譜，以反映古人對漁業資源的利用情況。

　　例如，Michael P Richards 等對舊石器時代中期歐洲不同地區人群進行研究，發現古人對海洋與內陸漁業資源有廣泛利用 [12]。胡耀武等對距今約四萬年的北京周口店田園洞進行分析，發現其硫同位素值更接近淡水環境，從而首次證明了中國晚期智人對淡水魚類資源的利用 [13]。

　　通過穩定同位素方法，在許多新石器時代遺址的人類食譜中都發現了漁業資源的信號 [14-16]，但已有的穩定同位素數據分析方法無法深入挖掘數據間的匹配關系，無法準確判定漁業資源在先民食物結構中所占比重。研究表明，利用最新的食譜模型分析方法可以深入挖掘穩定同位素數據間的配比關系，探討不同食物來源在食譜中所占的比重，能夠為探討漁業資源利用問題提供新的線索。本文以已發表的田螺山遺址與梁王城遺址的穩定同位素數據為基礎 [17,18]，利用最新的食譜模型分析方法對這兩個遺址的先民食譜進行分析，借此探索我國新石器時代部分考古遺址中古人的漁業資源利用情況。

　　2 食譜模型分析

　　通過穩定同位素數據建構食譜模型，可以估計漁業資源在食譜中的比重。這種方法能夠深入挖掘穩定同位素數據之間的關系，從而得出漁業資源在食譜中的具體比重，對漁業資源的利用情況進行深入探討 [19]。食譜模型分析方法包括線性混合模型(linear mixingmodels)和貝葉斯食譜模型(Bayesian model for diet reconstruction)。

　　線性混合模型如IsoSource[20] 型、Parnell 型 [21] 等，其概念為，根據同位素分餾效應，食物與消費者在穩定同位素比值上有一定關系，食物與消費者的穩定同位素比值數據差越接近 1 個營養級間的分餾效應值，意味著這種食物的貢獻越大。許多研究者將不同的案例運用于校正線性混合模型的準確度上，但線性混合模型也有不足。其局限性在于：

　　1) 兼容性差，線性模型僅適用于已經明確組成部分的食譜類型，如需添加未知的食譜組成部分，此模型無法調整;2)比重界定不清晰，穩定同位素數據相近的食譜組成部分，相互間的關系無法清晰界定 [22]。貝葉斯食譜模型，如 Moore & Semmens 型 [23]、FRUITS 型 [24] 等將食譜模型置入貝葉斯框架中，能夠將不確定的食物來源考慮進來，隨著新條件的加入進行相應的調整。

　　此外，貝葉斯食譜模型對于數據上差距不大的食譜組成部分可以通過調整先驗信息對模型進行校正。在貝葉斯食譜模型中，以Food Reconstruction Using Isotopic Transferred Signals (FRUITS)模型最為典型，它考慮到了不同種類的食物來源，將大分子營養物的貢獻置入模型，能夠得到更精確的結果。

　　因此，本文以 FRUITS 模型為例，分析漁業資源的利用問題。穩定同位素食譜分析的基本原理指出，人體攝入的食物能夠在同位素信號上有所體現，通過分析這些同位素信號能反向推出人類可能的食譜 [25-26]。FRUITS 模型正是通過人類食譜反映同位素的理論值與實驗所得的實測值進行比對，計算得出食譜中各個部分的比重大小。

　　通過食物模型在人體中反映的理想值與實測值進行比較，從而得出食物模型各個層次的組成部分;同樣，如若了解食譜模型的具體組成部分，也能夠推測出相應的人體穩定同位素值。通過這一模型能夠對復雜的食物資源信息進行分析，推導出最佳的食譜組合情況;通過穩定同位素比值的比較，FRUITS 模型能夠探尋食物整體在所攝入食譜中所占的比重。在得知食物的具體生長環境、食物內部大分子營養物組成乃至相對應的穩定同位素值時，該模型可以進一步深入探討氨基酸、碳水化合物、蛋白質、脂肪等大分子營養物質對食譜與人體的貢獻。

　　FRUITS 模型的操作方法為：首先，通過輸入已知的人體與食譜各組成部分的穩定同位素比值，得到人體所攝入食譜中各組成部分的比重。所得的結果可以涵蓋人體與食譜穩定同位素對應關系的多種可能性。然后，輸入多項已知的考古學信息(先驗信息)對其進行校正，根據輸出的比值是否穩定無變化，計算出食譜各組成部分所占的比例。如對于處于農業社會的樣本，通過規定農作物主食在食譜中的主導地位，可以對結果進行限定，這一點會直觀地反映在結果上。

　　其中與同位素數據完全不符的信息不會對結果造成影響，而在數據涵蓋范圍內的信息會被考慮進去，因此對于先驗信息的選擇需要謹慎。最后，通過一條或數條的先驗信息能夠將結果限定在一個相對準確的范圍，當我們添加更多的信息都不能使結果發生顯著的改變時，可以認為結果是相對精確的。只需保證食譜涵蓋了人體攝入的主體部分，且沒有包括其次要部分并不影響食譜主要部分的比重，結果依然有效。運用這一模型，研究者對不同地區、不同社會情況、不同年代、不同食譜的穩定同位素數據進行分析，結果大多與之前的考古學成果類似，但突出了一些新的特點，如食譜的多元化、食物攝入的比重以及特定時間空間內個體與群體的食譜變化等。

　　這些研究均表明 FRUITS 模型能夠分析多樣的環境與食譜情況，從而討論人口遷移、先民食譜類型的變化、食譜的穩定性、喂養方式、某種作物的傳播以及對研究成果的校準等等問題 [27-31]。更重要的是，FRUITS 模型尤其關注食譜內部各食物組成之間的關系，通過各食物組貢獻的不同推導其所占比重。近來，FRUITS 模型在考古領域運用日廣，較為突出的是 Fernandes等進行的研究 [32]。

　　Fernandes 等利用 FRUITS 模型，對德國奧斯托夫公墓遺址中奧斯托夫人新石器時代早期和晚期的食譜進行分析，顯示其飲食中均有對淡水漁業資源的利用情況，由此表明當地人的食譜具有一定的穩定性，保持了對于淡水漁業資源的大量使用。由于 FRUITS 模型對于分析食譜中各組成部分的比重大小有著良好的適用性，能夠為解決漁業資源在食譜中比重大小等問題提供線索，因此，本文將基于此方法對田螺山遺址與梁王城遺址先民對于漁業資源的利用程度進行探討。

　　3 實驗材料與方法

　　3.1 實驗材料

　　本文選取的遺址為田螺山遺址與梁王城遺址。這兩個遺址均有充足的研究資料，雖然考古資料顯示出遺址存在漁業資源，碳、氮穩定同位素比值數據(以 Vienna Pee DeeBelemnite——VPDB 為標準)也表明有一定漁業資源攝入的跡象 [33-34]，但漁業資源在先民食物結構中所占地位尚不明晰。

　　浙江余姚田螺山遺址(7000-5500 BP)是河姆渡文化最重要的遺址之一，遺址中不僅出土了大量魚類、貝類和龜鱉類等水生動物遺存，還出土了木槳等水上交通用具，在一定程度上提示了田螺山遺址存在漁業資源利用的可能性 [35]。研究表明田螺山遺址先民的植物性食物包括水稻、菱角、橡子、芡實等 [36-38];動物性食物包括豬、野豬、鹿等，此外還有水牛、狗等動物;其生產方式包括漁獵采集與農業生產 [39]。江蘇邳州梁王城遺址涵蓋不同時期的遺存。

　　其中，新石器時代的地層屬于大汶口文化，具有較為成熟的農業生業經濟，以粟黍為主要食物;遺址出土了多樣化的動物遺存，包括軟體動物、魚類、兩棲動物、爬行動物、鹿、豬和其他哺乳動物(宋和林北區)[40]。與其他大部分大汶口文化類似，動物群以豬和鹿為主，并輔以其他陸生和水生資源。

　　3.2 食譜模型建構

　　在進行 FRUITS 模型分析之前需要有足夠的材料：充足的人類同位素比值數據，完善的食譜模型結構及其同位素證據，以及人類對于食譜利用方式普遍而合邏輯的判斷。人類與食物的同位素數據是分析探討其中差異的基礎，食譜的選擇尤為重要。因為 FRUITS模型是一種能夠推導食譜中所有可能性的、多元的食譜分析軟件，要求我們在使用過程中既要考慮食譜組成部分之間的區分度，并用同位素值類似的食物組成用誤差與范圍來標識，以縮小分析結果的范圍;也要考慮食譜的完善程度，以免在結果中一部分食物比重擠壓其他食物成分實際上的比重。此外，我們還可以在分析過程中加入已有的認識即考古學信息，對實驗分析進行限定。具體的做法是，在前人研究基礎上對研究結果進行預判，通過對先驗信息進行賦值，校正出較為準確的實驗結果。

　　梁王城遺址中大汶口晚期文化地層中出土遺存顯示，當時已有較為成熟的粟作農業，出土的動物遺存包括鹿、豬、魚等肉食資源。這些資源各自具有較顯著的區分度，例如，粟黍作為食物的主體部分擁有較高的碳值與最低的氮值;鹿類擁有顯著的 C3 環境反映值，可作為野生食物資源的代表;豬類擁有最高的碳值與較高的氮值，可能為人所馴化的肉食來源;而魚類反映的是淡水環境，擁有最高的氮值。不同的環境與取食方式會影響食物本身的穩定同位素值 [41]，而人類自身的穩定同位素比值可以直觀地反映人類的取食情況 [42]，因此在選用食譜組成部分時，應盡量來源于同一遺址。

　　本研究中食譜組成部分的穩定同位素數據，肉食部分來自于已有同位素分析的結果;由于并未有當地當時粟黍的穩定同位素測試值，因此所取用的粟黍碳氮穩定同位素值是基于現代樣品值再考慮化石燃燒效應所得到的標準值。田螺山遺址居民的植食范圍十分廣泛，以水稻、菱角、芡實等為主。水稻是 C3 環境的代表，包括野生稻與栽培稻。田螺山出土的水稻植硅體顯示田螺山遺址的居民不是純農業生產者，其水稻種植有兩次中斷 [43]。據考古出土的大量動物遺存顯示，田螺山遺址居民的肉食來源也十分廣泛，主要有鹿類、豬以及淡水魚類。

　　同時，田螺山遺址還出土了一部分海水魚類遺存。田螺山遺址的食譜模型也有一定的區分度，其中水稻具有最低的碳值與最低的氮值，對食譜有重要的影響，可以代表 C3 環境下植物資源的攝入，但其比重較低;鹿類與豬類碳值相似，氮值有一定差異，應該是肉食資源的主體部分;魚類擁有最高的氮值，這會對人類同位素數據中的氮值產生極大的影響;海水魚的氮值最高，處在 C3 與 C4 之間，有很高的辨識度。

　　與梁王城遺址類似，本研究中田螺山遺址的食譜模型肉食部分的穩定同位素數據來自于田螺山出土動物遺存一定數量實測值的平均數與標準差，由于沒有水稻的碳氮穩定同位素數據，所取用的數據來自于考慮化石燃燒效應后的現代標準值。根據對田螺山遺址與梁王城遺址的已有的同位素分析發現，漁業資源作為肉食的組成部分，在食譜中具有最高的氮值，能夠在人類的同位素信號中留下更顯著的痕跡，因此，對于漁業資源對食譜尤其是氮同位素比值的影響，需要進一步探討。

　　4 FRUITS 模型分析利用

　　FRUITS 食譜模型分析軟件，先比較兩個遺址的穩定同位素數據和對應的食譜模型得到初步結果，然后利用已知考古學信息(先驗信息)進行校準。得到的結果具象為箱形圖與對應的線圖，箱形圖反映食譜模型中各部分的比重，線圖橫軸反映食譜模型中各部分比重的置信區間與分布、縱軸反映了與比重相對應的概率密度即可能性的高低。

　　4.1 田螺山遺址分析及校驗

　　田螺山遺址的 FRUITS 模型分析初步結果顯示，水稻在食譜中占主導地位，占比在40%~80%;鹿類次之，占比在 50% 以下;淡水漁業資源所占的比重略大于豬;海水漁業資源所占比重極低。鹿與水生資源、豬類相同，可信度較高的區域都集中在比重小的區域。相對應地，水稻的比重平均值與四分位值在 60% 以上，占據食譜的大半部分;肉食占比在 40% 以下，同樣與考古學信息不符，因此，為了使食譜模型分析結果更加合理，需要通過添加考古學信息對已有結果進行校驗。總結已知的考古信息，包括：

　　1)田螺山遺址動物考古對遺址所見動物進行了肉量貢獻估算可知，鹿類貢獻最大 [7];2)田螺山遺址出土豬骨和魚骨，可知兩類食物在先民食譜中均有一定的比重 [32]，同時漁業資源能為食譜提供更高的氮值，因此相較于在食譜中比重類似的豬類，能夠對氮值有更高的貢獻;3)肉食相較于植食能提供更高的氮值 [44]。為使分析結果更可靠，另外添加兩條先驗信息進行干擾式驗證;一是校驗信息，即水稻相較于淡水漁業資源能提供更低的碳值;二是錯誤信息，即豬類比重大于鹿類。將以上先驗信息添加后進行校驗，分析結果能夠更準確地反映食譜中各個部分的比重差異。

　　1)輸入鹿類肉類貢獻最大的信息后顯示鹿類比重增加，其他比重相對發生變化，其中水稻比重相對大幅增加;鹿類可信度增加，水稻可信度減小。比重與可信度的顯著變化表明模型尚不穩定，需要進一步完善。2)輸入豬類與漁業資源有一定比重，且漁業資源大于豬類的信息后顯示淡水漁業資源比重增加，豬類比重減小，海水漁業資源比重不變。3)輸入肉食相較于植食能提供更高的氮值的信息后，顯示水稻比重減小，鹿類比重進一步提高;水稻可信度提高。

　　輸入校驗信息水稻相較于淡水漁業資源能提供更低的碳值后結果無明顯變化;同樣輸入錯誤信息豬類比重大于鹿類后結果也無明顯變化。由此得到相對穩定的校驗后的 FRUITS 模型。將以上 5 條信息逐條進行的校驗分析表明，各個食物比重重合度較低，區分明顯;經干擾信息校驗，結果穩定無變化，是現有條件下所得到的最優解。

　　鹿在食譜中占主導地位，占食譜總體的 40%~70%(可能是因為鹿作為C3 環境下典型的野生動物與其他動物有很高的相似性，因此其他 C3 環境下動物的比重被歸類于鹿類所導致)，從側面證實了田螺山遺址依然處于農業不發達的階段，對 C3 環境的野生資源有極大的依賴性;水稻比重次之，在 40% 以下(反映的是 C3 環境下植物的食用比重，橡子等其他 C3 環境下的資源也被歸類其中);淡水漁業資源淡水漁業資源在 5%~20% 海水漁業資源在 10% 以下;豬類在食譜中的比重較小，與海水漁業資源類似，所占比重在 10% 一下。田螺山遺址的分析結果可以直觀地反映出漁業資源并不是食譜中大量攝入的主要部分，但卻是重要的肉食補充資源，在肉食方面攝入量僅次于鹿類。

　　4.2 梁王城遺址分析

　　加校驗梁王城遺址的 FRUITS 模型分析結果表明，食譜中的四種食物在多元分析的情況下都屬于食譜的主要部分，彼此之間并沒有過大的差距，漁業資源在食譜中占有一部分比重。食譜中各個組成部分的重合度較高，其中豬的比重較高;粟黍、鹿類和漁業資源所占的比重類似，與考古資料中處于農業社會的情況不匹配，可能是因為豬的碳穩定同位素值要高于粟黍的值，夸大了豬在食譜中的作用。再加上各個食物比重范圍過大，精度不足，需要輸入考古學信息對軟件分析的結果進行校準。

　　總結已知的考古信息包括：1)大汶口時期梁王城處于較為成熟的農業社會 [30]，粟黍作為主食占有重要地位; 2)漁業資源同樣能為食譜提供更高的氮值 [42]，因此相較于在食譜中比重類似的豬類、鹿類能夠對氮值有更高的貢獻。為使分析結果更可靠，另外添加兩條先驗信息進行干擾式驗證：一是校驗信息，即豬類比重大于鹿類;二是錯誤信息，即豬類比重大于粟。將以上考古學信息添加校驗后的分析結果，能夠更準確地反映食譜中各個部分的比重差異。

　　1)輸入粟黍作為主食占有重要地位的信息后顯示粟黍類比重提升，其他食物比重相應下降。比重與可信度的顯著變化表明模型尚不穩定，需要進一步完善。

　　2)輸入漁業資源能為食譜提供更高的氮值的信息后顯示豬類比重提升，鹿類比重下降，漁業資源比重不變。輸入校驗信息豬類比重大于鹿類后結果無明顯變化;同樣輸入錯誤信息豬類比重大于粟黍結果也無明顯變化。由此得到相對穩定的校驗后的 FRUITS 模型。將以上 4 條先驗信息逐條輸入，校驗分析結果最優。

　　該結果中各個食物比重重合度較低，區分明顯;經干擾信息校驗，結果穩定無變化，可以認為該結果是現有條件下所得到的最優解。結果表明，粟黍處于食譜的主體地位，占所攝入食物組比重的 40% 左右;豬在食物組中起到次要的作用，是梁王城遺址古人類的主要肉食資源;而漁業資源的比重與鹿類相似，在 5%~22% 之間，都是食譜中重要的補充部分。在右側線圖(95% 置信區間)中可以發現漁業資源的比重較鹿類高且更加穩定，顯示漁業資源是食譜中更重要的組成部分。

　　5 漁業資源利用情況

　　討論不同學者已對田螺山遺址先民的食譜進行過分析，討論重點在于田螺山先民的生產活動上。學者們對動物與稻谷遺存的分析結果較為相似，即田螺山遺址先民對包括漁業資源在內的野生資源有很大的依賴性。前人對于田螺山居民漁業資源利用方式有多元方向的探討，如在漁業遺存中魚類的具體種類與組合。由于魚類從孵化到成熟的體長具有一定規律性，處在一個范圍內，因此可以通過體長分布判斷魚類被捕撈的時間，反映人類的捕撈方式。由研究結論可知，田螺山遺址的魚類并非人工飼養而得，但仍顯示了居民對淡水魚類的依賴性。

　　進一步的研究顯示了漁業與農業之間的關系，包括田螺山先民對漁業資源以及農業的綜合利用方式 [45]。動物骨骼的碳氮同位素分析表明，田螺山遺址居民的食譜與動物資源利用與大部分長江下游遺址一樣，幾乎沒有對海產資源有利用的特征 [46]，但對包括水產資源在內的漁獵生產資源有著較高的依賴性 [47]。食譜分析顯示，淡水魚類在食譜中占有一定比重但并不是主要部分(5%~20%)，與前人關于田螺山遺址漁業資源的判斷一致。

　　同時，由于其比重較植食性資源與其他肉食資源較少，在食譜中不占主體部分，因此人工飼養的可能性較低。在海水漁業資源的利用上，田螺山居民并沒有顯示較強的偏好性(10% 以下)，對淡水漁業資源的利用高于對海水漁業資源的利用。總體上，田螺山居民對漁業資源尤其是淡水漁業資源有一定的利用。梁王城遺址的環境經由學者討論有一些基本信息，即在大汶口文化產生之前是冷濕的氣候環境。

　　大汶口文化時期氣候與環境條件好轉，略顯溫暖濕潤，但也有較大的波動 [48]。梁王城遺址的環境信息為農業的發展提供了良好的基礎。有學者認為梁王城遺址代表著大汶口文化時期是由母系 / 母系氏族社會向父系 / 父系氏族社會轉變的關鍵過渡時期，這一時期發生了三個重大變化：早期社會分層的發展、水稻農業的引進、假定的性別關系和親屬關系的變化。梁王城遺址可能出現了社會分工，對于漁業資源的利用也不是個體的行為。

　　本文食譜分析結果顯示，粟黍等植食部分作為食譜的主要部分，其他肉食來源在食譜中也具有一定比重。梁王城遺址的漁業資源是其先民重要的肉食來源，但在食譜中所占的比例較小。在農業產生之后，漁業資源從主要的飲食資源退為次要的飲食資源。在農業社會得到發展之后，生產水平的提升帶動了捕撈技術的提升，漁業資源在食譜中的比重也會升高，但依然不能改變其作為食物補充資源的地位。

　　6 結 論

　　本文利用 FRUITS 模型軟件對田螺山遺址與梁王城遺址先民的漁業資源利用情況的探討，得出如下結論。

　　1)通過 FRUITS 食譜分析得到了田螺山遺址與梁王城遺址漁業資源在食譜中的比重大小。兩遺址的漁業資源在食譜中的比重都在 10%~30% 之間。其中，田螺山遺址淡水漁業資源在食譜中占 5%~20% 左右，海水漁業資源在 10% 以下;梁王城遺址漁業資源在食譜中占 5%~22% 左右。運用 FRUITS 模型能夠得到關于漁業資源在食譜中的比重，從而反映人對于漁業資源的利用程度。

　　2)梁王城遺址與田螺山遺址作為類似環境下農業生產水平不同的兩個遺址，其在漁業利用上有一定的相似性。漁業資源是食譜中的組成部分，但不是主要部分，是肉食資源的補充。二者相比較，魚類始終作為重要的野生資源被利用，漁業資源在食譜模型中的變化反映更多是人們對野生資源獲取水平的變化。

　　3)漁業資源的生產被人的捕撈策略、捕撈工具以及淡水魚類的洄游習性等限制，使其在史前時期無法為農業社會提供穩定的肉食來源，更多是季節性的肉食補充。田螺山遺址先民對于淡水漁業資源的利用要高于海水漁業資源，與遺址附近的環境耦合。

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　　作者：施崇陽，郭 怡