自编实验教材之植物大遗存的采样与提取靳桂云陈雪香山东大学历史文化学院考古系2005年6月
自编实验教材之—— 植物大遗存的 采样与提取 靳桂云 陈雪香 山东大学历史文化学院考古系 2005 年 6 月
目录3一、概论4二、炭化类植物大遗存的获取15三、饱水、脱水类植物大遗存的获取17四、印痕类植物遗存的获取2
2 目 录 一、概论 3 二、炭化类植物大遗存的获取 4 三、饱水、脱水类植物大遗存的获取 15 四、印痕类植物遗存的获取 17
一、概论植物考古就是借助一些植物学的方法探讨古代人类生活方式，解释古代人类文化的发展与过程的一门学科。植物考古的特殊之处就在手它独特的研究对象上，即考古发现的与古代人类直接或间接相关的代植物遗存。所谓与人类活动直接相关的是指那些根据人类的不同需要被人类利用的植物遗存，如植物采集和栽培活动、炊煮活动、建筑活动留下的植物遗存，其中食物遗存可作为探讨古代农业起源与发展的直接证据，而燃料、建筑材料和工具等则是人类利用植物的证据；而与人类活动间接相关的是指那些影响到人类社会形态的自然植被遗存，其主要记录人类生存的生态环境、气候背景等（刘长江等，2008）。植物是有机质，因此不是所有的植物或植物器官在任何条件下都可以长时期的在考古遗址中得以保存。因此，目前的植物考古研究的古代植物遗存主要有植物大遗存（macroremains，包括植物种子、果核、果壳和炭屑等）和植物微体遗存（microremains，包括植硅体、孢粉和淀粉粒）两大类。要对这些植物遗存进行研究，首要的任务是从考古遗址中获取到它们。下面我们将对植物大遗存的获取方法进行介绍。植物大遗存包括种子、果实、木材、块茎、根茎、球茎、茎杆和纤维等。对这些植物遗存的观察，一般用肉眼、放大镜或低倍显微镜即可进行。需要指出的是种子或果实的种类约占大遗存种类总数的95%，其他器官如根茎（姜、藕）、块茎（芋）、鳞茎（葱、蒜）、纤维（麻、棉）、叶和茎杆等约占5%。种子、果实成为植物遗存中的主要研究对象，原因有很多。所以我们对植物大遗存的研究主要是对植物种子、果实以及木材遗存的研究。植物的种子、果实以及木材遗存只有在一定的保存条件下才能在考古遗址中保存下来，根据其保存条件的不同可以分为一下四类：炭化类、干燥类、浸水类和印痕类（刘长江等，2008）。后三类植物遗存之所以能够长期保存依赖于特殊的地理环境或偶然产生的保存条件（尤其是印痕类，只有植物混入灶的泥土、制陶的陶土或建筑泥土中并经过火烧才会留下印痕，但植物本身已被火烧掉是没有实物情况下的植物遗存的证据）所以考古遗址中出土的植物遗存一般为炭化类植物遗存。因此，在这里我们将重点介绍炭化类植物遗存的获取方法，其他三类稍作简单介绍。3
3 一、概论 植物考古就是借助一些植物学的方法探讨古代人类生活方式，解释古代人类文化的发展与过程 的一门学科。植物考古的特殊之处就在于它独特的研究对象上，即考古发现的与古代人类直接或间 接相关的代植物遗存。所谓与人类活动直接相关的是指那些根据人类的不同需要被人类利用的植物 遗存，如植物采集和栽培活动、炊煮活动、建筑活动留下的植物遗存，其中食物遗存可作为探讨古 代农业起源与发展的直接证据，而燃料、建筑材料和工具等则是人类利用植物的证据；而与人类活 动间接相关的是指那些影响到人类社会形态的自然植被遗存，其主要记录人类生存的生态环境、气 候背景等（刘长江等，2008）。植物是有机质，因此不是所有的植物或植物器官在任何条件下都可以 长时期的在考古遗址中得以保存。因此，目前的植物考古研究的古代植物遗存主要有植物大遗存 （macroremains，包括植物种子、果核、果壳和炭屑等）和植物微体遗存（microremains，包括植硅 体、孢粉和淀粉粒）两大类。要对这些植物遗存进行研究，首要的任务是从考古遗址中获取到它们。 下面我们将对植物大遗存的获取方法进行介绍。 植物大遗存包括种子、果实、木材、块茎、根茎、球茎、茎杆和纤维等。对这些植物遗存的观 察，一般用肉眼、放大镜或低倍显微镜即可进行。需要指出的是种子或果实的种类约占大遗存种类 总数的 95℅，其他器官如根茎（姜、藕）、块茎（芋）、鳞茎（葱、蒜）、纤维（麻、棉）、叶和茎杆 等约占 5℅。种子、果实成为植物遗存中的主要研究对象，原因有很多 。所以我们对植物大遗存的 研究主要是对植物种子、果实以及木材遗存的研究。 植物的种子、果实以及木材遗存只有在一定的保存条件下才能在考古遗址中保存下来，根据其 保存条件的不同可以分为一下四类：炭化类、干燥类、浸水类和印痕类（刘长江等，2008）。后三类 植物遗存之所以能够长期保存依赖于特殊的地理环境或偶然产生的保存条件（尤其是印痕类，只有 植物混入灶的泥土、制陶的陶土或建筑泥土中并经过火烧才会留下印痕，但植物本身已被火烧掉， 是没有实物情况下的植物遗存的证据）所以考古遗址中出土的植物遗存一般为炭化类植物遗存。因 此，在这里我们将重点介绍炭化类植物遗存的获取方法，其他三类稍作简单介绍
二、炭化类植物遗存的获取从考古遗址中获取炭化植物遗存有两种基本方式：一是采集肉眼可见的植物遗存：二是采集土襄样品，然后通过浮选法获得。（一）采集肉眼可见的炭化植物遗存在考古发掘或调查的过程中，我们经常会遇到肉眼可见的炭化植物遗存。对这些植物遗存，我们首先要弄清它们的出土背景，记录其具体位置和与之相关的发现，然后对植物遗存的位置及其保存状况进行详细记录、绘图和照相，然后用镊子等工具小心采集。采集后要小心保存，一般用锡箔纸包装后再装入金属或者塑料的盒子里，并保证在运输途中不遭到破坏。样品被运回实验室后，要尽快检查一下包装和保存状况，采取必要的补救措施保证样品的完好。（二）在考古发掘过程中来集土样，通过浮选法获得植物存一般的考古遗址中或多或少都应该埋藏有炭化植物遗骸。但是，与考古遗址出土的其它遗物相比，植物遗的体积一般较小，如大多数植物种籽的尺寸都是以毫米计算，因此埋藏在土壤中的炭化植物遗很难用肉眼发现，另外，炭化植物遗骸的物理性质十分脆弱，尤其是在潮湿的情况下，轻微的碰撞或挤压就有可能造成炭化植物遗的破碎，因此在发掘过程中即便发现了炭化植物遗骸使用常规的发掘工具也很难将其从土壤中完整地剔取出来。浮选法的应用有效地解决了如何通过考古发掘获取炭化植物遗存这一考古学难题。浮选法的原理实际很简单，炭化植物遗骸比一般的土壤颗粒轻，比重略小于水，因此将主壤放入水中便可使植物遗存脱离土壤浮出水面进而提取之，当然，在具体实施中还需要一定的设备和操作规程（图一）。需要指出的是，现在有些考古工作者所采用的方法是将士样直接放入筛子内，然后再将筛子放入水中把土滤净，从而提取植物遗存，这种方法不是浮选法，应该被称作水筛法。水筛法与浮选法不仅在操作规程上不同，在原理上和提取结果上也不同。浮选法的关键在于“浮”，其原理是基于炭化物质、土壤颗粒以及水这三者之间在比重上的差异。而水筛法的关键是在“筛”，其原理是基于土壤颗粒与植物遗骸在体积上的区别。使用水筛法有很多不利因素，首先是在选择筛网孔径上受到很大的限制，筛网的孔径不能太大，否则细小的植物遗骸也会随水流失，但孔径也不能过小，否则很难将土漂洗净。再则，为了将土漂洗净，在操作过程中必需要在水中用力摆动筛子或靠强力水压从上而下冲刷，这样很容易损伤脆弱的炭化植物遗。还有，由于水筛法是靠体积的大小分离植物遗与土壤颗粒，那些大于筛网孔径的土壤颗粒必然混杂在提取结果中，给后期实验室的分类工作带来很大的困难。所以，在条件允许的情况下还是应该采用浮选法来获取植物遗存。这个过程分为两步，首先是在植物遗址中采集土样，然后通过浮选法获取炭化植物遗存。1.田野采样由手炭化植物遗存的个体一般比较小，大多数植物的种子及其它器官根本无法用肉眼辨识，所以要全面获取遗址中各类植物遗存必须采集土壤样品进行更细致的提取。一般来讲，土壤样品的采集方法主要有四种，分别为全面采样法（刘长江等，2008）、剖面采样法、针对性采样法（图一）和网格式采样法（赵志军，2004）。4
4 二、炭化类植物遗存的获取 从考古遗址中获取炭化植物遗存有两种基本方式：一是采集肉眼可见的植物遗存；二是采集土 壤样品，然后通过浮选法获得。 （一）采集肉眼可见的炭化植物遗存 在考古发掘或调查的过程中，我们经常会遇到肉眼可见的炭化植物遗存。对这些植物遗存，我 们首先要弄清它们的出土背景，记录其具体位置和与之相关的发现，然后对植物遗存的位置及其保 存状况进行详细记录、绘图和照相，然后用镊子等工具小心采集。采集后要小心保存，一般用锡箔 纸包装后再装入金属或者塑料的盒子里，并保证在运输途中不遭到破坏。样品被运回实验室后，要 尽快检查一下包装和保存状况，采取必要的补救措施保证样品的完好。 （二）在考古发掘过程中采集土样，通过浮选法获得植物遗存 一般的考古遗址中或多或少都应该埋藏有炭化植物遗骸。但是，与考古遗址出土的其它遗物相 比，植物遗骸的体积一般较小，如大多数植物种籽的尺寸都是以毫米计算，因此埋藏在土壤中的炭 化植物遗骸很难用肉眼发现，另外，炭化植物遗骸的物理性质十分脆弱，尤其是在潮湿的情况下， 轻微的碰撞或挤压就有可能造成炭化植物遗骸的破碎，因此在发掘过程中即便发现了炭化植物遗骸， 使用常规的发掘工具也很难将其从土壤中完整地剔取出来。 浮选法的应用有效地解决了如何通过考古发掘获取炭化植物遗存这一考古学难题。浮选法的原 理实际很简单，炭化植物遗骸比一般的土壤颗粒轻，比重略小于水，因此将土壤放入水中便可使植 物遗存脱离土壤浮出水面进而提取之，当然，在具体实施中还需要一定的设备和操作规程（图一）。 需要指出的是，现在有些考古工作者所采用的方法是将土样直接放入筛子内，然后再将筛子放入水 中把土滤净，从而提取植物遗存，这种方法不是浮选法，应该被称作水筛法。水筛法与浮选法不仅 在操作规程上不同，在原理上和提取结果上也不同。浮选法的关键在于“浮”，其原理是基于炭化物 质、土壤颗粒以及水这三者之间在比重上的差异。而水筛法的关键是在“筛”，其原理是基于土壤颗 粒与植物遗骸在体积上的区别。使用水筛法有很多不利因素，首先是在选择筛网孔径上受到很大的 限制，筛网的孔径不能太大，否则细小的植物遗骸也会随水流失，但孔径也不能过小，否则很难将 土漂洗净。再则，为了将土漂洗净，在操作过程中必需要在水中用力摆动筛子或靠强力水压从上而 下冲刷，这样很容易损伤脆弱的炭化植物遗骸。还有，由于水筛法是靠体积的大小分离植物遗骸与 土壤颗粒，那些大于筛网孔径的土壤颗粒必然混杂在提取结果中，给后期实验室的分类工作带来很 大的困难。所以，在条件允许的情况下还是应该采用浮选法来获取植物遗存。 这个过程分为两步，首先是在植物遗址中采集土样，然后通过浮选法获取炭化植物遗存。 1. 田野采样 由于炭化植物遗存的个体一般比较小，大多数植物的种子及其它器官根本无法用肉眼辨识，所 以要全面获取遗址中各类植物遗存必须采集土壤样品进行更细致的提取。一般来讲，土壤样品的采 集方法主要有四种，分别为全面采样法（刘长江等，2008）、剖面采样法、针对性采样法（图一）和 网格式采样法（赵志军，2004）
图一日照六甲庄遗址灰坑浮选采样现场（1）全面采样法全面采样法是指在遗址所有的编号单位中采集土样，个别特殊的单位如房内地面、炉灶等则要全部取样。对于一些重要的遗址，如从遗址类型来讲数量少或性质特殊的遗址，需要用全面采样法。全面采样法能全面清晰地反映遗址内植物遗存的基本情况，使分析统计结果更具系统性和科学性。（2）剖面采样法部面采样法是指从揭露的或自然裸露的遗址剖面上采取土样。主要适用于对某个遗址的小规模试掘或一个区域内的考古遗址群的调查。在小规模试掘中采用部面采样法的自的是为了初步地了解该遗址各文化层植物遗存的保存和埋藏情况，以便为今后正式发掘时有目的地获取植物遗存打下基础。在区域调查中采用部面采样法的目的是为了系统地了解该区域内各遗址植物遗存的基本情况以便为综合分析聚落分布与自然生态环境的相互关系以及区域内人类经济形态的发展规律提供参考资料。为了使浮选结果具有可比性，在区域调查中采用部面采样法时，需注意各遗址出土的样品埋藏背景要尽量一致。例如，如果选择灰坑，各遗址的样品都应采自灰坑，如此类推，（3）针对性采样法针对性采样法是指有针对地从遗址中选择不同的埋藏背景进行采样，如灰坑、灰沟、房址、灶坑、窖穴、墓葬、器物内存土或破碎器物下积土等。针对性采样法一般适于发掘经费和时间都比较适中的常规考古发掘，也是目前最常用的一种采样方法。需要强调的是，在选择和确定采样点时不应该主观地推测哪些理藏背景可能或不可能出士炭化植物遗。例如，既然炭化植物遗骸在理藏5
5 图一 日照六甲庄遗址灰坑浮选采样现场 （1）全面采样法 全面采样法是指在遗址所有的编号单位中采集土样，个别特殊的单位如房内地面、炉灶等则要 全部取样。对于一些重要的遗址，如从遗址类型来讲数量少或性质特殊的遗址，需要用全面采样法。 全面采样法能全面清晰地反映遗址内植物遗存的基本情况，使分析统计结果更具系统性和科学性。 （2）剖面采样法 剖面采样法是指从揭露的或自然裸露的遗址剖面上采取土样。主要适用于对某个遗址的小规模 试掘或一个区域内的考古遗址群的调查。在小规模试掘中采用剖面采样法的目的是为了初步地了解 该遗址各文化层植物遗存的保存和埋藏情况，以便为今后正式发掘时有目的地获取植物遗存打下基 础。在区域调查中采用剖面采样法的目的是为了系统地了解该区域内各遗址植物遗存的基本情况， 以便为综合分析聚落分布与自然生态环境的相互关系以及区域内人类经济形态的发展规律提供参考 资料。为了使浮选结果具有可比性，在区域调查中采用剖面采样法时，需注意各遗址出土的样品埋 藏背景要尽量一致。例如，如果选择灰坑，各遗址的样品都应采自灰坑，如此类推。 （3）针对性采样法 针对性采样法是指有针对地从遗址中选择不同的埋藏背景进行采样，如灰坑、灰沟、房址、灶 坑、窖穴、墓葬、器物内存土或破碎器物下积土等。针对性采样法一般适于发掘经费和时间都比较 适中的常规考古发掘，也是目前最常用的一种采样方法。需要强调的是，在选择和确定采样点时， 不应该主观地推测哪些埋藏背景可能或不可能出土炭化植物遗骸。例如，既然炭化植物遗骸在埋藏