过去4000年来，中国新定盆地饮食结构变化及外来作物引入的同位素证据

《Journal of Archaeological Science: Reports》：Isotopic evidence for the dietary shift and adoption of exotic crops in Xinding Basin, China over the past 4000 years

通过稳定同位素检测山西忻定盆地尚学苑墓地（汉至明清）人类骨骼，揭示外来作物对饮食与农业经济的影响。汉代以C4作物为主，隋唐至宋元引入C3作物，明清美洲作物（玉米、甘薯、马铃薯）推动饮食多样化，形成多源农业体系，印证两次全球化对区域发展的长期作用。

　　

侯亮亮|李慧慧|杨柳红|卢宁

中国太原山西大学考古学与博物馆学学院

摘要

为了揭示外来作物对一个地理上和文化上相对隔绝的内陆地区——晋北地区古代饮食习惯和生计经济的长期影响，本研究对位于中国忻州市Xinding盆地的尚学苑（Shangxueyuan）墓地中从汉代到明清时期的古人骨骼遗骸进行了稳定同位素分析。同位素分析结果显示，汉代人群（–10.1‰至–8.5‰，–9.4 ± 0.5‰；9‰–10.6‰，9.9 ± 0.6‰；n = 7）主要摄入以C₄为基础的食物。相比之下，隋唐时期的人群（–20.5‰至–9.5‰，–12.2 ± 2.2‰；7.8‰–11.6‰，10 ± 0.8‰；n = 22）则明显摄入了以C₃为基础的食物，这一趋势在宋元时期仍然持续（–15.7‰至–8.3‰，–12.9 ± 1.8‰；8.6‰–13.4‰，10.3 ± 1.3‰；n = 12）。明清时期（–17.1‰至–8.3‰，–13 ± 2‰；7.2‰–12‰，9.7 ± 1‰；n = 125）的数据表明饮食结构更加复杂，食物来源更加多样化。这很可能反映了小麦、玉米、甘薯和马铃薯等外来作物的影响。结合来自辛章遗址（约4000年前）以及山西及周边地区的已发表同位素数据，可以重建Xinding盆地的农业发展轨迹。大约在4000年前至汉代期间，以小米为基础的农业得到了持续发展；从隋唐时期到宋元时期，以小米和小麦为基础的农业体系逐渐成熟；到了明清时期，玉米、甘薯和马铃薯等美洲作物被纳入现有的农业体系中，从而形成了多样化且复杂的生计经济。这些变化反映了两次重大食物全球化浪潮的影响：史前的跨欧亚交流和“哥伦布交换”，它们带来了关键的生产资源，提高了各地区的物质产出。通过积极适应和整合这些新的生产要素，Xinding盆地的古代社区不仅改变了他们的农业体系，还可能加速了社会复杂性的发展，最终成为这些全球化进程的受益者。

引言

大约4000年前的跨欧亚食物全球化不仅促进了小麦和牲畜从近东肥沃新月地带向中国的传播（Jones等人，2011年），还推动了起源于华北平原山麓地区的小米农业向欧亚草原及其腹地的扩展（Wang等人，2017年）。这一过程构成了旧世界范围内首次大规模的食物生产资源交流，显著提高了多个地区的生产力和物质产出，同时加速了史前时期的社会复杂性和文明发展。

1492年，哥伦布抵达美洲，引发了第二次食物全球化浪潮，历史上称为“哥伦布交换”（Grennes，2012年）。这次交流将玉米、甘薯、马铃薯和辣椒等美洲作物引入旧世界，极大地丰富了食物资源，提高了农业生产率（Mazumdar，1999年）。由此带来的物质改进提高了生产效率和人口增长，进一步加速了社会变革。

研究特定地区的长期生计和饮食变化，特别是那些受到两次食物全球化浪潮影响的地区，有助于深入了解外来作物如何塑造当地人口、社会和文化。小米农业在黄河流域兴起，水稻农业在长江流域发展，两者大约在10000年前独立出现（Lv等人，2009年；Yang等人，2012年；Zuo等人，2017年；Zhang等人，2024年）。这些体系分别成为中国北方和南方的主要生计方式，并不断得到强化，演变成高产的生产体系，成为过去人口的主要食物来源（Hou等人，2019年；Yang等人，2022年；Hou等人，2023年；Ma等人，2025年；Yang等人，2025年）。

小麦大约在5200年前传入新疆（Zhou等人，2020年），其影响在大约4000年前至3000年前开始对中国北方以小米为基础的农业产生影响（Zhao，2015年）。然而，直到东周至汉代，小麦才显著改变了当地的饮食和生计模式，形成了以小米和小麦为基础的农业体系（Hou等人，2024年）。这一体系不断得到巩固，最终成为该地区的主导农业模式（Hou等人，2025年）。到了15世纪末，“哥伦布交换”的加剧开始影响这一已建立的体系，玉米、甘薯和马铃薯等美洲作物逐渐成为重要的食物来源，使中国北方的农业景观发生了彻底变化（Li等人，2022年；Li等人，2022年）。

位于晋北滹沱河上游的Xinding盆地为研究外来作物对古代生计经济的长期影响提供了典型案例。该盆地海拔800–900米，周围环绕着海拔超过2000米的山脉和丘陵，相对封闭的自然和气候环境促进了稳定区域文化的形成（Hou等人，2019年）。新石器时代期间，这里出现了独特的区域考古文化，并在后续历史时期演变为稳定的社会结构和文化体系（山西省考古研究所等，2012年）。值得注意的是，该地区在现代时期几乎没有受到战争或其他不稳定因素的干扰。

尽管地处战略要地并经历了第二次中日战争等战争时期的动荡，Xinding盆地的社会和经济在某些时期仍表现出相对稳定。随着阎锡山在民国时期掌权后实施“自我保护与自我巩固”策略，包括“六政三事”（水利基础设施系统化、蚕桑产业标准化推广、植树造林制度化、禁止吸食鸦片、废除男性辫子、禁止女性缠足）和“三事”（棉花区域化种植、经济与生态森林综合管理）（山西省地理志办公室，2011年），该地区实现了区域稳定和逐步经济发展，使山西获得了“模范省份”的称号（Li和Wang，2016年）。作为阎锡山的故乡，定襄县的和店村得到了特别支持，实现了显著发展。包括Xinding盆地在内的晋北地区逐渐恢复了活力。

为了阐明外来作物对Xinding盆地饮食和生计经济的长期影响，本研究对来自忻州市尚学苑墓地的汉代至明清时期的人类骨骼遗骸进行了稳定同位素分析。这些数据与来自辛章遗址（约4000年前）以及山西及周边地区的已发表结果进行了跨时期比较。

部分内容摘录

考古背景和样本选择

尚学苑墓地位于山西省忻州市，地处九阳岗高地，这是一个北部海拔较高、向南倾斜的高原。北邻光明西路，南接三水厂南路，西靠三水厂地区，东邻正在建设中的长城博物馆，该遗址占据有利位置，可以俯瞰北部的Xinding盆地，并毗邻沐马河谷。

鉴定和骨骼污染

所有样本的胶原蛋白含量在1.2%至22.6%之间，平均值为6.4 ± 4%（n = 166）。这些值明显低于现代骨骼胶原蛋白的典型含量（约20%），表明存在一定程度的成岩降解（Ambrose等人，1997年）。然而，胶原蛋白保存质量的可靠指标是碳含量、氮含量和原子C:N比（DeNiro，1985年；Ambrose，1990年）。在分析的166个样本中，碳含量范围

结论

通过对Xinding盆地尚学苑墓地中从汉代到宋元时期的人类骨骼遗骸进行同位素分析，并结合约4000年前的辛章遗址以及山西及周边地区的对比同位素数据，可以得出以下结论：1.

饮食特征表明，汉代人群主要依赖以C₄为基础的主食，而隋唐时期则明显采用了以C₃为基础的食物，这一趋势

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侯亮亮：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，可视化，验证，监督，软件使用，资源获取，项目管理，方法论，调查，资金筹措，正式分析，数据管理，概念化。李慧慧：软件使用，方法论，数据管理。杨柳红：软件使用，方法论，数据管理。卢宁：资源获取。