典型经济作物植钙体形态分析及在农业考古研究中的应用

Economic crops are main sources of consumption goods for mankind for thousands of years. The importance of economic crops has become the second only to food crops in daily life. However, to date, the history of cultivation, domestication and spread of economic crops is still ambiguous, largely due to the questionable identification of these crop remains in archaeological samples. Calciphytolith (calcium oxalate crystal) is microscopic calcium mineralized body that has been observed in most of higher plants. It has been estimated to occur in at least 75% of angiosperms with several possible shapes in most tissues and organs, and especially abundant, diverse, and distinctive in economic crops. The morphology of calciphytolith, similar to phytolith, can be used to identify specific taxa of plants. These features make the calciphytolith a potential microfossil in crop identification in archaeological research. In this program,we morphologically exam calciphytoliths from modern teas, mulberries, edible flavors and fiber crops; and establish diagnostic characteristics of calciphytolith from wild and domesticated economic crops, respectivily;define standard process of calciphytolith analysis for archaeological samples; finally discover remarkable evidence of domestication of typical economic crops. This research will enhance the comprehension of the history in agriculture activity and the socioeconomic development in ancient society, and the background of Chinese ancient civilizations.

经济作物在人类生活中的地位仅次于粮食作物，是重要的生活资料来源。它们何时、何地被栽培、驯化，如何传播？有许多争议。关键缺少考古遗址中经济作物遗存的准确鉴定方法。经济作物的利用部位多为茎、叶、花等"柔软"器官，难保存（多腐烂、灰化）、难鉴定，一般缺少植硅体等鉴定标志物。植钙体，即植物体内的草酸钙晶体，是高等植物生长发育过程中形成的最常见的微体矿物之一，特别是在经济作物中产量多，且易保存、形态多样，和植硅体一样具有属种鉴定能力，是极具潜力的鉴定标志物，是了解经济作物驯化历史的新途径。通过对我国现代茶、桑、食用香料，纤维作物等植钙体形态分析：建立野生-栽培不同驯化阶段植钙体鉴定方法；明确考古样品植钙体提取标准流程；发现重点考古遗址记录的植钙体种类变化；获得典型经济作物野生-栽培记录上的突破；为深化对我国农业活动历史和古代社会经济发展的认识，深化对中华文明背景的认识提供科学证据。

经济作物在人类生活中的地位仅次于粮食作物，是重要的生活资料来源。它们何时、何地被栽培、驯化，如何传播，仍有许多争议。关键是缺少考古遗址中经济作物遗存的准确鉴定方法。植钙体，即植物体内的草酸钙晶体，和植硅体一样具有属种鉴定能力，是极具潜力的鉴定标志物，是了解经济作物驯化历史的新途径。. 本项目针对目前经济作物及粮食作物起源演化等的关键问题，系统开展了1）经济作物茶叶及其亲缘野生品种植钙体形态学研究；2）黍和野黍子植硅体形态学研究；3）植硅体提纯及测年方法研究；4）史前及历史时期，我国主要的粮食作物和经济作物栽培-利用-传播历史及古代人类生业方式和生存策略的研究。 . 本项目共采集到243余份粟、黍、茶、香料等典型粮食作物、经济作物和亲缘野生现代植物样品；从15处遗址/剖面获取717个沉积样品和54份测年样品，完成了全部样品的实验室分析。本项目取得以下主要成果:. 1）建立了茶叶植钙体提取和分析流程及鉴定方法，建立了区分黍子和野黍子植硅体的鉴定标志，建立了植硅体提纯测年的标准流程，获得了方法学上的新突破，并在考古遗址农业起源研究中获得成功的应用，在国际著名刊物PNAS，SR等发表系列论文；2）在我国经济作物-粮食作物起源-传播研究方面取得新进展，通过植钙体及分子标记物分析，获得了我国最早的茶叶通过丝绸之路传播到西藏地区的证据，揭示了约一万年前水稻在长江下游开始驯化，探讨了青铜时代晚期丝绸之路沿线乱杂岗子遗址先民的农作物栽培策略，鉴定出了我国最古老的芦苇编织物，相关成果发表在VHAA, SR等国际SCI刊物。. 基本完成了预先设计的研究目标，在项目执行过程中及时追踪新发现的科学现象和问题，获得了许多重要的成果，发表论文9篇。