江汉平原位于长江中游湖北省的中南部,西起枝江,东迄武汉,北至钟祥,南与洞庭湖平原相连,东西跨度近300千米,面积约4.6万平方千米。在地形上,西有鄂西山地,北部大洪山,东北大别山丘陵,东南为江南丘陵,地势低洼、河网密布(图一)[1]。田野考古工作发现自大溪文化开始,江汉平原周边地区的史前文化稳步发展,至屈家岭、石家河文化时期达到巅峰阶段。

为了探讨江汉平原及其周边地带重要史前聚落的人地关系特征,本文运用无人机拍摄22个聚落遗址生成的1米分辨率数字表面模型、研究区域约30米分辨率的SRTM1数字高程模型等数据进行分析,力图揭示和解释重要史前聚落的形成过程。根据22个重要史前聚落的分布特征,将江汉平原中聚落分布区域分为华容隆起地带、荆山南麓、大洪山南麓、大别山西南等四个面积为75千米×50千米的小区域进行局部分析(图一)。

图一 江汉平原及其周边地区地势图

一、华容隆起地带

华容隆起地带位于长江以南,地势较为低平,地面坡度基本上在1°以内,大多为粘土质淤积平原。现有洈水、松滋西河、松滋东河、虎渡河、藕池河等穿行其间,有上津湖等众多大型湖泊,水资源极为丰富,但也极易受到水患威胁。区域内有无人机拍摄的走马岭(屈家岭文化早-晚期)、青河城(屈家岭晚期-石家河文化)、鸡鸣城(屈家岭文化-石家河文化早期)[2]三个有城垣聚落,均处于平坦地域中的稍高地带(图二)。

图二 华容隆起地带地势与聚落位置图

走马岭遗址与其东北的屯子山遗址外围都有独立的城垣和壕沟,数字表面模型显示走马岭遗址与屯子山遗址拥有各自的城垣与壕沟,走马岭的城垣与壕沟显得比较规则,而屯子山应该是依附走马岭建设起来的,是走马岭向东北方向拓展之后的结果。此外屯子山东部与北部壕沟似乎没有与走马岭的壕沟闭合,而是向外拓展了一些距离,西部和北部从走马岭壕沟外拓展了大约150米,东部和南部向外拓展较少。青河城遗址平面略呈椭圆形,东西向,西北角呈现明显的拐角,东垣向外凸出。地表可见城垣遗迹,形状基本完整。遗址外东南部地势稍高,西北部偏低。规模很小,城垣内外高差很小,外围似乎存在壕沟迹象,周边地区地势都非常平坦。鸡鸣城遗址形状近似圆角梯形,略呈东北-西南走向,北部略呈圆弧形,东南角和西南角有明显的转折。遗址内中部较高,呈圆角梯形,从数字表面模型上看其外围似乎有一圈环壕,北部两个现代水塘应该是史前环壕的一部分。外部环壕基本上保存完整,现代居民沿地势稍高的城垣修建房屋(图三)。

图三 走马岭、青河城、鸡鸣城遗址数字表面模型(1km×1km)

二、荆山南麓

荆山南麓位于长江和汉江之间北部稍高地域,有沮漳河、拾回桥河自北向南穿行其间,为淤土质淤积平原与红土阶地和岗地的过渡地带。该区域内拍摄有阴湘城(大溪文化中期壕沟,城垣为屈家岭文化早期-石家河文化)[3]、马家垸(屈家岭文化-石家河文化早期)[4]、城河(不晚于屈家岭文化文化晚期)[5]三个有城垣聚落和叶家湾(油子岭文化、屈家岭文化)[6]、光华(屈家岭文化)[7]、荆家城(大溪文化、屈家岭文化)[8]、黄家古城(年代不详)[9]四个环壕聚落(图四)。

图四 荆山南麓地势与聚落位置图

阴湘城地处沮漳河的冲积平原之上,汛期受到长江与沮漳河洪水的威胁很大。阴湘城残存的城垣结构比较完整,平面略呈圆角方形,南半部保存完好,北部被湖水侵占,外部壕沟宽度约50~80米。遗址中部偏西位置有宽约150米的南北向低洼地带。马家垸遗址大致呈圆角方形,外部有护城河,护城河除南、北局部损毁外,其余基本保存完好。黄家古城遗址位于两条小河的交汇处,目前开展的地面工作很少,初步调查认为是一处新石器时代的环壕聚落,数字表面模型显示具有较为完整的城垣结构(图五)。

图五 荆山南麓聚落的数字表面模型(1km×1km)

荆家城遗址北部和南部均被水流切割,原来应该与西部岗地相连,被人为切开后成为孤立的台地。遗址高出周围河谷5米左右,可以有效预防河谷内出现的洪水威胁。叶家湾遗址位于拾回桥河东岸的高台之上,高程比拾回桥河河谷高10米左右。地面调查发现外围存在较为完整的环壕,数字表面模型中环壕迹象并不明显,大致可以判断出圆形环壕。光华遗址位于内荆河的一个废弃河曲旁,人工整治后大致呈圆形,遗址紧邻内荆河,聚落生存会面临严峻的洪涝灾害问题,近期田野考古工作发现拥有完整的城垣类结构(图五)。

城河遗址平面呈不规则椭圆形,残存有部分城垣和环壕。城河遗址的数字表面模型显示其东北部位于一个自北向南偏东方向延申的长岗之上,自然水流侵蚀、切割出很多小的沟槽(图六中蓝色箭头指示的方向)。城河遗址位于两条小河汇合处形成的三角地带,其环壕应该有两重(图六中红色箭头指示的方向),显得比较规则,应该是在自然冲沟的基础上精心加工而成。早期可能只有内环,面积很小,但是人口增加后需求增大,需要建设外环以增加聚落的使用面积。外部环壕的东部已经被淤塞而不甚明显,但整体走向仍然清晰。

图六 城河遗址数字表面模型

外部环壕的北部向外突出,田野考古工作发现城垣东南、西北及北部中段均设有水门遗迹[10]。根据遗址的高低起伏情况,认为西北及北部中段的水门应为进水口,东南部的水门是出水口。遗址外西南干流河段的高程低于东北支流河段的高程,遗址北部水门的水源可能来自其东北部的支流,但也有可能当时外壕北部存在较大的水塘用于储水。

如果将城河遗址内沿东南—西北方向线进行分割,那么可以看出其东北部分地势较高,西南部分地势很低,西南部分应该是城河干流摆动形成的早期河谷。遗址的建设直接拦截了主河道,在河谷中建立起一道弧形的人工设施,并开凿了西南侧的河道用于排水、泄洪。

城河遗址拦截了东、西两侧河道,合理控制水源,使遗址内、外的低洼地带成为可以种植农作物的良田,是江汉平原史前治水文明的杰出代表。

三、大洪山南麓

大洪山南麓被汉北河、涢水(府河)等环绕,中部有溾水、富水河等自北向南注入汉北河。是低山丘陵地带向平原湖沼地区的过渡地带,属于江汉平原的北部边缘,各聚落所在地域的水文情况差异很大,高程起伏情况也各不相同,地势自西北向东南倾斜,高程逐渐降低至30米以下的滨湖洼地地貌。大洪山南麓与江汉平原北缘交汇地带是中华文明的重要发祥地之一,诞生了灿烂的屈家岭文化和石家河文化,是江汉平原史前文明发展的重要区域。

本区域拍摄的史前聚落有龙嘴(油子岭文化)[11]、屈家岭(油子岭-石家河文化早期)[12]、谭家岭(不晚于屈家岭文化早期)[13]、石家河(屈家岭-石家河文化)[14]、笑城(屈家岭文化晚期)[15]、门板湾(屈家岭文化晚期)[16]、陶家湖(屈家岭晚期-石家河文化早中期)[17]等重要史前聚落(图七)。

图七 大洪山南麓地势与聚落位置图

龙嘴遗址平面呈不规则圆形,北面有人工开挖的壕沟,田野考古发现的城垣依地势而建,最高处达2米,低处有1米左右,数字表面模型上无法辨认城垣结构。笑城遗址拥有大致呈圆角长方形的城垣,西南角被毁坏,城垣外侧地表没有护城壕痕迹,北部有明显的人工沟槽与岗地相隔。笑城坐落在皂市河(溾水)河谷与其支流姚家河的分水岭上,姚家河的水源不大,可以加以利用。门板湾遗址位于一段西北高、东南低的岗地前端,东部是富水河河谷,西侧因修建城垣、壕沟与原岗地断开。东墙被新县河所毁,其他三面均残留有城垣遗迹。该区域三个遗址的高程都在30米左右,雨季中易受洪水威胁(图八)。

图八 大洪山南麓聚落的数字表面模型(上部3遗址1km×1km)

陶家湖遗址地处泗龙河河谷中与陶家河的汇合处,阻断了两条河流,河谷两侧地势稍高。数字表面模型显示陶家湖遗址外壕内侧有类似城垣结构,城垣结构的北部残存高度较高,南部较低。遗址内中部偏南为陶西湾村,其北部和西部应该有较小的类似环壕与城垣结构,可能是陶家湖遗址的早期形态,东部为陶家河与泗龙河及其汇合处,应该是早期聚落的东部边界。陶家湖遗址发展扩大之后,将部分陶家河、泗龙河的河道囊括其中,陶家湖人沿聚落的四周开挖壕沟,并在南部与河流汇合,壕沟内侧修筑类似城垣的结构。陶家湖遗址东北的坡地上有一条沟渠应该是泄洪的水道,可能还兼具灌溉功能,使渠道西侧的低处农田旱涝保收。史前陶家湖人运用了先进的设计理念,充分平衡陶家河、泗龙河的水位,修筑环壕与泄洪渠道,准确控制各沟渠的流量,确保农业种植旱涝保收,是江汉平原史前治水文明的又一典范之作(图八)。

石家河聚落群以石家河遗址为核心,由40多个聚落组成,位于自北向南的大型岗地之上,流水侵蚀形成很多孤立的台地。附近东河与西河拥有巨大的水量,雨季中石家河聚落群南侧地势较低的地域很容易被洪水淹没,石板冲、昌门冲往北地势较高的区域虽然能够很好地躲避洪水的威胁,但是史前时期也无法调集东河与西河的水资源用于聚落群周边农田的灌溉,遇到伏旱、秋旱等年景时水稻收成就很难有保障。所以本文认为谭家岭西北部与三房湾南侧的水塘、朱家泊等应该是石家河人修建的水库,旱季里可以从朱家泊等引水到三房湾北部与谭家岭西南部等的谷地之中,满足水稻灌溉等的用水需求。邓家湾与黄家山、杨家山之间沟谷等地,其上端都有一个汇集水源的水塘,干旱时可以灌溉各自水塘以下谷地中的农田。石家河遗址群的模式基本上都是人们在较高的台地上居住,开垦谷地来种植水稻,于谷地顶端附近修建水塘用于灌溉(图八)。

屈家岭遗址核心区被青木垱河和青木河环绕,位于地势较高的台地之上。遗址核心区周围是两条小河的冲积平原,其间散落的殷家岭、钟家岭、冢子坝、九亩堰、大禾场、土地山和杨湾等遗址组成屈家岭文化的大型聚落群,很多孤丘上都有史前人类活动留下的遗迹。史前人类居址在地势较高的孤丘、岗地之上,山间谷地可以种植水稻等农作物,周边地域整体地势开阔,高程43~48米,不易形成大的洪水灾害,是屈家岭文化的诞生和繁荣的理想场所(图八)。

四、大别山西南

大别山西南区域位于江汉平原的东北部,大洪山东缘,自北向南流经该区域的河流主要有涢水和澴水,东部大别山中有滠水。这一区域在大溪文化时期基本上没有聚落,屈家岭和石家河文化时期有比较多的聚落分布于低矮的丘陵地带。北部海拔较高,南部河谷中的高程降至20米左右,地貌类型依次为低山山地、丘陵,向南进入低地平原(图九)。无人机拍摄了有城垣聚落王古溜(屈家岭晚期-石家河文化早期)[18]、叶家庙(屈家岭晚期-石家河文化早期)[19]、张西湾(石家河文化早期-中期)[20],环壕聚落杨家嘴(新石器时代)[21]、余家岗(屈家岭文化)[22]、晒书台(新石器时代、商)[23]等。

图九 大别山西南地势与聚落位置图

王古溜遗址位于丘陵地带的三个小型岗地前端,自然水流侵蚀的方向都是自北向南或东南。遗址北部的岗地被人工堤坝设施阻隔,在较高的位置形成储水的池塘。改造之后人们在高处居住,低处耕种,雨季可防范特大暴雨引发的山洪威胁,旱季能引水灌溉周边低地的农田。叶家庙遗址及其相邻的杨家嘴遗址周边地势较为平坦,靠近澴水的废弃河道,显示这一地域水患威胁很大。张西湾遗址位于东西向台地之上,西部地势较高,东部和南部地势低平,现为大片水稻田。现存有北部和东部城垣,北部壕沟也保存较好。东部壕沟在地表不见痕迹,经勘探可以确认,遗址平面大致呈圆形。南部未发现城垣痕迹,西部则完全被水塘破坏(图一〇)。

图一〇 大别山西南聚落的数字表面模型(1km×1km)

余家岗遗址位于椭圆形的台地上,自东北至西南三面被涢水的支流环绕,西南部似乎有水流切割的低洼地带,东部至南部被村镇侵占,保存情况不佳。晒书台遗址中部有方圆形土台,高出四周平地4米,四周有古河道或壕沟环绕(图一〇)。

五、分析与探讨

从叶家庙、三房湾、屈家岭等遗址发掘区浮选的植物遗存中,水稻都占有绝对多数,测年结果反映了屈家岭遗址稻作农业的出现,可追溯到距今约5800年。江汉平原居民选择了以稻为主粟为辅的农业种植体系,是江汉平原汉水以东地区新石器时代晚期阶段的整体农业经济面貌[24]。

江汉平原雨量充沛,土壤肥沃,气候适宜,自古以来就适合种植水稻等农作物。然而,位于东部季风区的江汉平原,受季风变化的影响特别明显,每年的时令、降水等并非一成不变,而是往往有很大的差异。加之江汉平原特殊的地貌类型,致使梅雨季节经常会出现洪涝灾害。夏秋季节水稻生长需要大量水源的时候,往往又会出现高温少雨的伏旱、秋旱天气。

在生产力水平比较低下的史前时期,人们为了定居生存,首先必须选择、控制、管理好水源,才能够种植好农作物,史前文明才能够不断发展、壮大。为此,每个聚落都应该是史前人们悉心选择、权衡之后认为的理想场所,每个聚落也会为了适应周边环境而采取各自的应对方式。

长江以南的走马岭、青河城、鸡鸣城遗址,处于水患频发的平坦地域,城垣的首要功能应该是防洪。而且走马岭和鸡鸣城内部高低差异较大,应该是既有居住区,又有种植区。大洪山南麓的龙嘴、笑城、门板湾等聚落,周边高程不足30米,为了生存,修筑防洪设施应该是必须的选项。此外,阴湘城靠近沮漳河、门板湾靠近富水河、张西湾靠近滠水、叶家湾位于澴水岸边,其中阴湘城、张西湾所在地的高程稍高,但是雨季较大河流出现的洪峰也是具有很大的破坏力,迫使这些河流附近的聚落修建防洪设施。

城河、陶家湖、马家垸等聚落的海拔虽然比较高,但是都处于河谷之中,特别是城河遗址与陶家湖遗址拦截了流域面积不大的河流,彻底改造了周边环境,合理调控水利资源,为居民生存和农业种植创造了最佳的条件,应为史前治水文明的两个样板工程。石家河、王古溜等聚落应该是根据具体情况,灵活机动地修建水利设施,提升聚落自身的适应能力。

至于环壕聚落的情况,叶家湾位于较高的大型台地之上,高于拾回桥河河谷10米左右,绝对不会受到水患威胁。屈家岭、荆家城、余家岗等聚落的海拔较高,且均位于相对位置较高的台地上,小环境本身就具有很好的防洪功能,所以就不必修筑垸、堰等设施。晒书台、黄家古城所处的地势较高,所在流域面积不大,周边有自然河曲环绕(有可能在自然河曲的基础上进行了加工),所以洪涝威胁不大。

比较特殊的是光华和杨家嘴两个聚落,均处于较大河流的岸边,没有发现修筑合适的设施应对洪涝灾害。杨家嘴应该是叶家庙的附属聚落,可能具有使用功能上的区分,洪涝灾害发生的时候居民可以去叶家庙躲避。近期的田野考古工作发现光华遗址拥有完整的城垣结构。

通过对各聚落数字表面模型的分析比较,发现走马岭、马家垸、鸡鸣城、城河、陶家湖等聚落似乎具有双重环壕结构。这种结构可能具有年代早晚的差异,反映聚落不断发展扩大的变化过程,但也有可能是为聚落内部的不同功能分区而造成的结果。聚落内部的低洼地带应该是用于种植、养殖等,人们居住在较高的地带。

屈家岭聚落群所处的地理环境应该是江汉平原的最佳地域,拥有完整而封闭的山前冲积平原,整体流域面积不足60平方千米,水源充沛,有适合居住的侵蚀残留台地,能够很好地避免水患的侵扰,河谷冲积平原用于耕种农作物。通过修建拦水堤坝合理调配水源之后,基本上可以做到旱涝保收,成为一处极为理想的史前文明发祥地。

石家河聚落群地处岗地与湿地、湖沼交汇地带,从早期的龙嘴、谭家岭发展到超大规模的聚落群,史前居民改造环境、治理水源的理念、方式都在不断变革,在十余平方千米的山前岗地上创造出灿烂的石家河文化。

总之,江汉平原上史前聚落众多,各聚落所处的自然环境不尽相同,古人对所处环境中地势与水资源的认识和理解也有差异,导致人们利用与治理周边环境的模式也是见仁见智,各有千秋,体现了江汉平原史前居民非凡的智慧、先进的理念与强大的创造力,能够充分利用有限的自然、地理资源,组织、协调人力加以改造,达到人与自然的和谐统一,创造了辉煌的史前文明。

六、结语

地处亚热带季风气候区的江汉平原,土地肥沃,降水量丰富,但特殊的地理环境导致初夏季节经常会出现特大暴雨,导致洪涝频发。夏秋季节又常常出现伏旱和秋旱,对人类生存和农业种植均构很大的威胁。为此,史前人类为了能够在江汉平原繁衍生息,基本掌握了当地气候、水源、环境等多项特征,审慎地选择合适的居住与耕种地域,对自然环境中的水资源进行合理整治、管理、调配,使定居生活成为可能。然后在居所周边进行农耕种植,饲养家畜,达到人与自然环境的和谐统一。人们有了稳定的居所与耕种地域,丰衣足食,才会出现复杂的社会分工,人类文明才有可能持续发展。

本文运用江汉平原的多种田野考古与空间信息方面的资料,结合无人机拍摄、遗址三维重建与空间模拟等技术,试图探讨江汉平原的史前人类如何认识、适应、改造自然环境,推进史前文明的诞生和发展。由于江汉平原历来都是人类繁衍生息的场所,史前人类创建的多种人工设施都已经遭到不同程度的破坏,加之大量遗址开展的田野考古工作很少,导致很多遗迹目前无法准确判断是否为史前人类所创造。所以相关研究只能根据现有田野考古工作成果,结合现代最新科技手段,尽可能地获取并运用多种信息资料进行分析研判,最后还需要通过田野考古调查、发掘、采样、测年等方式进行最终确认。

*本文研究由国家重点研发专项“天地联合田野考古调查关键技术”资助,项目编号:2020YFC1521900。

注释:

[1] 湖北省地方志编纂委员会编:《湖北省志·地理(上,下)》,武汉:湖北人民出版社,1997年。

[2] 荆州市文物考古研究所等:《湖北公安、石首三座古城勘查报告》,《古代文明》第4卷,文物出版社,2005年。

[3] 荆州博物馆:《湖北荆州市阴湘城遗址1995年发掘简报》,《考古》1998年1期。

[4] 湖北省荆门市博物馆:《荆门马家垸屈家岭文化城址调查》,《文物》1997年7期。

[5][10] 中国社会科学院考古研究所等:《湖北沙洋县城河新石器时代城址发掘简报》,《考古》2018年9期。

[6] 据湖北省文物考古研究所、荆门市博物馆发掘资料。

[7] 据荆门市博物馆调查资料。

[8] 荆门市博物馆:《荆门市荆家城新石器时代遗址调查》,《江汉考古》1987年2期。

[9] 据荆门市博物馆调查资料。

[11] 湖北省文物考古研究所、天门市博物馆:《天门龙嘴》,科学出版社,2015年。

[12] 湖北省文物考古研究所等:《湖北荆门市屈家岭遗址2015年-2017年发掘简报》,《考古》2019年第3期。

[13][14] 湖北省文物考古研究所等:《湖北天门石家河谭家岭城址2015-2016年发掘简报》,《江汉考古》2017年第5期。

[15] 湖北省文物考古研究所、天门市博物馆:《湖北天门笑城城址发掘报告》,《考古学报》2007年第4期。

[16] 王红星:《从门板湾城壕聚落看长江中游地区城壕聚落的起源与功用》,《考古》2003年第9期。

[17] 李桃元、夏丰:《湖北应城陶家湖古城址调查》,《文物》2001年第4期。

[18] 湖北省文物考古研究所:《湖北安陆王古溜城址2015年调查简报》,《湖北史前城址》,科学出版社,2015年。

[19][21] 湖北省文物考古研究所、孝感市博物馆、孝感市孝南区博物馆:《孝感叶家庙》,科学出版社,2016年。

[20] 湖北省文物考古研究所、武汉市黄陂区文物管理所:《武汉市黄陂区张西湾新石器时代遗址发掘简报》,《考古》2012年8期。

[22] 孝感地区博物馆:《湖北孝感地区古文化遗址调查》,《考古》1986年7期。

[23] 余从新:《安陆县晒书台商周遗址试掘》,《江汉考古》1980年第1期。

[24] 姚凌、陶洋等:《湖北荆门屈家岭遗址炭化植物遗存分析》,《江汉考古》2019年第6期。

(作者系中国社会科学院考古研究所研究员)