李家崖文化是商代晚期中国北方青铜文化的重要分支，其分布区域位于中原与欧亚草原之间的农牧交错带。龙山文化晚期（公元前4100-3900年）至商代晚期（公元前1400-1100年）正值全球气候向干冷方向转变，是陕北地区史前畜牧业的发展阶段。由于材料和相关研究的缺乏，学界对陕北早期居民生存策略的认识存在争议。本研究以李家崖文化代表性遗址清涧辛庄遗址出土的陶器残片为研究对象，采用气相色谱-质谱（GC-MS）和气相色谱-燃烧同位素质谱（GC-C-IRMS）技术进行了脂质残留物分析。结果证实了辛庄遗址先民存在加工黍粟，以及反刍动物乳脂和体脂的情况，且反刍动物存在摄入C₄植物的情况。这些发现表明当时当地存在一种农牧混合经济模式。陶器中脂质残留物的研究为理解该地区当时资源利用情况和生业模式提供了新证据。相关成果于2026年2月发表于权威期刊Archaeological and Anthropological Sciences。

1.研究背景

李家崖文化是晚商时期陕北地区的一支重要的考古学文化，其所处的地理位置处于北方农牧交错带，气候与生态环境的过渡性造就了该地区复杂的生业模式。探究该地区畜牧业与本土农业的动态演进关系，是当前学术界生业模式研究的热点。

辛庄遗址作是李家崖文化的代表性遗址，其位于陕西省清涧县无定河流域，该遗址总面积约10万平方米。主要遗存包括大型夯土建筑基址群、灰坑、墓葬及房址等。遗址内发现了规模仅次于殷墟的商代晚期建筑群，是目前已知李家崖文化中规模最大的建筑复合体，确立了辛庄遗址在该文化中的核心聚落地位。

以往对李家崖文化生业模式的研究多局限于动、植物遗存等的分析。而陶器因其多孔结构能长期保存动、植物脂质，为研究先民饮食提供了新载体。随着分子层面的残留物分析技术的发展，通过提取陶器孔隙中的脂质，可准确反演古代食物的加工与资源利用情况。本研究首次采用脂质残留物分析技术，对辛庄遗址出土的陶器进行了检测，旨在明确该遗址先民的食物资源类型，为深入探讨李家崖文化的生业模式提供全新的证据。

Fig. 1a 农牧交错带所处区域b研究区域c辛庄遗址和李家崖遗址示意图

Fig. 2 新庄遗址发掘区平面测量图

2.研究材料与方法

本研究共选取辛庄遗址“后老爷盖”出土陶片样本50件。其中出土于居住区的样品有32件，灰坑的有18件（未涉及中心建筑区）。样品涵盖六种典型器型，采样部位以口沿为主。按器型区分，样品分布如下：鬲（16件）、罐（10件）、甗（8件）、瓮（7件）、簋（5件）、盆（4件）。样品内壁磨取的粉样通过酸-甲醇提取法提取其中残留的脂质残留物。后续通过气相色谱-质谱（GC-MS）和气相色谱-燃烧同位素质谱（GC-C-IRMS）技术进行了脂质残留物分析。

Fig. 3 典型陶器样品示意图

3.研究结果

通过设置实验空白对照，并对比同一样本内外壁脂质成分与含量的差异，确认所提取脂质确源于陶器实际使用过程，有效排除了实验操作及埋藏环境的污染干扰。以5μg/g作为总脂质有效检测阈值，共有43件样本达标（有效提取率达86%），整体提取效果良好。

陶器样本提取的脂质检测成分为衍生化产物，经分析鉴定，主要包含游离脂肪酸、烷醇、烷烃、动、植物甾醇及五环三萜类等系列化合物。

在43份有效样本中，主要检出成分为饱和脂肪酸。其中，棕榈酸（C_16:0）和硬脂酸（C_18:0）存在于所有样本中且丰度最高；除2例样本外，其余样本的棕榈酸含量均高于硬脂酸。此外，肉豆蔻酸（C_14:0）和月桂酸（C_12:0）检出率极高（分别为43/43和39/43），其中8例肉豆蔻酸浓度较高。其他短链（Cn<14，如C_9:0、C_10:0）与长链（Cn>20）脂肪酸普遍存在，但整体含量偏低（仅5例长链脂肪酸浓度较高）。同时，样本中还检出少量C₁₅、C₁₇等支链脂肪酸（饱和脂肪酸异构体）。

样本中普遍检出不饱和脂肪酸（如C_16:1、C_18:1、C_18:2及C_22:1等）及其氧化降解产物。其中，α, ω-二元酸检出率极高（42/43），且以短链壬二酸（C₉）丰度最高；羰基脂肪酸则仅见于2例样本。所有样本均检出烷烃，主要呈现两种分布模式：一类以C₂₂为主（C₂₁-C₂₄含量较高），另一类以奇数碳长链（C₂₇、C₂₉、C₃₁）为主。脂肪醇（C₁₂-C₃₀）亦广泛存在，部分样本富集C₂₆、C₂₈和C₃₀醇。

在特定生物标志物方面，34例样本检出植物甾醇（豆甾醇、β-谷甾醇及菜油甾醇，各样本组合存在差异），17例样本检出动物甾醇（胆固醇及其衍生物）。此外，在10例样本中检出三种五环三萜甲醚（PTMEs），结合质谱特征与色谱洗脱顺序，分别鉴定为δ-香树脂醇甲醚、黍素（miliacin）及β-香树脂醇甲醚。

Fig. 4样品的典型气相色谱图（以样品为例XZT53），其中内标物为正三十六烷

在满足脂肪酸单体同位素测试的情况下，本研究共选取了12件样品展开了分析。全部样本的δ¹³C_16:0、δ¹³C_18:0及Δ¹³C值见表二。δ¹³C_16:0值范围为-7.80～-27.78‰，δ¹³C_18:0值范围为-21.20～-33.13‰。

Table 2 脂肪酸碳同位素分析结果

4. 分析与讨论

（1） 植物资源

基于生物标志物分析，陶器残留物明确揭示了先民对多种植物资源的加工利用。部分样本的正烷烃呈现以C₂₇、C₂₉、C₃₁为主峰的奇数碳烷烃优势，且高达77%（33/43）的样本检出豆甾醇、β-谷甾醇等植物甾醇，指示了陆生高等植物（如谷物、豆类等）的广泛加工；26例样本中检出十字花科植物的特征成分——芥酸（C_22:1），结合陕北及周边区域植物考古证据，推测其可能源于芥菜等植物的加工。此外，10例样本检出五环三萜甲醚（PTMEs），包含黍素（miliacin）、β-香树脂醇甲醚及高丰度的δ-香树脂醇甲醚（推测为酸性提取过程中黍素的异构化产物）。黍素与β-香树脂醇甲醚的共存明确证实了陶器曾用于加工黍；尽管未检出粟的特异性标志物α-香树脂醇甲醚，但鉴于粟的PTMEs化学信号天然较弱且不易保存，目前仍不能完全排除陶器曾加工过粟或黍粟混合物的可能性。

Table 3 样品中 PTMEs 的种类与分布

（2）动物资源

在动物资源利用方面，样本中检出的奇数碳支链脂肪酸（C₁₅、C₁₇为主，其为反刍动物瘤胃细菌加氢反应产物）及胆固醇（动物特异性甾醇及其衍生物）为陶器加工动物食材提供了明确证据。本研究在10件器物（5件鬲、3件瓮、1件簋、1件罐）中检出C₁₅与C₁₇的支链脂肪酸，并在17例样本中发现胆固醇。关于动物脂肪的具体种属来源，尚需后续通过棕榈酸与硬脂酸的单体碳稳定同位素分析予以确证。

针对水生动物（如鱼类）的检测，因其富含的多不饱和脂肪酸（PUFAs）极易降解，通常以其受热降解产物ω-(烷基苯基)链烷酸（APAAs）、异戊二烯类脂肪酸（如TMTD、植烷酸等）及长链二羟基脂肪酸作为特征标志物。本批样本均未检出APAAs，仅个别样本（鬲、瓮、盆各1件）发现TMTD。鉴于TMTD等异戊二烯类脂肪酸亦可源于陆生生物，缺乏指示特异性，故目前尚无确凿证据表明辛庄遗址陶器曾用于加工水生动物。

（3）动物脂肪分布模型

基于反刍与非反刍动物在脂肪酸合成、代谢途径及食性（C₃/C₄植物）上的差异，棕榈酸（C_16:0）与硬脂酸（C_18:0）的单体碳稳定同位素（δ¹³C）及Δ13C（δ¹³C_18:0 - δ¹³C_16:0）值被广泛用于鉴别动物脂肪来源。通常以Δ¹³C=0‰和-3.3‰为界，分别指示非反刍动物体脂（Δ¹³C>0‰）、反刍动物体脂（Δ¹³C=-3.3‰~0‰）及反刍动物乳脂（Δ¹³C<-3.3‰）。

本研究对12例样本进行了同位素分析。其中，样本XZT47和XZT108的δ¹³C_16:0值异常偏高（分别为-9.280‰和-7.805‰），推测系提取过程中的残留硫化物致使燃烧接口处的氧化催化剂中毒，引发不完全燃烧及同位素分馏所致，故将此两组数据予以剔除。

其余10例有效样本被投射至C₃/C₄食性背景下的“δ¹³C_18:0-δ¹³C_16:0”及“Δ¹³C-δ¹³C_16:0”分布模型中（置信椭圆P=0.684，图5、图6）。结果显示：

反刍动物体脂（-3.3‰ < Δ13C < 0‰）：包含6例样本（鬲XZT5、40、55、91、151，瓮XZT17）中处理过反刍动物体脂；4例样本（鬲XZT45、53，盆XZT120，簋XZT138）中处理过反刍动物乳脂。

结合李家崖文化遗址出土的动物骨骼遗存背景，推测上述陶器加工的反刍动物产品主要源于牛和羊。

Fig. 5δ¹³C_18:0－δ¹³C_16:0散点图

Fig. 6 Δ¹³C-δ¹³C_16:0散点图

（4）陶器功能

不同器型的总脂质提取物浓度中位数呈现如下规律：甗 > 瓮 > 鬲 > 簋 > 盆 > 罐（图7）。按基础功能划分，炊器（甗、鬲）的平均脂质浓度（55.22 μg/g）显著高于储藏/盛食器（瓮、簋、盆、罐，24.82 μg/g），这可能与加热过程加速脂质分子向陶器孔隙内渗透有关。鉴于样本整体浓度偏低，需进一步结合四类核心标志物（植物源的芥酸与植物甾醇、指示黍的PTMEs、动物源的胆固醇）的检出比例（图8）来探讨具体用途。

所有检出信号的甗残片均仅包含植物源标志物，推测辛庄先民主要将其专用于蒸煮植物性食物；PTMEs信号仅见于炊煮器（鬲、甗）与罐中。鉴于PTMEs保存率较低，需经长期接触或加热方能富集于陶器孔隙，推测鬲与甗曾用于烹煮黍粟，而罐主要用于黍粟的长期储藏。此外，前述同位素数据异常的样本XZT47与XZT108均为罐，其偏高的δ¹³C_16:0值明确指向C₄植物，从另一侧面印证了罐储藏黍类作物的可能性。

样本XZT120（盆）与XZT138（簋）仅呈现反刍动物乳脂信号，未见PTMEs，提示这两类器物可能主要用于盛装乳制品。在鬲中同时检出了反刍动物体脂、乳脂以及黍、芥菜等多种动植物信号，表明其作为遗址内的核心炊具，具有最为广泛和多样的使用功能。

Fig. 7各器型陶器中残留脂类浓度分布

Fig. 8 各器型中各标记物出现样品数量的占比

（5）生业模式

辛庄遗址地处农牧交错带，受晚商时期气候变冷影响，其生业模式由单一农业向农牧交错演进，本研究的脂质及同位素数据印证了这一转变。陶器中丰富的植物资源信号（C₄和C₃植物）表明遗址仍以粟黍农业为主导；同时，反刍动物体脂与乳脂的δ¹³C值均呈现不同程度的正向偏移，表明牛羊等反刍动物的食谱中包含一定比例的C₄植物（推测为人工喂养的黍粟类副产品）。这反映了辛庄先民采取了放牧与圈养（利用农业副产品）相结合的混合型畜牧策略。

本研究在鬲、盆、簋中明确检测到反刍动物乳脂信号，且其源动物食谱偏向C₄植物，为陕北地区先民消费乳制品提供了珍贵的实物证据。结合生物标志物分析，陶器呈现出显著的功能分化：例如盆与簋高频地检出十字花科植物及乳脂信号，却未见黍粟类标志物，指示其具有特定的加工或盛装用途。这种器物功能的分化不仅反映了饮食习惯的多样性，亦暗示了社群内部的劳动分工与资源管理策略。

尽管李家崖文化遗址普遍出土猪骨，但本批样本未检测到显著的非反刍动物脂质信号（Δ¹³C > 0‰）。推测原因有三：其一，存在空间采样局限（本研究集中于后老盖居住区及灰坑），未能全面反映遗址整体或不同人群的肉食消费差异；其二，猪肉的特定烹饪方式（如烧烤）可能较少依赖陶器；其三，陶器中动植物残余物的混合可能导致提取的C_16:0与C_18:0同位素值发生偏移掩盖了原有信号，未来需建立本地动植物同位素数据库以进行模型校正。

辛庄遗址的生业模式深受自然环境与中原农业与北方草原游牧文化交融的双重影响。陶器残留物揭示的混合生业模式与饮食多样性，为支撑该遗址大型夯土建筑群及复杂社会经济组织提供了坚实的物质基础。未来多学科（动物、植物考古及古气候记录）的交叉融合，将有助于更全面地复原该区域的生业与文化动态。

5. 结语

本研究综合运用GC-MS与GC-C-IRMS技术，对陕西清涧辛庄遗址出土陶器的吸收脂质残留物进行了系统分析，揭示了李家崖文化先民的资源利用情况与生业模式。脂质证据明确了以黍粟为主的植物资源及反刍动物（含乳制品）的综合利用，证实了遗址存在农牧结合的生业形态。这反映了处于农牧交错带的先民在晚商气候变冷背景下，对独特环境条件的灵活适应与生计韧性。陶器在资源加工与储藏方面呈现出显著的功能分化与专业化。结合遗址内大型夯土建筑群的发现，表明晚商时期的李家崖文化已具备高度的社会经济组织能力。农牧结合不仅保障了饮食多样性，亦促进了区域间的文化交流与经济发展。综上所述，辛庄遗址为理解晚商时期陕北地区环境适应、生业策略与社会文化发展的互动关系提供了关键案例，并为未来深入探究中国古代生态过渡带的生业与文化动态奠定了多学科交叉研究的基础。

作者简介：

闫立润，北京科技大学科技史与文化遗产研究院，博士研究生（一作）

陈坤龙，北京科技大学科技史与文化遗产研究院，教授

马清林，北京化工大学材料科学与工程学院，教授

孙战伟，陕西省考古研究院

褚涵宇，广东省文物考古研究院

马颖，北京科技大学科技史与文化遗产研究院，副教授

文章信息：

Yan, L., Chen, K., Ma, Q. et al. A study on the subsistence strategy of the Qingjian Xinzhuang site in Northern Shaanxi region during the late Shang period: a perspective from lipid residues in pottery. Archaeol Anthropol Sci 18, 43 (2026).

https://doi.org/10.1007/s12520-026-02426-4

本研究得到了以下资助支持：

国家社科基金 (24VWB019).