河西走廊东起乌鞘岭、西至玉门关，是祁连山与龙首山、合黎山、马鬃山之间的长条平原通道，呈西北—东南走向，东西长约1000千米，南北宽约数千米至200千米不等。位于河西走廊东部的甘肃省金昌市永昌县，东临武威，北接金川，西靠山丹，南与肃南接壤，地处丝绸之路要冲。水泉子汉墓群位于永昌县西北39千米的红山窑乡水泉子村西侧，东西长2000米，南北宽500米，面积约100万平方米，地理坐标为东经101°37′16″、北纬38°23′01″。

　　2003—2012年，为了配合国家西气东输二线工程，甘肃省文物考古研究所对水泉子汉墓群进行了三次抢救性发掘，共清理出墓葬129座。其中，墓穴有土坑墓、木椁墓、土洞墓、砖室墓4类，葬式以仰身直肢为主，也有屈肢葬。出土文物100余件，其中包括七言本《苍颉篇》《日书》等木简600余枚。在2008年的第二次抢救性发掘中，共清理出墓葬15座，其中土坑墓1座、木椁墓11座、洞室墓1座、砖室墓2座，以竖穴木椁墓为主要类型。通过对2008年发掘出土的3例人骨进行碳氮稳定同位素分析，可了解水泉子墓地汉代先民的食物结构及生业经济状况。

　　区域自然环境条件复杂

　　河西走廊高山环绕，深居内陆，远离海洋，受山脉阻隔，难以得到太平洋和印度洋暖湿气流的眷顾，形成了中温带大陆性干旱气候。其降水来源为侵入本区的夏季风，降水和汛期主要集中在夏季，降水稀少，蒸发量大，冬季寒冷干燥，昼夜温差大。土壤以灰钙土、棕钙土、灰漠土为主，地带性植被为荒漠植被，以荒漠和绿洲类型为主导，东西差异显著，东部为草原化荒漠植被。由于受南北山岭夹持，易形成狭管效应，风大沙多，沙尘暴频发。

　　河西走廊以内流河为核心水系，均发源于祁连山，冬季结冰，水资源短缺，干旱频发。山区河流将“搬运”下来的物质堆积于山前，形成相互毗连的山前倾斜平原。小河的河水出山后，大部分渗入戈壁、沙漠里，形成潜流或被绿洲灌溉利用。仅较大的河流如石羊河、黑河、疏勒河等，在出山口处形成较大冲积扇，在山前形成冲积平原，孕育出武威、张掖、酒泉等大片绿洲，地势平坦，土质肥沃，农田集中，并在下游地区形成尾闾湖。其他地区受风力作用和干燥剥蚀作用，戈壁广泛分布，嘉峪关以西地区戈壁沙漠面积大，绿洲面积小。

　　河西走廊自东向西降水量逐渐减少，干旱程度加剧。位居走廊东部的永昌县，其降水量较西部偏多，但气候仍属中温带大陆性干旱气候，年平均降水量185.1毫米，年蒸发量2000.6毫米，年平均气温4.8℃，温差悬殊，光照充足，干燥多风。发源于祁连山冷龙岭北麓的西大河、东大河及18条小沟小河，贯穿县境南北，并在低洼地区形成湿地环境，远离水源地区则形成戈壁荒漠。

　　西大河、东大河是石羊河的西部支流水系，其地表水由大气降水和祁连山冰雪融水组成。当地水资源以地表水为主，地下水和泉水为辅。永昌县地貌类型复杂多样，境南为祁连山中高山地带（海拔2500—4442米，多林区和牧区），境北为龙首山低山丘陵（海拔1600—2500米，属干旱荒漠草场），中部为走廊绿洲平原（海拔1400—2500米，由河流冲积而成，是我国西北内陆重要的灌溉农业区之一）。祁连山余脉大黄山、北武当山夹居其间，境内形成三个隆起带和两个狭长走廊平原。地势总体上西南高东北低，境内出现雪山、林地、草原、农田、戈壁等多种景观，山地平川交错，绿洲荒漠相连，平均海拔2000米，耕地海拔1452—2400米。不同海拔地区的气温、降水、土壤、植被类型差异显著，动植物资源及矿产资源丰富。

　　水泉子先民食性分析

　　水泉子汉墓群位于永昌县西端、西大河西侧、石羊河水系西部边缘地区，海拔高度约2294米。本次研究在2008年发掘的墓葬M6、M7、M8中，分别采集1例人骨样品，开展了同位素食谱复原研究。

　　M6人骨的碳氮同位素食性分析。墓葬M6是竖穴土坑木椁墓。M6先挖长方形竖穴土坑墓圹，沿墓圹四壁置木椁，椁两侧壁由纵向的原木削成方形后上下叠压堆砌而成，后端挡板与两侧壁结构相同，前端普遍用竖板插堵。椁盖用截成半圆形的原木或方木横搭，底部为横向的薄板铺垫。葬具为木棺，木棺由底板、侧板、盖板等组成，无棺钉，有榫卯结构。墓葬编号为08YSM6。选取M6人骨的肢骨碎片390mg进行骨胶原提取实验，获得52.69mg胶原蛋白，骨胶原提取率为13.51%。

　　碳氮同位素测试结果表明，M6的碳含量为43.48%，氮含量为16.12%，C/N摩尔比值约3.15，其碳、氮含量及C/N摩尔比值分别介于15.3%—47%、5.5%—17.3%和2.9—3.6范围内，可视为样品基本未被污染，可供碳氮稳定同位素分析使用。测得碳同位素比值（δ13C）-18.07‰，氮同位素比值（δ15N）11.19‰，说明M6个体的食物结构兼有C3和C4植物，又以C3植物偏多，还摄取了较多动物蛋白，营养级较高，同农业文化区人群相比，其δ15N值偏高，推测此人主要从事农牧兼营的生业经济。

　　M7人骨的碳氮同位素食性分析。墓葬M7为单室砖墓，被盗严重，墓室结构已毁坏。现存部分由地上封土、墓道、墓室等组成。墓室平面呈长方形，砖砌，长5.06米、宽1.74米、现存深1.56米，两壁以25层方砖平砌而成，之上起券，顶部塌毁。地面铺长砖，因扰乱严重，人骨位置散乱，随葬器物残毁。墓葬编号为08YSM7。选取M7人骨肢骨碎片1680mg进行骨胶原提取实验，获得131.71mg胶原蛋白，骨胶原提取率为7.84%。

　　碳氮同位素测试结果显示，M7的碳含量为44.45%，氮含量为16.43%，C/N摩尔比值约3.16，介于2.9—3.6的范围内，可视为骨胶原未受污染，测试数据有效。测得碳同位素比值（δ13C）-15.85‰，氮同位素比值（δ15N）12.25‰。M7个体的食物结构也兼有C3和C4植物，并摄取较多动物性食物。M7个体同M6个体相比，食物中的C3植物和C4植物含量有所波动，C4植物含量和动物蛋白摄取量有所增加，但其生业状态仍属半农半牧的经济形态。

　　M8人骨的碳氮同位素食性分析。墓葬M8是洞室墓，位于整个发掘区的东边，由地上封土、墓道、墓室等组成。封土已残。墓道为平面长方形斜坡式。墓室呈长方形，顶部坍塌，结构不明。墓室地表低于墓道，墓门处有一个土台阶。墓室长3.6米、宽2.1米、深1.6米，不见随葬器物。人骨两具，位置散乱，不好区分。墓葬编号为08YSM8。选取M8肢骨碎片1050mg进行骨胶原提取实验，获得82.49mg胶原蛋白，骨胶原提取率为7.86%。

　　碳氮同位素测试结果表明，M8骨胶原的碳含量为43.81%，氮含量为16.15%，C/N摩尔比值3.16，介于2.9—3.6的范围内，可判定骨胶原未被污染，其测试结果可用于后续分析。测得碳同位素比值（δ13C）-18.89‰，氮同位素比值（δ15N）11.38‰。在M8个体的植物性食物来源中，包括C3类与C4类植物，且C3类食物在其食物构成中占据主导地位，同时摄取较多动物蛋白，形成了兼具植物性与动物性食物的饮食结构。M8个体的δ13C、δ15N与M6个体相似，二者的食物结构和生计方式应相差不大。

　　综上，河西走廊水泉子汉墓M6、M7、M8人骨的碳氮同位素分析显示，这3例人骨的δ13C值分布在-18.89‰―-15.85‰之间，平均-17.6±1.57‰（n=3），δ15N值分布在11.19‰―12.25‰之间，平均-11.61±0.57‰（n=3）。以上数据表明，水泉子墓地汉代先民的食物结构，基本呈现出以C3植物为主要食物的特点，也直接或间接摄入了少量的C4植物，同时摄取较多肉、奶等动物类食物。氮同位素数据显示，3个个体的营养级较高，其δ15N值比食草动物高出3‰―5‰，在其肉食资源中，可能包括家养动物和野生动物。与中原农业文化区人群的氮同位素数据相对照，其δ15N值明显偏高，而中原农业文化区人骨的δ15N值一般不会超过10‰（但存在少量例外情况）。中原农业文化区以定居农耕为主，先民食谱以农作物等植物性食物为核心，家畜饲养仅为补充，肉食摄入量有限，其δ15N值整体偏低，高值样本极少，例外情况并不普遍，超幅也相对较小。

　　由水泉子汉墓群2012年发掘简报可知，墓群中普遍随葬羊、鸡等动物，并撒有谷、麻等粮食作物，布枕填充物似高粱，在木器中有木牛、木马、木狗等动物模型。将人骨碳氮同位素分析结果同墓群随葬品相结合，可推测出水泉子墓地汉代先民的植物性食物主要以小麦、大麦等C3类植物为主，以粟、黍、高粱等C4类植物为辅。他们饲养羊、牛、马、鸡、狗等食草动物及杂食动物，以适应区域自然环境条件，在东西文化交流的影响下，从事着农牧兼营的生业经济。当时的先民主要通过农业耕作和家畜饲养（少量狩猎、捕捞、采集）等生产活动方式，来获取动植物食物资源。

　　（作者系中国社会科学院科技考古与文化遗产保护重点实验室研究员；甘肃省文物考古研究所研究员）