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这种说法主要源于研究太平洋群岛的考古学家帕特里克·科茨，他发现岛屿的面积与生活在该岛屿上的人类社会的命运休戚相关。例如人类在小小的蒂科皮亚岛（1.8平方英里）已经生活了3000多年，而中等面积的曼加伊亚岛（27平方英里）由于滥伐森林，最终沦为和复活节岛相似的命运。生活在三大群岛之一汤加群岛（288平方英里）上的人类社会已经繁衍发展了3200多年。为何小岛和大岛最后都可以解决环境问题，而中型岛屿却无能为力呢？科茨认为，这是由于小岛和大岛各自成功地采取不同的环境管理方式，但这两种策略在中型岛屿均行不通。
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有些小岛上的小型社会采取“由下而上”的环境管理方式。由于岛屿很小，居民们熟悉岛上的每一寸土地，彼此间唇齿相依、休戚与共。每个人都清楚地认识到保护环境是一件大家获利的事情。因此由下而上的环境管理方式是指所有人携手合作，一起解决问题。
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不管是在生活或工作的地方，大部分人都经历过这种“由下而上”的管理模式。例如我在洛杉矶的家，同一街区每个家庭都参加业主协会，共同维持社区的安全、和谐与美好。每年我们都选举协会理事，在年会上讨论各项规章，每一个业主每年缴纳会费用于公共维护，例如路口的花木维护，要求每位业主不要随意砍伐树木，审核新的建设方案，以确保不让丑陋或特大体型的建筑破坏街区景观；另外就那些会影响整个社区的问题对政府官员进行游说。另一个例子是我在第一章提及的居住在蒙大拿比特鲁谷汉密尔顿附近的居民联合起来共同成立泰勒野生生物保护区，这一行为虽然不能解决美国或世界的生态环境问题，但大大提升了汉密尔顿地区的土地价值和生活方式，使其成为钓鱼和狩猎的好去处。
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另一种“由上而下”策略则完全相反，适用于中央集权的大型社会，如波利尼西亚的汤加群岛。汤加群岛幅员广阔，农民们不可能熟悉整个群岛，哪怕是对其中一个大岛屿都不可能做到了如指掌。在群岛某处发生的问题，最终可能会影响到居住在另一端的农民的生活，而他对此却毫不知情。就算他知道这件事，也有可能采取“事不关己，高高挂起”的态度。相反，如果问题发生在本地（如滥伐森林），他也可能坐视不救，认为其他地方还有很多树木。实际上，他并不知道有没有。
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汤加的面积足以产生一个由酋长或国王统领的中央集权政府。国王不像普通农民那样坐井观天，而是居高临下，整个群岛都在他的掌控之下。国王也不像普通农民那样短视近利，他关注的是整个群岛的长期利益。因为他的财富来自于整个群岛，他希望一切繁荣稳定，后代们将统治权世世代代传交下去。因此，中央集权的国王会采取由上而下的方式来管理环境资源，会下达一些有利于长期发展的命令，但老百姓们未必知道命令背后的含义。
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这种由上而下的策略对于第一世界的公民而言再熟悉不过。我们习惯性地认为，政府，特别是美国联邦政府，由于站得高望得远，所以制定的环境保护政策都是以总体为重，具有全国性的影响力。比如，泰勒野生生物保护区虽然归属于比特鲁谷的居民，但该地区一半的土地作为国家森林由联邦政府拥有，或由土地管理局来管理。
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位于中型岛屿的规模中等的传统社会，可能既不适于“由上而下”管理方式，也不适于“由下而上”的管理方式。因为对一个农民来说无法对全岛的形势做到了如指掌。再则，如果相邻谷地的酋长势不两立，不但不可能达成什么共识和合作，反而都会对环境造成破坏。比如双方酋长率人砍倒对方地盘里的树木和破坏土地。反之，中型岛屿又没有大到能够产生中央集权政府的地步。曼加伊亚岛上的人类社会就是因此走向灭亡，过去还有许多中型岛屿也有相同的命运。今日世界按国家划分管理，进退两难的中型社会相对减少。不过，如果一个国家的掌控力变得薄弱，最终还是会落入进退两难的困境。
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为了阐明这两种截然不同的成功之道，我将简要讲述两个成功采用由下而上管理方式的小型岛屿：新几内亚岛和蒂科皮亚岛，和一个成功采取由上而下管理方式的大型岛屿，即德川幕府时代的日本（现在该国的总人口占世界第八位）。在这三个案例中，共同的环境问题是滥伐森林、土壤侵蚀和土壤肥力流失。除此以外，过去许多社会也曾采用类似的方法来解决水资源不足和过度狩猎的问题。在权力呈金字塔式的大型社会，这两种管理方式可以共存。例如在美国等民主国家，既有社区范围内由下而上的管理方式，也有各级政府层面（市、郡、州和全国）的由上而下的管理方式。
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崩溃：社会如何选择成败兴亡 新几内亚的高地
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第一个例子是新几内亚高地。新几内亚由下而上的管理方式是全世界最成功的案例之一。人类在新几内亚自给自足生活了46000年后，直到近代才从外部社会输入一些无足轻重的经济物品，如子安贝壳和天堂鸟的羽毛等代表身份地位的奢侈品。新几内亚是一个位于澳大利亚北面的大岛（参见地图3），靠近赤道，因此拥有茂密的低地热带雨林。然而内陆崇山峻岭，海拔16500英尺的高山终年被冰雪覆盖。新几内亚地形复杂崎岖，400多年来欧洲探险家只在海岸和低地河谷间徘徊，以为内陆是被森林覆盖的无人区。
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然而到了1930年代，生物学家和矿场主第一次坐飞机飞越新几内亚的内陆地区，赫然发现底下是一个人口密集的世外桃源，景色风情宛如荷兰的富庶小镇：谷地开阔坦荡，绿树点缀其间，良田美池、阡陌交通；其陡峭山坡上层层分布的梯田又让人想到爪哇和日本。村落的四周还用防御的栅栏团团围住。此后，有更多的欧洲人前来这里探险，他们发现当地居民以务农为生，种植芋头、香蕉、马铃薯、甘蔗、番薯，也养猪和鸡。我们现在知道前四种主要作物（和其他次要作物）都是在新几内亚本地驯化的，新几内亚高地是世界上九大作物驯化中心之一。农业已经在此发展了7000多年，是粮食生产实验持续时间最长的地区之一。
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对欧洲探险家和殖民者而言，新几内亚高地是一个“尚未开化的野蛮之地”。他们住的是草棚，相互间争战不断，没有国王或酋长，没有文字，严寒酷暑天衣不蔽体，甚至赤身裸体。他们没有金属，所有工具都用石头、木头或骨头制成，用石斧砍树，用木棍挖掘沟渠、开辟农田，也用木制弓箭和竹刀做武器。
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虽然当地人看起来野蛮无知，但农耕技术却非常先进。迄今为止，欧洲的农业技术专家仍不能理解为什么有时候新几内亚人的老方法行得通，而他们善意引进的新技术却失败了。例如有个欧洲的农业顾问在新几内亚惊奇地发现，位于湿地斜坡上的番薯田排水管居然是垂直的，他说服村民改正这个可怕的错误，按照欧洲的做法应该把排水管安置在平行于地面的位置。出于对他的敬重，村民们遵循这位农业技术专家的指示改变了排水管的位置，于是水蓄积在排水管的后方。其后一场暴雨导致泥石流将所有的农田都冲进河里。事实上，早在欧洲人来到之前，新几内亚的农民已经非常清楚如何避免这种情况，对高地的雨量和土壤了如指掌，知道垂直排水管的好处。
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几千年来，新几内亚的农民们一直在恶劣的自然条件下种植作物，垂直排水管的例子不过是新几内亚人不断尝试和犯错得来的经验教训中的沧海一粟。新几内亚年降雨量达400英寸，地震和泥石流频繁发生，高海拔地区常年浓雾环绕。在人口密集的地区，粮食需求大，人们必须减短休耕期或取消休耕期，进行持续不断地耕作，因此新几内亚人发展出下述一整套包括育林法在内的维持土壤肥力的方法。他们将杂草、青草和老藤等有机物与土壤混合做堆肥，每英亩农田大约16吨堆肥；也将垃圾和草木灰撒在休耕的农田里；用腐烂的木头和鸡粪肥料覆盖在土壤上。他们还在农田周围挖沟渠，用以降低地下水位，避免积水，还把沟渠里的腐殖土挖上来覆在农田土壤表面。豆类作物可固定空气中的游离氮，增加土壤的氮素含量，可与其他作物实行轮作。事实上，新几内亚人独立发展出来的维持土壤养分的轮作理论目前在第一世界被广泛应用。新几内亚人在陡峭的山坡垒造梯田，修筑栅栏固土护坡，当然还利用垂直排水管来排除多余的水。这些专业精到的技巧使得当地的年轻人必须学习多年才能成功掌握。我的当地朋友小时候在外求学，长大后回到村子，发现自己干不好农活，深感这是一个庞大复杂的知识体系。
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新几内亚高地持续耕作的农业不单有土壤肥力不足的问题，还有农民们焚林辟田造成木头供应不足。传统的高地生活对树木依赖很大，如盖房子、搭篱笆，还有制工具、器皿和武器都需要用到木材，烹煮和取暖也要用木头做燃料。原先新几内亚高地遍布繁盛的橡树林和桦树林，但是经过几千年的开垦之后，在人口最密集的地区（特别是巴布亚新几内亚的瓦基谷和印度尼西亚属新几内亚的巴里姆谷），海拔8000英尺以下的树木均已砍伐殆尽。那么高地居民从何处获得木头呢？
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在1964年，我来到新几内亚高地的第一天，就注意到这里的村子和田地里种了许多木麻黄。木麻黄又称铁木，可分为几十种，叶子如松针，原产于太平洋群岛、澳大利亚、东南亚和热带东非等地，现在遍布全世界。木麻黄木质坚硬（因此被称为铁木），但很容易劈开。新几内亚高地原产的木麻黄是小头木麻黄，自然生长在溪流两岸，然后由高地居民将木麻黄的幼苗移植到高地。除此以外，他们还移植了其他的树种，但木麻黄长得最为茂盛。这种在高地大规模种植木麻黄的方式如今被称为“育林法”。
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欧洲森林学家慢慢才了解到小头木麻黄的独特优点，以及这些树给新几内亚高地居民带来的好处。小头木麻黄生长快，是上好的木材和燃料；其根瘤可以固定空气中的游离氮，大量的落叶还可为土壤带来氮元素和碳元素。因此在农田种植木麻黄，可增加土壤的肥力；在休耕地种植木麻黄，则可缩短休耕期，能在较短的时间内恢复土壤肥力，种植新作物。木麻黄的根部还可以起到固定土壤的作用，避免水土流失。新几内亚的农民认为，木麻黄能够减少芋头上的甲虫，虽然农业学家尚未研究出其中的奥妙。另外，高地居民还认为木麻黄树林能给他们带来愉悦的美，他们喜欢听风吹过木麻黄枝叶的声音，喜欢在树荫下乘凉。因此，虽然许多山谷的原始森林已完全消失，但木麻黄育林法使得这个依赖树木的社会继续得以繁荣昌盛。
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新几内亚高地居民实行育林法已有多久了呢？古植物学家重建高地植物史的方法与我在第二章到第八章探讨过的在复活节岛、马雅、冰岛和格陵兰所使用的方法基本类似：一是分析沼泽和湖底泥芯的花粉来辨别植物种类；二是寻找火烧后的碳粒子或炭化粒子（不管是天然火灾还是人为焚林造成的）；三是检测是否因为清理林地造成土壤侵蚀，导致沉积物增加；四是利用放射性碳年代测定法断年。
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研究结果显示46000年前，人类坐木筏或独木舟从亚洲途经印度尼西亚群岛初次登上新几内亚和澳大利亚。那时新几内亚和澳大利亚处于同一块大陆，尚未分离；现在这两个地方仍能看到早期人类活动的遗迹。大约在32000年前，这里开始有频繁火烧后的炭存在；另外新几内亚高地非森林树种的花粉增多了，这表明人类开始涉足此地，可能是前来狩猎或在森林里采集露兜树的果实，就像现在的新几内亚高地居民。大约在7000年前，开始有林地持续清理的迹象，在谷地沼泽也出现人工排水道，这显示新几内亚高地农业形成。其后，森林花粉不断减少，非森林花粉持续增多，一直到1200年前左右。在其中一个时间段，大量的木麻黄花粉几乎同时出现在相距500英里的东边的瓦基谷和西边的巴里姆谷。今日这两个地方是最开阔和森林砍伐最多的谷地，也是人口最多、最密集的地区。在1200年前，情况可能也差不多。
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如果我们把木麻黄花粉大量出现这一现象视为木麻黄育林的开始。那么他们为什么要这样做？而且为何在两个不同的地方同时出现这种情况？当时可能有两至三个因素共同导致树木危机。其一是从7000年前开始高地居民人口不断增长，致使滥砍森林现象愈演愈烈。其二是厚厚一层火山灰落尘覆盖了瓦基谷在内的新几内亚东半部（不过没有吹至西边的巴里姆谷）。这一火山灰落尘被称作奥格威拉灰烬，源于新几内亚东海岸附近的长岛发生大规模的火山爆发。我在1972年去过长岛，岛上有一个被群山环绕、直径为16英里的火山口湖，是太平洋群岛上最大的湖泊之一。如第二章所述，火山灰富含养分，可促进作物生长。同时人口也随之增长，因此木材和燃料的需求更大，而大量种植木麻黄带来的好处也更显而易见。最后一个因素是我们可以从秘鲁当时发生的圣婴现象，推测出新几内亚高地可能遇上干旱和多雾等问题。
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在300年到600年以前新几内亚高地出现更多的木麻黄花粉，这应该是进一步扩大育林的结果。此结果可能由两个事件引起：一个是提比托火山灰落尘，这次火山同样在长岛爆发，但产生的灰烬规模比以前奥格威拉灰烬的规模更大，提高的土地肥效也更多，因此对人口增长的刺激也就更强。另一个事件可能是安第斯山的番薯引进到新几内亚高地，作物产量比以前增加好几倍。自从瓦基谷和巴里姆谷开始大量人工种植木麻黄之后，高地其他地区也纷纷效仿。那些边缘地区直到20世纪才开始种木麻黄。这种人工育林法的扩散可能受到技术传播的限制，从最先开始的两大谷地才逐渐传到其他地区，也可能是其他地区自行研究得出。
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我将新几内亚高地人工种植木麻黄的行为作为“由下而上”解决问题的例子。由于新几内亚高地没有文字记录，我们无法确切地知道他们为何推行这种技术。但是新几内亚高地是个极度民主、采取由下而上方式制定决策的社会，所以育林法应该也是通过这一方式讨论制定的。在荷兰和澳大利亚殖民政府于20世纪30年代到来之前，新几内亚高地任何一个地方都没有出现过政治统一的局面，相邻村子间偶有战事，或有时结盟去攻打其他的村子。每个村子里都没有村长或酋长，只有比较有威信的人被称为“大人”，不过“大人”和其他人一样住茅屋、干农活。如果村里要商议决策，所有人都坐在一起进行讨论（现在也经常这样）。“大人”不能下达命令，有时也不一定能说服别人采纳自己的提议。今天，在外人（不只是我，还有新几内亚的政府官员）眼里，这种“由下而上”的决策方式可能会太过麻烦，因为别人无法从村长那里得到快捷的答复。你必须有耐心，花上数小时或几天，等村民们都一个个表达了自己的意见，反复讨论后才能得到答案。
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人工种植木麻黄和新几内亚高地采取的其他那些实用的农业技巧应该都是这么讨论出来的。村里的人看到周围的森林越砍越少，发现农田土壤的肥力下降致使作物产量减少，又遭遇到木材和燃料短缺的问题。新几内亚人比我见过的任何一个种族都更具好奇心和实验精神。早年我在新几内亚时，看到有人得到一支铅笔，因为不知道其用途，他就百般尝试：发饰？用来戳东西的工具？可以嚼的？长的耳环？用来塞鼻环孔的？试来试去，唯独没有用来写字。当时我曾雇用几个新几内亚人做我的助手，与我一起到远离他们村子的地方工作。他们每到一个地方，就会不停地采摘一些当地植物，向当地人请教其用途，还精挑细选了一部分，准备回家后种在自家的田里。所以，在1200年前新几内亚人可能也是这样才注意到溪边长了许多木麻黄，于是采了一些回家种，结果发现这种树木好处很多，随后其他人看到有人在田里种了木麻黄，于是纷纷效仿。
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