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图2-3 水稻
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资料来源：Francesca Bray，Agriculture，vol.6，partⅡof Joseph Needham，Scienceand CivilizationinChina（New York，NY：Cambridge University Press，1984），483.获授权使用。
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斯蒂文·米森（Steven Mithen）在对考古发现的最近阐释中认为，一年生野生水稻的培植很可能始于公元前10000年左右，也就是气候回暖、全新世开始时，最早出现在长江中游地区。湖南彭头山遗址考古发现，狩猎采集者在公元前9500年左右开始挑选出一年生野生稻种（很可能是因为颗粒较大），然后在季风带来的洪水退去之后播撒到留下的泥滩中。野生稻通常会在一个月内陆续发芽，而培植的水稻则几乎同时发芽，从而可以在成熟时同时采收。学者在长江下游位于江西省内一个同时期的石灰岩溶洞（上饶仙人洞）遗址中还发现了更多类似的证据。考古发现表明，此后的三千年中，野生和培育的水稻品种是混合使用的。直至公元前6500年，在几乎所有遗址中发现的水稻品种就已经全部是培育的了。到公元前6800年时，长江中游的人们不仅培育水稻，还会制作陶罐来储存和烹煮稻米。到公元前5000年，这套培育水稻的技术进入了下游的长江三角洲。我们将在第三章中看到，正是由于水稻，至公元1000年左右，这一地区因农业而成为中国最富有的地区。[17]
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正如古植物学家李惠林所指出的，仅仅依靠水稻是无法支撑起整个农业系统的，新石器时代长江下游流域和华南地区的人们还培植了多种水生开花作物以满足食物需求：“通过一些其他地区的人们尚不了解的作物品种，长江流域在其特定的环境中发展形成了一套与众不同的水田农业种植体系……水产养殖……在中国自新石器时代就已经出现了。”[18]另外，新石器时代的农人还以鸭子和鱼类丰富他们的餐桌。
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水稻农业将从腐烂的植物中产生的甲烷释放到了大气中，这是一种强力的温室气体。气候学者威廉·拉迪曼（William Ruddiman）认为，不仅在中国，而且在东南亚，早期的稻作可能早在六千年前就已经向全球大气中排放了足够多的甲烷，导致了人类活动造成的全球变暖的早期加剧；而由于中国人可能早已占到世界人口的四分之一到三分之一，他们对早期全球变暖的贡献可能也是显著的。[19]
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1.疟疾
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哪里有水以及一种特定类型的蚊子，哪里就很可能会有疟疾。这是一种能令人极度虚弱甚至危及生命的传染病。但与鼠疫、天花或霍乱不同，疟疾并不能在宿主之间直接传播，而需要借助一种感染了疟原虫的特殊蚊子（按蚊）。因此疟疾只能在特定的环境中存在，并且无法超越这个环境传播，华南和西南地区就具有这种类型的环境。
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覆盖中国南部和长江流域的热带森林中会有大量滞留或缓慢流动着的水，毫无疑问这是所有寄生虫的温床。疟疾很可能与智人一样源于非洲，随着智人的迁徙而广泛散布到环境适宜的欧亚大陆，包括中国南部。[20]不管疟疾是何时何地入驻华南和西南的，它肯定存在于培育和种植水稻的新石器时代人类当中。当时人们对疟疾的自然免疫能力如何，从自然界采获哪些药物进行治疗，还有为避免感染采取何种措施以及有效程度如何，我们都不得而知。但如果要继续在那里生活，就必须要有方法来适应它。到公元前2世纪，一本中医论著已经确认，青蒿是治疗疟疾的有效药材。[21]那么长江流域和南部沿海地区的人们也了解青蒿的作用吗？这是有可能的，我们将在后面几章中继续深入讨论这一问题。
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2.长江流域
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长江流域那些种植稻米的人们所生活的环境与华南稍有不同。长江从一片落叶阔叶和常绿阔叶混交林中流过，现在的平均温度仍在零摄氏度以上，而公元前5000年时还要温暖得多，因此拥有比华南地区面积更大的亚热带森林。在海拔相对较高、温度相对较低的地方，森林中除了橡树、杨树、枫树和很多更常见的树种外，还有著名的“活化石”——在地球上已存在数亿年、叶子在秋天会变得金黄美丽的银杏树；针叶树种则有杜松、松树和杉树等。
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尽管在公元前5000年之前，这里的人们就已经在种植水稻，但这并不妨碍他们继续在周遭的池塘、河、湖中采集一些菱角、蕹菜和香蒲。他们沿河岸打入高出水面的木桩，然后在上面建造房屋，饲养猪、狗还有水牛，制造陶罐储存和烹煮食物。而上游的人们则生活在村落里，同样也烧制陶器，并带有龙的纹饰。从这时开始，长江流域特别是长江下游地区逐渐发展成为中国农业最富有和最发达的地区之一。[22]
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中国北方稷的生长环境
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当我们转向中国北方关注这里的新石器时代人居和环境时，我们会发现这里与南方截然不同。从长江以北经过华北平原直至东北东部，主要是以橡树和枫树为主的落叶阔叶林，松树等针叶林在较干燥或海拔较高的地区比较常见；而到了东北地区，茂密的针叶林会覆盖整个山峰和峡谷。
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不过在更西面，黄河向东入海之前最后一道弯以西的地区，就是我们称之为黄土高原的地方。这里的地貌与东部完全不同[23]，我们前面曾经提到过，数千年来，风从更遥远的西部和北部沙漠携带沙尘至此沉降下来而成为黄土。黄土覆盖区主要有两块，其生成途径也不同。西部的一块，也就是今天的甘肃、陕西和山西西部，主要由沙尘暴带来的沙土沉降而成，厚达250米，在这些黄土高原上，之前很可能并没有森林而只有低矮的蒿丛。[24]经过数百万年的时间，这些黄土慢慢因侵蚀作用而由黄河携带至下游东部地区，在它位于河北、河南和山东的冲积平原上再次沉积下来，而这些地区，曾经覆盖有橡树和枫树林。
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从一开始，黄土的很多特点就赋予了这里的农业诸多与众不同的特性。黄土非常肥沃，易于耕种，而且最厚的地方往往并没有覆盖茂密的森林，而是低矮的草地，这里极有可能的景象是一片稀树草原，沿着河流和小溪零星有一些树木。正如李惠林所述，草原并不适于前农业时代的狩猎采集者生存，他们需要森林来提供食物和更多的保障。“森林并不能提供那些……能作为人类主食的植物。重要的粮食作物都是喜阳和高能量产出的……农耕开始的地方，应该是在林地和草地之间边界地带的稀树草原。”[25]
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孟泽思曾总结指出：“中国北方的原始景观……既不是茂密的森林也不是瘠薄的草原，而是一幅不同植被的拼贴画。在河流和水源地周边有葱郁的森林，而整个平原可能被稀疏的落叶林覆盖，在西北部，也就是今天的山西北部和内蒙古鄂尔多斯草原则是开阔的草地，其中点缀着零星的树丛和灌木。在一些山脚下可以找到浓密的落叶林地，向阳的南坡上则是耐旱的灌木和草丛。海拔1 500米以上是针叶林的领地，落叶松和云杉构成了林木线以下生长位置最高的树种。”[26]
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在这一环境中，稷（包括粟[Setaria italica]和黍[Panicum miliaceaum]，见图2-4）最早被人类驯化成了一年生物种，前一年采收的籽实即可在下一年播种，因此十分利于种植。稷还有其他值得推荐的特质，比如它可以自花授粉，也很容易与其他品种杂交，使其具有很强的对不同环境的适应能力。最近的考古学研究显示，八千年至七千年前，随着黄土高原的气候变暖和雨水增多，稷的种植也在这里的草地和森林交错区开始发展；在温暖湿润的气候条件下，耕作范围曾一度向北扩展到今天的蒙古，只是在三千五百年前气候再次变冷、变干，驱使农人不得不再次往南回迁。[27]离今天西安不远的半坡遗址是这里研究最多的新石器时代农业村落文化遗址，距今已有五千年。[28]
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图2-4 稷(包括粟和黍)
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资料来源：Francesca Bray，Agriculture，vol.6 partⅡof Joseph Needham，ScienceandCivilizationinChina（New York，NY：Cambridge University Press，1984），438，439.获授权使用。
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正如史学家何炳棣所说，黄土非常肥沃，在雨后土壤里的毛细管作用下营养物质能源源不断向地面输送。而由于地下水位非常之低，几乎没有哪种树木能生长出发达的根系进而枝繁叶茂，于是在黄土之上形成了草地而非林地。“很有可能的情况是……农人一开始焚草开荒，使用石制的锄和锹，很可能还有用于挖掘的木棒，翻开这块未经开垦的土地。当时的人们没有多少农耕经验，在翻地之后可能立即就开始稷的种植。他们应该也没有花费多少时间就明白了头一年的收成非常微薄，但第二年和第三年就好得多了。这是因为第一年时，土壤中原有的氮元素大部分被微生物消耗了，这些微生物也是分解植物残体的主力军；到了第二年，当（前一年的）农作物残体被分解，各种微生物无须再从土壤中汲取氮元素，反而能释放出氮元素来滋养种子。”[29]
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稷历经几个世纪发展出了无数个品种，有些是通过杂交，有些是偶然培育得到。因此就像水稻一样，早在五千年前，几乎每一种生长环境下都有稷的适应品种存在。[30]虽然（每单位播种量）稻的产量比稷要高，但与欧亚大陆西部更受欢迎的小麦相比，稷的产量仍要高很多。我们在好几处中国北方地区早期文明的遗址中发现，当时的人们已经发明了杵和研钵等很多处理谷物的工具，同时也饲养猪和狗，混合在厨房堆积物中的大量野生动物遗骨则表明人们仍然依赖于自然界的食物来源。正如考古学家张光直所提醒的，我们不应当低估这一时期文明的复杂程度，在出土的笛子和骨头上已经出现了类似后来象形文字的符号。
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到公元前5000年，这里的人们已经发展起了数个文化区域，区分它们的主要依据是各自生产的陶器在种类、器形和纹饰上的差别。华北平原上的大部分遗址（超过1 000个）属于仰韶文化（历经三千年，止于公元前2000年），是新石器文化中最为著名也是研究最多的，人们以村落形式聚居，种植稷，有些还供养巫师。在仰韶文化以东，山东半岛低矮的山丘和湖边则居住着大汶口文化的人群，他们同样种植稷，不过陶罐的器形和颜色与仰韶文化稍有不同。而在南方，长江流域的河姆渡、青莲岗文化，东南沿海的大坌坑、越文化则是以稻米种植为主。[31]
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虽然关于中国农业起源和发展的问题非常之多，而且很可能永远也不会得到完满的解决，但农史学家白馥兰认为：“毫无疑问……早在公元前5000年，中国就已经出现了分别与今天中国北方和南方农业相似的两种不同农业传统：一个是位于北部平原和高原地区，以稷为主的旱地农业；另一个则是位于淮河以南（大约位于长江和黄河之间）江河流域或三角洲地带，主要种植水稻的水田农业。”[32]
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氮和肥料