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为了让农业耕作能够年复一年地持续下去，尤其是在同一地块上，农人必须学会为农作物提供除了水和阳光之外的其他营养物质，其中最重要的是氮。氮是叶绿素中的一个元素，叶绿素能够在阳光的作用下将二氧化碳转化为植株必需的营养物质。虽然空气中有足量的氮，但气态氮并不能直接被植物所利用——氮必须“固定”在土壤中，这在自然界主要是经由死亡后腐烂的植物释放，或者雷电作用[33]而产生。但为了能捕获足够的能量以满足农业集中生产的需要，农人必须为他们的作物找到其他补充氮肥的方法（即使他们并不知道这其实是氮的作用）。
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绿肥（碎叶和其他有机物）和动物粪肥都富含氮，另外还有一种获取氮的途径是利用豆科植物——在中国特产的品种称为大豆。豆科植物通过寄生在根系上的根瘤菌来固氮，而这个过程并不会破坏这种营养素。因此，轮流种植大豆和其他作物就可以有效地将氮元素回田而非一味消耗。野生的大豆可以在中国南部和东部的潮湿低地中找到，此外还有台湾岛和朝鲜半岛。大豆的培植多半要晚于谷类作物，有可能在公元前2000年左右，但到约公元前1000年时，种植大豆已经成为农作中不可或缺的一环，只是要求种植的地区必须雨量丰富或有充足的水源供应，因为大豆需要大量的水。[34]
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本节小结
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末次冰期结束之后，人类开始在中国北部、西北部、中部、东部和南部众多的小生境中栖息繁衍，从他们生活的环境中找寻生存的机会。尽管在考古学上还没有找到充分的证据，但人类的活动范围很有可能扩散到了中国大部分地区。例如秦维廉（William Meacham）就认为，新石器时代人类曾在大陆架也就是今天的中国东南海域定居，由于冰盖消融，海平面上升了100英尺之高，迫使他们向内陆迁徙，于是（或许永远）淹没了他们在此定居的证据。[35]不过像中国这样物种丰富的地方，总可以让生活在其中的人类有无数的机会找到生存的方法，即使到今天也仍然如此。
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大多数情况下，人类周围的环境都是森林，这既提供了狩猎的场所，也导致了危险环伺的状况。在整个热带和亚热带森林里都有毒蛇出没，而其他森林则有虎、豹和狼。但世界各地的很多人依然以在森林中狩猎采集为生，直到今天仍然如此（例如在婆罗洲和亚马逊丛林），关键在于他们掌握了有关这种环境的知识。李惠林指出，中国新石器时代人类的生活区域包括毗邻湿地的森林、草地、海岸或稀树草原等，正是他们从各自所处的特定环境出发，利用谷物从多年生变成一年生植物这一极其重要的自然转变，才开始了最早的农业种植——有意识地为获得种子为食而耕作。已有的证据表明，这种情况在中国至少发生在两个地区——首先是长江流域（可能还有整个东南沿海），发展了水稻种植；然后是黄土高原，主要的种植作物是稷。
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随着时间的推移，无论是黄土上的稷种植还是水稻农业，其自身的特性都对中国的历史进程产生了至关重要的影响。它们都是高度“自我维持”的系统。在北方，由于黄土肥沃且易于耕种，农人可以年复一年地劳作，不用担心肥力被耗尽或者需要很长的休耕期。与之类似的是，在水稻种植地区，稻株可以直接从水中获取大量的营养物质，土壤的类型倒是无关紧要——在多年的耕作之后它就会“成为”稻田。事实上，随着时间的推移，这两种农业区的人们都发现了添加肥料（无论是绿肥还是粪肥）可以带来产量的提高，而这两个农业系统也都滋养了越来越多的人口，同时由于不进行休耕，可以用来畜养牲畜的牧场则越来越少了。
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其结果是，中国的农业逐渐向集约型粮食作物的生产集中，这可以供养更多的人口，他们世世代代在田地里耕作，也在田地附近的村落里生活[36]，而畜养牛或马的土地则被压缩到了最小（同样减少的也包括中国人餐桌上的肉食数量）。简而言之，新石器时代中国的各种环境为生活在其中的不同人群提供了各式各样的生存机会，其中，至少在两个生态环境中发展出了两种不同形式但都能够在同一个地方连续耕作而无须休耕的农业。这些特定的环境条件促使中国南北方都向家庭单位的小规模农业发展，而几乎没有给牲畜留下多少空间。而这些特点又都对中国式农业的发展起到了至关重要的作用，正是在这种中央政权的保护下、以家庭为单位耕作小块土地的中国式农业，在此后直至20世纪，主导并彻底改变了中国的面貌。
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[1]K.C.Chang，“China on the Eve of the Historical Period，”in CHAC，37-73；Richard Leakey，TheOriginofHumankind（London，UK：Phoenix，1995）.
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[2]The HUGO Pan-Asian SNP Consortium，“Mapping Human Genetic Diversity in Asia，”Science 326（2009）：1541-1545.国际人类基因组组织（HUGO）的脱氧核糖核酸（DNA）地图分析结论认为，现代人类是从东南亚经由同一次迁徙浪潮进入东亚的。
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[3]来自William Cronon在北美洲观察研究时的发现，ChangesintheLand：Indians，Colonists，andtheEcologyofNewEngland（New York，NY：Hill and Wang，1983）。
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[4]关于农业起源的探讨，可参见David Christian，MapsofTime：AnIntroductiontoBigHistory（Berkeley and Los Angeles，CA：University of California Press，2004；中译本见大卫·克里斯蒂安：《时间地图：大历史导论》，晏可佳等译，上海社会科学院出版社，2007）第八章；以及Joachim Radkau，NatureandPower：AGlobal HistoryoftheEnvironment（Cambridge，UK and New York，NY：Cambridge University Press，2008；中译本见约阿希姆·拉德卡：《自然与权力：世界环境史》，王国豫、付天海译，河北大学出版社，2004）第二章。
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[5]Ping-ti Ho，TheCradleoftheEast：AnInquiryintotheIndigenousOrigins ofTechniquesandIdeasofNeolithicandEarlyHistoricChina，5000-1000B.C.（Chicago，IL：The University of Chicago Press，1975）.
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[6]Hui-lin Li，“The Domestication of Plants in China：Ecogeographical Considerations，”in TheOriginsofChineseCivilization，ed.Keightley，21-64；Te-tzu Chang，“The Origins and Early Cultures of Cereal Grains and Food Legumes，”in TheOrigins ofChineseCivilization，ed.Keightley，65-94.
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[7]一个简洁的说明可参见Yan Wenming，“The Beginning of Farming，”in The FormationofChineseCivilization：AnArcheologicalPerspective，ed.Sarah Allen（New Haven，CT and London，UK：Yale University Press，2005；中译本见张光直、徐苹芳等：《中国文明的形成》，新世界出版社，2004）第二章。
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[8]多年生植物的植株有很大一部分都在地下——发展根系以吸收水分是唯一可以安然度过干旱季节的办法。而对于一年生植物来说，能量则主要用来发展地上部分以及生产种子。一年生植物不需要为度过干旱季节而生长发达的根系，但代之以生产多得多的种子来获得本物种更大的生存机会。这些信息来自笔者与惠特尔学院植物学教授Cheryl Swift的私人通信。
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[9]Whyte，“The Evolution of the Chinese Environment，”13.
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[10]Chi-wu Wang，TheForestsofChina（Cambridge，MA：Harvard University Press，1961），159.
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[11]转引自Shiba Yoshinobu，CommerceandSocietyinSongChina（Ann Arbor，MI：The University of Michigan Center for Chinese Studies，1970），8。中译本见斯波义信：《宋代商业史研究》，庄景辉译，稻禾出版社，1997，第63页。译者注：周去非：《岭外代答·器用门·舟楫附》。
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[12]转引自Marks，Tigers，41-42。中译本参见《虎、米、丝、泥》，第40-41页。译者注：《南方草木状》。
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[13]Francesca Bray，Agriculture，in Joseph Needham，ScienceandCivilizationin China，vol.6，part II（Cambridge，UK and New York，NY：Cambridge University Press，1984），481-485.
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[14]Gary W.Crawford and Chen Shen，“The Origins of Rice Agriculture：Recent Progress in East Asia，”Antiquity 72（1998）：858-866.
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[15]Yan，“The Beginning of Farming，”34-41（中译本见张光直、徐苹芳等：《中国文明的形成》，第二章）；Gary W.Crawford and Chen Shen，“The Origins of Rice Agriculture：Recent Progress in East Asia，”Antiquity 72（1998）：858-866.
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[16]Bray，Agriculture，489-495.
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[17]Steven Mithen，AftertheIce：AGlobalHumanHistory，20,000-5,000 BC（Cambridge，MA：Harvard University Press，2003），359-369.亦可参见Crawford and Shen，“The Origins of Rice Agriculture，”858-866。
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[18]Hui-lin Li，“The Domestication of Plants in China：Ecogeographical Considerations，”in TheOriginsofChineseCivilization，ed.Keightley，43.
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