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从周朝到早期帝国，治洪以及储存和控制灌溉用水的技术取得了重要的进步。白馥兰列举了三种类型的灌溉系统。在南部长江流域、四川以及广东的稻米种植区，每个农户都会挖池塘和储水池，在雨季的时候收集雨水，并在需要时将这些水分配到各块稻田里。而在华中地区，人们会在河中筑坝形成水库，水库中的水通过重力作用经过水闸进入人工开挖的沟渠，流向各个田间地头。在北方的黄河流域，历朝都组织人力并出资修建了一些以等高水渠为特征的大型水利工程，之所以如此命名是因为这些水利工程都是通过一些沿着土地等高线分布的水渠从河中引水灌溉农田，其中最著名的就是郑国渠。
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后来统一中国的秦于公元前246年开始在渭河以北的黄土高原上修建郑国渠。这个工程的计划是修建一条长120英里的等高水渠，将泾水中的水引到洛水，并沿途放水灌溉农田。在这条水渠被应用的最初几十年中，灌溉的农田面积超过了400万亩（约65万英亩，或10 000平方英里），大大增强了秦国的国力。[33]
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但郑国渠的使用很快就带来了生态方面的难题，在之后的几个世纪里，不得不投入大量的资本和人力维持它的正常运作（但每次持续的时间都不长）。一开始时，泾水带来了大量的淤泥，最初这对农人来说是一个福音，因为它“且溉且粪”[34]。但淤泥很快就抬高了洛水的水位，因而不得不清淤，同时泾水的河床却受到侵蚀下切，使得水位逐渐低于取水口，携带的淤泥也因来自深层的土壤而变得贫瘠。人们不得不修建一个辅渠系统来维持郑国渠灌溉农田的作用。[35]
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秦的另一项水利工程都江堰则声名显赫，因为在两千二百余年后的今天，它依然在发挥着作用。不晚于公元前300年时，秦征服了在它西南面的蜀国，也就是今天的四川地区。四川是一个盆地，河流从大山中奔涌而下进入这里宽阔的平原，蜀国的工程师们早前已在岷江进入盆地之处修建了水利灌溉系统。但问题在于岷江是自北向南流的，没有向东流过蜀国都城所在的肥沃的成都平原，而那里才是种植水稻需要水源灌溉的地方。秦的工程师们提出的解决方法是，将岷江水分流出一半向东引入一条新渠。为了达到分流的目的，人们修建了一个设计巧妙的人工岛，叫作“鱼嘴”。而为了修建新的水渠，又不得不将高耸的峭壁凿通，移走大量的土石，并不断向东开挖直至连接入长江。这个水利系统不仅至今仍在发挥着作用（不过，在第七章中我们会看到，它正面临着水电站修建计划带来的威胁），而且，根据斯蒂芬·塞奇（Stephen Sage）的观点，它的建成，使得四川盆地的稻米产量大大增加，这笔额外的资源对于当时秦统一中国的计划是十分必要的。[36]
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最后一个例子来自遥远南方的灵渠。为了征服南方（现在的广东和广西），秦的军队必须穿过一段分隔长江流域和中国南方的低矮山脉。无疑水路运输是快速而经济的，尤其对于携带辎重的大部队更是如此。于是秦的工程师们试图开挖出一条通路，连接一条北向的长江支流（湘江）和一条南向的西江支流（漓江，汇入南海）。在监御史禄的监督下，工程于公元前230年完工。灵渠的建成，连接了两个在分水岭两侧流向完全相反的水系，解决这个问题的方法至今仍是一项天才的杰作，其复杂程度难以用语言解释，足以说明这条渠叫作“灵渠”是十分恰当的（见图3-1）。[37]
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这些主要水利工程和其他数不胜数的小型水利项目的成功给予了古代中国人信心和信念，认为他们——或者至少他们的帝王，即“天子”，可以主宰和控制自然。不过，这个信念在之后的两千年中不断受到黄河的考验。
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图3-1 灵渠
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照片显示，溢洪道（铧嘴）的修建抬高了北向的湘江水位，将其分入两条河道，其中新的、水位更高的那条与16公里长的灵渠衔接，进而与南向的漓江相连。
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(黄)河[38]
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原本只简单地被称为“河”的河流究竟在何时变成了众所周知的“黄河”，是一个学术讨论的议题[39]，不过早在公元前1年，中国的工程师们就已估计黄河水中含有约60%的泥沙，这个数字高得令人难以置信，但已得到了20世纪一些研究成果的证实。由于周围的土地已被清理出来用于农业、冶炼青铜和冶铁，大量的黄色泥沙流入了河中。黄土是粉尘状的，如果没有植被覆盖，很容易就被侵蚀，使得晚近时候在黄土高原上留下很多深深的沟壑。战国时期和早期帝国的农人已经知道需要保持土壤的水分来把侵蚀降到最低程度，因此采用了很多方法来留存雨水和保持土壤湿润，而不是任其流走。尽管如此，这些方法仍然不足以防止径流和侵蚀。
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农人同样知道，黄河冲积平原上长年累积的淤泥一定非常肥沃，因此他们还在那里垦殖——但由于每年定期洪水带来的危险，他们并不在那里修建村庄。统治者当然也了解这里定期的洪水，他们选择去修建堤坝来规避洪水和随之而来的各种问题，而不是任由它们发展。黄河上最早的堤坝建于公元前7世纪，位于黄河下游的齐国，这条堤坝的建成将九条河道归并为一条，从而增加了可耕地的面积。
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堤坝阻止了洪水，但却带来了另一个困扰华北平原人们两千五百年的问题，也给政府和工程师们带来了挑战。由于华北平原的降雨大部分来自夏季季风时期，在随后的干燥季节，河水的流速自然就变慢了。缓慢流动的河水使得泥沙在河床中堆积，于是河床每年都会抬高一些，平均速度大约是1个世纪3英尺。当河床抬高之后，洪水泛滥的风险就增加了，于是如何治洪的问题又紧迫起来。
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围绕黄河的治洪和清淤问题，形成了两派思想，大致分别反映了儒家和道家的观点（我们将在本章稍后部分继续予以讨论）。那些倾向于道家思想的人主张应该让河流（主要）按照自己“自然”的方向流动，在离河床很远的地方筑起相对较低的堤坝——基本上等于是简单地圈定了一个洪泛区。而儒家则认为有必要建起更高的堤坝，将河水限制在更窄的河道里（就像儒家想规范人们的行为一样）。在之后的两千年，没有一种方法被证明是完全有效的，而黄河的河堤却因为淤泥抬升河床而越建越高——直至一些罕见的大雨冲垮堤坝，洪水淹没周围的平原。黄河河堤第一次被冲垮是在汉早期的公元前168年，之后在公元前131年再次溃堤（直到公元前109年才合龙）。食邑位于黄河以北的贵族遭受了洪灾，吵嚷着要加长并加高这些沿着河道修建的堤坝，这导致了公元前39年和公元前29年更多的溃堤事件。李约瑟总结认为这些堤坝“无论如何，不是解决问题的办法，因此到了公元11年，终于发生了历史性的决口”[40]，这一次决口造成了黄河的改道。尽管其后为了控制黄河还有更多更加英勇的尝试，但它在之后的两千年中依然定期冲破堤坝，甚至更具破坏性地数次改道。在以后的章节中，我们将会讨论其中两起颇为引人注目的事件，分别发生在12世纪和19世纪。
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城市和食物
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早期帝国自觉地以农业立国并不妨碍它拥有数个当时世界上最大、运行最为良好的城市的事实，即使与罗马帝国相比也毫不逊色。这些在战国时期发展起来的城市并没有衰落和消失，相反，它们逐渐成为中国宏大的交通运输系统中的节点。都城长安可能有接近50万的居民（或者更多），都城内各功能区域齐全，有教育业、制造业以及繁华的商业区。三万名学员在太学中学习儒家经典，以备将来成为国家行政机构中的官职人员。
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所以帝制早期的中国并不是一个没有城市、除了农业还是农业的国家，只是它的社会确实是建立在课税农业基础之上，这些税收来自各个小型而稳固的农业家庭，支撑了城市居民的生存和生活方式。
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至于人们一般都吃些什么——会因他们是生活在城市还是农村而有所不同，我们确实对达官显贵在重要礼仪场合的饮食信息掌握更多一些，这些菜单上的饮食无疑是丰富多样的。除了煮制的稻米和粟米之外，张光直还列举了七个肉类菜肴，包括来自野生动物的熊掌和豹胎；七个禽类菜肴，除鸡外都是野生的，其中有雪雁和鹤；有鱼和鳖；蔬菜中还有可能是从沼泽里采集来的植物嫩芽；作为香辛料的肉桂是由只生长在遥远南方的一种树皮制成的；而榛子和蜂蜜则采自森林；另外，宴席中还提供好几种酒精饮料，大部分是由粮食酿造而成。而根据汉代的史料，穷人则很可能只以大豆和小麦为生，尽管“粗劣……却也足以果腹”[41]。因此，虽然彻底成为农业社会，汉代的中国人仍然消耗了大量狩猎采集来的食物，这也暗示着在这些城市不远的地方仍然有森林存在。
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皇家猎苑
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如果确如许倬云所主张，汉代的农人认为收成的好坏与他们的努力而非天气更相关，那么当时的大众就会相信，他们对自然能够有所控制，这种信念在统治阶层中更会得到强化。自商朝以来，统治者一直拥有皇家猎苑，不仅是为王室成员丰富餐桌，同时也是为了训练军队和将领，并越来越多地作为狩猎仪式的展示地，显示人类（或至少是帝王）对自然的统治：“周朝强调狩猎是一种实际的操练，也是一种保障祭牲数量的切实有效的方法；但汉朝的官方狩猎行为却是一场显示皇权无所不达的盛会，而皇权的范围也包括了各种野兽和植物。”[42]
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秦始皇在渭河北岸的都城咸阳旁边有一个极大的皇家猎苑，而汉武帝则在渭河对岸与长安城相连的地方修建了范围更大的上林苑。鲁威仪（Mark Lewis）将汉朝的皇家猎苑称为“自然保护区”，在那里，皇帝“主持宗教仪式，举办皇家宴会，接待外国客人，举行大型的祭祀狩猎，甚至还有农耕和放牧等世俗行为。里面有山有水，有野生动物、各种珍稀植物，以及无数宫殿”[43]。一篇纪念上林苑的赋中提到这里有野猪、野驴、骆驼、中亚野驴、母马、公马、驴和骡。[44]
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在一年一度的冬季狩猎中，皇帝通过大规模的屠杀野兽来显示他们对自然的统治和帝国无所不至的实力。按照鲁威仪的观点，这也显示了他们在人类世界中面对其他族群拥有同样的威慑力：“人类与野生动物之间的暴力力量对比业已成为汉朝统治者展示他们生杀大权的基本方法之一。”[45]于是，战争也通过“自然”得以体现。当然，将人类社会的暴力与自然等同起来有它的风险，因为这样会对汉统治者认为他们同样拥有的“文明使命”形成一种质疑。汉朝统治者认为，他们有责任给自然和非汉族群带去普遍的文明，这才是大汉王朝的权威和荣耀，所以中国人从此都自称为“汉”人。
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本节小结
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早期帝国对于之后的两千年是非常重要的，因为指导中国人与环境之间互动的模式在这一时期确定了下来。正如最近布赖恩·兰德尔（Brian Lan-der）所阐述的观点：“秦的统治方式……在整个（东亚）的自然生态系统被人为生态系统取代的过程中发挥了重要作用。”[46]中国人建造长城来阻止游牧民族的入侵，由此也确定了中国式农业文明的北部边界。在长城以内，秦和汉的技师与工匠们建造了通行全国的高速路网，将帝国的都城与东部、南部、西部和西南部连接在了一起，官员、指令、士兵和邮件可以从帝国的一端迅速送到其他地方，而数百万吨的粮食也可经由路网运往都城和其他城市。在大多数情况下，农人根据市场和价格的走向来自行决定种植何种作物。对于数量达到数百万的农户来说，要支撑起一个有效的中央政府，每户只需承担很轻的税赋即可。财富的集中和向土地投资，虽然造成了一些农户因豪门富户的兼并而失去土地所有权，但他们仍可以佃农的身份留在原来的土地上耕作，并向地主交租。我们即将看到，中央集权政府所创造出的动态变化，组建军队对抗游牧民族入侵，以独立小型农户为基础的农业与大地主之间的关系，这些共同影响了随后两千年大部分的中国历史。
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中国历史的发展曾经有可能会与实际情况截然不同。因为战国时期的政治、经济、社会与后来的秦是很不相同的，在当时，商业和城市财富的重要性要突出很多。关于秦为什么以及如何决定要结束这种列国系统是一个非常有趣的议题，我们无法在此展开详论，在这里只需要知道的是，当秦始皇统一六国之后，他的大部分谋士都建议他重建一个类似周那样的封建体制，但其中一位却坚决主张创造一个新的更强有力的体制——中央集权的帝国——并借此“传诸万代”。[47]