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在东面的山西省，一项20世纪早期的研究发现：“没有别的什么地方比（山西）因森林砍伐而造成的破坏更加严重，太原府周边所有那些曾经树木繁茂的山峰都只剩下了光秃秃的骨架。走进该省，除了寺院周边，人们在山上山下都看不到树木……森林植被一旦消失，雨水就会把山坡的泥土冲刷下来，进而堵塞溪流和河道。通过那些将要汇入汾水的小溪或小河，这些沉积物还会继续堆成巨大的冲积锥……锥体表面所覆盖着的数十英亩有时甚至可达数平方英里的淤泥和沙石，过去曾经都是肥沃的土地，然而此后再也无法得到恢复了。”[9]
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图6-2的照片向我们展示了淤泥沉积的惊人结果：“大桥建成以来，从被毁林的山区冲刷到这里河床中的泥土已经淤积了20英尺高，小溪也不再汇入山林间流淌的清泉，而变成一缕细流……”[10]淤泥很可能来自黄土高原，这一地区自汉代以来就一直遭受着水土流失，但到19世纪和20世纪时，情况变得日趋严重（参见图6-3）。1870年代，德国地理学家李希霍芬（Ferdinand von Richthofen）曾提到：“从汉口到北京，所有的山峰和丘陵都极度缺乏森林和灌木，呈现出一派非常荒凉的景象……如果不是黄土（的结构使其储存了大量水分），华北地区可能早已变成了沙漠。”[11]
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图6-2 山西的淤泥，约1910年
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资料来源：Norman Shaw，ChineseForestTreesandTimberSupply（London：T.Fisher Unwin，1914），第126页插图。
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图6-3 黄土高原的水土流失
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资料来源：John Lossing Buck，LandUtilizationinChina（Shanghai：The Commercial Press，1937），第186页插图。
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淮河流域
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据戴维·艾伦·佩兹（David A.Pietz）的研究，在1194年黄河改道南流（参见第四章）之前，淮河流域的经济曾经非常繁荣和发达。其庞大的灌溉水系和运河使得当地的人们从汉代开始就种植水稻，不仅“鱼蚌富饶，盛产稻米”，还拥有密集的市场体系。[12]1194年黄河改道从山东半岛以南夺淮入海，黄河、淮河和长江水系由此交织在了一起，严重影响了淮河流域。由于淮河河口经常被大运河和黄河携带的泥沙所堵塞，导致“泛滥的洪水进入农业平原地区，当地农民别无他法，只有依赖自然蒸发和土壤渗透，结果造成严重的土地盐碱化”[13]。
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尽管16世纪后期明朝政府曾试图采取新方法改善黄河与淮河交汇地区的水流状况，但在1400年到1900年间，淮河流域还是发生了350次大型洪涝灾害。这一地区日益严重的森林砍伐，意味着不是肥沃的冲积层泥土沉积下来，而是频繁的洪水导致农田被沙砾覆盖，有时泥沙可达七八米厚。一些在两千年前的汉代曾以稻香鱼肥而著称的县，已经“大片土地盐碱化，成为草茅不生的赤地”[14]。而继洪涝之后丛生的杂草，又成为蝗虫的繁殖之所，令当地人民的生活雪上加霜。[15]
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蝗虫，当然一直以来都是农民担心的一大祸害。它们会定期蜂拥而至，一个县接着一个县地吞噬庄稼。明代的人们就已经对蝗虫的习性进行了深入研究，并最终形成了徐光启的《除蝗疏》。徐光启通过研究蝗虫的生命周期，得出结论，如果能在蝗虫处于幼虫阶段或在地面散漫跳跃时“集众扑灭”，就可以把威胁降到最小。他在文中还指出，人们的治蝗对策应该从对损害的控制转向预防（先事消弭），并对具体的做法进行了详细的说明。后来人们还发现，鸭子在这方面特别有用，因为它可以吃掉几乎所有的蝗虫幼虫。但这些控制蝗灾的方法需要官员、当地士绅和百姓的共同努力，才能遏制蝗虫的威胁。[16]而到20世纪初时，地方官员非常稀少，“良”绅又成了地主，只剩下农民自己，既没有知识，也没有组织来消灭蝗虫，更不用说抵御洪水或干旱了。
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这样，淮河流域也就变得越来越贫困，人口也趋于下降，成为裴宜理笔下农民不断骚动的地区。[17]土地所有权日益集中到少数富有家庭的手中，甚至连当地的教育和文化水平都出现了下降。[18]由于灌溉条件的不足，农业种植只能限于冬小麦、高粱和大豆这几种耐旱的作物；由于缺乏市场体系，当地也就很少有赚钱的机会。到19世纪时，绝大多数农民的生活标准很少能超过“最低温饱线”。[19]
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黄河与大运河流域
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整个华北平原的地势都非常平坦，自西向东平均每英里仅下降一英尺左右，因此被形容为“地平得像个台球桌”[20]，河流向东汇入大海的速度也总是非常缓慢。黄河从位于现在郑州西面的山区奔流而下，本应该在华北平原蜿蜒逶迤。至少从公元前8世纪的周朝起，中国已经开始修筑堤坝以抵御黄河的泛滥和开垦耕地，如果黄河没有携带大量的泥沙，这些堤坝本身并不会产生问题（参见图6-4）。[21]但在黄河的上游流经的黄土高原，周代以来的农业生产已经破坏了表面的自然植被，被侵蚀的黄色泥沙不断流入河中，黄河泛滥的次数也越来越多。黄河进入平坦的华北平原后，流速逐渐放缓，淤泥也日益沉淀下来，使得河床被抬得越来越高，堤防建设也只好与日俱增，才能防御住洪水。
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华北平原的森林早在汉代就已经被大量采伐（参见第三章），到20世纪时，“旷野上却根本没有任何树木或灌木，每一寸可利用的土地上都种着谷物”[22]。正如我们在第四章中所看到的，12世纪政治的动荡和宋金军队之间的战争导致双方都曾经掘开黄河大堤以增加己方的军事优势，造成了1194年以后黄河的大规模改道南流。此后，一部分河水继续通过大清河向北流，但元代对大运河取直疏浚、使之直达大都的举措，在1288年以后将大清河也纳入了运河的体系。在明代中期，所有剩下的黄河水都向南直接进入了淮河的河道。[23]
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图6-4 黄河堤坝的维修
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资料来源：Charles K.Edmunds，“Shan-tung—China’s Holy Land，”TheNationalGeographicMagazine 35，no.3（1919）：237-238.
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接下来的问题是，曾经缓慢流过平坦而缺乏植被的华北平原的黄河，被大运河一分为二，进而在淮阴附近形成一个极其复杂的交汇处，并夺走了淮河下游的河道，“将淮河水分流并挤入洪泽湖，进而沿着洪泽湖及其延伸出的湖泊向南流向长江”[24]。大运河进一步阻滞了流速已经很缓慢的黄河，一方面迫使淮河水倒灌入上游流域地区；另一方面，富含泥沙的黄河水也很难通过淮河水道汇入大海，入海口泥沙的不断淤积成为一个越来越麻烦的问题。
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在明朝和清朝前期的大部分时间里，洪泽湖的水位都比黄河高，于是随着洪泽湖的放水，南方运载漕粮的船只也可以省下很多力气，这种定期开闸放水（束水归漕）的举措，是16世纪后期总理河道大臣潘季驯治水政策体系的一部分。他认为黄河（至少是黄河下游）与大运河、淮河水系交汇地区出现泛滥的根本问题在于泥沙的淤积，他的解决办法就是收窄堤坝以提高流速，不断冲刷下游的河床（束水攻沙）。由此我们可以看到，华北地区的很多水文地理已经成为一个庞大而且相互联系的体系。[25]
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对于中国政府而言，大运河的畅通要比淮河入海口淤塞的环境问题更重要。大运河对中国政府一直有着重要的战略意义，它将长江下游地区的农业财富运到北方，有力地支持了政府和军队的蓬勃发展，以捍卫和控制帝国的北部和西北部边疆。如果没有南方向北方输送的大量漕粮，明朝就没有办法修筑长城和在那里驻军，清朝也很难把亚洲内陆地区包括西北偏远的准噶尔纳入到帝国当中。这两项重要的事业的完成，也说明大运河在凝聚和统一帝国的战略框架中具有关键的地位。因此，自元代以来的历朝历代政府都不敢忽视对大运河的维护。[26]
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但是，平坦的地势，蜿蜒曲折而且饱受堤坝和泥沙干扰的黄河，再加上具有重要战略意义的大运河所需要的建设和维护，这些因素组合在一起，对整个华北平原的生态产生了重要的影响。大运河的开通延缓了所有华北地区大小河流的排放，沉积物的不断增加造成了周期性的洪水和内涝，因为水无法及时排出。而且，由于河水含有溶解的盐分（大部分都被冲入了大海），内涝的土地很容易盐碱化而变得低产甚至完全无法耕种。“最严重的地区会变成沼泽，而这又会滋生蝗虫”[27]，进而吞噬庄稼。
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因此，淮河流域长达几个世纪的生态退化并不完全是黄河改道这个单一原因造成的。虽然这种提法肯定会引起争议，但真正的原因在于长期以来华北地区的森林砍伐和对大运河的建设与维护。由于大运河对帝国政府具有重要的战略意义，中国政府不能放弃它，而必须努力改善日益恶劣的环境状况。正是由于大运河与帝国的重大利益息息相关，而且“大运河的通畅与否又直接影响着国家治理黄河的能力”[28]，中华帝国投入了庞大的人力、物力和财力来维持黄河/大运河的水文生态系统，尤其是苏北的黄河、大运河和淮河/洪泽湖交汇地区。[29]