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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]
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正如李欧娜（Jane Kate Leonard）对1824—1826年大运河危机的研究所指出的，这一生态系统在19世纪已经出现了残酷的退化。[30]她向我们展示了为治理黄河和大运河而开发的各种技术，包括堤坝、水闸、由绞盘控制的开闭装置、辘轳、根据水位调节的绞车、单门船闸、拖曳运河船只的堰和斜堤、斗渠、引水渠、挖沙船、防止水土流失的石笼和浆砌石护坡以及无数其他巧妙的创新。然而，随着18世纪后期环境压力的日益增加，不仅预防洪水，而且连维护黄河南部的河道也变得越来越困难了。
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问题在于黄河、淮河、洪泽湖和大运河交汇水域一些复杂水利设施中的泥沙淤积。到18世纪时，数百年来修筑的堤坝已经使得黄河水位比大运河南段（淮扬运河）高出了好几米，水流携带着泥沙，开始从洪泽湖向南面的长江流动，危险变得越来越大。16世纪后期以前的水利工程都服从于“分黄导淮”的思路，通过开挖疏浚河道来对黄河洪水进行分流，然而所有这些努力，实际上都是在减缓河水的流速和增加淤泥的沉积。
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在16世纪后期出现了前述束水攻沙的先进治水理念，用增高和收窄堤坝的办法加速水流，将清水引入黄河冲刷河床的淤泥。[31]1579年，潘季驯主持修建了横跨淮河的高家堰，将淮河和另外两条小一些河流的清水蓄积在洪泽湖中。不断加高洪泽湖东岸的高家堰，可以保证洪泽湖的水位高于黄河，但这样做很容易产生后患，为了确保该系统能够抵御洪水的侵袭，高家堰的修筑采用了坚固的条石护坡，并在内部设有好几道闸门。还在南面安装了另外五个减水坝，应急时向长江泄洪。[32]
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在洪泽湖的东北角有五道水闸[33]，在淮扬运河北部的咽喉位置也有水闸，而黄河、洪泽湖和大运河三者交汇的这一段水流被称为“清口”。秋收以后，当运送漕粮的船只沿大运河北上经过这里时，洪泽湖的水闸将会关闭蓄水，待船只进入清口后，通过北面的御黄坝阻挡住黄河水，再放洪泽湖水进入清口，而漕船也会随着这里水位的上升而高出黄河水位。当御黄坝再度打开时，湖水随即涌入并冲刷黄河的泥沙，漕船也由此而更便捷地通过黄河进入大运河。
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但随着时间的推移，洪泽湖也开始淤积，其中从淮河等水系流入的淤泥量比较少，更多的还是来自因黄河周期性泛滥而通过其支流汇入洪泽湖的水以及黄河水向洪泽湖的回流。疏浚工作可以解决一部分的淤泥，但随着洪泽湖和黄河同时淤积和河床不断升高，要保障洪泽湖的水位高于黄河，就只好不断加高其东部的堤堰。用李欧娜的话说，“尽管运河的水利控制已经形成了大规模的复杂网络，也有官僚系统的先进管理，但（到18世纪后期时）清政府还是在治理淤泥的战斗中遭遇了失败。运河、湖泊、河流和排水渠都出现了淤塞，河床不断上升，溢流的闸门都已经陷入了淤泥之中”[34]。洪泽湖已经“达到了危险的高度”，1824年末的暴雨“在大堤上撕开了两个巨大的缺口”，洪水向东倾泻到大运河，并漫过河岸，淹没了地势平坦低洼的江苏省东部地区。李欧娜的著作详细介绍了道光皇帝为遏制洪水和修复大运河而付出的巨大努力和英勇成就。
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然而，无论人们付出多大的努力，都无法阻止黄河漫流并最终改回1194年之前的北方故道。“最后一次改道发生在1851年至1855年间，其中黄河干流的北移是在1852年。由于山东半岛北部的新河床正在逐渐形成之中，大洪水在19世纪后半期时有发生。”[35]黄河的北移给华北平原带来了破坏性的影响，导致了长达一个世纪的洪水、苦难、叛乱和起义。但由于这一时期的中华帝国还要应对军事上更先进的欧美列强的新威胁，国库紧张，政府的注意力也随之而转移，因此大运河的问题始终未能得到有效治理。
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虽然1855年以后黄河离开了淮河流域，但如戴维·艾伦·佩兹所说，“它已经对淮河造成了危害”[36]。淮河从它原来的河道（后来又因黄河改道而废弃）被完全截断，而且由于这段河床比淮河本身高，于是迫使淮河水涌入洪泽湖，并通过洪泽湖东南角的出口进入长江（再汇入大海）。而这种入海方式不足以吸纳淮河的水流，于是河水经常会溢出并淹没周边的地区。要解决这一问题，只有疏通淮河的故道或者拓宽在长江的入水口，但由于清朝政府已经失去了治理这一地区的兴趣，而地方精英又没有足够的资源，这两种方案都没能付诸实施。[37]我们在第七章中将会看到，直到1949年中国共产党取得胜利以后，政府才掌握了足够的人力、财力和专业知识，并试图解决因淮河缺乏足够出海口而造成的生态灾害。
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华北平原
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随着大运河的废弃，两千年来一直作为中华帝国战略中心的华北平原，完全陷入了一个经济、人口和环境恶化的时期。彭慕兰将19世纪后半期到20世纪的这一进程称为“腹地的构建”[38]，在这一过程中，帝国的注意力从传统的治国方略转向了中国沿海地区所面临的西方列强的威胁。
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在黄河改道和大运河不再承担漕运任务之前，华北平原的一部分内陆地区由于对维护大运河具有重要的战略意义，而被彭慕兰称为“黄运”（黄河和大运河）。这一地区所需要的建筑材料和燃料主要依靠外地输入，本地已经不足以自给。当地很少有参与市场交易的家庭农业生产方式，使得大量密集的人口所消耗的燃料量，要多于他们所能从周围乡村收集到的数量。加固堤坝所需要的石头等也来自外地，帝国政府从其他地区向这里输入这些资源就是为了对大运河进行维护。
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1855年大运河被废置之后，石头以及高粱秆等燃料都变得稀缺起来，这导致了日益增多的大洪灾，取暖和做饭的燃料也越来越少，甚至渐趋于无。很自然地，“人们会从生态上极为关键的村外地区——河堤、山坡、荒地和以前的林地——榨取资源”[39]，从那些已经很贫瘠的资源环境中剥夺土壤的养分，导致作物产量的下降。“由于农民们不但很快就用完了木材，而且很快就用完了其作物的糠秕及周围土地上的树枝、树根和杂草，他们被迫燃烧畜粪这类效果极差的燃料，而且这还是一种绝对必需的肥料。”[40]到20世纪初，“无论是外国的还是中国的观察者均注意到，即使是山东的山区，也没有森林了”[41]。正如罗德民（Walter Clay Lowdermilk）在1920年代所看到的山东山区，“每年冬天，贫穷的村民在把草割完之后都会进山，挖……夏季生长植物的草根”作为他们的燃料。[42]