大禹治水与早期农业发展略论
王星光
摘要：大禹治水是上古史时期的重大历史事件，其发生的时段当为龙山文化末至二里头文化初相交接的时期，很适宜从环境史及环境考古的视角来进行审视和研究。距今4500～4000年前的全新世大暖期的中晚期，气候总体上湿润多雨，温度较今为高，但也有气候突变发生，致使平原地区常遭洪水泛滥之灾。《尚书·禹贡》等古史传说的大洪水和实际的气候演化特征正相吻合。喇家齐家文化遗迹、陶寺新石器时代晚期巨型城址及二里头夏代城址等都提供了与生态环境变化有关的环境考古物证。登封王城岗“大城”遗址的新发现不但为大禹治水提供了新实证材料，也增进了人们关于治水活动对早期农业发展影响的认识。由此可见生态环境对农业发展和社会历史进程的重大影响。
关键词：大禹治水；生态环境；全新世大暖期；早期农业；登封王城岗
中图分类号：K21；S-09 文献标识码:A 文章编号：2095-5669（2014）-0035-06
作者简介：王星光，男，历史学博士，郑州大学历史学院教授、博士生导师，河南省特聘教授（河南郑州 450001），主要从事中国科技史、生态环境史、先秦史研究。
大禹治水是中国上古史时期流传下来的悠久传说，也是全新世时期气候变化的重大事件，在中华文明史中影响深远，也对农业的早期发展产生有直接影响，值得从环境史的视角进行审视和研究。
一、环境考古与大禹治水事件的契合
环境考古是研究人类起源、演化及其文化创造与生态环境关系的学科。周昆叔先生曾指出：由于旧石器文化时代人类数量不多，留下的遗址不多，且人类文化演变缓慢，故旧石器时代的环境考古初期难以作为研究的重点。历史时期人类的能动作用越来越大，故该期也不能作为环境考古初期研究的重点。而“新石器时代与铜石并用时期人类已有了一定数量，遗址比较多，人类有一定的能动性，但受环境制约仍很强烈，且文化演变速度较前快，所以，环境考古初期以全新世新石器时期与铜石并用时期作为研究重点”[1]173。司马迁在《史记·夏本纪》中是把大禹作为夏王朝的创立者的，其活动时代当为新石器时代龙山文化晚期。夏商周断代工程将夏朝开始的年代定为公元前2070年。这正是新石器时代晚期与铜石并用时代相交替的时期。这一时期既有大量的考古文化遗存，又有丰富的上古历史传说，而大禹治水正是这一时期发生的影响深远的环境变迁事件。因此，用环境考古的视野和方法来研究大禹治水是十分适宜的。
二、黄河洪水和大禹治水的环境考古
在距今10000年到3000年的早中全新世时期，是古黄河水系的大发展时期。河水上下贯通，沟系发育迅猛，尤其是黄土高原，出现了“千沟万壑”。随之土壤侵蚀严重，河水泥沙剧增。在此期间，古渤海曾两次西侵。由于洪水泥沙的增加和海平面的升高，河水排泄受阻，造成远古洪荒时代留下不少洪水和治水的传说。黄河流域的大洪水，并不是孤立出现的现象。从全球的视野来看，它正是整个地球气候变化的一个组成部分。在距今10000年进入全新世后，全球气候从总体上发生了由冷向暖的逐渐变化，到了距今8500～3000年时，形成了气候最佳适宜期——在中国被称为“仰韶温暖期”或“中国全新世大暖期”。而在距今4500～4000年前的“仰韶温暖期”的中晚期，正是考古学上的龙山文化及二里头文化时期。这一时期气候湿润多雨，温度较今为高，黄河中下游地区常遭洪水泛滥之灾。古史传说中肆意泛滥的洪水和实际的气候演化特征正相吻合[2]146。
地质史的研究显示，在距今6000～4000年前时，全球各地海平面已经超出现代海平面2～5米，海岸线深入内陆数十至数百公里。在我国东部，高海平面引起大范围的海侵，称为黄骅海侵。在环渤海湾平原地区，海水大幅度内侵，使海岸线西移50公里，已漫过今天津的西侧，淹没陆地达27000平方公里。而在长江以北平原，海岸线内迁可达60～100公里。总之，在全新世大暖期的中晚期，即约从仰韶文化至龙山文化时期，我国东部海平面比现代的海平面要高出2～4米[2]124。
伴随着全新世大暖期的到来，黄河流域的农业如雨后春笋般地迅速发展。严文明先生曾用统计学的方法指出黄河流域新石器时代聚落和文化发展之快：“以河南省裴李岗、仰韶和龙山三个时期的遗址为例，其数量各为70余、800和1000处左右。如果考虑到三个阶段所占时间跨度的差别，则同一时段的遗址数目之比当为1：8：20，可说是以几何级数增长的。在分布上，裴李岗文化主要在河南中部，仰韶文化则以中西部最密，到龙山时期就大规模向北部、东部和东南部平原地带扩展。”[3]115新石器文化遗址的增多，实际上也是对黄河中下游地区原始农业发展迅猛状况较为定量化的反映。
龙山文化时期聚落遗址的增加，还可从郑洛地区新石器考古中得到验证。据专家统计，这时期的龙山聚落遗址总数已达516处，比仰韶后期的357处增加了159处。考虑到郑洛地区龙山时代历时约500年，仅及仰韶后期1000年左右的一半，若取相同的时间段，则龙山时期的聚落总数应是仰韶后期聚落总数的2.5倍左右[4]140-156。尤其需要指出的是，这一时期的聚落性质已发生大的变化，这就是有比较多的城址被发现。到了龙山文化时期，黄河中下游地区、甚至上游地区都已分布有城池——这一新的聚落形式[5]9-13。包括城池在内的人类聚居地大量向黄河下游的平原地带延伸，星罗棋布地遍布黄河两岸。这一方面使人们面临着洪水的威胁，另一方面也迫使人们开始关注并致力于洪水的治理。这也是洪水传说开始广为流传且印象深刻的原因。
在青海民和县南端的黄河岸边的喇家遗址发现了黄河大洪水和地震等多种灾难的遗迹，它“给人以强烈的震憾，显示出距今4000年前后的齐家文化时期这里曾经发生过重大灾变”[6]。经相关的古环境专家对遗址进行地学考察，在地层中发现了黄河大洪水的遗迹和沉积物。专家们认为：“距今4000年前这个关键时期，黄河大洪水证据的发现，更有其特殊含义。从某种意义上说，这为古史中的洪水传说找到了一定印证。”[6]黄河上游尚有洪水灾害发生，中下游的洪水泛滥当更加严重。
在黄河支流的汾河流域，考古工作者在山西省襄汾县东北发现了面积达280多万平方米的陶寺新石器时代晚期巨型城址。陶寺城址延续的年代从龙山文化晚期一直延续到了整个夏代，大禹治水的时代也应涵盖其中。值得关注的是，考古工作者在发掘陶寺城址时，指出“有迹象表明，这座城址曾一度毁于洪水，而后又经重建”[7]。传说中尧的时代正和陶寺城址的年代相对应，而晋南又是《禹贡》中大禹治水的肇始地——冀州之所在。这为我们认识尧时的洪水情况和大禹治水的传说提供了新的线索。而在黄河中下游，自1976年在河南登封发掘王城岗城堡遗址以后，在2001年以来，考古工作者又陆续发掘了登封王城岗龙山文化晚期“大城”遗址，为“禹都阳城”提供了新的物证，这也是环境考古的新收获。
当然，面对巨浪滔滔的洪水，在人们的知识水平和物质条件都很落后的远古时代，单靠人力是难以制服的。大禹治水的成功，除了采用了“疏川导滞”的合理方法外，主要还是得益于当时气候好转的有利环境条件。气候重建的数据表明，距今4200～4000年前气候事件结束的时间，恰好对应于夏朝的始建时间，也即传说中大禹率众治水活动的时间。偃师二里头遗址被认为是夏王朝都城所在地，是夏文化的典型遗址。通过对二里头遗址龙山文化末期样品（年代为距今4000年前）的植物孢粉分析，可知这一时期的孢粉含量高，种属丰富，木本植物孢粉占总孢粉数的17.5%。乔木以落叶阔叶的桦属、桤木、栎属、桑属、五加科为主。灌木主要为蔷薇科、麻黄科。针叶松属少量。水生草本植物占孢粉总量的24.9%，有香蒲属、眼子菜科及禾本科的芦苇。旱生草本有蒿属、苋科、藜科等，蕨类孢粉极少[8]。从木本植物的孢粉总数较高、水生草本植物占孢粉总量的24.9%等来看，当时夏王朝都城所在的周围地区分布着以落叶阔叶为主的针阔混交林草原植被，应为温暖湿润的生态环境。而这一时段正是气候由冷期向暖期快速转变的温暖适宜期。一种观点认为，洪水发生往往与气候突变、尤其是降温事件有关。在公元前4200 公元前4000年间出现了气候变冷的气候恶化事件，造成水土流失，季风南移，降雨量增加，尤其是直接注入黄河河道的雨量激增，这可能就是虞舜时期特大洪水出现的原因。而到了距今4000年前后的二里头文化初期即夏代初期，气候出现好转，气候带北移，季风降雨正常化，植被恢复，洪水灾害自然随着气候的好转而退却。率众治水的大禹正好遇上了气候适宜、洪水遁去的大好时机[9]。正是赶上了天时、地利、人和的难得机遇，特别是气候由恶劣向适宜转化的有利生态环境条件，这才促成了大禹治水的最终成功。只是当时的人们缺乏气候变化与洪水灾害的知识，将洪水退却、大河安流的功劳，都归功于了大禹。由此可见，只有从气候变化的环境视角出发，才有助于认识大禹治水的真相。
三、大禹治水与农业发展
大禹治水在很大程度上是为了发展农业。《孟子》说：“当尧之时，天下犹未平。洪水横流，泛滥于天下。草木畅茂，禽兽繁殖，五谷不登。禽兽逼人，兽蹄鸟迹之道交于中国。尧独忧之，举舜而敷治焉。”孟子指出尧舜时期的“洪水横流，泛滥于天下”，致使茫茫大地，一片汪洋，“草木畅茂，禽兽繁殖”，这最直接的影响是“五谷不登”，严重妨碍了农业生产。大禹“身执耒臿，以为民先；股无胈，胫不生毛”[10]443，带领人民，艰苦奋战，用了十多年的时间，终于治服了汹涌的洪水。大禹所使用的耒耜，既是治理洪水、疏通河道的工具，又是铲土翻地、进行大田耕作的农具。而耒耜的使用，正反映了原始农业由“刀耕”到“耜耕”的进步。文献记载：“禹卑宫室，而尽力乎沟洫。”[11]561又“浚畎浍而致之川”，“百川顺流，各归其所，然后人民得去高险，处平土”[12]13。“沟洫”和“畎浍”指的是田间的沟渠及灌溉排水设施。滔滔洪水被治理退却后，在黄河中下游及长江中下游裸露出的宽阔平原上，兴修纵横交错的沟渠，既有利于疏导排泄洪水，也为大田种植提供了所需的水源，将原始农业生产推进到灌溉农业的新阶段。而河流裹挟带来的泥沙则成了易垦易种的肥沃良田。禹“令益予众庶稻，可种卑湿”，正反映农田水利的兴修促进了水稻的种植。对水源紧缺的地区，大禹的助手伯益还在总结劳动群众经验的基础上发明了水井。《吕氏春秋·勿躬篇》：“伯益作井。”[13]553《淮南子·本经训》：“伯益作井而龙登玄云，神栖昆仑。”[14]420考古工作者在陶寺遗址也确实发现有水井。有了水井，不但方便了人们的日常生活，也为旱地农田的灌溉创造了条件。《禹贡》“庶土交正，厎慎财赋，咸则三壤成赋中邦”[15]83的记载，是在赞颂大禹任土作贡、划定九州的伟绩，而其中大禹将土壤按高下肥瘠划分为上、中、下等九种，实际上是世界上最早的土壤普查活动，其功用在于根据不同的土壤确定种植不同的农作物，方便民生之所需，并收取不同的贡赋。在水源充足的低洼之地，“令益予众庶稻，可种卑湿”，就是明显之实例。
由上可见大禹治水对农业发展的贡献表现在：首先，疏浚了河道，使茫茫洪水顺流入海，提供了广袤的土地，使之有可能成为肥沃的良田。第二，治理洪水的实践经验被用来进行农田水利建设，沟洫开始大面积出现，灌溉农业在华北平原和长江中下游平原逐渐形成。第三，农业工具得到改良和进步，耜耕得到大力推广。第四，水井的出现是中国古代农业及社会生活中的重大发明，尤其在北方地区，与灌溉农业关系密切，对传统农业产生有深远的影响。第五，通过对“九州”的土壤普查，分清了土壤的品质优劣，在了解了各地不同物产的同时，可以根据不同的土壤性状，因地制宜地种植不同的农作物，促使旱作和稻作都得到了较快发展。
水利是农业的命脉，大禹治水和水利的兴修，直接促进了农业生产的发展。这在考古学上也可找到不少的证据。
前已述及，大禹活动的时期约为龙山文化晚期和夏代初年。《古本竹书纪年》载“禹居阳城”，《孟子·万章上》说“禹避舜之子于阳城”，《世本·居篇》云“禹都阳城”，而古阳城在今河南省登封市的告成镇[16]95。1976～1981年间，考古工作者在这里陆续发掘了1万平方米的王城岗龙山文化晚期城堡遗址，这正与“禹都阳城”的记载相吻合。但由于城址面积较小，曾引起质疑。2002～2005年，考古工作者在实施“中华文明探源工程”中，开始发掘王城岗龙山文化晚期大城城墙和城壕遗址，王城岗大城址面积达34.8万平方米，遗址总面积达50万平方米。并且，考古发掘证实，王城岗城池的修建已考虑到水利的利用。王城岗城址位于五渡河和颍河之间，五渡河海拔高度略高于颍河，在城墙的周围，建有城壕，城壕应与五渡河相通，既可供应城内用水，也能起到保护城中居民安全的作用。而西城壕的水又与南部的颍河相互贯通，形成了一个自然流动的河渠贯通的引水排水系统。正基于此，参与发掘的考古学者指出：“王城岗大城的修筑，证明王城岗城址的主人对河水的认识和利用有着较高水平。如果王城岗龙山文化晚期大城真的与禹都阳城有关，历史上大禹治水的传说将更为可信。”[17]797龙山文化晚期大城城墙和城壕的发现更为夏禹“居”或“都”阳城的文献记载提供了充足的物证，也有利说明大禹治水所运用的水利工程技术绝非空穴来风。
在王城岗遗址的发掘中，考古专家们十分重视农业考古和生态环境标本的搜集和整理，为我们了解当时的农业发展状况提供了珍贵资料。在王城岗龙山文化遗址中发现的磨制石器有铲、斧、凿、刀、镰、镞等。其中出土的石铲数量最多，也最为精致。如其中的一件有孔石铲为灰色石英岩质料，刃部使用痕迹明显，长13.5厘米，宽7～9厘米，厚0～1.3厘米，孔径1.5～2厘米。另一件凸字型铲刃部使用痕迹明显，顶部安柄痕迹清晰，长15.5厘米，宽5.8～8.5厘米，厚0～1厘米。出土的一件石斧由灰绿色绿泥石化变粒岩制成，刃部使用痕迹明显，尖圆顶部有装柄痕，长12.3厘米，刃宽5厘米，厚0～3.8厘米。石镰中的一件为弧背长条形，由青灰色石灰岩制成，残长6.5厘米，最宽处3厘米，厚0～1.1厘米[17]130-137。考古工作者还专门用复制的石铲进行挖土坑等试验考古，证明这些工具完全适用[17]图版二一五-二一九。由此也可证明这些工具也是当时从事农业生产的适用工具。通过浮选法的应用，发现的龙山文化晚期的炭化农作物有粟、黍、稻、大豆。而在相当于夏代文化初期的里头地层中出土了小麦颗粒。也就是说，北方农业中常见的“五谷”在王城岗遗址是应有尽有了。经统计分析可知，从龙山晚期到二里头时期，王城岗遗址浮选出的农作物数量以粟为最多，大豆次之，黍占第三位，水稻排第四，而小麦最少[17]516-535。这说明以粟作为主、黍作为辅的旱作农业已开始形成。大豆在王城岗的发现，说明至迟在龙山时代，大豆已经成为黄河流域农作物中的一个重要品种。小麦在王城岗遗址夏代地层被发现，说明在属夏代初期的洛阳皂角树二里头文化遗址发现的小麦不是孤例。而水稻的发现，说明王城岗地区在龙山文化晚期有较为充沛的水域，具备发展稻作的条件，尽管种植水稻只是粟作农业的补充。这不但为大禹“令益予众庶稻，可种卑湿”提供了佐证，也为笔者提出的在仰韶温暖期的黄河和淮河之间，存在一个“粟稻混作区”的观点提供了有益的补充[18]。
在王城岗遗址还发掘出动物种属达31种。其中龙山文化及二里头文化时期的软体动物有中华圆田螺、圆顶珠蚌、丽蚌、蚌、蚬、蜗牛等。脊椎动物有豪猪、鼠、狗、熊、猪、梅花鹿、黄牛、山羊、绵羊及鸟类和鱼类动物。通过对王城岗遗址出土野生动物种属生态习性的分析，可知龙山文化至春秋时期气候较为温暖湿润，附近应有坡地、河流和湖泊，呈现出森林、灌木丛、草地等植被景观。而猪、狗、黄牛、绵羊、山羊已被驯化为家畜。在这其中，猪的比重占据首要地位，据统计，在龙山文化时期可鉴定的哺乳纲标本中，猪占总数的62.88%[17]516-535；在二里头文化时期可鉴定的哺乳纲标本中，猪占总数的41.18%。人们在从事谷物种植业的同时，也进行着家庭畜牧业。
登封王城岗遗址1996年即被国务院公布为第四批全国重点文物保护单位，2002年以来的考古发现更进一步丰富了这一遗址的内涵，也使人们对大禹治水及其对农业发展的影响有了新的认识。首先，王城岗城址所揭示的城墙和城壕相伴的城池布局，真实地再现了当时对水利工程和设施的应用。将五渡河水引入王城作为护城壕的水源，而通过自然流动的系统排入颍水这一更大的河流，这只有进行高超的水利测量才有可能出现这样顺应自然的工程设计。
这正与《禹贡》“禹敷土，随山刊木，奠高山大川”[15]54的记载相吻合。由此可见大禹“尽力乎沟洫”、“浚畎浍而致之川”，大力开展农田水利建设的记载不但可信，而且是卓有成效的。第二，大量石铲的发现，尤其是其实际功效通过试验得到证实，说明耒耜已成为重要的生产工具，在农业生产中的作用也更为突出。原始农业经过裴李岗文化、仰韶文化、龙山文化数千年的缓慢发展，已经进入更为先进的耜耕农业阶段。第三，粟、黍、稻、大豆和小麦的出土，说明至迟在夏代初年、亦或是在大禹时期，“五谷”已经在黄河中下游地区种植。多种农作物的栽培，为人们提供了更为丰富的衣食来源，相对于单一作物的种植来说，使人们的生活需要得到了更为充分的保障，这是农业生产技术的巨大进步。第四，水稻和小麦的发现具有重要的意义。在王城岗遗址龙山文化晚期地层中发现了水稻遗存[19]。虽然在王城岗遗址二里头时期地层中没有发现水稻标本，但在与之毗邻的新密新砦遗址（介于河南龙山文化晚期和二里头一期之间过渡时期）中发现有水稻遗物。并在洛阳皂角树二里头文化遗址发现有水稻遗存。这也可间接说明，只要有适宜的水源存在，在龙山和二里头时期，王城岗一带是可以种植水稻的。这都说明嵩山周围地区曾长期处在较今天为温暖湿润的气候条件，并分布有较为丰沛的水源，有发展稻作的环境条件。小麦在王城岗遗址的二里头文化到二里岗文化、殷墟文化直到春秋时期文化的地层中都有发现，说明小麦是一种长期并较为稳定地在嵩山周围地区种植的农作物[17]518-519。通常认为直到汉代小麦才在中原地区规模种植，王城岗遗址的发现有可能改变以往的认识。第五，在王城岗遗址发现有31种动物骨骼，这些动物有很大可能是人们日常食物的重要补充。其中的猪、狗、黄牛、绵羊、山羊已驯化为家畜，而猪的比重尤其为大。这反映了当时畜牧业已经得到很大的发展。总之，登封王城岗遗址的新发现使人们对大禹治水及其对农业发展的影响提供了新的认识。大禹治水成功后的新的生态环境条件奠定了黄河流域农作物种植结构的基本格局。耐旱作物粟始终占据首要地位表明，以旱作为主、在水源充沛的地区兼营稻作、五谷并存的旱作农业已现雏形。
大禹治水是新石器时代末期环境变迁的重大事件，由于治水成功，水土得以平定，农业得以恢复和发展。并且，在治理洪水的宏大事业中，加强了各个部落联盟的联系和协作，而且也需要强有力的统一领导，原来由血缘关系为纽带的氏族部落被以行政区划分的“九州”所代替。也由于治水任务职责的重大和时间的紧迫而赋予治水领导者至高无上的权力，这都促成了国家的产生。传说中的大禹时代正处在我国原始社会末期，大禹因治水有功被推举为夏王。从禹开始，禅让的传统被破坏，禹的儿子启夺得了王位，建立了我国第一个奴隶制国家——夏。大禹治水的传说不但揭示了治水活动对早期农业发展的巨大推动作用，也有力证明了治水活动对国家的产生和文明进步的重大影响。
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责任编辑：齐航福
（特别说明：本文转载自《中原文化研究》，2014年02期，仅供学习参考））
