現代水耕人為土形成年代探討——以浙江為例

章明奎， 邱志騰， 楊良覦

(浙江大學 環境與資源學院，浙江 杭州 310058)

現代水耕人為土，區別于傳統的“水田”，是指當前仍在種植水稻并滿足水耕人為土診斷要求的土壤。中國土壤系統分類把水耕人為土歸設為獨立的亞綱，對其有嚴格的定義，要求同時具備“水耕表層(含耕作層和犁底層)”和“水耕氧化還原層”2個診斷土層[1]，須滿足犁底層的容重明顯高于耕作層，耕作層和犁底層的總厚度大于18 cm，及大多數年份至少具有3個月的人為滯水水分狀況等條件，并對“水耕表層”和“水耕氧化還原層”的顏色與形態作了定量的規定[2]。浙江是中華民族遠古文化的發祥地之一，在我國古代文明史上占有重要地位，余姚河姆渡、桐鄉羅家角、寧波八字橋、吳興錢山漾和杭州水田畈等遺址的考古表明[3-9]，這一地區的水稻栽培已有7 000 a左右的歷史。上山考古遺址調查表明，浙江省于10 000 a前已開始培育水稻[10]。根據浙江省第二次土壤普查獲得的調查數據估算，全省水耕人為土面積約200萬hm2，占耕地的3/4，省域內的水網平原、濱海平原、河谷平原和丘陵山地上均有水耕人為土分布[11]。根據中國土壤系統分類對水耕人為土的檢索標準[2]，水耕人為土應具有人為調控的水分狀況、深刻的人為影響和變動的氧化還原作用等獨特的成土條件，水耕熟化和強烈的氧化還原交替過程(導致氧化鐵錳在剖面上的分異)是其主要的成土過程。因此，水耕人為土形成所需要的稻作環境包括地表平整且地面較為穩定(有足夠的時間形成水耕人為土的特征)、合適的氣候和具有一定的灌溉與排水設施等，而規模化的水耕人為土的形成還需具有功能良好的耕作農具和足夠的人力等耕種條件。迄今發現的我國新石器時代到青銅時代的早期稻田遺存主要出現在平原、古河床一級階地和其他一些低平區域[3，12-14]，推斷當時的水田很可能是由河道、池塘、湖沼等自然低洼地稍加改造而成的，其主要利用地形的自然落差進行農田灌溉，基本上沒有排水等配套設施。由于當時沒有能力花費巨大的人力和物力去維護稻田，所以這些稻田多是隨建隨棄。可見，遠古時代的“水田”尚不具備穩定的水旱交替的稻作環境。因此，現代水耕人為土在形成時間上不可能在遠古時代。但至今，除一些古代遺址點及近期一些由旱地改為水田的農田有明確的植稻時間記載外，多數植稻較久的地區種植水稻的時間常常模糊不清。本文以浙江為例，試圖通過對當地地形特征及其形成、人口演變與土地開發、水利建設與農業技術的發展等歷史資料的分析，探討現代水耕人為土的形成及其演變歷程。

1 地形特征及其形成歷史

研究區的地形主要受華夏系構造和新華夏系構造等控制，地勢自西南向東北呈階梯狀傾斜，由山地、丘陵、盆地和平原等地貌類型組成，其中，丘陵山地占71.6%，平原占22.0%，河湖水面占6.4%。山地、丘陵和盆地大都是第三紀的產物，在第四紀之前基本穩定；而各類平原在第四紀期間仍發生著不斷的演變(包括海陸變遷、湖陸變遷、河流改道)，平原堆積地貌主要由長期的沖積、海積和湖積過程形成。與我國內陸地區不同，研究區的平原(包括水網平原和濱海平原)主要位于沿海地區，隨著12 000 a來海進海退、潮起潮落、水陸交替頻繁及海岸線位置的巨大變化，沉積環境較為復雜，平原穩定的時間相對較短。據考查，平原地區的這些變化大致持續到距今約7 000 a前海面上升速率減小之時[12，15-17]。河姆渡古人類在建筑上的高干欄式長屋等可能就是為了應對當時的強臺風、大暴雨、大水泛濫、易澇等。

全新世初(約8 000～10 000 a前)，東海海面還在今海面以下30～40 m時[16]，研究區東部平原地區地下水位較低，基本無湖泊與沼澤。到了距今7 000～8 000 a時，隨著氣候轉為溫濕，東海海面回升，至全新世中期(距今約5 000～6 000 a前)，東海海面已回升至今海面高度。此時，研究區東部平原區地下水位逐漸升高，區內湖泊逐漸增多，湖泊沉積物范圍擴大；但因水位較高、自然環境極不穩定，浙東平原尚不適宜土地開發和人類居住。至全新世晚期，東部平原地面雖然逐漸穩定，但直至秦漢之前這些地區始終是海潮出沒的淺海沼澤地，自然災害較為突出[17-19]。東漢之后，隨著水利設施的建設和海涂圍墾，東部平原地形逐漸穩定，地下水位下降，湖泊面積減少，氣候和地面條件逐漸適合農業利用。據江大勇等[20-21]研究，全新世時期浙東中北部沿海地區存在3個暖期，即6 040 a BP(指距今年代，為了將日期標準化，1950年被定為考古學上的“現在”)前、5 560～3 210 a BP和2 875～2 770 a BP，其中5 560～3 210 a BP較暖，它又可分為5 860～5 490 a BP、5 490～4 110 a BP和3 765～3 210 a BP等3個階段，以5 490～4 110 a BP為最暖期，氣溫約比現今高5～6 ℃?？梢?，當時的溫度是適合水稻生長的，但由于地表沉積環境的變化，稻作環境并不穩定。研究區新石器時期早、中期的稻作遺址大多分布在錢塘江兩岸的寧紹地區和杭嘉湖地區，證明了新石器時代先人一直在寧紹地區和杭嘉湖地區零星種植水稻。

與沿海平原地區不同，分布于內陸眾水系附近的河谷平原(盆地)地表環境相對穩定，比較適宜發展農業生產。其中，金衢盆地是研究區內最大的呈西南-東北向延伸的狹長盆地，包括金華-衢州盆地、東陽盆地、浦江盆地、永康盆地，以及錢塘江流域由河水相互串聯的一些小盆地群。這些盆地內淺丘起伏，海拔在50～250 m，相對高度以30～50 m最普遍，具有良好的農業開發條件。

2 人口演變與土地開發歷史

游修齡[22]和肖也珍[23]對研究區人口的歷史進行過專門的研究。在西漢之前，研究區經濟落后，人口稀少(人口密度僅在1～10人·km-2)，而此時的關中地區人口密度已達200人·km-2以上[22]。漢以后，中原地區發生了“永嘉之亂”(公元307—312年)和晉室南遷、唐朝的“安史之亂”(公元755—763年)，以及金滅宋等多次巨大的政治軍事動亂，中原地區大量人口南移，研究區是其主要遷徙地區之一[22]。人口的增加在一定程度上促進了研究區內社會經濟的發展。宋元之際是研究區內人口發展的第一個高峰，此時人口總量已在1 000萬左右[23]。北宋元豐三年(公元1080年)，研究區人口密度達到70人·km-2；元至元廿七年(公元1290年)，研究區人口密度達到177人·km-2[22]。明清時期，研究區社會經濟繁盛，人口迅速增加：清道光年間，研究區人口迅速增長至3 000萬左右[23]；清咸豐元年(公元1851年)，研究區人口密度已達297人·km-2[22]。民國時期，研究區人口密度略有下降，人口總量保持在2 000萬左右。新中國成立后，研究區人口迅速增加，至20世紀90年代，人口總數突破4 000萬。

歷史上，研究區的土地開發甚早，但在新石器時代，區內糧食種植的農田規模很小，技術粗放、落后。據歷史地理學家陳橋驛[24-25]的研究，研究區內規模較大的糧食作物種植約始于春秋于越。當時的會稽山地還是一片茂密的原始森林，于越原始部族主要在一些山間盆地、山麓沖積扇開展刀耕火種的原始遷徙農業，以旱作為主，生產五谷雜糧。至于越后期，原始的遷徙農業逐漸向比較高級的定居農業過渡。公元前515年，在寧紹平原地區高燥的地帶已有人類開展農業活動[24]。據《越絕書》記載，句昊的糧食種植以水稻為主。秦統一六國后，具有平原農業生產經驗的人口大量流入研究區，加速了境內平原的開發，水稻成為重要的糧食作物。東晉以后，人口的增加及糧食需求量的劇增，刺激了研究區土地的開發。據考證[24]，至劉宋時代寧紹平原已經出現了“土地偏狹，民多田少”的現象。此后，研究區一直是地狹人稠問題較突出的地區[24，26]。為應對此局面，在以后的各歷史階段，研究區各地主要通過圍墾湖田、開墾山地和海涂圍墾等增加耕地面積。

金衢地區位于浙江中西部，因分布有寬廣的河谷平原和緩坡崗地，具有發展原始農業的良好條件，在新石器時代就有人類活動[15]。在春秋時期，在衢江與靈山江的匯合處曾崛起一個方國姑蔑(今龍游)，說明當時這些區域已成為了一個政治、經濟的中心。據陳雄[27]研究，金衢地區的土地開發利用是由東向西逐漸演進的，土地開發先河谷平原，后崗地丘陵，再低山中山。另據陳橋驛[28]研究，先秦時代以前研究區內的山地丘陵原是茂密的原始森林，南北朝初期境內的森林開始被破壞，但一直到公元10世紀中葉衢州和金華一帶仍有象群出沒。宋代以后，由于平原地區的人口已超出了其承載力，人們開始嘗試在山地種植糧食作物，加快了山林破壞速度，當時在會稽山地的某些地方甚至到達“有山無木”的地步[28]。這一時期，某些條件適宜的山地(主要為坡度較小、取水方便的山垅地或溪谷地)已開辟梯田、種植水稻，但限于當時的條件，山地種植水稻面積很少。直至18世紀前后，研究區內的大量人口仍主要聚集在不到研究區總面積1/4的平原地區。清康、乾以后，隨著人口的猛增和玉米、番薯的先后傳入[28]，研究區內大量人口逐漸涌入山區，墾殖范圍不斷擴大，但此時山地種植水稻的面積仍不大。

3 水利建設的歷史與農業技術的發展

水利是農業的命脈，是保障農業生產的重要條件。杭嘉湖平原和寧紹平原是研究區內最大的兩個平原，但由于地處沿海，它們都面臨咸潮的威脅；因此要發展糧食種植業，必須做好拒咸蓄淡工作，才能保證灌溉。為此，早在漢代這一地區就開始構筑海塘，如杭州的錢塘，紹興的玉山斗門及后海塘等均是其例[29]。到了隋代，運河成為杭嘉湖平原農田灌溉的最大干渠。紹興古鑒湖也是這一時期為了防洪和灌溉修建的。溫黃平原的土地開發和糧食種植業的發展較寧紹平原晚，但該平原的海塘、人工湖泊和河渠等的修建早在漢代就已開始并漸趨完備。金衢盆地是研究區內最大的河谷平原，有錢塘江上游眾多支流作為灌溉水源，因此早從漢代起就開始建塘筑堰，建設有許多農田水利工程，成為研究區內重要的糧食產區。此外，研究區內溫州平原的會昌湖，麗水盆地的通濟渠、金溝渠和好溪渠，奉化盆地的白社河和土塊堰，諸暨盆地的大農湖，建德盆地的西湖，淳遂盆地的古渠，以及壽昌盆地的西湖等農田水利工程也都在清代以前逐漸出現，并種植水稻[18，29]。以上大量農田水利工程的建設既抗御了早澇，又為發展水稻生產提供了保障。此外，灌溉條件的改善也為復種技術的提高創造了條件，三國時代溫黃平原首先出現了水稻一年二熟的記載。

農業科技的發展在古代農業發展中也起著很大的作用，主要體現在農具的更新和栽培技術的進步方面[30-31]。在新石器初期，人們主要依靠采集和漁獵謀生；到了后期，人們開始采用新的農耕技術，出現了石器農具和木制農具，有效地提高了原始農業的生產力水平[32]，并逐漸利用牲畜來進行農耕。虞夏到春秋初年是青銅時期，人們利用銅和錫的合金(青銅)制造的工具比木石工具堅硬、鋒利、輕巧的特點發展農具，這是農業生產力發展史上的一次革命。在秦漢時期，我國的農業科技水平已處于較高的水平[31]，主要表現在施肥(農家肥)、農具和灌溉技術方面，其中鐵農具的出現促使農業生產精細化。宋元時期，中國出現了大量專業省力的農具，極大地提高了農業生產力[33-34]。鐵農具產生于春秋戰國，在秦、漢逐漸普及推廣，在隋、唐、宋、元已趨于成熟。鐵農具的普及應用，不僅推動了農田的耕作，也為興修大型水利工程提供了物質和技術基礎，促進了粗放農業逐漸向精細農業的轉化[34]。宋代，鋼刃熟鐵農具得到進一步的推廣，除了犁鏵、犁壁為了堅硬耐磨仍然使用白口生鐵鑄造外，鋼刃熟鐵農具代替了其他鑄鐵嵌刃式農具，提高了鐵農具的堅韌和鋒利程度，有力地促進了農業生產的發展[34]。

4 水耕人為土發展階段與典型水耕人為土形成年代的探討

4.1 水耕人為土形成的發展階段

基于以上對水耕人為土成土條件和歷史時期研究區地貌、氣候、人口變化與農業技術發展特點的演變分析，大致可把研究區現代水耕人為土的形成歸納為以下5個階段。

先秦以前：沿海平原(包括水網平原和濱海平原)地表尚未穩定，自然災害頻發，不適宜土地開發；同時，這一階段人口稀少，耕作技術相對落后，難以實現規?；乃镩_發。當時糧食以旱作為主，主要種植在山區和半山區，輔以狩獵。春秋戰國時期，在研究區某些地表穩定的區域(如水網平原稍高處、河谷平原階地和其他低平區域)已有小規模的水稻種植。這一階段的耕作不同于現代耕作，主要采用“火耕水耨”，其特點是不耕地和不整地，使用的工具也不過是钁、鍤之類的掘土工具，非鐵犁和畜力耕作，難以形成大規模的水旱交替；因此，稻田土壤發育并不完善，缺少現代水耕人為土的診斷特征。

西漢至晉隋：沿海平原地表已基本趨于穩定，同時研究區內人口密度逐漸增加，農具已進入鐵器時代，糧食種植業開始從遷徙農業轉入定居農業。這一階段，水利建設得到重視并逐漸完善，沿海平原的內側已具備了種植水稻的基本條件，并逐漸出現規?；乃痉N植。但限于當時的條件，這一時期水稻種植主要還是分布在平原與丘陵過渡的洪積扇和諸如金衢盆地等的河谷平原的高階地區及古鑒湖周邊區域。平原區內主要采用“田湖互換”的種植模式，土壤肥力主要靠休耕恢復。在一些地勢較高的區域已基本具有干濕交替的水分管理環境，水耕人為土逐漸形成，其面積逐漸擴大。

唐宋時期：研究區內人口明顯增加；水利條件逐漸完善，洪澇的影響明顯減弱；犁耕已推廣應用，水稻種植技術逐漸成熟，促進了水耕氧化還原層的形成，土壤向現代水耕人為土方向發展。這一階段，人們主要通過圍墾湖田、海涂圍墾等土地開發工程擴大水稻播種面積，是研究區內水耕人為土面積的第一次迅速增長期。

明清時期：是研究區內水耕人為土面積的第二次迅速增長期。這一時期研究區內的人口進一步發展，海塘建設逐漸完善，水耕人為土由水網平原逐漸向濱海平原推進，已發展到較大的規模。隨著水旱輪作的加強，研究區內雙季稻和稻麥兩熟逐漸推行，促進了土壤脫潛，加快了水耕人為土的發育和分布面積的擴展。

現代：20世紀50—70年代，隨著海涂的進一步圍墾和旱改水技術的推行，濱海平原水稻種植面積逐漸擴大，同時水耕人為土逐漸由平原向丘陵山地推進，水耕人為土面積又有較大規模的發展。這一階段，通過開溝排水大大降低了水網平原區的地下水位，進一步促進了水耕人為土的脫潛。

4.2 典型水耕人為土的形成年代

根據以上對稻作環境歷史演化及典型水耕人為土分布地貌特征的分析，結合浙江省第二次土壤普查，對研究區內典型水耕人為土的形成時間分析如下。

4.2.1 水網平原區

涉及的土壤包括發生分類中的黃斑田、黃斑青紫泥田、黃斑青粉泥田、青紫泥田、黃斑青紫塥黏田、青粉泥田、青紫塥黏田和湖松田等土屬[11]，這些土壤的形成時間多在1 000～2 500 a。其中，黃斑田因分布區地勢相對較高(出露水面較早)，種植水稻時間可能比其他土壤更長遠一些(形成時間多在1 500～2 500 a)，其土壤剖面中氧化鐵的垂直遷移非常明顯，符合鐵聚水耕人為土的診斷要求；但由于黃斑田分布區地勢較高，剖面中氧化鐵的垂直遷移也可能發生在種植水稻之前(古草甸化作用)，種植水稻又進一步強化了這種分異。黃斑青紫泥田、青紫泥田、黃斑青紫塥黏田、青紫塥黏田的形成時間主要在1 000～2 000 a，由于前期地下水位較高，氧化鐵的垂直遷移相對較弱，后期通過開溝排水脫潛加強，它們主要屬簡育水耕人為土。黃斑青粉泥田和青粉泥田主要位于水網平原與濱海平原的過渡地帶，其成土時間在1 000 a左右，主要屬簡育水耕人為土。

4.2.2 河谷盆地區

河谷盆地與丘陵過渡的洪積扇與盆地內平原邊緣的階地地勢較為相似，本文一并歸入河谷盆地中。這一區域的水田土壤包括發生分類中的洪積泥砂田、培泥砂田、泥砂田、黃斑青泥田和泥質田等土屬[10]，其形成時間變化較大。形成于洪積扇上的洪積泥砂田可能是研究區內種植水稻時間最長的水耕人為土，成土時間估計在1 000～2 500 a；高河漫灘地形穩定時間也較長，且灌溉條件較為理想，其上的泥質田種植水稻時間多在1 000～2 000 a；洪積泥砂田和泥質田土壤發育良好，其剖面中氧化鐵的垂直遷移非常明顯，符合鐵聚水耕人為土的診斷要求；培泥砂田、黃斑青泥田和泥砂田主要分布在河谷平原的低河漫或低洼地中，歷史時期經常受季節性洪水泛濫的影響，其開發利用相對較遲，估計形成時間多在200～1 000 a。

4.2.3 濱海平原區

包括發生分類中的江粉泥田、江涂泥田、涂泥田、小粉田、淡涂泥田、粉泥田和老淡涂泥田等土屬[10]，其成土年齡受人為圍墾時間的制約。其中，粉泥田和老淡涂泥田區域成陸時間較早，估計成土時間已達500～1 000 a；而江粉泥田、江涂泥田、涂泥田、小粉田和淡涂泥田多在近300 a內逐漸由圍墾植稻形成。

4.2.4 丘陵山地區

包括發生分類中的紅砂田、黃筋泥田、紅泥田、黃泥田、黃油泥田、紫泥田、棕泥田、黃泥砂田、紫泥砂田、棕泥砂田、老黃筋泥田等土屬[11]。丘陵山地地面不平，水源相對較差，種植水稻時需要平整土地和解決水源問題，投入成本較高，技術難度也較大，所以它們多是由原先的旱地改造而來的。其中，黃泥砂田和老黃筋泥田由于主要分布在村落或分布區地勢較為平坦，開發利用相對較早，多在500 a以上；而其他類型的土壤多是在近200 a內逐漸形成的，多數成土年齡不足100 a。

5 結論

浙江境內人工種植水稻的最早記錄在7 000 a左右，但規?；N植水稻的歷史基本上在2 000 a內。根據對地形特征及其形成、人口演變與土地開發、水利建設與農業技術的發展等歷史資料的分析，認為唐宋、明清和20世紀50—70年代是浙江水耕人為土的主要形成時期。先秦以前由于尚不適宜規模化種植水稻，這一階段零星種植的水田主要采用“火耕水耨”，其特點是不耕地和不整地，難以大規模形成水旱交替的土壤成土環境，缺少現代水耕人為土的診斷特征。洪積扇和河谷平原高河漫灘地區稻作環境較為穩定，可能是浙江最早形成現代水耕人為土的主要區域。不同地貌類型區大面積的水耕人為土的形成順序大致為水網平原、河谷平原早于濱海平原早于丘陵山地。研究認為，稻作環境改善、農作技術發展和人口增加是浙江水耕人為土形成、發展和演變的主要動力。