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在人类文明起源的初期，谁最先进入农业社会，并具有持续发展的条件，谁就领先进入文明社会。那么是哪些因素促使这些地区能够领先于其它地区的人类呢？是他们更聪明？还是因为杰出的领袖？还是什么别的原因？让我们大致分析一下几大文明起源地的发展史，也许心中就会得出一些新的想法。
苏美尔
它处于新月沃土，是至今为止最早进入农业社会的人类文明。在两河流域中间的那块肥沃的土地，被希腊人称为美索不达米亚。正是在这里，首先出现了第一个文明国家：苏美尔。它以8个城市作为地方行政中心。每个城市中心都修建有庙宇，也兼市政府。当时是政教合一政权，所以不同等级的僧侣也同时担任相应的城市行政管理工作。当时的社会已经出现层次结构：国王家族和僧侣处于最顶层；军队处于其次的地位；社会中层是广大的平民；最底层是罪人和奴隶。
埃及
紧接着苏美尔之后诞生的第二个文明社会是埃及。埃及与苏美尔地理位置接近，分别位居新月沃土的两个部分。由于古尼罗河流域的农业历史与两河流域相似，故在此笔者仅解析古埃及的情况。
提起农业，首先就要看水。特别是在沙漠占多数土地面积的埃及，水对农业尤为可贵。同时，水量还要均衡，不能太多，也不能太少。水量太大，会冲掉最肥沃的表层土壤，也可能会造成洪涝灾害；水量太小则会影响农作物的生长。相对于其它大型河流，尼罗河属于很稳定的。不像有些河流那样，有些年景水量过大造成洪涝，有些年景水量又过小，甚至消失。尼罗河的水量虽然每年也有变化，但基本上还在人工灌溉系统的控制下。所以说，水坝与储水池等灌溉系统属于古埃及最重要的社会工程。
其次，每年尼罗河上游河水携带的淤泥富含大量养分。我们都知道，在同一块地上反复种植庄稼，必须定期施肥。常见的做法是将牲畜的粪便施在土地上，这样的话土壤中才能保持足够的肥力(矿物质)。在古老的尼罗河流域，这个农业上必须的步骤大自然已经代替做到了。
第三，每年汛期过后，尼罗河两岸的土地经过河水的冲刷后，重新变得松软，这样又免除了春耕的一个重要步骤 ——— 翻地。人们不必先用犁等重型工具，借用畜力把板结的土地翻松。人们只需要把种子播撒到土地上，再使用小工具翻动或者用土壤薄薄覆盖。
如此，古埃及人省略了农业中最重要的两个环节，却仍然能够年年岁岁获得丰盛的收成。稍有农业经验的人都知道，农业成功需要同时具备几个不同的要素，并且不同要素之间还需要合理的配合。处于狩猎采集状态的人类是不具备这类知识的储备的。而古埃及先天上就帮助人类完成了其中最重要的两项，尼罗河流域就成了人类走进农业革命的福地。
同时，也有后世的人评价: 尼罗河的存在让农业变得更简单; 当地的人类的生存变得很轻松，这就导致古埃及的人们失去了进一步革新的动力，以至于在后来的历史进程中落在后面。
但无论如何，古埃及王朝借助尼罗河的优势前后存在了几千年时间，直到被亚历山大大帝统治。但外来的统治者并没有试图改变埃及的经济结构，始终把它作为新帝国的一个重要的粮仓，马其顿如此，古罗马也如此。
这个情况在19世纪发生了改变，英国占据了埃及作为殖民地。英国人认为埃及应该发展出更有价值的农业，于是很快在传统的农业土地之外又开辟出大量的新土地，专门种植经济作物 ——— 棉花。同时又进一步扩大人工灌溉面积，发展精细灌溉。
为了满足新增的大量土地的灌溉需要，当局首先在尼罗河上游修建了大型水坝 ——— 阿斯旺水坝来蓄水。1950年代，另一个更大的水坝也建成了。
不久之后，人们开始感受到新的大型人造工程对传统经济的破坏，这也正是如今环境科学努力研究的课题。
上游建立的巨型水坝储存了每年春汛期间本应该流经下游地区的水量，这样的话，每年能够给下游带来肥沃养料的淤泥也被水坝截留下来。直接导致现代的埃及农业要大量依赖人工肥料。另外，每年水坝内储存的大量河水，由于要等待枯水期满足灌溉的需要，历经数月阳光照射蒸发，其中的含盐量增大，这些盐分都会随着灌溉沉积到耕地里。在传统的农业中，每年的春汛会将土壤中的盐分融化，带到大海中。但现在大坝的存在阻止了这种自然的“清理”过程，导致土壤慢慢盐碱化，反而将埃及的农业逐渐引向失败。
19世纪以来在埃及新增加的大量种植粮食和经济作物的耕地，雇用了大量的人手，是很多埃及人赖以生存的收入来源。大型农业工程说造成的环境破坏却不断导致土地减产，让越来越多的人陷入贫困与营养不良。埃及作为传统的农业国家又没有足够的工业或服务业去消化这些失去土地的人，这就给一直以来埃及的社会动乱埋下了伏笔。
印度河流域
印度河的源头来自于喜马拉雅山脉春季融化的雪水。但是，印度河的年均水量没有尼罗河那么相对稳定，洪涝灾害频繁发生。这也决定了，在此定居的农人们要建造比其它地区更加强大的灌溉系统。的确也如此，根据目前的考古挖掘成果来看，古印度河文明的治水系统是最复杂的。
对于传统的几个人类文明发源地来说，印度河流域属于至今人们知之甚少的，甚至比不上古中美洲文明。这其中有这么几个原因：首先这个古代文明建立在冲击平原上。与两河流域类似，由于石料资源相对较少，基本上一切建筑设施都由木料与泥土构成。因此，即便是后人找到了遗址，也只能获得很有限的遗物。另外，印度河经常改道，这就造成古印度文明时期的人类经常随着河流迁移。这一点已经从数个被仔细挖掘的遗址中的状况分析出来。最早的遗址证明，从公元前3300年左右，比两河流域稍晚（700年左右）的时间，已经有人类在这里定居。他们从事农业，建立了城市。在接下来的时期的不同城市遗址中，人们普遍发现先民的城市被洪水冲垮的证据。某些遗址中，当时的人类选择重建。也有的时候人们放弃现有的城市，选择在新的河道旁建立新的农庄和城市。这种情况一直持续到公元前1300年，这是目前发现的最后一个城市遗址。不清楚是这一批极具智慧的人群全部葬身于一次特大的洪水，还是因为瘟疫，或者是北部游牧民族雅利安人的入侵。
对于印度河流域的农业起源，至今为止有许多不同的说法。有的人猜测是一些从两河流域迁徙而来的农人发现这里利于种植，于是与本地人结合形成了农业社会。这种说法的根据是两河流域的主要粮食是大麦与小麦（品种与如今的不同）与印度河流域相同。同时，双方的的城市遗址都出现过对方的特产，这证明了存在过贸易的可能。
中国
中国的文明起源稍晚于印度。但在农业专家眼中，中国古文明至少有两个不同的发源地。分别是黄河中游的粟米（小米）文化和良渚文明的稻米文化。
对于小米的起源众说纷纭，但目前主要的证据表现出古中国地区，并非西亚。但是，小米并非是一种很成功的粮食作物。首先，它的常量很低；其次，其采集与处理相对小麦与稻米来说效率也偏低。尽管人类种植小米已经有了8000年以上的历史，有些农业专家仍然认为小米还处于一种半驯化的状态。从我国北方进入农业社会的阶段也表明，从8000多年前先民开始有意识地种植小米（同时保持着狩猎采集的生活方式），一直到真正进入农业社会，经历了4000多年时间。这与粮食作物不充分的因素不无关系。
对于长江下游地区的稻米文化的产生，有一个猜测让笔者很感兴趣，很有可能是稻米驯化成为农作物的直接原因。这就是野生稻。即使在今天，南方热带亚热带的某些河谷中仍生长着大片的野生稻。有些植物学家曾经尝试采摘，并证明仅仅依靠双手，就很容易达到每小时采集1到5磅稻谷颗粒的水平。如果这类野生稻谷地占地很大化，一个季节收获的稻谷就足够几十个人的部落一年的食物要求。这里，有人可能会问，稻谷颗粒就是种子，人们把种子都采摘下来，那么下一年不是没有稻谷可长？难道是当时的人们就已经知道播种？
其实原因是这样的，野生稻与现在的稻米不同，反而接近其它野生植物的特性。稻谷颗粒成熟以后是要脱落的，掉落在附近的土地上，第二年成长为新的稻谷。反而现代的稻谷是人为驯化的结果。最开始的时候，在人工种植的收获季节，人们选择那些已经成熟，但仍然存留在稻谷穗上的颗粒，保存下来作为第二年人工栽培的种子。这样的种子长出来的稻谷有更大的可能性生出成熟种子不会脱落的稻米。这样一代代循环相同的步骤，最终出现了现代的稻谷。
所以在历史专家的眼中，以稻谷为主的农业革命是这样一个故事。首先是一个部落首先发现了这样一个布满野生稻的河谷，一次性收割之后，这个河谷的稻米解决了部落全部或者大部分的食物需求。并且第二年，第三年也是如此。这样的话，部落就选择在此地定居下来，并再也不必为食物发愁。
一旦食物供应充分，种群数量一定趋于增加。一代或者二代人之后，这个河谷的粮食很可能已经不足够满足所有人了。这个时候，很可能经过商量，一部分富有冒险精神的人群分离出来，携带着一部分收获的稻谷种子，到附近的地区播种，并试图定居下来。由于有先人多年对野生稻的观察和尝试，分出的人们很容易就栽种成功。后来又很快尝试出能够提高产量的灌溉、翻地、播种等等农业技术。就这样，稻米的栽种便渐渐普及开来。
那么，虽然在中国南方驯化了稻子，那么历史上南北大量的文化交流，为什么没有将小麦等粮食种植技术传播过去呢？实际的情况是，中国南方的土壤并不适合种植小麦等需要较高土壤养分的作物。南方的土壤相对太贫瘠了，对北方的农民来说，南方的土壤就是Marginal land。这是一种对没有耕种价值的土地的统称。为了能够利用大面积分布在南方的Marginal land，在上面种植粮食作物，中国人进行了大量的尝试，其中最成熟的就是水稻。水稻原本是可以生长在土地上的，不需要被水覆盖。相反，水稻的种植方式是中国人的一项创新发明。它极大提高了南方土地的利用率，让江南变成了粮仓。
由于稻田的土质很贫瘠，缺乏足够提供植物生长的营养。农民于是将水引入稻田，并通过高度差形成一个缓慢流动的状态。这样，水里面会繁殖大量的藻类，它们会从空气中分解大量的氮，然后融化到水中。不仅如此，传统的水田中，农民还会将动物与人类的粪便，以及腐烂的植物丢到水田中。这些措施极大地保证了土壤中本身缺失的养分，这样水稻就能获得丰产。但相对于小麦来说，以古人的技术条件，水稻需要在生长期内做比小麦多得多的维护工作，、这导致更大比例的人要被束缚到土地上。
古中美洲地区
这里是玉米的发源地，人们花费了几千年的时间，将大刍草驯化成为现代的农业作物玉米。下图出土自不同时期的碳化玉米标本大致表现了它的驯化过程。并且，大多数人可能不知道，现代人类餐桌上面大概有一半种类的食物原料，最初都发源于美洲。
由于资料缺失，目前已经很难搞清楚美洲农业的起源。但历史上各个古中美洲文明国家的崩溃，却多数与各种原因造成的农业失败有关。最有名的玛雅，其文明崩溃的原因直接源自于农业减产。造成欠收的因素大致有下面几种猜测，也许是其中某一个因素起到了决定作用，也许是它们综合起来的效果。比如，有人提到玛雅人的乱砍乱伐最终破坏了植被，最后导致了大规模的水土流失；有人提到了玛雅人采取的帕米尔耕作法（刀耕火种）。这种耕作法对土地的利用率极低，很快玛雅社会就会随着人口的增长用光所能够开垦的土地；还有人指出这与美洲人类没有驯化成功大型牲畜有关。农业成功的一个关键因素就是肥料，其中大型牲畜的粪便通常会作为增强土壤肥力的主要来源。很显然，古代玛雅人并不了解这一点，这就导致土地随着农作物出产越来越贫瘠。当然，在几百年之后的美洲文明国家中，阿兹特克人喜欢用湖中的淤泥来填补每年耕种的土地；印加人习惯把生活垃圾埋在耕地里，这些都是代表着当时人类农业技术在逐渐成熟。
中国
让我们在涉及到到欧洲之前再谈谈中国。今天的人们可能不太清楚的是，即便是在距今200多年之前，到更早的几千年的时间段。这段时间现代运输技术（火车、汽车、大型货运轮渡、起重机等等）还没有建立，所有的农业社会都是“自产自销”。意思就是本地的人只能吃到本地出产的食物。认清这一点对了解古代社会很重要。那个时代，使用人力或者畜力运输粮食是很奢侈的，只会发生在战争等等极端情况。因为人畜在运输的过程中要消耗大量的粮食，这是常识。所以古代最经济的粮食运输途径就是通过河流，这就是有名的“漕运”。
可以这么说，在农业学家眼中，中国的古代王朝兴衰史就是古代中国的环境与气候变化史。举个例子，汉与罗马帝国大致衰落于同一个时间段。汉的强大，在于其国家中心（关中地区）能够持续供应丰富的粮食。这些粮食能够养活大量的军队，而海量的军队能够保证中央政权的统治与威严，无论是在对内镇压和与蛮族战争，都能处于优势地位。
在古代政治家眼中，王莽夺权、外戚与宦官之乱等等是造成中央政权崩溃的主要因素。这不能说他们的观点是错误的，但他们往往都故意忽略自然界变化的因素。这是为什么呢？难道是他们从没有注意到？笔者认为主要原因是因为古人缺乏现代人类才具备的自然科学知识。他们认为干旱、洪涝、等等气候变化都是上天的惩罚，是君主失德的后果。即使是历史上一次次的农民起义也没让他们清醒地认识到农业灾害的直接原因是气候变化；或者说，即使是当时的统治者认识到了社会崩溃与气候的关系，他们能够预防的手段也实在有限；准确来说，按照中国古代社会的科技水平和组织手段，古人已经做的足够好了。由于这里笔者不准备仔细描述中国古代的灾害治理策略，所以就不进一步介绍了。
尽管分分合合，但能够保证中国几千年大一统，并长盛不衰的一个重要工程，很可能一直没有得到足够的评价。这个工程就是隋唐大运河，后来京杭大运河的前身。为什么笔者把这条运河的重要性放到影响中国统一的地步，这是有一定原因的。维持中国的统一，需要一个组织严格的政府，也需要一支强大的军队。而自汉代末期，由于全球温度下降（很可能也有部分环境破坏的原因），北方地区的粮食开始减产，这直接导致中央政权无法维持足够数量的军队。同时，越是灾害之年，军队就越加重要，这就造成了恶性循环，国家政策也被迫不断发生变化，最后形成各个独立的割据势力。
隋代的领导人看来是认清了这一点。如果把国都建立在南方，那将会失去国家对北方的控制；如果把国都依旧安排在中原，那么保证粮食供应就成为首要问题。于是，建立一个能够以最经济的方式保证粮食运输的通道，便成了统治者为了政权长治久安所必须考虑的问题。等到大运河建成之后，我们可以在史书中见到，隋唐（以及后世王朝）都从中获利。每当需要政府准备战争之前，都有能力发动大量帝国中心控制区的民众参加军队，其背后的基础就是大量的，持续不断的粮食供给。
罗马帝国期间的环境破坏
欧洲的农业起始与南欧，准确的说是地中海两岸。无论是希腊、意大利还是西班牙法国的沿海地地区，土质肥沃、气候适宜，合适各种粮食作物与经济作物的生长。特别是意大利、希腊，久负盛名的产粮区，孕育出了古代欧洲的骄傲 -- 罗马帝国。罗马还在共和国时期，随着人口增加，在意大利本土上的人们开始不断毁林开荒，增加可耕种的土地。开始，不断开垦的土地能够满足粮食需求，但不久之后，问题就显露出来。意大利是一个多山的国家，自然状态下的土地有树木或者草地掩盖，能够对土壤以及养分进行固定。但种植了庄稼之后，在休更期土地就裸露出来，加上山地的原因，凡是下雨，地表的土壤和养分就会随着雨水冲刷流失。所以，新开垦的土地过了几年就会变得贫瘠，产粮骤降。这样，迫于人口和粮食的压力，罗马努力向外扩张，占领其它的粮食产区，来保证国民的需求。首先是利比亚，然后是埃及，都成为日后帝国赖以存在的粮食基地。
但是，在利比亚，罗马统治者搞得又是在本土的那一套农业政策，结果是同样造成大量原本绿地最后被沙漠侵蚀。造成当今的利比亚只有沿海地区适合农业种植。当然，对于造成土地荒漠化的原因，有些学者认为几千年间的气候变化是主要因素，目前还在持续的探讨中。
大家可能都听过庞贝与埃及艳后的故事，正是那个时期开始，罗马开始完全控制埃及。但埃及的情况与利比亚不同，埃及是一种类似半自治，或者说至少在农业上继续维持了传统的方式，所以农业环境并没有在罗马帝国统治时期受到太大影响。
从罗马时期到中世纪时代对土地的开发
中世纪很难用黑暗、愚昧等等负面词汇一言以蔽之。从宏观的角度来看，由于中世纪期间欧洲，特别是西北欧发生的农业革新，让生产力得到了跨越，人口迅速增长，为对抗穆斯林帝国、文艺复兴和日后全球开发奠定了基础。
欧洲地区的农业最先由中东与近东地区传播到地中海沿岸。除了地理位置相对较近，交通方便的原因之外，农业技术能否适用也是不可被忽视的一个因素。中东地区属于干湿明显的气候类型，每年除了固定的雨季之外，其它时间，特别是冬天很少有降水。另外，中东地区的土壤含沙量较高，土壤松软，渗水能力强。这就决定了，中东地区农业作业中，灌溉环节十分重要。
另外我们在前面没有提到的另一个环节就是翻地。中东地区每年秋收后翻地都是使用浅犁或者爪犁。请看下图：
它们的主要作用是将地表的土壤翻松，这样地表土就有可能将冬天的降水尽可能地储存下来，避免渗透到地下水系，保持土壤湿润。
地中海沿岸地区的气候比中东更加湿润，同时土壤条件也类似，所以中东地区发展起来的农业技术可以直接移植过来，并且会得到很好的收成。亚平宁半岛上本来从事畜牧业的人们，在农业革命之后，有了显著的变化。人口大量增加，社会结构显著变化，形成罗马共和国的雏形，并产生了对外扩张的强烈愿望。
在当时，罗马人掌握的地中海农业生产方式相比周围的地区具备绝对的技术优势。相同面积的土地，在罗马的经营模式下，所出产的粮食可以供应更多的人口；另一半休更期的土地还同时可以畜牧牲畜。无论是原从事狩猎采集的高卢，还是游牧的北非部落，在罗马的技术优势下迅速被征服，被纳入罗马的农业体系中(从此过上了幸福的生活所 --- 开个玩笑)。
但是，当罗马的势力进入到西欧内陆地区之后便遇到了困难。这个困难不是军事上的，有着强大农业社会基础的罗马军队无论在数量、装备、组织性方面都占有优势。罗马的困难是这些地区的罗马化问题。它们无法或者很难应用传统的罗马式的农业生产方式。
西北欧属于典型海洋性气候，全年降水都很多，对农业来说，排水防涝远比灌溉更重要；另外，这个地区的土质属于粘土，粘着、厚重、不易渗水。虽然笔者居住在加拿大，但对在这种土壤下耕种的难度还是深有体会的。笔者曾在自己家的后院开辟一块菜园。清理了地表植物之后，发现底下的土地是很粘着的黄泥土。人工整理这种土壤非常费力，需要耗费很大的力气去翻地，之后还要将土壤打碎。一旦下雨，因为雨水不容易渗透下去，地表土壤很容易变成泥浆；同时，一旦干旱，土壤又容易板结。这种土壤只有有限的农作物能够良好生长。这种情况一直到接下来的若干年才逐渐改善。依靠笔者每年翻整土地的时候都要向这块地的土壤里兑入大量的河沙、泥炭蘚，腐植土和鸡粪肥，这样土质才变得松软透水透气。对比几年前的情况，当初每年春天翻地要耗费笔者4个整天，如今只需要半天时间，这就是不同土质下劳动量的区别。
以上仅仅是笔者自家菜园的例子，而对于大范围粮食作物是无法采用笔者这种精耕细作的方式的，一切田间劳动都要讲究时限和效率。所以说，对于罗马时期的西北欧，如何解决翻地问题，就是进行农业生产的重大难点。因为合适地中海地区的浅犁和爪犁只能刨开很浅的土层，起不到翻地的效果。
到了6世纪，欧洲终于出现了专门应对这种湿厚土地的重犁（见下图），后来经过不断地革新，终于在11世纪左右，在西北欧大部分地区普遍使用。重犁比浅犁结构复杂得多。首先前部是两个轮子，这是为了移动方便和掌握平衡；轮子后面是刀片，锋利的刀刃能首先将泥土划开；再后面的有斜面的铁犁，它能够把前面划开的土壤进一步铲开，然后通过后部的挡泥板打碎，它的斜面能够帮助将打碎后的土壤翻到一边，这样有助于排水。因为雨水的渗透作用，一部分地表有机质会渗透到土壤下15-25厘米深处，这部分有机质一年生的粮食作物往往无法充分利用。重犁可以把土壤下部富含有机质的土层翻上来，这也是作用之一。
可以很明显看到，重犁比普通的犁受力面积要大，同时要对付的土壤也要结实得多，所以常常需要4头到8头牛才能拉动。而普通的犁只需要2头牛就可以。由于单独的农户能难独自负担4到8头牛的饲料，所以常常是多个农户组成一个团体，共同负担耕牛的开销。同时，由于拉重犁的牛比较多，工作的时候转弯很不便，所以导致农户们把各家的农田通通打通，组成一个长长的大田方便耕地。所有的农户再把家重新安置在大田的旁边。
这种体制开始实行的时候，农夫们采取两田休耕制，就是同一年景只有一半的田地会种庄稼，另一半土地会任其生长杂草作为耕牛的饲料。后来随着人口增多，需要更多的田地出产粮食，于是便继续发展出三圃式。具体是三分之一的土地休耕作为牧草；三分之一在春天种植燕麦或者豆类；另三分之一在秋天种植小麦或者大麦。这样一块田地由一年耕种，一年休耕改变为近一年半耕种，再一年半休耕，同时农民还种植豆类固氮，增强土壤肥力。并且，马匹逐渐代替牛成为畜力中的主力。这是因为经过不断驯化的马匹能够提供更大的牵引力。一般来说，一匹马的力量能够代替3-4头牛。这时候牛的作用便主要为人类提供奶制品和肉食。
13世纪随着欧洲城市开始兴起，城市周围的农村的重要性日益凸显，不仅仅要为城市的市民提供粮食，城市中的贵族和富人对酒、肉类和奶制品的需求也越来越多。因为这类奢侈品的利润较大，于是吸引了部分农户转为专门种植葡萄用来酿酒；或者从事畜牧业来提供动物性食品。并且，由于城市和贸易的发展，制造业、纺织、皮革等等行业对畜牧业的附加出产的需求也在加大，也进一步促进了畜牧业的发展。这种粮食与动物蛋白并重的需求演变，逐渐形成了当今欧洲农业与畜牧业混合经营的特征。
全文完
