歷史時期長江下游山地丘陵區(qū)玉米生產(chǎn)引發(fā)水土流失及其成因研究

張祥穩(wěn)，惠富平，戴家翠

(1.安慶師范大學(xué) 馬克思主義學(xué)院，安徽 安慶 246113；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 中華農(nóng)業(yè)文明研究院，江蘇 南京 210095； 3.安慶師范大學(xué) 財務(wù)處，安徽 安慶 246113)

長江下游山地丘陵區(qū)糧食生產(chǎn)引發(fā)的水土流失問題肇始于東漢末年，但直到明末清初問題普遍但并不嚴(yán)重，這是因?yàn)椤吧酵粮咴锒嗍焕钧湣盵1]和“石多土薄，不宜黍稻”[2]；當(dāng)適合山地丘陵區(qū)旱地種植的“異谷”——玉米1573年在杭州“多有種之”[3]以來，在杭嘉湖、皖西南、皖東蘇西和包括婺源縣(婺源縣在清代及民國時期隸屬安徽省，古代、近代和現(xiàn)當(dāng)代均屬玉米縣域種植區(qū)，且婺源縣集水在長江中下游的分界點(diǎn)湖口注入長江，故筆者將該縣視為長江下游地區(qū)而納入研究區(qū)域)在內(nèi)的皖南山地丘陵區(qū)逐漸得到廣泛種植，并先后形成約40個縣域種植區(qū)，其中以現(xiàn)當(dāng)代的縣域玉米種植區(qū)數(shù)量最多、面積最大。

玉米是第一個使該區(qū)域出現(xiàn)大范圍嚴(yán)重水土流失的旱作物，其水土流失問題凸顯于清代乾嘉年間，以新中國成立之后的若干年最為普遍和嚴(yán)重，直到現(xiàn)當(dāng)代玉米下山后水土流失才逐步得到遏止。那么，長江下游山地丘陵區(qū)玉米生產(chǎn)引發(fā)的水土流失問題及其成因究竟如何，現(xiàn)當(dāng)代學(xué)界有所關(guān)注但研究主要存在兩方面問題：一是研究時空上僅關(guān)注清代杭嘉湖和皖南部分地區(qū)，沒有全域性和全程性的專題探討；二是對于水土流失問題的成因，僅重視梳理部分社會因素，罕有將相關(guān)氣候、地形、土質(zhì)和玉米生物學(xué)特性等自然因素納入研究范疇。鑒于此，本研究分析了歷史上長江下游山地丘陵區(qū)玉米種植引發(fā)的水土流失狀況，重點(diǎn)梳理造成水土流失的自然和社會因素，以期彌補(bǔ)學(xué)界相關(guān)研究之不足。

1 歷史時期長江下游山地丘陵區(qū)玉米生產(chǎn)造成水土流失概況

清代，玉米生產(chǎn)集中在杭嘉湖和皖南種植區(qū)，當(dāng)時人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了水土流失與玉米生產(chǎn)之間的聯(lián)系。比如：乾嘉年間，在皖南，玉米等旱作物使祁門縣“每遇蛟水，山崩土裂，石走沙馳”[4]；嘉道時期，徽州祁門和婺源等地山民“種苞蘆”導(dǎo)致山上“沙土傾瀉”[5]的問題更加普遍和嚴(yán)重；嘉慶時期，寧國府山場“墾種苞蘆”致使“每值霉雨，蛟龍四發(fā)，山土崩潰，沙石隨之”[6]；同治年間，建德縣山民開挖山土“墾種苞蘆”，“每逢驟雨，水勢挾沙而行”[7]；清末，東至縣玉米地“水土流失嚴(yán)重”[8]。在杭嘉湖，乾嘉時期各種植區(qū)因“種植苞蘆”等引發(fā)了“山頂沙石，乘雨而下”[9]和河水“色類黃河”[10]現(xiàn)象；嘉道時期，山場“開種苞谷，翻掘山土，以致每遇大雨，沙礫盡隨流下”[11]現(xiàn)象普遍；光緒時期，孝豐和烏程等縣玉米地在種植三五年后發(fā)生水土流失導(dǎo)致“石骨盡露”[12]；等等。

民國時期特別是抗戰(zhàn)時期，種植玉米等旱作物引發(fā)的水土流失問題普遍存在于杭嘉湖、皖南和皖西南地區(qū)。如：在杭嘉湖，臨安縣“擴(kuò)種山玉米妨害……水土保持”[13]，安吉縣“尤其是抗戰(zhàn)期間，上山種糧，導(dǎo)致嚴(yán)重水土流失”[14]，臨安專區(qū)玉米地等“在耕種三年之后即山瘦地薄”[15]；在皖南，東至縣水土流失面積達(dá)20.17萬hm2，占山場總面積的92.6%；在皖西南，岳西縣“水土流失逐漸加劇”[16]；等等。

現(xiàn)當(dāng)代，玉米生產(chǎn)引發(fā)的水土流失面積之廣、流失量之大，史無前例。其中，除了嘉湖和涇縣玉米種植區(qū)存在至新中國成立后的一二十年，舒城和臨安等縣域種植區(qū)存在至21世紀(jì)，其他種植區(qū)均延續(xù)至20世紀(jì)末。根據(jù)現(xiàn)當(dāng)代各種植區(qū)的地方志記載：在皖南，1949—1978年石臺縣毀林開荒造成水土流失面積達(dá)174.4 km2；東至縣種植玉米造成嚴(yán)重的水土流失；廣德縣水土流失面積由新中國成立初的182 km2擴(kuò)展到1985年的390 km2；1949—1987年，寧國縣墾山種糧加速了山區(qū)水土流失；銅陵縣水土流失面積在新中國成立后迅速增加；涇縣在20世紀(jì)70年代玉米面積銳減后水土流失情況明顯好轉(zhuǎn)。在皖西南，岳西縣1985年中等程度以上水土流失面積占土地總面積的52.2%，部分山頭沙化；望江和太湖等縣因挖山種糧不斷，導(dǎo)致水土流失面積猛增；舒城縣山上開荒種糧造成水土大量流失。在杭嘉湖種植區(qū)，20世紀(jì)五六十年代湖州山區(qū)毀林種糧、杭州臨安等縣域種植區(qū)擴(kuò)種山玉米都破壞了生態(tài)環(huán)境。造成所有這些水土流失，坡地上的主要旱作物均為玉米。

2 玉米生產(chǎn)引發(fā)水土流失的原因分析

長江下游山區(qū)玉米種植引發(fā)水土流失的原因：一是玉米的生物學(xué)特性及種植區(qū)的地形、氣候、土質(zhì)等自然因素；二是墾山種植玉米和忽視水土保持等人為因素。

2.1 清除山場原生植被引發(fā)水土流失

現(xiàn)代科學(xué)研究證實(shí)，森林、野草和苔蘚等原生植被具有較好的保水保土功能。在長江下游山地丘陵區(qū)的玉米種植區(qū)，原始植被破壞是導(dǎo)致水土流失的主要原因。清代宣城縣鄉(xiāng)民通過比較發(fā)現(xiàn)，原生植被具有良好的保水保土功能，即“未開之山，土堅(jiān)石固，草樹茂密，腐葉積數(shù)年可二三寸；每天雨，從樹至葉，從葉至土石，歷石罅，滴瀝成泉，其下水也緩，又水下而土不隨其下”[17]；道光時期杭州府淳安知縣吳嵰認(rèn)為，清除原生植被種植玉米過程中的“火耕”是玉米地水土流失的重要推手，因?yàn)椤吧绞环僦螅瑥?fù)經(jīng)雨雪，則凍泐摧崩”[18]；民國時期，旌德縣山民認(rèn)識到“墾種苞蘆”會破壞原生植被造成水土流失，進(jìn)而導(dǎo)致“每逢驟雨，水勢挾沙而行”[7]?，F(xiàn)當(dāng)代種植區(qū)的一些地方志編纂者在反思中也認(rèn)識到當(dāng)?shù)氐乃亮魇е饕窃从谥脖黄茐模热纾好駠鴷r期安吉縣山上沙石隨流而下是因?yàn)槿狈B(yǎng)水源的野生植被；寧國縣(1997年改為寧國市)現(xiàn)當(dāng)代水土流失原因主要是森林資源受到嚴(yán)重破壞，森林覆蓋率降低；廣德縣(2019年改為廣德市)現(xiàn)當(dāng)代的水土流失誘因除土壤、氣候外，主要是人為破壞植被所致。

2.2 山場墾辟引發(fā)坡耕地水土流失

將山場墾辟為玉米地，實(shí)際上就是將坡地變成坡耕地，結(jié)果造成水土流失量猛增，因?yàn)椤霸谕冉涤陾l件下，坡耕地的徑流量是封育林草地的1.8倍；土壤侵蝕量是封育林草地的3.4倍，且坡耕地坡度增加1倍，土壤流失量可增加2.6～2.8倍[19]。那么，墾殖坡土過程中如何避免水土流失呢？清代皖南徽州祁門和婺源等縣山民在玉米大面積種植前就積累了有效的經(jīng)驗(yàn)：“大山之所，多墾為田，層累而上指”[20]；晚清包世臣也記載了宣城山民的有益做法，“自山尖以下分為七層，五層以下乃可開種。就下層開起，……兩年則易一層，以漸而上，土膏不竭”[21]。但是，各時期各種植區(qū)的墾山種植玉米者在乏食、貧困、生產(chǎn)工具簡陋和山場租期短暫等因素的驅(qū)動下，大多采取順坡造地種植玉米，且隨著時間推移和玉米種植面積擴(kuò)大新墾玉米地的坡度越來越大，特別是現(xiàn)當(dāng)代，多墾殖坡度25°以上的旱土種植玉米，直到部分地區(qū)實(shí)施坡改梯工程后，一些玉米地才得以降坡。

2.3 翻挖玉米地和一些田間管理行為造成水土流失

長江下游山地丘陵區(qū)水土流失存在于各時期的玉米地上，以翻挖玉米地引發(fā)的水土流失最為嚴(yán)重。這是因?yàn)榉谟衩椎匾话闶窃诮涤炅看蠛陀晁械拇合募具M(jìn)行，疏松且裸露的邊坡遇大雨極易產(chǎn)生水土流失。嘉慶年間，寧國、廣德、池州和徽州等府山土“種植苞蘆，逐年翻犁，不免土松”[22]，水土流失接踵而至；晚清時期，宣城種植玉米等山土“以鋤犁疏其土，一雨未畢，沙石隨下”[17]；清代杭嘉湖和皖南種植區(qū)流行林糧套種，當(dāng)時人們多認(rèn)為它能“涵養(yǎng)水源，保持水土”[23]，但現(xiàn)當(dāng)代長江流域的生產(chǎn)實(shí)踐證明，由于必須翻挖土壤，因此“在坡度過大的地方大量播種糧食作物，也會引起劇烈的沖刷”[24]。玉米田間管理引發(fā)的水土流失在清代和民國時期較輕，因?yàn)楫?dāng)時流行玉米“出苗后刪苗除草，靠天生長”[25]，罕有田間管理行為；新中國成立后，人們?nèi)找嬷匾曈衩字懈莺陀衩赘颗嗤恋却胧觿×怂亮魇?，如皖南在玉米栽培中有鋤草和培土等做法，皖東來安縣等地玉米田間管理有“頭交曬、二交蓋，三交四交把根埋”[26]的做法，等等。

2.4 生物學(xué)特性使玉米成為最易引發(fā)水土流失的旱作物

在長江下游山地丘陵區(qū)玉米種植區(qū)，坡地旱作物主要有玉米、甘薯、馬鈴薯、花生、芝麻、煙葉、小麥、大豆等。筆者發(fā)現(xiàn)，獨(dú)有的生物學(xué)特性使玉米成為最易引發(fā)水土流失的旱作物。其主要原因是：

一是玉米在旱作物中具有獨(dú)一無二的強(qiáng)大根系。在所有旱作物中，玉米的根系最為強(qiáng)大，由初生根、次生根和支持根組成。其中，次生根中地上根不但粗大，還由于表面硬化、有膠質(zhì)，厚膜組織特別發(fā)達(dá)，堅(jiān)韌不折，可深入土壤1～2 m，根系橫展達(dá)1 m以上，這顯然有利于稈高、莖粗、葉片和籽粒大小等超過其他谷類作物[27]的玉米吸收土壤養(yǎng)分，也更容易導(dǎo)致土壤貧瘠化、結(jié)構(gòu)破壞和抗蝕力降低；在山區(qū)大風(fēng)頻繁的環(huán)境中，玉米強(qiáng)大的根系易于使根部大范圍和深層土壤因植株搖擺而疏松。對此，嘉道時期的杭嘉湖和皖南民眾有直觀體會，“包谷最耗地力，根入土深，使土不固”[12]，“苞蘆苗壯根長，沙土易于掀松”[22]。

二是種植者收割旱作玉米的行為。生物學(xué)特性決定了玉米秸稈比其他旱作物高大粗壯，收割時不能像其他旱作物那樣從根部割斷，只能用力砍斷或連根拔起，以備下一輪播種和收獲飼料、燃料等。玉米擁有強(qiáng)大的地下和地上根系，在被拔起過程中會導(dǎo)致根部大范圍和深層土壤松動，一遇大雨容易發(fā)生水土流失，即道光時期淳安知縣吳嵰所說的玉米“苗壯根深，割刈時易于掀動沙土”[18]現(xiàn)象。

三是玉米根系超強(qiáng)的有機(jī)酸分泌能力。晚清包世臣有言：“玉米在生地、瓦礫、山場皆可植……不須厚糞[21]”，其原因除了玉米具有強(qiáng)大的根系，還在于玉米的根毛分泌出的有機(jī)酸(包括草酸、蘋果酸和檸檬酸等)常較其他谷類作物為多，這對于促進(jìn)吸收土壤中的礦物質(zhì)有著非常重要的作用[27]，但大量的有機(jī)酸酸化了玉米根際土壤，并使土壤和砂石因酸蝕而疏松，更易于流失。

四是玉米的種植方式和植株結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，玉米屬于喜光和喜肥旱作物，“種稠了長不起來，不結(jié)棒”[28]。因此，長江下游種植區(qū)一直流行“稀大窩”的散播種植，直到現(xiàn)當(dāng)代雜交玉米出現(xiàn)后才實(shí)行密植。散播稀植使玉米地裸露比例大，提高了雨滴對土壤的直接擊濺幾率，增加了水流對裸露地表的沖刷面積，減弱了植株對地表徑流的攔截作用，而實(shí)行密植的其他旱作物則不同，且后者在植株結(jié)構(gòu)上也有著保土優(yōu)勢，如甘薯“撲地傳生，一莖蔓延至數(shù)十百莖，節(jié)節(jié)生根?！θ~附地，隨節(jié)生根”[29]，馬鈴薯和花生等植株低矮并長有濃密羽狀復(fù)葉，保土功能明顯優(yōu)于稀植、高稈和葉片稀疏的玉米。

2.5 玉米種植區(qū)的氣候、地形和土質(zhì)

研究表明，長江下游山體在原生“植被破壞后，土壤流失的強(qiáng)度取決于降水、地形和土壤本身的特性”[30]，即氣候、地形、土質(zhì)和土層厚度是誘發(fā)玉米地水土流失的重要自然因子。

一是降水。研究發(fā)現(xiàn)，我國南方山區(qū)降雨侵蝕力與土壤侵蝕強(qiáng)度之間呈正相關(guān)[19]，且降水量大小與海拔呈正比。長江下游玉米種植區(qū)年降水量普遍較大，如皖南和杭嘉湖年降水量分別為1 200～1 700、1 100～2 000 mm，杭嘉湖山區(qū)降水量“隨海拔上升而增加，而且降水量比平原要多”[31]。皖西南、皖南和杭嘉湖山區(qū)屬暴雨區(qū)，種植區(qū)降雨集中在玉米播種和發(fā)育期，暴雨容易誘發(fā)玉米地水土流失。

二是地形。長江下游玉米種植區(qū)集中在山地丘陵區(qū)，因?yàn)橛衩讍萎a(chǎn)不及水稻且當(dāng)?shù)孛癖娨研纬梢源竺诪橹魇车纳盍?xí)慣，所以絕大部分玉米種植在地力較差的旱坡地，加之上述玉米生物學(xué)特性、原生植被破壞、翻挖土壤、田間管理和收割因素的存在，使清人趙仁基所說的玉米種植區(qū)“山勢既陡，略無平衍，設(shè)遇霖雨，則水勢建瓴而下，草去土浮，挾之以行”[32]的現(xiàn)象在長江下游普遍存在。

三是土質(zhì)、土層厚度。在相同的氣候、植被和耕種方式等條件下，不同土質(zhì)抗蝕力不一。其中，紅壤、黃壤和棕壤等結(jié)構(gòu)疏松、抗蝕力弱和可蝕性高，一遇雨水土壤易于流失，而長江下游玉米種植區(qū)的土壤多屬此類。比如，湖州以紅壤為主，杭州以紅壤和黃壤為主，皖西南以黃紅壤和棕壤為主且多粗骨土、石質(zhì)土等。同時，各種植區(qū)土層淺薄，而“山地?zé)o土，則不能蓄水”[12]，一遇降雨容易形成水土流失，進(jìn)而形成土層變薄與水土流失之間的惡性循環(huán)。

四是山風(fēng)。大風(fēng)是山區(qū)常見的災(zāi)害性天氣，多風(fēng)是長江下游玉米種植區(qū)一個規(guī)律性的氣象特征。在同等風(fēng)力下，山風(fēng)對高稈、粗莖和肥大葉片的玉米產(chǎn)生的搖晃力大于其他旱作物，強(qiáng)大根系和粗壯莖稈雖然提升了玉米抗倒伏能力，但同時卻使植株根部大范圍和深層的土壤疏松，容易發(fā)生水土流失。

2.6 玉米種植區(qū)水土保持工作的缺失或寡效

清代乾隆時期至現(xiàn)當(dāng)代，長江下游玉米生產(chǎn)中的水土流失與水土保持工作的缺失或寡效密切相關(guān)。僅在清代乾嘉年間有過短暫的雷聲大雨點(diǎn)小的禁種玉米舉措，新中國成立后僅少數(shù)種植區(qū)在小范圍內(nèi)開展了坡改梯、挖沉沙凼和建攔沙壩等，且實(shí)際上是一邊治理一邊破壞，直至20世紀(jì)末退耕還林還草工程的實(shí)施，才使得玉米地的水土流失問題逐步得到有效治理。

結(jié)合其他相關(guān)史料分析，明末清初特別是乾隆年間至現(xiàn)當(dāng)代，長江下游山地丘陵區(qū)的玉米生產(chǎn)在促進(jìn)山區(qū)土地資源開發(fā)、增加糧作品種、緩解人地糧矛盾、吸引流民進(jìn)山、增加山民收入、改善民食結(jié)構(gòu)、豐富飲食文化、推動山場綜合經(jīng)濟(jì)和商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展等的同時，也引發(fā)了嚴(yán)重的水土流失問題。雖然不能把水土流失問題全部歸咎于玉米生產(chǎn)，因?yàn)橛衩追N植區(qū)也少量種植甘薯、馬鈴薯、花生、芝麻、煙草、小麥、大豆等旱作物，但完全有理由說玉米是造成長江下游種植區(qū)水土流失的第一旱作物。水土流失是諸多自然因素與社會因素合力作用的結(jié)果。從時間上看，水土流失貫穿于各種植區(qū)玉米生產(chǎn)全程甚至在玉米下山之后，以現(xiàn)當(dāng)代最為普遍和嚴(yán)重；從地域上看，水土流失存在于各種植區(qū)，其中以地形起伏較大的湖州、皖南和皖西南種植區(qū)最為常見和嚴(yán)重；從引發(fā)水土流失的行為主體上看，清代和民國時期以入山流民為主、土著為輔，現(xiàn)當(dāng)代則是種植區(qū)的居民和地方政府。至此，筆者油然想起恩格斯一語：“我們不要過分陶醉于我們?nèi)祟悓ψ匀唤绲膭倮?。對于每一次這樣的勝利，自然界都對我們進(jìn)行報復(fù)?！?/p>