國外傳統農業水適應經驗及水適應景觀

俞孔堅，陳義勇

（北京大學建筑與景觀設計學院，100080，北京）

一、水適應景觀內涵

對古老文明與水的適應關系及其早期水資源管理嘗試的研究，是探索文明發展演變的一個重要視角。早期人類設計出簡單、優雅、富有創造性的水利工程，從河流和其他水體中收集寶貴的、有限的水資源，將它們輸送并分配到城市和鄉村，滿足人類生產和生活的需要。

適應性景觀的概念（Adaptive Landscape）最早由Simpson提出，基于古生物遺傳和進化的理論，許多學者從生物學、生態學的角度深化。俞孔堅等在對明清時期黃泛區城市防洪經驗系統研究的基礎上，提出洪澇適應性景觀和洪水適應性景觀（Flood Adaptive Landscape），并在第一屆城市水景觀建設和水環境治理國際研討會上首次提出水適應景觀（Water Adaptive Landscape）的概念，隨后在2007年澳大利亞景觀設計年會上進一步闡述水適應景觀作為氣候變化的適應性對策。在長期的水資源管理及與水旱災害斗爭的過程中，古代文明不斷適應和改造城市與區域的水系統，在很大程度上減緩了水旱災害的影響，增強了人類適應水環境的能力，形成城鄉的水適應景觀。這些樸素的生態經驗，作為獨特的文化遺產，對今天的水系治理、防洪治澇以及土地利用規劃等仍有借鑒意義。

與游牧社會逐水草而居、不斷遷移和適應游牧方式相反，農業社會中，耕地無法遷移到水中，通常情況是將水引入耕地。這種限制條件決定了農業社會的定居生活方式，生活高度依賴于灌溉技術和永久聚落的規劃技術，如洪水泛濫或水資源稀缺等條件下，傳統農業表現出各異的景觀。水分條件主要受氣候影響，Kottek等修正的柯本-蓋格氣候分類法，將全球粗略分為干旱區、濕潤區、適宜區、極地區等四類，本文大致采用這一干濕劃分框架，基于不同水分條件，考察農業水適應景觀的國外研究進展。

已有研究主要從造田方式和典型農業景觀、適應性水利設施工程、水災害應對策略三個方面，探討傳統水適應景觀的思想、工程、技術。本文圍繞人類對水環境的利用和改造，按照干旱區、濕潤區兩種不同氣候類型，探討傳統水適應景觀的主要內容、研究熱點、研究趨勢及存在的問題。

二、造田方式和典型農業類型

1.干旱區造田技術研究

在干旱半干旱地區，年降雨量是影響農業類型的主要因素。為適應干旱氣候，古代人類開發出不同的造田技術，包括旱梯田、壓砂田、壟田等，更好地進行水資源管理，不少論著總結了這些技術的原理、分布、發展情況等。壓砂園（Pebble-Mulch Garden）是14—15世紀間印第安人應對干旱而發展的一種重要干旱適應性景觀，簡言之，農民將土坑中的砂石揀出，蓋在耕地表面，用來涵養水分，土坑亦可蓄水，適應干旱少雨的氣候。Lightfoot分析了這種技術的造田方式、分布、起源、發展和衰落情況，指出最初壓砂園技術作為一種干旱時期的臨時措施，后來發展成為旱地的普遍農業耕作技術?，斞偶彝ゲ藞@（house-lot garden）是古瑪雅干旱區一種常見的耕地改造形式?？脊虐l掘報告指出，為方便雨季排水及雨水收集，古瑪雅人對石灰基巖進行一系列改造，包括擴大洼地、開挖渠系、填充沙礫等，通過這些改造也減緩了旱季水分的蒸發。旱梯田是缺水的丘陵區、山區常見的農業景觀，人們通過改造地形達到滯水、蓄水的目的。旱梯田廣泛分布于地中海周邊、南美丘陵地區、黃土高原等地。地中海氣候區，旱梯田是主要的農業景觀，Azman等總結了三種類型：農業梯田、葡萄梯田、水果梯田。第一種梯田類型分布十分普遍，后兩種梯田類型分布于特定氣候的山區。Treacy等詳細分析了秘魯古印加梯田的建造技術、主要類型、發展變化，認為它高度適應干旱、坡地的地理環境，具有防止水土流失、保持水分等功能。

2.濕潤區造田方式及作物類型研究

在沿海低地、大河三角洲、大河平原，水是景觀發展的核心動力要素，研究者對不同區域農業開發、水的適應過程和適應措施展開研究。大約從8世紀開始，人類逐漸占據荷蘭沿海及低地，通過大壩等工程措施發展農業和城鎮，高度適應接近海平面的低海拔及潮水大幅度漲落的水環境。Waterman等探討了荷蘭開拓地水和陸地的耦合關系，指出其開拓性地通過運河系統排水和運輸，建設大壩將耕地圍合，大壩內形成單獨的溝渠灌溉系統。這與我國太湖流域的圩田系統原理相似，Scarborough指出長江三角洲早在春秋時期就有圩田農業，盡管人們對荷蘭的圩田系統最為熟悉，但后者直到7—8世紀才出現。Ellis等認為太湖平原傳統圩田農業生產方式是可持續農業，高度適應水文條件，其高效的稻谷農業得益于多種因素，包括濕地土地類型、適當的農作物品種、藻類維持營養、洪泛平原地形、完整的灌溉系統、適宜的氣候等。珠三角地區的?；~塘農業生態系統是學術界高度關注的另一種農業景觀類型，國內外學者就其結構、功能、分布展開了多方面研究。Zhong認為?；~塘是高效和高度穩定的生態系統，是珠三角洪泛平原、河網密布和亞熱帶氣候條件下的適應性農業景觀。古代墨西哥Aztecs人的水上田園建在Texcoco湖上，用開挖運河的泥土墊高兩側的土地，農田被運河網絡所包圍，至今仍在使用，Moriarty分析了水上田園的建造技術、分布和發展演變。

在濕潤區，梯田也是一種重要的農業景觀，廣泛分布于東南亞、中國南方、中美洲等地。Henck等指出，梯田的分布與地形、坡度、坡向等高度相關。Peten熱帶雨林地區發現了許多古瑪雅梯田遺跡。Beach等將其分為沿等高線梯田 （contour terraces）、 方形梯田（Boxterraces）、山腳梯田（Footslope terraces）、魚梁堰梯田（Weir terraces）等，認為它們具有水資源管理、水土保持等功能，高度適應濕潤氣候條件。

在季節性洪泛區，古代人類通過選擇作物類型，巧妙地適應洪水節律，國外的尼羅河、孟加拉洪泛區的研究成果最為典型。尼羅河河谷地區7—9月被洪水淹沒，古埃及人在洪水后播種谷物，浸泡后的河谷土壤足夠濕潤，支撐作物生長直至次年收獲，作物種植和收獲與尼羅河洪水節律保持一致。在孟加拉洪泛區，為應對季節性洪水，農民摸索出適應性農業生產方式，通過調整作物類型、種植時間，成功適應了季節性洪水，避開了7—10月的洪水季節。

三、適應性水利設施工程景觀

1.干旱區集水、引水、蓄水設施研究

（1）引水工程研究

在干旱區，古代人類對水環境的適應主要包括引水工程和蓄水工程的建設，形成水資源調蓄和配置的水景觀系統。在漫長的人類文明發展歷程中，近東和中東干旱區缺水的自然條件孕育了許多杰出的干旱適應景觀?？脊殴ぷ髡咴谥袞|發現了大量的運河、水管、坎兒井，體現出發達的水利系統，考古研究還發現這些水利技術向伊拉克北部、敘利亞、土耳其南部等地傳播。

坎兒井是一種水資源綜合利用景觀，位于山前平原地區，集農業灌溉和生活用水于一體?？矁壕莻鹘y水適應景觀研究中的一個熱點，考古學和地理學就其結構、起源、分布等議題展開不少研究。Hodge指出，實質上，坎兒井是一種山坡上深挖的導水隧道，從山區潛水層或泉源導水，沿傾斜的隧道保持自然流動，直到最終露出地表，供給生活和農業用水。它起源于伊朗干旱區，廣泛分布于地中海周邊、西亞、中亞及中國的新疆等地，至今仍為許多干旱區農業和居民點重要的供水方式。

由于重力作用下水自然向下流動，人類開發了許多由河流和水庫向高地提水的技術，尤其是干旱區，各種提水工程構成區域水景觀的重要元素。Oleson總結了中東地區從石器時代至拜占庭時期的提水技術，通過不同設備和技術，使用人力或畜力、水力，人們從水井、河流、運河、蓄水塘等處提水，向農業、工業、城鎮供水。

（2）雨水蓄滯收集技術研究

宏觀的區域雨水蓄滯系統、微觀的水利工程設施是研究者的兩個主要著眼點。印度傳統水資源調配系統（TWHS）摒棄通常的抽取地下水的方式，通過蓄水設施收集和儲存地表徑流和雨水，三種不同的TWHS（Bavdis,Nadi,Talav）廣泛分布于印度的Thar沙漠和中部高原區。突尼斯傳統的水資源滲透技術，通過工程措施促進山區的雨水蓄滯下滲，利用潛水層水的自然流動，增加平原區地下水可開采量。在意大利的極端缺水區Sassi of Matera，雨水和露水成為主要水源，徑流被收集并儲存到地下蓄水塘，人類還發展了包括收集、蒸餾、冷凝等水處理技術。古印第安的阻尼人面對干旱、少雨、冬季多雪的環境，發明了一種冬季收集雪球集蓄雨水的方式，將它們儲存于封閉的地下洼地中，用于旱季的生活生產。

（3）灌溉農業系統復原

為了在干旱區發展農業，古代文明通過改造水系，建設了發達的灌溉農業系統。復原和重構古代灌溉農業系統是國外研究的焦點之一。Mays等重建了南美Sonoran沙漠氣候區古瑪雅人建造的發達灌溉系統，該系統由在洪水期從河流引水的運河干道及灌渠系統組成，灌渠連接著一系列蓄水節點。Westermann重建了古埃及灌溉系統的結構及發展過程，認為它產生于公元前3000年，將大型水壩、人工湖、各種水渠、運河組織成網絡，通過運河向城市、農田供水，其間經歷了不斷發展、完善、修復、重建的過程，四世紀后，隨著灌溉系統的衰落和廢棄，古埃及許多城鎮被沙漠吞噬。

（4）分散式水資源管理系統研究

各種小型集水洼地、散布的小池塘等分散式水資源管理技術體現了對干旱氣候的適應及機制。古瑪雅文明依靠分散供水系統，充分利用自然洼地和采石場洼地蓄水，保證用水需求。突尼斯傳統的分散式水資源管理技術充分考慮氣候、地形、土壤條件等，通過對地理條件的輕微改造，達到水資源的平衡，將可能發生氣候災害的概率降到最小?，F代社會以大壩為基礎的大型灌溉系統，幾乎與環境基礎脫離，并帶來水資源的時空分布失衡；維持傳統的水資源管理方式可以減少對現代農業的消極影響。

2.濕潤區灌溉農業及水利系統研究

對濕潤區灌溉農業系統的研究工作主要包括復原不同地形條件灌溉農業系統結構、重構不同區域的水利工程設施等。

①大河平原地區發達的灌溉農業及排水系統為研究者津津樂道，如成都平原的都江堰、太湖地區的圩田、尼羅河的灌區等，其結構包括運河、灌渠、蓄水塘、閘壩、灌區農田等灌溉農業景觀。Kang重建了古代美索不達米亞平原的灌溉系統，指出它具有減緩水流、減少水土流失及水資源調蓄等多種功能。Lansing認為，巴厘島的古代灌溉系統由運河、大壩、集水塘等組成，并在重要的水控制點布置理水寺（water temples），作為水資源管理分配中樞。

②丘陵地區依地形而建的水塘及灌渠組成的水資源收集、調蓄系統是常見的水景觀，東南亞地區的研究成果最為豐富，學者們還探討了灌溉系統與宗教文化的關系。斯里蘭卡沿等高線分布的水塘系統（tank system）的生產性（農業）、象征性（宗教）和工程性（水旱控制）三要素構成統一的整體；Singhalese聚落分布與精致的人造水庫和灌溉系統相結合，灌溉技術、宗教文化與水系統聯系在一起。湄公河下游盆地內的傳統水資源管理存在兩種獨立的、分割開的傳統水資源管理系統，其一為上層建筑供水，其二為世俗農民提供生產用水。上層建筑供水系統是水資源管理系統的核心，它通過集水、引水、儲水設施，保證城壕、神廟內巨大水塘一年四季均有水。我國淮河中上游丘陵地區也十分典型，被形象地稱為“長藤結瓜式（longcaneswithmelons）”。

③防洪堤和海塘。為減少洪澇對農田和城鎮的威脅，修筑防洪堤壩及海塘抵制洪水是沿海和沿江地區最重要、最常見的水景觀，這方面的研究成果十分豐富。對堤壩的不斷修筑和維護，成功阻止了大多數的洪水危害。

④運河?？脊湃藛T在美索不達米亞平原發現一條平行于幼發拉底河的古運河，長 100英里（160.9 km），建于公元前5000年，其作用可能包括運輸和灌溉。在數千年的文明歷程中，各國人民相繼修建了大量運河?？脊艑W、地理學、水利學等的研究者們就各種運河的修建年代、走向、發展歷程及功能等展開了充分的研究，涌現出大量研究成果。

四、水災害適應策略研究

1.干旱區水災害應對策略

在無數次干旱、饑荒災害事件中，古代人類經過多次嘗試，積累了豐富的干旱應對經驗，許多學者對干旱應對策略和相應的水適應景觀進行研究。Smit&Skinner提出災害氣候條件下農業系統的四種應對策略：改變農場生產活動，改善農場財務管理，尋求政府援助計劃，采用新型耕作技術。安德烈埃也提出，適應干旱氣候有四個主要途徑：發展灌溉農業，優先發展耐旱的木本經濟作物，選擇對水分要求不高而生長期短的農田作物，實行旱作制和休耕。歷史時期美國科羅拉多州應對干旱主要有兩種響應方式：短期改變作物類型，放棄旱地的耕種，以及長期發展灌溉農業技術，進而在正常年份廣泛使用這些技術。為應對美國中部大草原地區由于持續干旱引發的沙塵暴，人們采取了政府社會救治、土壤與農場改良、改變農業結構和移民等策略。

O’Farrell等認為，非洲南部游牧民族對干旱的適應和響應本質上通過兩種戰略：逃避戰略，游牧民族創建了固定的季節性畜牧遷移路線，以避開干旱氣候；干旱容忍戰略則包括草料儲存、調整牲畜種類和數量、加強水土保持等措施。極度干旱的肯尼亞內陸地區，人們通過組建社會組織、改變作物、發展灌溉等多種方式適應干旱?？夏醽啈已戮用竦纳钌钍芨珊?、饑荒、戰亂影響，一些居民為干旱所迫遷居至可達性差的陡峭山地邊緣，其社會系統、風俗習慣、生活方式等都表現出特殊的水適應。

2.濕潤區水災害適應策略

對濕潤區水災害適應策略的研究成果也十分豐富。Tobin&Montz總結出一種洪泛平原地區居民的生活模型，其居民認為洪水災害是一種長久以來的自然現象，生活處于一種“災害—破壞—修復—災害的循環”中，并逐漸形成適應洪水的生產生活方式。Hughes等認為，古埃及文明發達的灌溉農業高度適應洪水，尼羅河的定期泛濫，洪水泥沙帶來豐富的磷等礦物質及有機質，平原上發達的灌溉系統和運河系統，構成尼羅河三角洲可持續農業的重要保障。孟加拉洪泛區，傳統農民在應對洪水過程中摸索出適應性農業生產方式，通過調整作物類型、種植時間，成功適應了季節性洪水，對特大洪水則采取筑牲畜避難高地、建竹籬等措施減輕農業損失。Jamuna河洪泛平原地區，農民通過損失容忍（Loss-bearing），在河堤上臨時避難或遷居等，適應洪水災害。盡管大部分人預期未來仍有洪水，但仍在洪災后回到原住地。不同經濟群體采取不同措施適應洪水，以孟加拉洪泛平原地區為例，窮人住在洪水風險最高區，他們認為洪水位自然過程不可控，不采取任何工程性措施，以洪水前逃離的方式適應，花費最少。

五、結論和展望

①近幾十年來地理學、考古學、水利學等從不同角度，對傳統農業水適應景觀進行研究，取得了許多重要成果。水利科學對古代水利設施的構成、功能及發展過程進行了很多研究；考古學報道了區域的水利設施、場地水系統處理等方面的技術；地理學從區域水資源管理等方面進行研究；社會科學從社會經濟角度探討水旱災害的應對策略及對應的水適應生活生產方式。中東地區、古希臘、古羅馬、古瑪雅文明等區域的成果最為豐富，水源問題是各種景觀的核心，區域的引水、蓄水設施是大多數研究的關注重點。

②水適應景觀構成、發展演變、區域差異、影響因素是研究者關注的重點。研究表明氣候干濕類型、地形特點是水景觀內容區域差異的主要影響因素。濕潤區以防洪排澇為核心，區域內有大面積的水體、水塘，發達的運河及灌渠系統。干旱區以蓄水系統為核心，各種蓄水設施、引水設施構成干旱區水適應景觀的主體。平原、丘陵、山區、沿海等不同地形的水景觀表現出不同特點。

③當前，國外水景觀的研究已從傳統的防洪、抗旱、運輸等單要素研究轉向綜合研究，探討水景觀的復雜結構和復合功能，如斯里蘭卡的水塘系統、開羅的水網系統研究表明，它們都是應對洪水、內澇、干旱等多種自然災害的綜合水適應景觀。探討水景觀的空間組成、動態過程，尤其是從形態學角度分析水景觀的結構、功能及布局，正受到越來越多的重視。這種新的研究趨勢和研究角度，對我國傳統水景觀的研究具有重要啟示意義。

隨著現代水利技術的發展，許多傳統水景觀正在消失，或被現代水利工程取代，但是洪水、內澇、干旱、污染、環境惡化等問題依然威脅著人類生產生活。在氣候變化的宏觀背景下，面對危機四伏的水生態和水環境，如何借鑒傳統水適應景觀經驗，探討新的環境條件下水適應的途徑和方法，是值得深入研究的方向。

④在數千年的文明歷程中，我國古代人民留下了豐富的水利工程遺產，包括水適應的思想、工程和技術，然而以往研究一般對個別水利工程和技術進行研究，鮮有從水適應的角度對傳統農業的水景觀系統的研究。在水適應景觀概念的框架下，對不同氣候類型、不同地形地質特點下農業水景觀的內容、形式及區域差異的研究，也是值得國內學者借鑒的研究方向。