中国自古就是农业社会。辨别土质,不仅是农业生产的需要,也是国家税收的需要。据《禹贡》,周代以前,就有了辨别土质的成果。据《周礼》,周代已把辨别土质作为管理民事官员的一项重要职责:“(大司徒)以天下土地之图,周知九州之地域,广轮之数,辨其山林川泽丘陵坟衍原隰之名物。”这里提出了山林川泽等十种地象。据郑玄注:
积石曰山,竹木曰林,注渎曰川,水锺曰泽,土高曰丘,大阜曰陵,水崖曰坟,下平曰衍,高平曰原,下湿曰隰。(郑玄《周礼注·地官司徒》)
辨别这些地象,是为了弄清适合该地象的生物,以决定生产和赋税。《周礼》规定的官员职责,反映了当时辨别土质自觉性的提高。
《周礼》将可用于农业的土壤,分为骍刚、赤缇、坟壤、渇泽、咸舄、勃壤、埴垆、强、轻爂等九类。其分类标准,是土壤的颜色,质地松软还是板结。
《管子·地员篇》载有多种土壤分类法。根据地下水的深度,土壤分为五施(水深5×7=35尺)、四施(水深4×7=28尺)、三施、二施和一施五类,并分别描述了它们的特征和适宜的作物。比如五施土,“其木宜蚖菕与杜松,其草宜楚棘”。四施土,“其草宜白茅与雚,其木宜赤棠”。
根据土壤肥沃程度,《管子》又将土壤分为五粟、五沃、五位、五蘟、五壤、五浮、五怸、五纑、五壏、五剽、五沙、五塥、五犹、五弘、五殖、五觳、五凫、五桀等十八类。其中五粟之土最好:
群土之长,是唯五粟。五粟之物,或赤或青或白或黑或黄,五粟五章。五粟之状,淖而不肕,刚而不觳。不泞车轮,不污手足。其种大重细重白茎白秀,无不宜也。五粟之土若在陵在山,在隫在衍,其阴其阳,尽宜桐柞,莫不秀长。其榆其柳,其檿其桑,其柘其栎,其槐其杨,群木蕃滋,数大条直以长。其泽则多鱼,牧则宜牛羊……五粟之土,干而不挌,湛而不泽。无高下葆泽以处。(《管子·地员》)
这不仅比《禹贡》要详细得多,而且不再是按照地区划分土壤种类,而是根据土壤本身。它可以在平地,也可以在陵、在山,自然也不限于某地。其他五沃之土等,也都有相应的描述。这些描述反映的当时对土质的认识,可以说是比以前深入多了。
图2.9 管仲像(王圻《三才图会》,万历
《管子·地员篇》还有一组数字,是各地泉水的深度。比如坟延,六施,四十二尺。陕之旁(芳),七施,四十九尺。祀陕,八施,五十六尺……徒山,十九施,百三十三尺。高陵土山,二十施,百四十尺。理论上是如此,但是如果碰到地下土质不同,有些地方是打不出泉水的。比如“其下骈石,不可得泉”,“其下有灰壤,不可得泉”。但在有些山上,泉水却也很浅。山上的泉水,《管子》命名为“悬泉”:
山之上命之曰悬泉,其地不干,其草如茅与走。其木乃樠。凿之二尺乃至于泉。(《管子·地员》)
人类发现地下有水,并学会造井,就可以不再依赖河流生活,从而极大地扩大了自己的活动范围。如今人类遍布地球的每一角落,和使用地下水有着极大的关系。据《世本》文献,大禹的助手伯益发明了造井,研究者认为这是他在协助大禹治水的过程中,取土而发现地下有水。也有文献说是黄帝造井,因为据传说舜的父亲曾命令舜去穿井。然而无论如何,中国古人很早就发现了地下有水并且学会造井,则没有疑义。
最初的造井当是盲目性的。《管子》的记载,说明当时人们迫切想知道什么地方有水,水有多深,好决定是否造井和如何造井。《管子·地员篇》所载五施之土,目的是认识地下水位和作物的关系,六施以上则主要是为了认识地下水位以便取用。所记只到二十施一百四十尺为止,也大体反映了当时所能认识的深度。
地下蕴藏除水之外,最重要的就是矿产。《山海经》就有“上有金玉,其下有铜”之类的记载,《管子·地数篇》中,这样的记载更详细了:
上有丹砂者下有黄金,上有慈石者下有铜金,上有陵石者下有铅锡赤铜,上有赭者下有铁。此山之见荣者也。
山上有赭者其下有铁,上有铅者其下有银。一曰上有铅者其下有鉒银。上有丹沙者其下有鉒金,上有慈石者其下有铜金。此山之见荣者也。
金银铜铁等金属矿藏以外,还有玉的产地:
管子对曰:夫玉起于牛氏边山,金起于汝汉之右洿,珠起于赤野之末光。此皆距周七千八百里。(《管子·地数》)
这也是重要的矿藏知识。
在《荀子·劝学篇》,还记载有识别玉矿等采矿知识:
玉在山而木草润,渊生珠而崖不枯。(《荀子·劝学》)
这类知识的正确程度如何,自然也是值得研究。但人们对金属矿藏和珠玉产地有了更多的知识,则是事实。可以相信,这样的记载是非常零星的。还有更多的矿藏知识,只存在于人们的实践中,而未能形诸文字。
大地结构一节和本节的论述表明,先秦时期的人们,对于大地的形状、大小,地表的状况和性质,地下的蕴藏,已经形成了一套较为系统的知识体系。