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人们或许常常有一个误解，认为中国农业文明之所以在黄河流域孕育，最重要的原因是伟大的黄河对农业生产的不可替代的灌溉作用。然而，事实上，经过多方学者考证，中国农业起源于黄河流域的最重要原因，并非黄河的灌溉，而是因为黄河流域的黄土。
史学家何炳棣在《黄土与中国农业的起源》一书中认为，中国与埃及和印度是不同的，中国农业并非是以灌溉为基础的。中国农业的起源与黄河关系不大，而与黄土关系密切。中国农业和中国文明的出现，同黄河的洪积平原并没有直接关系。而且，在旧、新世界的各文明发祥地中，中国人是最后知道灌溉的。也就是说，中国农业，并非是因为灌溉技术的兴起，而得到发展的，或者说并非是在灌溉技术的基础之上建立的。
史学家麦克尼尔在广泛研究了新世界农业的起源之后认为，灌溉在中美洲大约出现于距今2 750年前，晚于美索不达米亚几乎4 000年，但仍然略早于中国
。威特弗格尔的文化或“专制国家”起源于“水力”的理论长期以来曾在无知的人们当中产生了极大的影响，但是，古代中国的事实证明了这个说法是没有根据的，或者说，这个论断是比较武断的。中国农业文明出现于半干旱的黄土高原，那里的仰韶农民实行着旱地农业
。正如何炳棣所说：
我们应指出两个基本史实，第一，黄土区域农业的开始与黄土泛滥平原无关；第二，我们最古的农业与灌溉无关。换言之，我们最古的农业是旱地陆种农业，与旧大陆（何先生是指两河流域与埃及）其他古农业系统有基本的不同。
仰韶时代原始中国人的家乡在黄土高原的东南部，就是位于陕西中部、山西南部和河南西部的整个渭河流域。从地质学的角度看，这个仰韶文化的中心地区是一个“典型的”黄土地区。这里的黄土沉积异乎寻常的厚，而且黄土的颗粒结构特别均匀。对形成这种特殊的土壤结构的解释只能是：很可能是风（而不是其他自然因素）把黄土从四面八方运送而来，并在中国北方长期的以干燥为特征的更新世气候中积沉而成。中国3 000年来的历史记载也表明，中国北方各地经常发生风成黄土沉积。在过去的100万年中，由于三个雨量相对充足时期的隔断，共出现了四段干燥期。在雨量比较充足的时期内，发生了大规模的土壤侵蚀。结果，黄土被从高原地区带到了中国北方的低地平原。虽然低地平原黄土的成因是非常复杂的，但是这个地区的土壤很大一部分来自冲积和洪积。在低地平原的许多地区，土壤是由卵石、砾石和砾岩混合而成。相比之下，黄土高原的土壤因为主要是风成，所以在结构上均匀、细小、松散、易碎，因此使得原始的掘土木棒比较容易入土。这可能就是气候尽管非常干旱，黄土高原地区却是中国新石器文化的摇篮的原因之一。
中国北方的气候一向以恶劣著称，那里冬天冰封，夏天酷热，春天又经常扬起沙暴。黄土高原的年平均降雨量在250～500毫米（比10～20英寸稍微少一点）。低地平原的年平均降雨量是40～750毫米，只有在再沉积黄土地区的南部和东部边缘才有年750毫米的降雨量。如果把10～20英寸的年降雨量在四个季节平均分配，那么只能满足一般旱地农业的最低需要。但是在黄土地区，降雨量大部分集中在夏季，这时候的气温和蒸发速度都非常高。雨量集中在夏季，对某些抗旱作物是有利的，如谷子，但也给其他类型的农业带来了很大困难，至少在史前时代是如此。另外，因为中国北方大部分地区处于暖气候季节风和冷气候旋风暴这两个主要造雨构造的边缘，所以，黄土地区是一个半干旱地区。
对中国农业起源的研究者来说，有一点是很重要的，那就是尽管黄土高原的自然环境非常严酷，却不失某些可取之处。准确地说，黄土由于其风成起因和长期的干旱半干旱形成条件，使其土壤结构异常均匀、松散并具有良好的透水性，很利于木质原始掘土农具的翻掘。
可以认为，覆盖在黄土高原上的草从未像欧亚大陆其他重要的大草原和森林草原那样茂密。特别值得一提的是“（苏联森林草原地区）最常见的土壤表层是黄土和类黄土”，后者的特征是稍黑的“黑土牧草地”，俄国其他“草原地区”是典型的暗黑土壤，这表明地面的草曾非常茂密。使用综合法研究历史的著名学者麦克内尔曾正确地指出，在旧世界农业一般首先出现于长树的山坡或山脚下，因为“天然草地对于掘土木棒是非常棘手的”。但是在旧世界中重要的也是仅有的例外就是仰韶中国。这个例外一般可以解释为黄土的特殊结构和稀少的地表植被。因为黄土不易风化，保持着大部分矿物成分，所以非常肥沃。尽管有限的年降雨量连20英寸都不到，但是它集中在夏天，这使得仰韶农民能成功地种植少数几种在半干旱环境中经过长期的自然选择存留下来的谷类植物。另外，黄土一般具有良好的保水和供水性能，在雨量较少的情况下，粮食作物的收成高于其他土壤。所有这些因素，促成了中国农业和新石器文化突破某些自然条件的限制，在黄土高原的中心地区的出现。大概只有在中国的黄土高原，这些限制条件才能被抵消。
黄土高原自然环境的特殊性对于建立仰韶式农业做出了很大贡献。除此之外，不受黄河下游冲积大平原的影响以及没有原始的灌溉也是中国原始农业的特点。
在20世纪的头几十年，由于对中国史前时代知之甚少，学者们普遍认为中华文明的摇篮可能是在黄河冲积大平原，认为中华文明的摇篮是在黄土高原的东南部，这里同黄河下游的大平原几乎毫不相干。
从中国北方属于仰韶等其他史前文化遗址的大量考古报告概括、明确的描述中，可以清楚地看出，这些遗址不管是在黄土高原还是在低地平原，大多是沿着黄河的各条支流旁的黄土坡地或山丘，而并不沿着黄河的主流。对这些遗址进一步考察，可以发现它们大多位于小河或溪流边，而这些小河溪流甚至在详细的中国地图上往往也找不到，只有当地人才知道。这更加说明中华文明的诞生并不能归功于黄河主流，虽然从理论上说这许多小河溪流属于黄河流域。
当然，在甘肃、山西西南和西北部、河南西部有几十处史前文化遗址是沿着黄河主流的上游和中游的。可是，从地形上看，这些遗址同其他遗址也非常相似，都是位于距离河床15、20到几百英尺的高地上。这就是说，中国北方所有史前文化遗址都是近水的，同时又保持有效的高度以免遭洪水的侵害。这些高高在上的遗址是对复杂的水轮和水泵发明之前就有灌溉的说法的最有力的反驳。
除了1 000多处新石器遗址的地理环境表明原始时代不可能有灌溉外，还有别的中国出现灌溉较晚的证据。在西安附近的半坡仰韶文化遗址和商朝最后的首都安阳小屯都发现了沟道，但是当地的考古学家认为半坡的这些大围沟是为了防御，小沟道（全都通过居住区）也不可能用于灌溉。小屯的沟渠网比较复杂，遍布大部分皇宫、皇家祖庙、住宅和工场，但显然是用于排水，而不是为了筑堤、水利和灌溉。