沈括的地理思想

沈括（公元1031—1095年），字存中，北宋錢塘（今浙江杭州）人，我國古代一位百科全書式的著名科學(xué)家，在各個方面都有新的貢獻(xiàn)。他出身于下層官吏家庭，成年后，做過多年地方官，后中進(jìn)士（公元1063年），進(jìn)入昭文館擔(dān)任書籍編校工作，同時還擔(dān)任過太史令等職。史稱他“博學(xué)善文，于天文、方志、律書、音樂、醫(yī)藥、卜算，無所不通，皆有所論著”（《宋史·沈括傳》）。他還匯集各種舊聞和自己的見解寫成《夢溪筆談》一書，分故事、辯證、樂理、象數(shù)、人事、官政、權(quán)智、藝文、書畫、技術(shù)、器用、神奇等17門，涉及到天文、歷法、數(shù)理化、地理、醫(yī)藥、技術(shù)、文學(xué)藝術(shù)等20多種學(xué)科609項(xiàng)記述。其中涉及到有關(guān)地理學(xué)各個方面的內(nèi)容就有100多條，反映了他的主要地理思想和貢獻(xiàn)。沈括的地理思想，主要表現(xiàn)在他對許多自然地理現(xiàn)象的科學(xué)觀察和正確解釋。包括流水侵蝕、海陸變遷與華北平原成因、古環(huán)境變遷、植物地理分布的制約因素等方面。關(guān)于流水侵蝕思想沈括曾去浙江溫州一帶觀察過雁蕩山的特殊地貌景觀。他發(fā)現(xiàn)雁蕩山的大地地貌特征很特殊：雁蕩山的各山峰皆挺拔峻險，高聳千尺，矗立于山谷之中；從山頂上看，各山峰頂幾乎都處在同一水平面上。這在山外卻一點(diǎn)也看不到，只有進(jìn)到山谷中，才能看見一個個山峰挺拔林立。這是怎么形成的呢？他分析后認(rèn)為是流水侵蝕而成的。他說：這種地貌現(xiàn)象“當(dāng)是為谷中大水沖激，沙土盡去，唯巨石巋然挺立耳”（《夢溪筆談》卷二四）。他還在大、小龍湫[qiū秋]等處看到流水穿鑿的現(xiàn)象，由此又聯(lián)系到黃土高原地貌，認(rèn)為黃土高原的溝壑等地貌現(xiàn)象也是流水切割造成的。據(jù)科學(xué)考察，雁蕩山各峰的高度過去確實(shí)處在一個水平面上，它們的巖石都是以流紋巖為主，是白堊[è惡]紀(jì)火山噴發(fā)的堆積物。在白堊紀(jì)末第三紀(jì)初，地殼發(fā)生不均一的上升運(yùn)動，加上強(qiáng)烈的外力作用，終于使相當(dāng)平坦的剝蝕平原成為古夷平面的結(jié)果。此后經(jīng)風(fēng)化和流水侵蝕作用，松軟物質(zhì)被搬運(yùn)而去，因流紋巖巖性較硬，又富垂直節(jié)理（巖石的裂縫），所以被保存下來，形成峰叢林立的獨(dú)特地貌景觀。沈括在這里最早使用了“流水侵蝕”的概念，并正確解釋了雁蕩山峰的成因。他的這一思想要比稱為“近代地質(zhì)學(xué)之父”的郝登1788年提出的侵蝕作用理論早700年。海陸變遷與華北平原成因華北大平原為一個沖積平原，這已是眾所周知的常識，而在我國第一位提出這種理論的人，就是距今1000多年的沈括。北宋熙寧七至八年（公元1074—1075年），沈括察訪河北西路時，由開封出發(fā)，依太行山而北行。他看到山崖中常常有鑲嵌的螺蚌殼鵝卵石，而且“橫亙?nèi)鐜А薄Ｓ谑撬懵?lián)想到海陸變遷以及華北平原的成因問題。他認(rèn)為太行山、華北平原為過去的滄海，其變成陸地的原因就是河流沖積作用，即所謂“濁泥所湮耳”（《夢溪筆談》卷二四）。他并從黃河等北方河流的水文特征上進(jìn)一步論證了華北平原的成因，指出：“凡大河（黃河）、漳水（漳河）、滹沱（河）、涿水（拒馬河）、桑乾（桑干河）之類悉是濁流（高含沙量）。今關(guān)、陜以西，水行地中，不減百余尺，其泥發(fā)東流，皆為大陸（華北平原）之土?！彼裕J(rèn)為他提出的沖積成因理論“此理必然”（《夢溪筆談》卷二四）。事實(shí)上也確實(shí)如此。古環(huán)境變遷思想沈括在延州永寧關(guān)（今陜西延川縣東南）曾看到大河崩岸，發(fā)現(xiàn)在地下幾十尺的地方有幾百莖類似竹筍的植物，根干相連，都已成為化石。陜北氣候干燥并不適宜竹類生長，這些類似竹類的植物化石是怎么回事呢？沈括認(rèn)為：很古以前，這里氣候比較潮濕，有一個適于竹類生長的濕潤環(huán)境，到當(dāng)時的干燥環(huán)境有一個變遷過程。如他所說，陜北“曠古以前，地卑氣濕而宜竹”（《夢溪筆談》卷二一），反映了他當(dāng)時對環(huán)境變遷這一科學(xué)事實(shí)的正確認(rèn)識。控制植物分布要素的認(rèn)識對影響植被地理分布的主要因素認(rèn)識，我國很早就有觀察和認(rèn)識，如《周禮·考工記》中就有“橘逾淮而北為枳[zhǐ紙]……此地氣然也”的論述。沈括對此也有比較正確的認(rèn)識。如他在論述全國各地的物候現(xiàn)象時，就正確地指出了地理位置、氣候條件對植物水平分布的影響。他在《夢溪筆談》卷二六中指出：“嶺嶠（嶺南地區(qū)）微草，凌冬不凋；并汾（山西）喬木，望秋先隕；諸越（浙江、福建一帶）則桃李冬實(shí)；朔漠（長城以北）則桃李夏榮。此地氣之不同也?！倍P(guān)于影響植物垂直分布差異的根本原因，他明確指出，這是因?yàn)椤暗貏莞呦轮煌保ā秹粝P談》卷二六）。除以上所述外，沈括還進(jìn)行過許多地理實(shí)踐活動。在地圖方面，他繪制過當(dāng)時的全國地圖集——《天下州縣圖》（又稱《守令圖》）；制做過木模型圖等，并就制圖六體進(jìn)行了修正，提出了分率、準(zhǔn)望、牙融、傍驗(yàn)、高下、方邪、迂直七法。還創(chuàng)立了分層筑堰水測法，實(shí)測了自京城汴梁（今開封市）上善門至泗州（今江蘇盱眙[xuyi需夷]）入淮口長840里130步的汴河河道高差等。因此，沈括在我國地理學(xué)史上，是一位十分重要的學(xué)者。他的許多地理見解和實(shí)踐，不僅在我國，就是在世界科學(xué)史上也都是少見的，具有特殊意義。

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