沈括的地理思想

沈括（1031—1095），字存中，北宋钱塘（今浙江杭州）人，我国古代一位百科全书式的著名科学家，在各个方面都有新的贡献。他出身于下层官吏家庭，成年后，做过多年地方官，后中进士（1063），进入昭文馆担任书籍编校工作，同时还担任过太史令等职。史称他“博学善文，于天文、方志、律书、音乐、医药、算，无所不通，皆有所论著”（《宋史·沈括传》）。他还汇集各种旧闻和自己的见解写成《梦溪笔谈》一书，分故事、辩证、乐理、象数、人事、官政、权智、艺文、书画、技术、器用、神奇等17门，涉及到天文、历法、数理化、地理、医药、技术、文学艺术等20多种学科609项记述。其中涉及到有关地理学各个方面的内容就有100多条，反映了他的主要地理思想。

沈括的地理思想，主要表现在他对许多自然地理现象的科学观察和正确解释。包括流水侵蚀、海陆变迁与华北平原成因、古环境变迁、植物地理分布的制约因素等方面。

沈括曾去浙江温州一带观察过雁荡山的特殊地貌景观。他发现雁荡山的大地地貌特征很特殊：雁荡山的各山峰皆挺拔峻险，高耸千尺，矗立于山谷之中；从山顶上看，各山峰顶几乎都处在同一水平面上。这在山外却一点也看不到，只有进到山谷中，才能看见一个个山峰挺拔林立。这是怎么形成的呢？他分析后认为是流水侵蚀而成的。他说：这种地貌现象“当是为谷中大水冲激，沙土尽去，唯巨石岿然挺立耳”（《梦溪笔谈》卷二四）。他还在大、小龙湫（qiū）等处看到流水穿凿的现象，由此又联系到黄土高原地貌，认为黄土高原的沟壑等地貌现象也是流水切割造成的。

《梦溪笔谈》书影

据科学考察，雁荡山各峰的高度过去确实处在一个水平面上，它们的岩石都是以流纹岩为主，是白垩（è）纪火山喷发的堆积物。在白垩纪末第三纪初，地壳发生不均一的上升运动，加上强烈的外力作用，终于使相当平坦的剥蚀平原成为古夷平面的结果。此后经风化和流水侵蚀作用，松软物质被搬运而去，因流纹岩岩性较硬，又富垂直节理（岩石的裂缝），所以被保存下来，形成峰丛林立的独特地貌景观。沈括在这里最早使用了“流水侵蚀”的概念，并正确解释了雁荡山山峰的成因。他的这一思想要比称为“近代地质学之父”的郝登1788年提出的侵蚀作用理论早700年。

华北大平原为一个冲积平原，这已是众所周知的常识，而在我国第一位提出这种理论的人，就是距今1000多年的沈括。

北宋熙宁七至八年（1074—1075），沈括察访河北西路时，由开封出发，依太行山而北行。他看到山崖中常常有镶嵌的螺蚌壳鹅卵石，而且“横亘如带”。于是他便联想到海陆变迁以及华北平原的成因问题，认为太行山、华北平原为过去的沧海，其变成陆地的原因就是河流冲积作用，即所谓“浊泥所湮耳”（《梦溪笔谈》卷二四）；并从黄河等北方河流的水文特征上进一步论证了华北平原的成因，指出：“凡大河（黄河）、漳水（漳河）、滹沱（河）、涿水（拒马河）、桑乾（桑干河）之类悉是浊流（高含沙量）。今关、陕以西，水行地中，不减百余尺，其泥发东流，皆为大陆（华北平原）之土。”所以，他认为他提出的冲积成因理论“此理必然”（《梦溪笔谈》卷二四）。事实上也确实如此。

沈括在延州永宁关（今陕西延川县东南）曾看到大河崩岸，发现在地下几十尺的地方有几百茎类似竹笋的植物，根干相连，都已成为化石。陕北气候干燥并不适宜竹类生长，这些类似竹类的植物化石是怎么回事呢？沈括认为：很古以前，这里气候比较潮湿，有一个适于竹类生长的湿润环境，到当时的干燥环境有一个变迁过程。如他所说，陕北“旷古以前，地卑气湿而宜竹”（《梦溪笔谈》卷二一），反映了他当时对环境变迁这一科学事实的正确认识。

对影响植被地理分布的主要因素认识，我国很早就有观察和认识，如《周礼·考工记》中就有“橘逾淮而北为枳（zhì）……此地气然也”的论述。沈括对此也有比较正确的认识。如他在论述全国各地的物候现象时，就正确地指出了地理位置、气候条件对植物水平分布的影响。他在《梦溪笔谈》卷二六中指出：“岭峤（岭南地区）微草，凌冬不凋；并汾（山西）乔木，望秋先陨；诸越（浙江、福建一带）则桃李冬实；朔漠（长城以北）则桃李夏荣。此地气之不同也。”而关于影响植物垂直分布差异的根本原因，他明确指出，这是因为“地势高下之不同”（《梦溪笔谈》卷二六）。

除以上所述外，沈括还进行过许多地理实践活动。在地图方面，他绘制过当时的全国地图集——《天下州县图》（又称《守令图》）；制做过木模型图等，并就制图六体进行了修正，提出了分率、准望、牙融、傍验、高下、方邪、迂直七法。还创立了分层筑堰水测法，实测了自京城汴梁（今开封市）上善门至泗州［今江苏盱眙（xū yí）］入淮口长840里130步的汴河河道高差等。因此，沈括在我国地理学史上，是一位十分重要的学者。他的许多地理见解和实践，不仅在我国，就是在世界科学史上也都是少见的，具有特殊意义。