四、自然地理学

十八世纪自然地理学史上的划时代事件是瑞典化学家托尔贝恩·柏格曼（1735—84）的《世界概述》（Werlds Beskrifning）出版。这部著作于1766年问世，立即被译成多种欧洲语言。这部著作以其记叙完备、资料丰富著称。它结构系统化，一般结论和思辨成分都以全书不断援引的大量例证事实为根据。该书分为六篇，各篇又分为若干章节。

第一篇概述地球表面，把它设想为一个大洋，上面有两个大岛和无数小岛。这两个大岛分别为旧世界大陆和美洲大陆。每个大岛据认为由两个主要大陆组成，它们由一狭长陆地相联——欧亚（像我们说的那样）由苏伊士地峡联到非洲，而南北美洲由巴拿马地峡相连。略述了这些大陆的概况，包括它们面积的大致估计值，但说水只覆盖地面的三分之一左右（而不是三分之二强）。

该书第二篇论述了陆地。较详细地研讨了大陆、岛屿和地理性质尚不明的陆地（如格陵兰），概述了从腓尼基人以迄于柏格曼当时的地理发现历史。哈得逊湾、日本海等等地方海岸线的那些不解之谜，根据到过那里的探险家的报道加以讨论。在接着研讨地球（其总分布用河流来表明）表面的不规则性时，柏格曼区分三种类型山脉。（i）高耸的、冰雪覆盖的、无树木的山，往往是火山，有陡峭的顶峰；（ii）第二类型山脉像脊骨上的肋骨那样垂直地从第一类型山脉岔出去，但没有后者高，常常覆盖有森林；（iii）更低，往往只是些丘陵，从第二类型山脉岔出，就像后者从第一类型山脉岔出一样。大河发源于第一类型山脉的矮坡，在第二类型山脉间流过，这些山脉往往构成河谷的侧坡；小河和溪流在第三类型的丘陵之间流过。可以认为，这些山岭的山麓全都相连在一起，它们间的山谷充满岩屑，成为世界可以居住人的部分。柏格曼认为，许多岛屿和河岸是部分地为海洋淹没的山岭，他还指出，某些山脉以陆地和海洋延伸相当距离。例如，分隔挪威和瑞典的山岭可追踪到经由日德兰而达阿尔卑斯山脉，而沿另一条路线通过苏格兰北部的岩石岛屿直到冰岛和格陵兰。安的列斯群岛看来是沉没在水下的、连接佛罗里达和南美海岸的山脉的山峰；而印度洋中的岛屿从排列来看，是一个从莫三鼻给延伸到苏门答腊的山脉。描述了山脉的典型形态，并附插图，还解释了测定山岭高度的大地测量方法和气压测量方法。在接着考察的地壳诸性质中，柏格曼认为，它的层状结构也许最为重要。一般说来，在任何适当范围的地区上，地层的配置相当一致，并且同地面大致平行。它们主要由砂和黏土组成，砂作为岩石颗粒，有玻璃质的，也有白垩质的，按各种比例相混合。柏格曼制定了许多地层表，表明欧洲各地挖掘的矿井所暴露的地层配置。例如，阿姆斯特丹的这样一个洞穴从上到下经过下列组成和厚度的地层：

地层可能这样形成：任何可溶解的物质悬浮在水中，天长日久便沉降下来。一系列相继地层一般意味着，必定有不同物质在不同时期悬浮于水中。要是地层果真如此形成，则今天的陆地几乎全都一定曾经处于水下，柏格曼正是反复申明这一点；因为，如果这地层系列仅仅是全都同时悬浮于水中的不同物质沉降的结果，那么，最重物质组成的那些层次应在底部，而我们看到的情形并非如此。并且，水在各处不可能包含同样的物质，因为相距不远地方的各个地层就可能判然不同。地层最初在其中沉淀的水很可能是海；实际上，地层中常常存在的贝壳就表明这一点。柏格曼区分开最古的深处的地层和晚近的不规则的地层，后者由山脉的岩屑、火山产物、沙丘、腐殖质土等等组成。只有某些山岭是成层的；其他山岭仅仅是（常常异质的）岩石的块体。柏格曼就组成和矿物含量、厚度、出现顺序和倾角（即对地平线的倾角）等方面讨论山脉岩层；对岩脉也作了类似讨论，还解释了岩层中的裂隙和断层。在讨论这些问题时，援引了许多典型事例，处处显示了柏格曼那专门的矿物学知识。在接着的考察中，同有机体（或其部分）相像的岩石、有机体在其他岩石上的印痕以及在意想不到地方的动物和植物的遗骸都被认为是化石。提到了许多令人瞩目的这类发现。化石出现在许多种环境条件下：散落在砂或黏土之中，或者嵌埋在坚硬的岩石里。许多化石显得同现存生物品种密切对应（例如提到在德国发现的一种东印度植物的印痕）；也有一些化石不同任何已知生物品种相对应。柏格曼认识到，可以利用化石作为地层指标。他并提出了下列四条原则：（i）一切包含化石或者构成化石物质的矿物都是在时间中形成的；（ii）一切包含贝壳的、在岩层之上的地层都是在时间中造成的；（iii）水必定一度曾覆盖今天陆地的全部或者至少大部；（iv）大洪水曾在世界的大部分泛滥，如果不是全部的话（其证据是例如在迄今知道从未有像生活过的地方发现了像的遗骨）。该书这一部分最后阐述了地下的洞穴、锅穴，等等。它们的成因（当它们不止是弃置的矿时）必定主要可归诸三种因素的效应：（i）地震和火山作用；（ii）水的侵蚀；（iii）下层地层沉降而它们上面的地层仍保持原来位置。

第三和第四篇分别论述地球的水系统和大气，它们的内容没有给十七世纪末的这些方面著作增添什么。接着研讨了泉水的起源问题。柏格曼认为，泉大都由雨和高处的雪水供水；泉水透过松土渗入坚硬的下层土，沿着它们的斜坡下流，直至受到阻碍；它然后流过障碍物，涌入疏松的土中，要不然，就向下渗透，沿地下沟槽流动，直至遇到一个出口。但是，山坡上凝结的水蒸气必定也在维持泉流中起一定作用。有些人提出，海水透过砂质层，而柏格曼认为，对于某些靠近海滨的泉来说，可能真是如此；否则，像其他人所认为的那样，水蒸气可能上升到同海洋相通的地下洞穴的顶部而凝结，如此便向高处的泉供水。矿泉水所含的盐分得自它所通过的地层；似乎还暗示，温泉和间歇喷泉的热量部分地是化学作用的结果。所讨论的其他“水”包括河流、沼泽、湖泊、海和大洋。比较了一些主要河流的平均梯度；按牛顿方式解释了潮汐，指出了各主要洋流。

像这个时期的通常做法那样，也诉诸大气中出现的各种本性的蒸气来解释大气的主要性质。水蒸气和蒸气聚集在大气中，水聚集在海洋中；但是，这两个过程都不会无定限地进行下去，海洋和大气各都作为对方的一个出口。气压计所以发生变化，部分地是由于所包含的蒸气数量变化，部分地是由于热分布不均衡而造成的局部大气密度和高度变化。风是空气为恢复大气两部分间暂时受到扰动的平衡而进行的转移。区分了三种大气现象（大气的明显可见的变化）：水的、光的和火的。水类的典型是露，其生成过程解释如下。日落以后蒸气从地球上升；日出时空气先于地球变热，它膨胀而上升，让这些蒸气部分地留在后面而成为露。虹霓、幻日等等都得到了公认的解释；还认识到了摩擦在产生大气电中所起的作用（导致雷暴、圣埃耳莫火等等）。鬼火被认为是腐败有机物质的发光性。仿效梅朗，也把北极光解释为乃黄道物质侵入地球大气所致。

第五篇论述了地球上发生的变化，有些是规则的，有些是偶然的。规则的变化包括季节周期：这部分地起因于天文学因素，但由于局部的条件（土壤质地、离海洋的远近等等）而变得复杂，也没有把气候同纬度相关联的简单规则。偶然的变化部分地起因于人的因素。例如，森林的破坏可能改变气候；运河改变地球的表面；如此等等。在自然变化中，陆地的沉降和上升以及地震和火山喷发引起的变化都有大量历史事例；河流的剥蚀、海岸侵蚀和冲积陆地的形成都在不断地进行着。由于洋流力量的长期作用，许多岛屿被同大陆割裂开来。这常常可以从动物的相似性，或者像英国和法国的情形那样，从岛屿和大陆间在海峡两岸悬崖的环境、高度和组成等方面的对应关系推知。柏格曼赞同流行的观点：海洋在不断地缩小。他为了支持这种见解而引证了下述三点。（i）历史上海洋明显后退的事例；（ii）今天的内陆以前存在过水的迹象（例如，山坡上的水平水位标记、远离海洋处的旧锚）；（iii）众所周知，大量水转变成了固态（例如，水转变成冰，年复一年地积聚在山峰上，或者成为冰山，以及水成为许多矿物的成分），以及水进入植物和动物体内。该书这一部分最后概述了一些理论，它们乃关于使地球表面成为现状的那些作用力（无论是火还是水），这现状同地球表面在造物主手里时的状况判然不同。所评价的地球成因学说包括伯内特、莱布尼茨、伍德沃德、雷、胡克、惠斯顿、林奈和布丰等人的理论。

柏格曼的书的第六即最后一篇论述植物和动物的习性、生长和繁殖。整部著作附有柏格曼的同事弗雷德里克·马利特的一篇独立论著，它详备论述了作为一个天体的地球。

值得指出，虽然柏格曼在描述泉和河流的形成时，似乎也是说，水的流动在一定程度上由梯度和障碍形成的沟槽所预先决定，但是，赫顿的概念要生动鲜明得多，他认为，水的力量造成渠道，并以其流动路线刻蚀地球。“每条河流看来都有一条主要干线，由各条支流供水，每条支流都沿一个同其大小成比例的河谷流过，它们全部汇成一个河谷系，彼此相通，并且它们的斜坡都调节得很巧妙，以致它们没有一个从过高或过低的高度上同那主要河谷相连，而如果这些河谷并非每一个都是流经它的水流所造成，那么，决计不可能出现这样的事实状况。实际上，如果一条河仅由单一水流组成而无支流，流过一条直的河谷，那么，可以设想，某个强大的水冲击或者说大洪流是一下子就开辟出其水所由导入海洋的渠道的；但是，我们在考察一条河的通常形态时发现，干线分成许多支流，它们的发源相隔很远，而且本身又分成无数分支。这时，我们会强烈地感到：所有这一切水道都是水本身开凿成的；它们是通过冲刷和侵蚀陆地而慢慢挖掘成的；正是通过反复弹拨这具乐器，已把这组奇妙的乐谱线那么深深地刻印在地球表面上。”（Illustrations of the Huttonian Theory，p.102.）

另一部关于自然地理学的重要专著是N.德马雷斯写的，这里只要提一下就够了。它在1794—1811年间出版，共四卷。

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[1] 即日本的北海道。——译者

[2] 今称马来群岛或南洋群岛。——译者

[3] 即我国的台湾岛。——译者

[4] 西藏历来是中国的一个行政区划。——译者

[5] 特瓦兹（tois），法国古长度单位，合1.949米。——译者