十大地貌概述(续)走进地貌之四—黄土地貌2008-05-17 23:22:45 楼主
走进地貌之四—黄土地貌

1938年,中国人民的朋友埃德加·斯诺先生,只身一人,从陕西省的西安向北进入陕北革命根据地。从西安到陕北途中,正好穿过中国黄土高原最为典型的地区。面对眼前遍地黄土和千沟万壑的奇特地形景观,斯诺先生感到困惑不解。后来,他在《西行漫记》中写道:这是一片多么可怕的地方,简直就是“疯神”捏就的土地!
黄土高原地形破碎,到处都是一条条深深的沟谷和荒凉的土山。不只是许多外国人觉得难以理解,就是刚来到黄土高原的中国人也无法想象。可以说,世界上再也找不到一块区域这样大的、完全由黄褐色的土质覆盖的土地。北到长城一线,南到秦岭,东到河北与山西分界的太行山,西到甘肃省境内的乌鞘岭,包括山西、陕西的大部分,甘肃、河南、河北、内蒙古的一小部分,在总面积大约四五十万平方千米的土地上,完全就是一个黄土的世界。
黄土高原引起世界各国科学家们的普遍注意。他们思索着:这么大面积的黄土到底是怎样形成的呢?
一种学说认为,黄土是当地岩石风化造成的。他们推测,由于地质年代十分久远,风化时间十分漫长,天长日久,完全可能使当地岩石逐渐风化成粉末,在当地堆积成厚厚的黄土。
这种学说受到不少科学家的反对。他们认为,如果上述观点成立的话,黄土高原应该到处都是黄土。可是,事实上黄土高原超过两三千米以上的山地并没有多少黄土分布。这些山地是由另一种土质覆盖着,上面分布着茂密的林木,它们像一个个绿色的小岛,屹立在茫茫的黄土海洋中。
另一种意见是,黄土是由流水挟带的泥沙堆积形成的。他们发现,在一些黄土的地层剖面上,有明显的分层现象。这种分层现象无疑是流水形成的最好证据。
可是,反对者提出不同意见。他们研究发现,黄土高原上的黄土分层现象并不明显。相反,在几十米厚的黄土层里,上下几乎都是一种非常细致的黄土层。
话还要说回来。以上我们所说的黄土,并不是我们日常所说的“黄色的土”。黄土高原上的黄土,是一种细腻、均匀、颗粒的大小只有一毫米的几十分之一的土质。
到了二十世纪的六七十年代,黄土风成说逐渐占了上风。简单地说,就是黄土高原上的黄土是由大风吹送,经过几十万年甚至上百万年漫长的时间,逐渐堆积形成的。
最早提出风成说的是一位俄国学者。他到过中亚的许多地方。在调查中他发现了一个奇怪的现象:在辽阔的中亚地区的中央部分,分布着大片砾石遍地的戈壁滩,在戈壁滩的外围,分布着几片有名的沙漠,即哈萨克斯坦的卜拉库姆沙漠、中国境内的塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠,再向外,就是广布于我国黄土高原上的黄土。从戈壁,到沙漠,再到黄土,三种不同粗细的物质,由粗到细,由细到更细,大约呈同心圆的方式分布着。这个现象说明了中国黄土高原上的黄土肯定是由大风,把中亚、中国的戈壁和沙漠地区中的细土吹到黄土高原上的。
起初,支持这个学说的人并不多。因为,在一些人眼里,黄土高原上几十米甚至上百米厚的黄土层怎么能是大风吹来的呢?
中国科学家的工作给了黄土风成说的强有力的支持。他们找出了夹杂在黄土地层中的大量植物孢粉化石,通过对这些孢粉的分析,可以判断形成黄土时的气侯环境。中国科学家指出,形成黄土的当时气侯是一种比较干旱的多风的环境,有利于黄土的搬运和堆积。同时,通过对不同地区的黄土颗粒的分析,可以看出黄土的颗粒越往东南方向越细,相反越接近沙漠地区就粗一些。这些事实无疑是黄土风成说的有力论证。
最近,一种进一步揭示黄土成因的新学说被提了出来。这种学说认为,青藏高原隆起最快的时间距今只有几十万年,与黄土形成时间大体相当。因此,有的科学家把黄土高原的形成与中国青藏高原的隆起联系起来进行统一考虑,提出青藏高原的隆起曾引起欧亚大气环流的急剧变化。
也许有人要问,青藏高原的隆起怎么能和气候变化联系起来呢?原来,青藏高原是一片非常辽阔、非常高大的土地,它像一个屹立在大气海洋中的巨大岛屿,必然会对地球上的大气流动产生影响。科学家们认为,正是由于青藏高原的作用,才出现了中国的季风与中国西部的干旱区。中国黄土高原正好处在中国东部季风区与西部干旱区之间,这种大环境,为黄土的形成创造了先决条件。
这种学说,从地球发展的观点进行分析,受到国内外不少科学家的重视。当然,黄土的形成与青藏高原的隆起到底存在着什么样的内在联系,以及黄土高原的黄土的堆积过程等,还需要人们进一步探讨。
最后,不能不再多说几句:风成说并非已成定论。近年来,水成说又有抬头之势。黄土与黄土高原是中国最独特的自然景观。它面积辽阔,历史久远。不光对于黄土的成因,人们意见不一,而且黄土本身蕴藏着的许多科学的奥秘,也有待于我们进一步去发掘它、研究它

当唐代诗人王之涣吟诵“黄河远上白云间,一片孤城万仞山”的时候,他其实是站在距离黄河水系约300公里外的玉门关,其间还有绵亘的山脉阻隔。原中科院副院长、著名气象、地理学家竺可桢先生考证说这是将黄“沙”写成了黄“河”,黄沙卷上白云,也就是出现沙尘暴了。从至少240万年以前,中国的西北部就不断有沙尘飞舞的壮观景象,尘埃落定,终于形成了连绵约30多万平方公里的黄土高原。
2002年3月的一天早晨,北京市海淀区一条东西向马路上的人们突然遇到了一股从西北边刮来的强风。这股强风先是刮倒了停在路边的自行车和三轮车,这动静让行人和骑自行车的人吃惊不小,随后他们发现,自己的全身已经被风裹了起来,不仅寸步难行,连呼吸都十分困难,骑车的人只好跳下车,原地不动与强风抗争,走路的人则纷纷退到了路边可以挡风的地方躲避。5分钟过去了,风力非但没有减弱,反而越来越强,它把地上的沙土、小石子儿、树叶、纸片、塑料袋、碎玻璃……一股脑卷起来往人身上抽。一时间天昏地暗,五步之外一片迷蒙,连迎风行驶的汽车都不得不停了下来。20分钟以后,风力渐弱,惊魂未定的人们拍一拍衣服上的土,摸一摸被风沙打痛的脸,继续赶路。他们还将发现,即使在关着窗户的办公室里,一切东西也都被蒙上了一层薄薄的尘土。
北京春天里发生沙尘暴的短暂一幕,只不过是中国北方连绵约30万平方公里的黄土高原在二三百万年中每年都要经历的天气过程,所不同的是,后者的风力更强,刮风的时间更长(可以持续几天),沙尘的来源并不是50米开外的十字路口,而是上百公里以外的沙漠和戈壁。
就如同上帝在玩一个匪夷所思的游戏:他把中国西北部和中亚地区沙漠和戈壁表面的沙尘抓起来往东南方向抛去,任凭沙尘落下的地方渐渐堆积起一块高地。这个游戏从大约240万年以前就开始了,上帝至今乐此不疲(2002年《自然》杂志发表了中国学者的最新研究成果,把其开始的时间推到了2200万年前)。事实上,风就是上帝抛沙的那只手。
印度板块向北移动与亚欧板块碰撞之后,印度大陆的地壳插入亚洲大陆的地壳之下,并把后者顶托起来。从而喜马拉雅地区的浅海消失了,喜马拉雅山开始形成并渐升渐高,青藏高原也被印度板块的挤压作用隆升起来。这个过程持续6000多万年以后,到了距今大约240万年前,青藏高原已有2000多米高了。
地表形态的巨大变化直接改变了大气环流的格局。在此之前,中国大陆的东边是太平洋,北边的西伯利亚地区和南边喜马拉雅地区分别被浅海占据着,西边的地中海在当时也远远伸入亚洲中部,所以平坦的中国大陆大部分都能得到充足的海洋暖湿气流的滋润,气候温暖而潮湿。中国西北部和中亚内陆大部分为亚热带地区,并没有出现大范围的沙漠和戈壁。
然而东西走向的喜马拉雅山挡住了印度洋暖湿气团的向北移动,久而久之,中国的西北部地区越来越干旱,渐渐形成了大面积的沙漠和戈壁。这里就是堆积起了黄土高原的那些沙尘的发源地。体积巨大的青藏高原正好耸立在北半球的西风带中,240万年以来,它的高度不断增长着。青藏高原的宽度约占西风带的三分之一,把西风带的近地面层分为南北两支。南支沿喜马拉雅山南侧向东流动,北支从青藏高原的东北边缘开始向东流动,这支高空气流常年存在于3500—7000米的高空,成为搬运沙尘的主要动力。与此同时,由于青藏高原隆起,东亚季风也被加强了,从西北吹向东南的冬季风与西风急流一起,在中国北方制造了一个黄土高原。
在中国西北部和中亚内陆的沙漠和戈壁上,由于气温的冷热剧变,这里的岩石比别处能更快地崩裂瓦解,成为碎屑,地质学家按直径大小依次把它们分成:砾(大于2毫米),沙(2—0.05毫米),粉沙(0.05—0.005毫米),黏土(小于0.005毫米)。黏土和粉沙颗粒,能被带到3500米以上的高空,进入西风带,被西风急流向东南方向搬运,直至黄河中下游一带才逐渐飘落下来。
二三百万年以来,亚洲的这片地区从西北向东南搬运沙土的过程从来没有停止过,沙土大量下落的地区正好是黄土高原所在的地区,连五台山、太行山等华北许多山的顶上都有黄土堆积。当然,中国北部包括黄河在内的几条大河以及数不清的沟谷对地表的冲刷作用与黄土的堆积作用正好相反,否则的话,黄土高原一定不会是现在这样――厚度不超过409.93米。太行山以东的华北平原也是沙土的沉降区,但是这里是一个不断下沉的区域,同时又发育了众多河流,所以落下来的沙子要么被河流冲走,要么就被河流所带来的泥沙埋葬了。
中国古籍里有上百处关于“雨土”、“雨黄土”、“雨黄沙”、“雨霾”的记录,最早的“雨土”记录可以追溯到公元前1150年:天空黄雾四塞,沙土从天而降如雨。这里记录的其实就是沙尘暴。
雨土的地点主要在黄土高原及其附近。古人把这类事情看成是奇异的灾变现象,相信这是“天人感应”的一种征兆。晋代张华编的博物志中就记有:“夏桀之时,为长夜宫于深谷之中,男女杂处,十旬不出听政,天乃大风扬沙,一夕填此空谷。”
1966—1999年间,发生在我国的持续两天以上的沙尘暴竟达60次。中科院刘东生院士认为,黄土高原应该说是沙尘暴的一个实验室,这个实验室积累了过去几百万年以来沙尘暴的记录。中国西北部沙漠和戈壁的风沙漫天漫地洒过来,每年都要在黄土高原上留下一层薄薄的黄土。
【支离破碎的黄土高原】
黄土高原地表支离破碎,千沟万壑,有70%是坡地,植被覆盖极差,每遇暴雨,泥沙与雨水齐下,水土流失之重为世界所罕见。现黄土高原的水土流失面积占高原总面积的90%,其中水土流失严重的地区占一半以上。据山西省大宁县县志记载,太德塬在清光绪年间,塬面面积约870公顷,现在只剩下了600公顷,其余的都变成了沟壑。水土流失,流走的是土地最具有生产力的表层土壤,使得土壤层变薄,肥力降低,生产力下降。
【黄土高原流失速度比形成速度快数百倍】
中国科学院2003年12月13日公布的对黄土高原的研究结果表明:黄土高原目前每年流失的土层达1厘米,流失速度比形成速度快100倍到400倍。
监测表明:黄土高原平均每年流失泥沙16亿吨,泥沙流失过程中,氮磷钾等营养物质也大量流失,这使土壤的生产能力大大降低。水土流失使坡耕地成为跑水、跑土、跑肥的“三跑田”,土地的透水性和持水能力显着下降。
科学家研究发现,在自然状态下,要形成1米厚的土壤需要1万到4万年,也就是说,形成一厘米厚的土壤要100到400年,而根据测算,目前,黄土高原每一年流失的土层就有1厘米厚。
【黄土高原水土流失的原因】
黄土高原水土流失严重是因其土质疏松,坡度较大,植被稀疏,夏季又多暴雨等原因。地面上只要出现水沟,哪怕是很细小的纹沟,也会很快加深、扩展,沟头不断向上延伸,最后发展成为一二百米深的沟壑。沟底则不断向下掏深,沟壁陡立不稳定,常沿垂直节理崩塌,使沟体扩大,最终形成支离破碎的地表形态。
黄土高原水土流失严重,除自然原因外,人类的活动,如滥垦滥伐,破坏植被等社会因素也有很大的影响。科学家指出:自然因素是黄土高原水土流失的潜在因素,但是一百多年来特别是上世纪50年代以来的大规模开荒等人为因素则是更重要的主导因素。
【黄土高原水土流失的危害】
水土流失造成的危害是多方面的:
——泥沙淤积下游河床,威胁黄河防洪安全 该区多年平均年输入黄河的16亿吨泥沙中,约有4亿吨沉积在下游河床,致使河床每年抬高8-10厘米。目前,黄河河床平均高出地面4-6米,其中河南开封市黄河河床则高出市区13米,形成著名的“地上悬河”,直接威胁着下游两岸人民生命安全。
——影响水资源的有效利用 该区水资源相对匮乏,水资源总量仅占全国的1/8。年降雨量只有200-700毫米,而蒸发量则高达300--1800毫米。同时,为了减轻泥沙淤积造成的库容损失,每年需200-300亿立方米的水用于冲沙入海,降低河床,使有限的水资源更趋紧张。
——制约了经济社会发展 严重的水土流失,减少了耕地,导致土壤肥力下降,粮食产量低而不稳。为了生存人们不得不开荒种地,陷入“越穷越垦,越垦越穷”的恶性循环,严重制约了社会经济的发展。在国家“八七”扶贫计划的592个贫困县、8000万人贫困人口中,该地区就占有126个贫困县、2300万贫困人口。经过多年的扶贫,目前仍有1000万人口尚未脱贫。
——恶化了生态环境 水土流失破坏了原有植被,恶化了生态环境,加剧了土地和小气候的干旱程度以及其它自然灾害的发生。据甘肃省18个县连续44年的资料,旱年或大旱年17年,占38.6%,其它灾害年份19年,占43.2%。严重的水土流失,造成大范围的地表裸露,形成沙漠,一遇大风,沙尘四起,形成沙尘暴。历史上,由于地表植被破坏,形成沙漠,造成陕西北部的榆林城三次被迫搬迁。
【水土流失的治理】
党和国家对黄土高原的水土流失采取了一系列综合治理的措施,如发动群众植树造林、种草、改坡耕地为水平梯田等,并取得了可喜的成绩。举例来说,无定河是黄河中游水土流失严重的一条河流,流域面积3万多千米2,其中水土流失面积达2.3万多千米2,占总流域面积的76.5%。因水土流失严重,无定河被列为全国重点水土流失治理区之一。经过大面积的植树、种草,农田基本建设与打坝、拦泥、蓄洪相结合的综合治理,使其治理程度已达47.2%,不仅对增加林牧业生产与改善当地生态环境起了很大作用,而且也明显减少了输入黄河的泥沙。据有关水文站提供的数据,在1971年~1980年间,无定河平均每年输入黄河的泥沙减少了1.5亿吨,约占历年输沙量的62.4%,相当黄河年输沙量的近1/10。
黄土高原的水土保持是一项十分艰巨的工作,需要较长的时间才能完成。当前,水土流失仍然是我国国民经济和社会发展的严重障碍。据遥感最新普查结果,现黄土高原每年流失掉的土壤就相当36万公顷土地的30厘米耕作层,伴随失去的氮、磷、钾养分4 200万吨,相当于1989年我国化肥使用量的 177%。

黄土高原的黄土从哪里来
1938年,中国人民的朋友埃德加·斯诺先生,只身一人,从陕西省的西安向北进入陕北革命根据地。从西安到陕北途中,正好穿过中国黄土高原最为典型的地区。面对眼前遍地黄土和千沟万壑的奇特地形景观,斯诺先生感到困惑不解。后来,他在《西行漫记》中写道:这是一片多么可怕的地方,简直就是“疯神”捏就的土地!
黄土高原地形破碎,到处都是一条条深深的沟谷和荒凉的土山。不只是许多外国人觉得难以理解,就是刚来到黄土高原的中国人也无法想象。可以说,世界上再也找不到一块区域这样大的、完全由黄褐色的土质覆盖的土地。北到长城一线,南到秦岭,东到河北与山西分界的太行山,西到甘肃省境内的乌鞘岭,包括山西、陕西的大部分,甘肃、河南、河北、内蒙古的一小部分,在总面积大约四五十万平方千米的土地上,完全就是一个黄土的世界。
黄土高原引起世界各国科学家们的普遍注意。他们思索着:这么大面积的黄土到底是怎样形成的呢?
一种学说认为,黄土是当地岩石风化造成的。他们推测,由于地质年代十分久远,风化时间十分漫长,天长日久,完全可能使当地岩石逐渐风化成粉末,在当地堆积成厚厚的黄土。
这种学说受到不少科学家的反对。他们认为,如果上述观点成立的话,黄土高原应该到处都是黄土。可是,事实上黄土高原超过两三千米以上的山地并没有多少黄土分布。这些山地是由另一种土质覆盖着,上面分布着茂密的林木,它们像一个个绿色的小岛,屹立在茫茫的黄土海洋中。
另一种意见是,黄土是由流水挟带的泥沙堆积形成的。他们发现,在一些黄土的地层剖面上,有明显的分层现象。这种分层现象无疑是流水形成的最好证据。
可是,反对者提出不同意见。他们研究发现,黄土高原上的黄土分层现象并不明显。相反,在几十米厚的黄土层里,上下几乎都是一种非常细致的黄土层。
话还要说回来。以上我们所说的黄土,并不是我们日常所说的“黄色的土”。黄土高原上的黄土,是一种细腻、均匀、颗粒的大小只有一毫米的几十分之一的土质。
到了二十世纪的六七十年代,黄土风成说逐渐占了上风。简单地说,就是黄土高原上的黄土是由大风吹送,经过几十万年甚至上百万年漫长的时间,逐渐堆积形成的。
最早提出风成说的是一位俄国学者。他到过中亚的许多地方。在调查中他发现了一个奇怪的现象:在辽阔的中亚地区的中央部分,分布着大片砾石遍地的戈壁滩,在戈壁滩的外围,分布着几片有名的沙漠,即哈萨克斯坦的卜拉库姆沙漠、中国境内的塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠,再向外,就是广布于我国黄土高原上的黄土。从戈壁,到沙漠,再到黄土,三种不同粗细的物质,由粗到细,由细到更细,大约呈同心圆的方式分布着。这个现象说明了中国黄土高原上的黄土肯定是由大风,把中亚、中国的戈壁和沙漠地区中的细土吹到黄土高原上的。
起初,支持这个学说的人并不多。因为,在一些人眼里,黄土高原上几十米甚至上百米厚的黄土层怎么能是大风吹来的呢?
中国科学家的工作给了黄土风成说的强有力的支持。他们找出了夹杂在黄土地层中的大量植物孢粉化石,通过对这些孢粉的分析,可以判断形成黄土时的气侯环境。中国科学家指出,形成黄土的当时气侯是一种比较干旱的多风的环境,有利于黄土的搬运和堆积。同时,通过对不同地区的黄土颗粒的分析,可以看出黄土的颗粒越往东南方向越细,相反越接近沙漠地区就粗一些。这些事实无疑是黄土风成说的有力论证。
最近,一种进一步揭示黄土成因的新学说被提了出来。这种学说认为,青藏高原隆起最快的时间距今只有几十万年,与黄土形成时间大体相当。因此,有的科学家把黄土高原的形成与中国青藏高原的隆起联系起来进行统一考虑,提出青藏高原的隆起曾引起欧亚大气环流的急剧变化。
也许有人要问,青藏高原的隆起怎么能和气候变化联系起来呢?原来,青藏高原是一片非常辽阔、非常高大的土地,它像一个屹立在大气海洋中的巨大岛屿,必然会对地球上的大气流动产生影响。科学家们认为,正是由于青藏高原的作用,才出现了中国的季风与中国西部的干旱区。中国黄土高原正好处在中国东部季风区与西部干旱区之间,这种大环境,为黄土的形成创造了先决条件。
这种学说,从地球发展的观点进行分析,受到国内外不少科学家的重视。当然,黄土的形成与青藏高原的隆起到底存在着什么样的内在联系,以及黄土高原的黄土的堆积过程等,还需要人们进一步探讨。
最后,不能不再多说几句:风成说并非已成定论。近年来,水成说又有抬头之势。黄土与黄土高原是中国最独特的自然景观。它面积辽阔,历史久远。不光对于黄土的成因,人们意见不一,而且黄土本身蕴藏着的许多科学的奥秘,也有待于我们进一步去发掘它、研究它
沙尘暴的杰作:黄土高原

当唐代诗人王之涣吟诵“黄河远上白云间,一片孤城万仞山”的时候,他其实是站在距离黄河水系约300公里外的玉门关,其间还有绵亘的山脉阻隔。原中科院副院长、著名气象、地理学家竺可桢先生考证说这是将黄“沙”写成了黄“河”,黄沙卷上白云,也就是出现沙尘暴了。从至少240万年以前,中国的西北部就不断有沙尘飞舞的壮观景象,尘埃落定,终于形成了连绵约30多万平方公里的黄土高原。
2002年3月的一天早晨,北京市海淀区一条东西向马路上的人们突然遇到了一股从西北边刮来的强风。这股强风先是刮倒了停在路边的自行车和三轮车,这动静让行人和骑自行车的人吃惊不小,随后他们发现,自己的全身已经被风裹了起来,不仅寸步难行,连呼吸都十分困难,骑车的人只好跳下车,原地不动与强风抗争,走路的人则纷纷退到了路边可以挡风的地方躲避。5分钟过去了,风力非但没有减弱,反而越来越强,它把地上的沙土、小石子儿、树叶、纸片、塑料袋、碎玻璃……一股脑卷起来往人身上抽。一时间天昏地暗,五步之外一片迷蒙,连迎风行驶的汽车都不得不停了下来。20分钟以后,风力渐弱,惊魂未定的人们拍一拍衣服上的土,摸一摸被风沙打痛的脸,继续赶路。他们还将发现,即使在关着窗户的办公室里,一切东西也都被蒙上了一层薄薄的尘土。
北京春天里发生沙尘暴的短暂一幕,只不过是中国北方连绵约30万平方公里的黄土高原在二三百万年中每年都要经历的天气过程,所不同的是,后者的风力更强,刮风的时间更长(可以持续几天),沙尘的来源并不是50米开外的十字路口,而是上百公里以外的沙漠和戈壁。
就如同上帝在玩一个匪夷所思的游戏:他把中国西北部和中亚地区沙漠和戈壁表面的沙尘抓起来往东南方向抛去,任凭沙尘落下的地方渐渐堆积起一块高地。这个游戏从大约240万年以前就开始了,上帝至今乐此不疲(2002年《自然》杂志发表了中国学者的最新研究成果,把其开始的时间推到了2200万年前)。事实上,风就是上帝抛沙的那只手。
印度板块向北移动与亚欧板块碰撞之后,印度大陆的地壳插入亚洲大陆的地壳之下,并把后者顶托起来。从而喜马拉雅地区的浅海消失了,喜马拉雅山开始形成并渐升渐高,青藏高原也被印度板块的挤压作用隆升起来。这个过程持续6000多万年以后,到了距今大约240万年前,青藏高原已有2000多米高了。
地表形态的巨大变化直接改变了大气环流的格局。在此之前,中国大陆的东边是太平洋,北边的西伯利亚地区和南边喜马拉雅地区分别被浅海占据着,西边的地中海在当时也远远伸入亚洲中部,所以平坦的中国大陆大部分都能得到充足的海洋暖湿气流的滋润,气候温暖而潮湿。中国西北部和中亚内陆大部分为亚热带地区,并没有出现大范围的沙漠和戈壁。
然而东西走向的喜马拉雅山挡住了印度洋暖湿气团的向北移动,久而久之,中国的西北部地区越来越干旱,渐渐形成了大面积的沙漠和戈壁。这里就是堆积起了黄土高原的那些沙尘的发源地。体积巨大的青藏高原正好耸立在北半球的西风带中,240万年以来,它的高度不断增长着。青藏高原的宽度约占西风带的三分之一,把西风带的近地面层分为南北两支。南支沿喜马拉雅山南侧向东流动,北支从青藏高原的东北边缘开始向东流动,这支高空气流常年存在于3500—7000米的高空,成为搬运沙尘的主要动力。与此同时,由于青藏高原隆起,东亚季风也被加强了,从西北吹向东南的冬季风与西风急流一起,在中国北方制造了一个黄土高原。
在中国西北部和中亚内陆的沙漠和戈壁上,由于气温的冷热剧变,这里的岩石比别处能更快地崩裂瓦解,成为碎屑,地质学家按直径大小依次把它们分成:砾(大于2毫米),沙(2—0.05毫米),粉沙(0.05—0.005毫米),黏土(小于0.005毫米)。黏土和粉沙颗粒,能被带到3500米以上的高空,进入西风带,被西风急流向东南方向搬运,直至黄河中下游一带才逐渐飘落下来。
二三百万年以来,亚洲的这片地区从西北向东南搬运沙土的过程从来没有停止过,沙土大量下落的地区正好是黄土高原所在的地区,连五台山、太行山等华北许多山的顶上都有黄土堆积。当然,中国北部包括黄河在内的几条大河以及数不清的沟谷对地表的冲刷作用与黄土的堆积作用正好相反,否则的话,黄土高原一定不会是现在这样――厚度不超过409.93米。太行山以东的华北平原也是沙土的沉降区,但是这里是一个不断下沉的区域,同时又发育了众多河流,所以落下来的沙子要么被河流冲走,要么就被河流所带来的泥沙埋葬了。
中国古籍里有上百处关于“雨土”、“雨黄土”、“雨黄沙”、“雨霾”的记录,最早的“雨土”记录可以追溯到公元前1150年:天空黄雾四塞,沙土从天而降如雨。这里记录的其实就是沙尘暴。
雨土的地点主要在黄土高原及其附近。古人把这类事情看成是奇异的灾变现象,相信这是“天人感应”的一种征兆。晋代张华编的博物志中就记有:“夏桀之时,为长夜宫于深谷之中,男女杂处,十旬不出听政,天乃大风扬沙,一夕填此空谷。”
1966—1999年间,发生在我国的持续两天以上的沙尘暴竟达60次。中科院刘东生院士认为,黄土高原应该说是沙尘暴的一个实验室,这个实验室积累了过去几百万年以来沙尘暴的记录。中国西北部沙漠和戈壁的风沙漫天漫地洒过来,每年都要在黄土高原上留下一层薄薄的黄土。
黄土高原的水土流失
【支离破碎的黄土高原】
黄土高原地表支离破碎,千沟万壑,有70%是坡地,植被覆盖极差,每遇暴雨,泥沙与雨水齐下,水土流失之重为世界所罕见。现黄土高原的水土流失面积占高原总面积的90%,其中水土流失严重的地区占一半以上。据山西省大宁县县志记载,太德塬在清光绪年间,塬面面积约870公顷,现在只剩下了600公顷,其余的都变成了沟壑。水土流失,流走的是土地最具有生产力的表层土壤,使得土壤层变薄,肥力降低,生产力下降。
【黄土高原流失速度比形成速度快数百倍】
中国科学院2003年12月13日公布的对黄土高原的研究结果表明:黄土高原目前每年流失的土层达1厘米,流失速度比形成速度快100倍到400倍。
监测表明:黄土高原平均每年流失泥沙16亿吨,泥沙流失过程中,氮磷钾等营养物质也大量流失,这使土壤的生产能力大大降低。水土流失使坡耕地成为跑水、跑土、跑肥的“三跑田”,土地的透水性和持水能力显着下降。
科学家研究发现,在自然状态下,要形成1米厚的土壤需要1万到4万年,也就是说,形成一厘米厚的土壤要100到400年,而根据测算,目前,黄土高原每一年流失的土层就有1厘米厚。
【黄土高原水土流失的原因】
黄土高原水土流失严重是因其土质疏松,坡度较大,植被稀疏,夏季又多暴雨等原因。地面上只要出现水沟,哪怕是很细小的纹沟,也会很快加深、扩展,沟头不断向上延伸,最后发展成为一二百米深的沟壑。沟底则不断向下掏深,沟壁陡立不稳定,常沿垂直节理崩塌,使沟体扩大,最终形成支离破碎的地表形态。
黄土高原水土流失严重,除自然原因外,人类的活动,如滥垦滥伐,破坏植被等社会因素也有很大的影响。科学家指出:自然因素是黄土高原水土流失的潜在因素,但是一百多年来特别是上世纪50年代以来的大规模开荒等人为因素则是更重要的主导因素。
【黄土高原水土流失的危害】
水土流失造成的危害是多方面的:
——泥沙淤积下游河床,威胁黄河防洪安全 该区多年平均年输入黄河的16亿吨泥沙中,约有4亿吨沉积在下游河床,致使河床每年抬高8-10厘米。目前,黄河河床平均高出地面4-6米,其中河南开封市黄河河床则高出市区13米,形成著名的“地上悬河”,直接威胁着下游两岸人民生命安全。
——影响水资源的有效利用 该区水资源相对匮乏,水资源总量仅占全国的1/8。年降雨量只有200-700毫米,而蒸发量则高达300--1800毫米。同时,为了减轻泥沙淤积造成的库容损失,每年需200-300亿立方米的水用于冲沙入海,降低河床,使有限的水资源更趋紧张。
——制约了经济社会发展 严重的水土流失,减少了耕地,导致土壤肥力下降,粮食产量低而不稳。为了生存人们不得不开荒种地,陷入“越穷越垦,越垦越穷”的恶性循环,严重制约了社会经济的发展。在国家“八七”扶贫计划的592个贫困县、8000万人贫困人口中,该地区就占有126个贫困县、2300万贫困人口。经过多年的扶贫,目前仍有1000万人口尚未脱贫。
——恶化了生态环境 水土流失破坏了原有植被,恶化了生态环境,加剧了土地和小气候的干旱程度以及其它自然灾害的发生。据甘肃省18个县连续44年的资料,旱年或大旱年17年,占38.6%,其它灾害年份19年,占43.2%。严重的水土流失,造成大范围的地表裸露,形成沙漠,一遇大风,沙尘四起,形成沙尘暴。历史上,由于地表植被破坏,形成沙漠,造成陕西北部的榆林城三次被迫搬迁。
【水土流失的治理】
党和国家对黄土高原的水土流失采取了一系列综合治理的措施,如发动群众植树造林、种草、改坡耕地为水平梯田等,并取得了可喜的成绩。举例来说,无定河是黄河中游水土流失严重的一条河流,流域面积3万多千米2,其中水土流失面积达2.3万多千米2,占总流域面积的76.5%。因水土流失严重,无定河被列为全国重点水土流失治理区之一。经过大面积的植树、种草,农田基本建设与打坝、拦泥、蓄洪相结合的综合治理,使其治理程度已达47.2%,不仅对增加林牧业生产与改善当地生态环境起了很大作用,而且也明显减少了输入黄河的泥沙。据有关水文站提供的数据,在1971年~1980年间,无定河平均每年输入黄河的泥沙减少了1.5亿吨,约占历年输沙量的62.4%,相当黄河年输沙量的近1/10。
黄土高原的水土保持是一项十分艰巨的工作,需要较长的时间才能完成。当前,水土流失仍然是我国国民经济和社会发展的严重障碍。据遥感最新普查结果,现黄土高原每年流失掉的土壤就相当36万公顷土地的30厘米耕作层,伴随失去的氮、磷、钾养分4 200万吨,相当于1989年我国化肥使用量的 177%。













