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黄土高原,正在慢慢变绿……

日期: 来源:科普中国收集编辑:笑笑

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这千沟万壑,已绿意盎然。

大约在 800 万年以前,这里有一片汪洋的湖泊。

它西起青海日月山,东到河南洛阳,南至陕西秦岭,北到陕北长城,面积有现在的 6 个渤海这么大,湖面辽阔,水如汪洋,称为黄土原湖

那时期,地球天气干燥寒冷,到处吹着强劲狂风,狂风吹起大湖西岸沙漠的沙土与尘粉,千万年的风吹,在湖底形成积尘,依西向东,泥土层由粗到细的格局,湖底的泥土越来越厚。

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随着地质变动,整个湖区被慢慢抬升,湖底被抬高,湖水一泻而下,流向东海,黄土湖区越来越高,湖水越来越少,直至干涸,只留下黄土高坡的地貌

黄土高原的“土”,已有万年历史,而今,是时候改变了。

01

黄土高原

土在风水间

黄土高原位于中国中部偏北部,为中国四大高原之一,东西长 1000 余千米,南北宽 750 千米,包括中国太行山以西,青海省日月山以东,秦岭以北,长城以南的广大地区,位于中国第二级阶梯之上,海拔高度 800~3000 米。

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黄土高原是一种风积地貌,青藏高原隆起后形成的季风,将中亚沙漠地区的粉尘源源不断地吹扬搬运到黄河中游的地区,沉积为 50~400 米厚度的黄土层

黄土是一种干旱半干旱环境堆积的风成堆积物,这种土土体疏松,极易渗水,加上土层深厚,地下水位埋藏较深,这里的气候是温带大陆性季风气候降水量小且蒸发量强,土壤水分是植被唯一能直接利用的水资源,却因黄土的特性,导致十分脆弱,难以生存,植被退化加剧了水土流失,形成了今日的黄土高原

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黄土高原曾是我国乃至世界上水土流失最严重、生态最脆弱的地区之一,风蚀和水蚀是这里土壤侵蚀的主要形态。

风蚀就是大风吹扬尘土,比如沙尘暴,黄土高原的风沙主要源自北部鄂尔多斯地区的两大沙漠——库布齐沙漠毛乌素沙地,其中毛乌素沙地对宁夏中部和陕西北部县市威胁最大。

黄土高原土壤侵蚀强度图。图片来源:《黄土高原近60年生态治理分析及未来发展建议》

陕北的农牧分界线原本在明长城一带,史籍记载,明中叶流沙越过长城围困榆林,“积沙及城,四望黄沙,弥漫无际,百里之内,皆一片沙漠,寸草不生”,30 多年前鄂尔多斯高原的一半沦为沙地,森林覆盖率只有 3%,成为威胁黄土高原的最大风沙源。

库布齐沙漠。图库版权图片,不授权转载

水流侵蚀是因降雨而引起,冲刷表土,加深沟壑,这其中最主要也是涉及面最广的就是水流侵蚀,黄土的基本性质、陡峭和密集的沟谷地形以及暴雨集中的特点,是这里土壤侵蚀剧烈的主要自然因素。

此外,土地的开垦和利用是加剧土壤侵蚀的主要人为因素。在黄土高原上,晋-陕-内蒙古接壤区是土壤侵蚀最为剧烈的地区。

然而,在地质年代,水土流失并不总是坏事。

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大约 15 万年前,三门峡古湖盆被切穿,现代黄河水系形成,黄土地区的泥沙被黄河挟带到下游,沉积为广袤的华北平原。

从仰韶文化算起,黄土高原滋养华夏民族七千年,黄河支流哺育了华夏文明。

在《黄土与中国农业的起源》一书中提到,旧大陆两河、尼罗河、印度河等区域的古代农业体系,是建立于泛滥平原和原始灌溉之上,而我国远古的农业体系,则完全不同——是由小河流域的黄土台地、旱地耕作和标准“中华型”的农作物组合。

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所以,中国文化的发祥地可能诞生于陕西渭河流域、山西汾河流域和河南西部这一地区。

其实细看,黄土高原的黄土是很奇特的,这种黄土具有坚硬、胶结的特性,可以壁立千仞而不需要护坡,比如掏出个大洞就能住人,也不需要支架。

黄土的土层巨厚,土质疏松,随处都可以开辟出田亩,深耕细作。

旱作的农田也不必像南方水田一样非要整治的波平如镜,它可以随坡就势,高下起伏。

中国西北的窑洞。图库版权图片,不授权转载

然而,过度必将酿成大祸。

从西周到汉唐,经过两千年高强度的开发,黄土高原水土流失严重,至清代生态系统已近崩溃。

古代的六盘山森林苍苍,是黄土高原生态最好的地区之一,元帝忽必烈曾在此避暑;到了1842年林则徐流放新疆时路过,却在《荷戈纪程》中这样记载:“其沙土皆紫色,一木不生,但有细草。”

民国时期,黄土高原的水土流失问题更是触目惊心,造成这里生态系统崩坏的原因有很多,乱砍滥伐、盲目垦荒、自然灾害,人口压力等等,黄土彻底失去了保护。

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有历史地理学家相信,黄土之上曾经覆盖过广阔的森林。但地质学家谨慎地表示,黄土高原的环境,应是随干冷和温湿两种气候类型,在干草原、荒漠草原与森林草原类型之间相互更替,弄清这点非常重要:不必在草原地带种植一个森林。

于是,拯救黄土高原的旱作梯田,诞生了。

02

黄土高原

土在草与田


黄土高原的生态治理中,修建梯田淤地坝植树造林植被自然恢复是控制水土流失的四种主要方法。

黄土高原过往60年生态治理分析表。图/《黄土高原近60年生态治理分析及未来发展建议》

其中,黄土高原的旱作梯田和淤地坝尤其有效。这种旱作梯田系统与南方水汽盈盈的梯田系统完全不同,它既是农田,同时又是高效的水土保持工程。

黄土高原上的梯田大多为近现代修成的,多集中在西南部。图片来源:《中国国家地理杂志》2017 年 10 月期

梯田给人的感觉应该是水汪汪的,就像南方梯田,一定会有水源涵养林,然后是泉源、水渠、村庄、梯田、河流配套出现,形成一个稻作生态系统。

云南红河梯田。图库版权图片,不授权转载

而黄土高原上的梯田与南方稻作梯田那种水汽盈盈的印象,完全不像,它们十分壮观,无遮无拦,仿佛地质年代无数次海侵留下的标记,层层叠叠,直上山巅

黄土高原上的梯田。图库版权图片,不授权转载

而且,你很难在黄土高原的梯田上看到水,那这种梯田到底是如何发挥作用的?

甘肃庄浪县的梯田为例,这里与北方梯田有所不同——山顶留了一小撮乔灌林;山腰梯田,田埂上杂草茂盛;沟底有个淤地坝。每条沟谷的梯田——自然地理意义上的小流域都是一个独立单元,通过山顶的乔灌林、山坡上的梯田拦水截土,即使有所遗漏,山脚的淤地坝也可以进行最后拦截。

庄浪县梯田。图库版权图片,不授权转载

淤地坝是一个相当智慧的发明,平时拦截的雨水用于灌溉,泥沙淤积多了,就辟为良田,并在其上方再筑新的淤地坝。

山坡上散落着村庄,辐射出四通八达的公路和机耕道网络;支沟边地,密植林木以固定土坡;梯田之间,建有收集雨水的水窖;田地里,防止水分蒸发的地膜技术,大幅度提高了土豆和玉米的产量。

如果说南方梯田的核心是对灌溉用水的控制,那么这里的梯田就是靠天降雨,形成了以保水、节水为核心的旱作农业体系,可以做到对水土流失近乎 100% 的拦截。

南方梯田。图库版权图片,不授权转载

庄浪县是黄土沟壑区,山高地陡的国家级贫困县,从 1964 年冬天第一次修成梯田万余亩,经过 34 年的艰苦努力,到了 1997 年底共建成水平梯田 94.5 万亩,占原坡耕地面积92%,总耕地面积的83%。

1998 年,国家水利部授予庄浪县第一个“中国梯田化模范县”称号。

旱作梯田是为了防止黄土高原继续遭受水流侵蚀的危害,那么为了减少风蚀,固定流沙,就要采取另一套办法——人工沙障

内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗的库布齐沙漠中,人工沙障与植被恢复结合的治沙方式。图库版权图片,不授权转载

这个办法包括铺设草方格、利用地形物设置屏障等,其中草方格被称为“中国魔方”,是世界范围内防治沙漠化的成功经验。

而这些,都成为了黄土高原摆脱“土”的功臣,生态重建初见成效,我们正站在黄土高原环境史的转折点上,看着它渐渐绿起来

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黄土高原,终于不土了。

参考资料:

[1]《黄土高原近60年生态治理分析及未来发展建议》

[2]《保卫黄土:重建黄土高原生态》撰文萧春雷,《中国国家地理杂志》2017年10月期

[3]《黄土高原的成因》中国科学院“中科院在线”科学智慧火花栏目网

来源:中国国家地理BOOK

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