黃土高原
中國地形區
黃土高原(Loess Plateau)位於中國中部偏北部,為中國四大高原之一,是中華民族古代文明的發祥地之一,也是地球上分佈最集中且面積最大的黃土區,總面積64萬平方千米,橫跨中國青、甘、寧、內蒙古、陝、晉、豫7省區大部或一部,主要由山西高原、陝甘晉高原、隴中高原、鄂爾多斯高原和河套平原組成。
黃土高原東西長1000餘公里,南北寬750公里,包括中國太行山以西,青海省日月山以東,秦嶺以北,長城以南的廣大地區,位於中國第二級階梯之上,海拔高度800~3000米。黃土高原屬乾旱大陸性季風氣候區,大地構造單位主要包括陝北隴東地台、華力西褶皺帶、太平洋式燕山褶皺帶、隴西地塊、中條山地塊、呂梁山地塊和汾渭下游沉帶等,並以秦嶺地軸和鄂爾多斯地台為南北二大界線。
徠黃土高原是世界上水土流失最嚴重和生態環境最脆弱的地區之一,地勢由西北向東南傾斜,除許多石質山地外,大部分為厚層黃土覆蓋,經流水長期強烈侵蝕,逐漸形成千溝萬壑、地形支離破碎的特殊自然景觀。地貌起伏大,山地、丘陵、平原與寬闊谷地並存,四周為山系所環繞。
黃土高原是中國重要的能源、化工基地。黃土顆粒細,土質鬆軟,含有豐富的礦物質養分,利耕作,盆地和河谷農墾歷史悠久。除少數石質山地外,黃土厚度在50~80米之間,最厚達150~180米。黃土高原之上孕育了黃土地獨特的文化,產生了以“窯洞”為代表的民居和以信天游、安塞腰鼓為代表的民間文藝。
黃土高原
陝北、隴東和晉西的鄂爾多斯台向斜在中生代發展成為一個大型的內陸盆地,當時地勢東南高西北低,與今況剛好相反。西北部堆積了厚達1500米完整的中生代地層序列。其中神木,准格爾旗一帶廣泛出露的中生代灰綠色、黃綠色長石砂岩,當地叫砒砂岩,極易風化侵蝕,是當地及黃河中粗砂的主要來源。燕山運動使鄂爾多斯台向斜抬升,邊緣發生斷陷,形成汾渭谷地等一系列地塹谷地,到第三紀的中新世末鄂爾多斯台向斜成為準平原。上新世鄂爾多斯高原長城以南的準平原面上廣泛堆積了三趾馬紅土,從三趾馬紅土的分佈和厚度看,上新世時長城以南,渭北北山以北,六盤山與呂梁山之間是一個淺凹形的巨大盆地。地勢西北高,東南低,己與今相同。三趾馬紅土透水性極差,是黃土下覆的主要不透水層,而且三趾馬紅土容易吸水膨脹,是黃土高原大型滑坡的主要滑移層。上新世晚期到更新世,鄂爾多斯高原邊緣如汾渭地塹谷地進一步發展,同時高原整體發生掀斜運動,使地面形成自西北向東南傾斜的斜面,控制著河流的流向。在地貌演變過程中溝谷的發展,谷間地有些形成面積不大的平台,有些成為長條狀或橢圓狀丘陵,它們是鄂爾多斯高原塬、梁、峁地形的基礎。
黃土高原
●黃土地層與黃土分佈
黃土高原原生黃土是第四紀冰期乾冷氣候條件下的風塵堆積物,次生黃土是原生黃土經洪積、沖積改造而成的。在第四紀黃土堆積時期,隨著冰期、間冰期的氣候旋迥,黃土地層呈現黃土與古土壤的更替變化。根據黃土中的古土壤,黃土地層自下而上可以分為午城黃土、離石黃上、馬蘭黃土和全新世黃土。按洛川黑木溝黃土剖面,第十五層黃土下界面之下為早更新世午城黃土。第一古土壤上界面之下至第十五層黃土下界面之間為中更新離石黃土。第一黃土層是形成於晚更新世的馬蘭黃土。馬蘭黃土之上的黑滬土為形成於全新世的古土壤層。黃土高原黃土地層的分佈厚度在六盤山與呂梁山之間一般為150-250米,六盤山以西一般在100米以內。不同地層黃土厚度也不相同:午城黃土厚度不大,洛川黑木溝為58米,山西午城為17.5米。離石黃土是黃土高原黃土地層的主體,一般厚度100-150米,最大厚度分佈在徑河與洛河的中游地區。馬蘭黃土分佈極為廣泛,一般厚度10-30米,天水附近小於10米,董志源9.6米,洛川源10米左右。全新世黃土厚度-般為2-3米,其中的黑滬土層厚度1-2米。
●黃徠土粒度與黃土性質
黃土是在風力吹揚搬運下,在乾旱半乾旱環境堆積的風成堆積物,經過長距離的搬運和分選,其物質組成具有高度的均一性。黃土粒度以粒徑0.05-0.005毫米的粉砂為主,所佔比例58-75%。其次為粒徑>0.05毫米的細砂,佔15-32%。粒徑0<0.005毫米的粘土佔10%左右。黃土粒徑存在著自西北向東南逐漸變細的特點,這一特點以砂粒和粘粒的變化最為明顯。北部榆林附近砂粒的重量比在30%以上,向南到清澗、延安附近降為20%左右,咸陽、寶雞一帶降至10%上下。相反,榆林粘粒僅佔10%左右,延安、清澗一帶增至13-18%,咸陽、寶雞為23-26%。這樣自西北向東南根據黃土粒徑可以把黃土高原黃土分為砂黃土、典型黃土和粘黃土三個帶:靜樂北-綏德-子長-環縣-海原一線以北為砂黃上帶。陽泉-沁縣-浮山北-淳化-秦安-渭源以北,砂黃土帶以南為典型黃土帶。典型黃土帶以南為粘黃土帶。黃土在南北方向上的粒度分異對黃土地貌及土壤侵蝕具有深刻的影響。
黃土含有60多種礦物,其中石英佔重量的50%左右,長石佔20%左右,碳酸鈣佔10%左右。就化學組成而言,以二氧化硅佔優勢(50%),其次為三氧化二氯(8-15%),氧化鈣(10%左右),以及三氧化二鐵,氧化鎂,氧化鉀,氧化鈉等,黃土中易溶性化學成份含量較高。
黃土高原
黃土高原是新構造運動比較活躍的區域,新構造運動的主要表現是高原內部間歇性的大面積整體抬升,同時周圍的拗陷區域不斷地沉降。從黃土高原廣大地區河谷多發育有3-4級階地等判斷,第四紀以來黃上高原以抬升為主,抬升幅度在150-30米,地殼抬升有利河流下切和侵蝕地貌發育,也有利於土壤侵蝕過程的加強。黃土高原內部六盤山是新構造運動的抬升中心,據現代水準測量,目前的抬升速度為20毫米/年。六盤山以西地區抬升量大於以東地區,抬升最快在華家嶺一帶,據1934-1955年隴海鐵路水準測量,隴西、渭源等地現代抬升速度為31.4毫米/年,隆德、庄浪一帶溝床下切速率達45-240毫米/100年。
黃土高原
黃土高原
六盤山與呂梁山之。司的黃土高原中部,海拔1000-2000米,是黃土高原的主體。呂梁山以東的黃土高原東部,地勢降至500-1000米,河谷平原佔有較大比例。
據此可將黃土高原分為山地區、黃土丘陵區、黃土塬區、黃土台塬區、河谷平原區。
●山地區
山地區
●丘陵區
丘陵區
●塬區
塬區
●台塬區
台塬區
●河谷平原區
河谷平原區
●黃土塬
黃土塬
●黃土梁
黃土梁
●黃土峁
黃土峁
從黃土高原發展歷史分析,黃土的物質來源及搬運外營力,在早、中更新世與晚更新世晚期以後有較大差異。目前源區所在地,也就是黃土發育最完整的地區,早、中更新世時是一個盆地,盆地中的物質來源主要來於周圍山地的風化殼。而根據早、中更新世黃土層底部常常是粉砂層或混雜帶(紅、黃相混的亞粘土),黃土本身較為緻密,其內部有微層理、粘土團塊等結構特徵,因而確定搬運外力主要是水。至於晚更新世晚期,黃土撅區已由盆地被抬高為塬,並考慮到處於高原北部和西北部的沙漠已發育完善,故此時黃土物質來源主要是北部沙漠區,搬運營力主要是風。這一點從馬蘭黃土的疏鬆結構、成分單一等特徵上可以得到證實。黃土的形成除了水、風等外營力將周圍物質搬運堆積外,最重要的,也就是說形成黃土必不可少的一個條件是黃土物質堆積后必需要有一個風化過程,即黃土化過程。所以促使黃土化的原因除生物作用外,在特定的干早或半乾旱的大陸性氣候條件下,碳酸鹽化的作用是黃土形成的最重要原因。因此,從這個意義上講,黃土成因全應視作複合成因。
黃土高原
大約在八百萬年以前,黃土高原地區是一片汪洋的湖泊,其西起青海日月山,東到河南洛陽,南至陝西秦嶺,北到陝北長城,湖面遼闊,水如汪洋,面積有如今的六個渤海之大,可稱其為黃土原湖。在這巨大湖泊的西岸,是一片廣闊的沙漠,南邊和東邊是一片荒蕪的山,那時期,地球上的天氣乾燥而寒冷,到處吹著強勁的狂風,狂風吹起地上的沙土和塵粉,漫天飛揚的沙塵被吹落到黃土原湖湖泊,把湖水攪得十分渾濁。慢慢的,沙塵沉到湖底,一點一點,一層一層的累積起來,天長日久,經過上千萬年的積累,湖底的積塵日漸豐厚起來,積了幾百米至上千米,由於這一地質時期十分寒冷,大陸上吹的是干寒的西北風,所以風沙塵粉多是由西北向東南運行,在塵粉的運行過程中,大的顆粒總是要先落下來,中小的和小的依次后落下來,落進了廣袤的黃土原湖,這樣在這湖泊的底部就形成了依西向東,泥土層由粗到細的格局,靠近西北部的地方,泥的顆粒較粗一些,靠近東南部的地方,泥土顆粒依次較細。隨著千萬年的風吹,湖底的泥土愈來愈厚,在水面涌浪的感應力和重力作用下,泥沙顆粒排布也越來越緊密,這就為以後黃土的堅硬打下了基礎。
當大暴雨的季節,強大的山洪又會帶著山石和鵝卵石以及更粗大的沙粒奔向湖區,將這些石塊粗沙平布在已積堆好的靠近湖邊的粘土層上,而大暴雨過後,風沙塵粒又天長地久的落在湖中,將那些石塊粗沙蒙蓋好,靠近湖邊的地區經常這樣反覆著,以至可以形成幾層這樣的泥層土、石層結構,這種運動大約持續了上千萬年。慢慢的,地球上的氣候變得暖和起來,風暴漸漸的不那麼強勁了,吹入湖中的泥灰也就越來越少了,天氣的變暖,使湖邊也就漸漸長起了青草植被,湖中也慢慢有了貝類等小生物,大約2000萬年以前,這裡便有了數量眾多的生物,而且有了大象犀牛等熱帶動物,動物們常常在了湖邊嬉戲,遊玩進食,偶而間有些死去的動物在湖邊被泥沙埋起來,繼而變成了化石。時間在推移,地球在變化,大約1500萬年前的時候,這裡的地貌發生很大的變化,從南印度洋推來的地球板塊和歐亞大陸板塊發生碰撞,以至把整個湖區慢慢的推升起來,湖的底部被抬高了,湖水便-渉而下,向東方的底窪地區涌去,流向東海。巨大的洪水帶著泥土在華北平原上堆集,為以後華北平原的形成打下了最重要的基礎。
在時間的推移下,黃土湖區愈抬愈高,而湖水變得越來越少,也愈來愈淺了,終於,在大約800萬年的時候,湖水終於乾枯,黃土被抬出地面,而漸漸的成了高原。也就成了今黃土高坡的地貌。隨著湖水的乾枯,高原的形成,氣候也漸漸變冷,大象犀牛等等熱帶動物也就慢慢滅絕了,就形成了當今的地理環境和生態環境,這就是黃土高原的形成過程。所以說,黃土高原的形成即不能說單純是風形成的,而也不能說是一次性洪水災害形成的。它是在特殊的地理環境和特別條件下,慢慢由風塵和湖水相乎容存,相乎作用而形成的。這符合自然規律,也符合地層科學的解釋。
(註:以上論述來自中國科學院“中科院在線”科學智慧火花欄目網,參考來源:)
●氣候類型
黃土高原地理位置處在沿海向內陸,平原向高原過渡地帶,自南而北兼跨暖溫帶、中溫帶兩個熱量帶,自東向西橫貫半濕潤、半乾旱兩個乾濕區。高原東部、南部屬於暖溫帶半濕潤區,中部屬於暖溫帶半乾旱區,西部和北部屬於中溫帶半乾旱區。黃土高原的氣候既受經、緯度的影響,又受地形的制約,具有典型的大陸季風氣候特徵。
●氣溫
黃土高原區域年平均溫度為3.6~14.3℃,具有冬季嚴寒、夏季暖熱的特點,氣溫年較差和日較差大,且東部和西部的溫度變化較大。大部分地區溫度條件能滿足農作物兩年三熟的需要。
●降水
黃土高原東西之間的降水有較大差異,由於位於中緯度地帶的東部季風區,又屬高空盛行西風帶的南部。冬季受蒙古高壓控制,極地大陸氣團南下,造成黃土高原冬季寒冷乾燥,降水稀少的氣候。春季由於冬季風衰退,而較弱的太平洋暖濕氣流還難以影響該地區造成大氣和土壤乾旱明顯,春旱現象嚴重。夏季黃土高原近地面處於大陸熱低壓槽的前部,而高空則在副熱帶高壓的影響和控制之下,盛行太平洋熱帶海洋氣團濕度較大,經冷空氣的激發作用形成大面積降水,成為黃土高原降水的主要來源。秋季暖濕的海洋氣團南退,冷空氣進入黃土高原,但因南退的暖濕海洋氣團受秦嶺的阻擋,而變性大陸性氣團侵入很快,形成較多的鋒面降水。由此造成了黃土高原夏秋季多雨,而冬春季乾旱少雨的降水特徵,年降水量為150~750毫米。該區域東南部的汾渭盆地和晉南,豫西黃土丘陵區,年降水為600~750毫米,是該地區降水最豐沛的部分,而位於西部和西北部的寧夏,內蒙古黃河沿岸地帶,鄂爾多斯高原西部,甘肅靖遠-景泰-永登一線,年降水量為150~250毫米。降水400毫米等值線通過榆林,靖邊,環縣,固原北部一帶,將整個黃土高原劃分為東南和西北兩個部分,年降水量自東南向西北逐漸減少。一年之中,降水多集中在7~9月,佔全年降水量的60~80%,冬季降水一般只佔到5%左右。而且由於季風的影響造成區域降水的年際和季節分配不均,變率大的特點,區內降水量的年相對變率平均為20~30%,季節降水的相對變率更大,多在50%~90%。豐水年的降水量往往是枯水年的幾倍,甚至幾十倍。再有就是區內極容易產生暴雨天氣,相對集中於陝北、晉西和內蒙古准格爾旗一帶,最大暴雨強度高達2毫米/分鐘以上。
●蒸發
黃土高原
●概況
黃土高原區域水系以黃河為骨幹,發源於黃土高原的河流較多,約有200條,較大的有挑河、祖厲河、清水河、黃甫川、窟野河、無定河、北洛河、渭河、沁河、汾河等。河川徑流不包括黃河幹流年徑流總量185億立方米。受暴雨影響,大多數河流汛期洪峰急漲猛落,汛期水量佔全年水量的70%以上。
黃土高原水系含沙量很高,往往一次洪水含沙量佔全年70%-80%以上。高原淺層地下水補給主要來源於大氣降水,大部分地區地下水貧乏,埋藏很深,多在50-60米以下,有的達100-200米。
●主要河流
名稱 | 簡介 |
黃河 | 黃河是世界上含沙量最多的河流,被稱作中國的母親河。黃河流程約5500千米,流域面積達75萬平方千米,平均流量1774.5 立方米/秒,流域面積 752442平方公里,源頭在青海省,注入渤海。發源地為巴顏喀拉山的約古宗列曲。 |
清水河 | 清水河,舊稱略陽川水,因冬春清澈而得名,清水河發源於張家川縣北麓,流經隴城、五營、蓮花三鄉鎮,進靜寧而入葫蘆河后,經渭水而流入黃河。清水河是黃河支流的支流,是華夏古老文明的源頭之一,為歷代兵家必爭的戰略要地。 |
汾河 | 汾河是山西最大的河流,全長710公里,也是黃河的第二大支流。汾河發源於寧武縣東寨鎮管涔山脈樓山下的水母洞,流經六個地市,27個縣市,在萬榮匯入黃河,流域面積39741平方公里,約佔全省總面積的四分之一,養育了全省41%的人口。 |
渭河 | 渭河為黃河右岸支流,橫跨甘肅東部和陝西中部,源於渭源縣西南海拔3495米的鳥鼠山北側,源頭高程1383米,全長818公里,流域總面積134766平方公里。全河多年平均徑流量103.7億立方米,其中陝境產流62.66億立方米;每年輸入黃河泥沙達5.8億多噸,約佔黃河泥沙總量的1/3。 |
省級行政區 | 涵蓋區域 | 代表城市 |
山西(晉) | 大部 | 太原、朔州、呂梁、大同等 |
寧夏(寧) | 大部 | 固原、吳忠、中衛等 |
陝西(陝) | 中北部 | 銅川、榆林、延安等 |
甘肅(甘) | 中東部 | 蘭州、慶陽、隴南、天水等 |
青海(青) | 東北部 | 西寧、海北、黃南等 |
內蒙古(蒙) | 河套平原、鄂爾多斯高原區 | 鄂爾多斯、巴彥淖爾、包頭等 |
河南(豫) | 西部丘陵區 | 三門峽、洛陽等 |
根據黃土高原不同的區域特徵,可將其劃分為5個亞高(平)原區:
區域 | 簡介 |
山西高原 | 山西高原地處黃土高原的東緣,居太行山之西,是黃土高原的重要組成部分。 |
陝甘晉高原 | 陝甘晉高原地處黃河中上游,為黃土高原腹地,地理上處於溫帶半乾旱氣候與溫帶半濕潤氣候的過渡帶。 |
隴中高原 | 隴西高原位於六盤山以西,是一個新生代的拗陷盆地,屬盆地型高原,地形破碎。 |
鄂爾多斯高原(東部) | 鄂爾多斯高原位於內蒙古自治區南部,那裡黃河的流向急劇轉折,三面環繞,形成一個大弓形。 |
河套平原 | 河套平原是黃河流經華北大平原,泥沙淤積,河床被迅速抬高的形成的平原區,大量泥沙的主要來源就是在西漢大規模開發農業的黃河中上游黃土丘陵區。 |
從黃土高原的環境演變來看(沉積規律和植被演替),該區四個植被帶(暖溫帶夏綠闊葉林、森林草原、乾草原及中溫帶荒漠草原該區)基本上在全新世早中期己經形成。黃土高原地帶性植被自東南向西北呈帶狀變化,特別是西周至戰國時期已與現代植被帶基本相似,其間伴隨氣候變化植被帶界線雖有南北移動,但植被帶格局不會發生大的變化。歷史時期黃土高原植被覆蓋狀況變化很大,總的變化趨勢是林草植被,尤其是森林植被的不斷縮小和破壞。造成黃土高原歷史時期植被破壞的原因除了氣候變化外,主要是人為開墾土地,採伐森林和過度放牧,所以黃土高原歷史時期植被變化主要是在人類生產和建設中對植被的破壞。
黃土高原(植被覆蓋區)
黃土高原(土壤侵蝕)
●強度等級
土壤侵蝕強度等級是評定土壤侵蝕強弱的標準,一直是土壤侵蝕研究的重要問題,中國水利部曾於1985、1997年兩次擬定土壤侵蝕強度等級,但水利部的等級劃分是針對整個中國而言的,黃土高原土壤侵蝕有其特殊性,因此黃土高原土壤侵蝕強度分級是研究的熱點問題之一。參照水利部土壤侵蝕強度等級和黃土高原土壤侵蝕強度方面的研究成果,黃土高原土壤侵蝕強度等級可分為8級,可見下表。
侵蝕等級 | 侵蝕模數t/千米²·年 | 分檔 |
微弱侵蝕 | <1000 | 第一檔 |
輕度侵蝕 | 1000-2500 | 第二檔 |
中度侵蝕 | 2500-5000 | 第三檔 |
強度侵蝕 | 5000-7500 | 第四檔 |
強烈侵蝕 | 7500-10000 | 第五檔 |
極強烈侵蝕 | 10000-15000 | 第六檔 |
劇烈侵蝕 | 15000-20000 | 第七檔 |
極劇烈侵蝕 | >20000 | 第八檔 |
●泥沙輸移比
河流輸沙與流域產沙之間的關係用泥沙輸移比來表示,亦即河流某斷面的輸沙量與該斷面以土流域產沙量的比值。一般來說,河流輸沙量不等於流域產沙量,因為流域在輸沙的過程中往往伴有泥沙的堆積與侵蝕。但是黃土高原的研究表明,河流泥沙以懸移質為主,河流推移質占泥沙比例不大,泥沙輸移比接近1,可以用河流輸沙量近似地代替流域產沙量。
●侵蝕空間變化
六盤山和呂梁山是黃土高原侵蝕強度空間分異的界線,六盤山以西和呂梁山以東絕大部分地區侵蝕強度在第三檔以下,只有渭河上游和祖歷河流域3.16x10000平方千米的區域侵蝕強度在第四檔。六盤水婦和呂梁山之間侵蝕強度較大,且南北差異顯著。北山以南的關中平原侵蝕強度多為第一檔;北山以北至慶陽—延安—離石—線以南侵蝕強度多在第三檔。此線以北長城以南侵蝕強度都在第四檔以上,其中有兩個強烈侵蝕中心和一個強烈侵蝕帶:皇甫川、窟野河、孤山川、佳蘆河、禿尾河等流域為一個強烈侵蝕中心,面積17126平方千米,窟野河中下游和孤山川流域侵蝕強度為第八檔。無定河中下游、北洛河上游,延河、清澗河上游,馬連河流域為另一個強烈侵蝕中心,侵蝕強度在第五檔-第六檔之間。北起山西河曲鎮,南抵龍門的晉陝峽谷兩側為強烈侵蝕帶,面積30563平方千米,侵蝕強度為第六檔。
●侵蝕時間變化
黃土高原
黃土高原地區降水資源時空變化大。東南部半濕潤地區降水為600毫米~800毫米以上,乾燥指數1.0~1.5;中部半乾旱區降水量在400~500毫米,乾燥指數1.5~2.0;西北部乾旱區降水在300毫米以下,乾燥指數為2~6。在年降水量>400毫米的地區,發展旱作農業基本可行;降水量為300-400毫米地區,旱作農業便不穩定;年降水量為200~300毫米及其以下,發展旱物農業不可能,需要灌溉條件。黃土高原降水季節性變化大,夏季最多,冬春最小,7、8月多暴雨,9月多連陰雨,暴雨是產生水土流失、黃土侵蝕地貌、洪澇、滑坡、泥石流的重要原因。由於降水季節分佈不均也經常出現春旱和伏旱。
●類型
黃土高原地區土地資源大體可以分三類:一、黃土丘陵(坡度>3°),二、平地(坡度<3°),三、土石山丘地。
黃土丘陵約佔全區總土地面積40%,有3.7億畝。黃土丘陵主要分佈在甘、陝、晉三省分別占黃土丘陵的32.8%,32.6%和17.1%(合計:82.5%),其餘是零散分佈。黃土丘陵的地形具有較大的坡度,3~7°的平坡地佔丘陵面積的16.2%,7~15°的緩坡地佔27.3%,15~25°的斜坡地佔33%,>25°的陸坡地佔23.5%。黃土高原地區平地面積約2.8億畝,佔全區土地面積的30%,其中:川平地佔58.7%,高平地佔41.3%。川平地土壤水土條件和灌溉條件好,在內蒙古河套平原和寧夏平原尚有較大面積連片鹽漬化土地,多具灌溉條件,只需解決好灌溉問題,均可變為農田。高平地乾旱嚴重,其中塬地、台地及頂部平地因溝壑蠶食作用面積日趨縮小,亟待保護。土石山地面積2.01億畝左右,佔全區土地面積22.3%,其中坡度>15°的土石山地面積佔總土地面積的16.6%。土石山地主要分在山西省,佔52.5%;其次分佈在青海省,佔18.1%;其餘零星分佈。土石山地主要為林業用地。
●土壤
黃土高原地區的土壤主要有6大類:黃綿土、褐土、壚土、黑壚土、灌淤土和風沙土。黃綿土為廣泛分佈於黃土丘陵區的土壤,明顯地繼承了黃土本質的特點:土層深厚、質地勻一、多孔疏鬆、透水透氣,易於耕作,適於多種農作物和林草生長。但黃綿土地的這些特點使其易受侵蝕,在自然因素和人為因素作用下,土壤普遍退化,土地的再生性減弱,黃土高原土壤退化面積達33.7萬平方公里,佔總面積54%。另外,在黃綿土基礎上,經過多年耕種熟化,形成一些特種的肥沃土壤,如壚土和黑壚土。黃土高原地區的土壤鈣、鉀含量高,但有機質,氮素和磷素都嚴重缺乏。據抽樣測定,土壤鉀的含量為1.5~2.5%,速效鉀含量<100ppm的土壤佔37.9%;有機質含量<1.0%的土壤佔57.1%,其中<0.6%的佔22.1%;氮素含量<0.075%的土壤佔68.8%,其中<0.05%的佔35.4%;全磷含量為0.05%的0.18%,平均為0.123%,與華北平原相當。黃土高原地區土壤退化養分不足,再加上缺水,嚴重製約了農業的發展。
●森林
黃土高原(耕作區)
●草地
黃土高原地區草場破壞嚴重,面積日益減少,質量下降。全區有草場3.5億畝,約佔總土地面積的1/3,佔中國草場面積的7.4%。草場植被的明顯特徵是植物群落結構簡單,草層低矮、稀疏,多為單層結構,群落的數量結構普遍低。全區草場覆蓋度在25~65%之間。基本植物多旱生,產草量偏低,平均每公頃3.75噸。黃土高原地區草場,集中分佈於黃土丘陵區和風沙區。這些地區乾旱少雨,風蝕、水蝕十分嚴重,自然災害頻繁,再加上過度放牧等人為破壞,草場退化。表現為覆蓋度和產草量下降,優良牧草種類減少。沙化草場占草場總面積的90.6%。
●經濟作物
黃土高原盛產地區蘋果、梨、柿、棗、杏、桃、核桃、葡萄、李、石榴、獼猴桃等。除此之外,還有有經濟價值的其他資源植物,共達3500種左右。其中許多是特用資源植物,例如:甘肅永登的玫瑰,陝西黃龍、大荔等地提煉高級香精的薰衣草,甘肅、青海地區的髮菜,青海的蕨麻(人蔘果)。寧夏的甘草,六盤山的蕨菜、黃龍山一帶的倒卵葉五加皮,以及分佈廣泛的沙棘等。
黃土高原地區按太陽幅射總量,全區在50×108~63×108焦耳/平方米之間,均比緯度相近的中國東部地區高。年日照時數2000~3100小時,日照百分率達50~70%,且北部多於南部,較同緯度華北地區多200~300小時。光能豐富、日照充足,為綠色植物光合作用提供了能量基礎。積溫,≥0℃積溫,全區在3000~5000℃,≥10℃的積溫在2500~4500℃之間,從積溫來看,黃土高原比較豐富,適於多種喜涼、喜溫作物生長。
黃土高原地區探明有儲量的礦產種類共有77種,包括能源礦產、金屬礦產及非金屬礦產三大類。在中國45種主要礦產中,黃土高原地區具有34種。尤其煤炭資源儲量大,分佈有大寧(大同、寧武),泌水(陽泉、潞安、晉城、陽城)、神府—東勝、准格爾等特大煤田。此外,還有豐富的鋁土礦、有色金屬、鹽鹼等礦產以及石油、天然氣等,主要礦產的潛在價值幾乎佔中國的一半。從主要礦產資源在中國的地位來看。煤礦產量佔中國的70%以上,煤種齊全,儲存條件好;天然氣資源豐富,是中國陸地最豐富的天然氣盆地之一。鋁土礦儲量佔中國的58%;鉬礦儲量佔中國的36%;稀土礦佔中國的95%;鈮礦佔中國的一半以上;銅、鉛、鋅、鐵、硫鐵、天然鹼、芒硝、沸石、石膏等都居中國重要地位。
●數據統計
水土流失
截至2009年,黃土高原水土流失面積達到45.4×104平方千米,其中年侵蝕模數大於第四檔的強度水蝕面積為14.65×104平方千米,佔中國同類面積的38.8%;年侵蝕模數大於第七檔的劇烈水蝕面積為3.67×104平方千米,佔中國同類面積的89%。黃土高原輸入黃河下游的泥沙多年平均為16億噸,其中有4億噸淤積在黃河下游的河道上,平均每年淤高10厘米,造成下遊河床高出兩岸地面3~10厘米,最高處達15厘米。
●嚴重後果
嚴重的土壤侵蝕危害性極大,主要表現在以下幾個方面:蠶食土地、溝壑縱橫。水土流失造成黃土高原千溝萬壑,地形破碎,起伏不平。在水土流失嚴重的地方,溝谷密度達3~6公里/平方公里。溝谷溯源侵蝕,河流凹岸被沖,重力滑坡,崩塌,瀉溜等現象不斷發生,蠶食土地。黃河年均輸沙量16億噸,這意味著從黃土高原地區55萬平方公里的土壤侵蝕面積上平均每年被剝蝕約3毫米厚黃土。土壤退化,肥力衰退,嚴重影響農業生產。黃土高原地區60%是坡耕地,易發生水土流失,使肥沃的表土喪失殆盡。據估算:黃土高原地區每年需流失的土壤有機質達1800萬噸,氮素154萬噸,僅氮素摺合成尿素化肥335萬噸,相當於全區全年的化肥用量。土壤貧瘠,保水,保肥能力下降,因而農業低產(坡耕地畝產僅幾十斤),三料俱缺,陷入“越墾越窮、越窮越墾”的惡性循環。嚴重影響能源重化工業基地的建設。
風沙肆虐
黃土高原面上污染不嚴重,局部工業城市及礦區污染嚴重。黃土高原地區工業三廢污染,主要集中在一些工業城市。由於黃土高原地區溝壑縱橫,工業城市多位於盆地之中,大氣以煤煙型污染為主,如蘭州、太原、西安。地表水以有機污染為主,局部地區重金屬污染,黃土高原地區能源重化工基地的興起,單位工業產品產值的三廢排放量大。
●工程措施
工程措施主要包括修水平梯田,打壩淤地,引洪灌地。根據黃土高原現狀,在一些坡度較小的緩坡上建設水平梯田,能平整土地,減少水土流失,有利於保水、保土、保肥,利於耕種;打壩淤地可使大量的肥土淤泥,在壩內變成溝底平地,既攔水淤泥又形成平坦肥沃的可耕地;引洪灌地就是引用暴雨產生的洪水漫灌川地、台地、壩地等,可有效的控制黃土高原的水土流失問題。
●林草措施
根據對1987~1992年七年的人工草地的水土保持作用的分析,當覆蓋率在20%~40%時,具有明顯減少侵蝕作用;當覆蓋率達到60%~70%時,可減少土壤侵蝕量90%以上。由此可見,植樹種草可以有效的減輕水土流失。由於黃土高原氣候乾旱,應以鄉土林種為主體,合理利用外來樹種。在林種布局完整的基礎上,要慎重選擇經濟林樹種。在降雨量400毫米以下的地區,以營造灌木林為主,使經濟效益和生態效益、保護和利用並舉,大力營造農田防護林、水源涵養林、分水嶺防護林,可有效促進黃土高原的水土保持工作。
●耕作措施
從黃土高原水土流失人為因素來看,不合理的土地利用是引起水土流失的重要原因。根據旱坡地坡度大小,提出一套適合於坡度大小的耕作制度,即大於30°的坡地實行草灌間作,25°~30°的坡地實行了草糧兩輪間作,小於25°坡地水坡地水平溝種植,在緩坡地丘陵地盡量增加人工草場,發展畜牧業,在川地、壩地、發展耕作業,這樣有利於保持水土、發展水土、發展生產。實踐證明,黃土高原必須遵循客觀規程,走“宜農則農、宜林則林、宜牧則牧”的道路,因地制宜,合理利用耕地,黃土高原水土流失才可能得到根本改善。
20世紀80年代以來,中國先後實施了八片治理工程、黃河中上游水土保持重點防治工程、坡耕地水土流失綜合治理等一系列水土流失重點防治工程來治理黃土高原水土流失問題。
1978年,中國開始實行“三北工程”,其將治理黃土高原水土流失作為一項主要任務。三北工程通過3個階段進行全面治理。第一階段從1978年到1988年,以單純生態造林綠化為主,堅持按山系、分流域綜合治理的原則,大力營造水土保持林和水源涵養林,一些重點治理區的生態面貌得到初步改善;第二階段從1989年到2000年,大力建設生態經濟型防護林體系,將生態建設和農村、農民的經濟利益結合起來,水土流失治理速度加快、規模加大;第三個階段是從2001年到2008年,在大力發展生態經濟型防護林體系的基礎上,合理引水、充分保水、有效節水、高效用水,大力推廣以抗旱造林為核心的徑流林業技術,把土地利用結構調整與建立合理的產業結構、完善農民收入結構結合起來。
黃土高原綠化圖
黃土高原雪景圖
秦漢、隋唐黃土高原是中國的政治、經濟中心,人日與土地利用變化較大。秦統一全國后統治範圍向北推進到黃土高原北部秦長城一線。西漢時期統治範圍進一步向北、向西推進,漢武帝時向北到達陰山,向西到達河西走廊,黃土高原幾乎全部都在西漢的統治之下。秦漢時期是中國農業發展的第一個高峰,農耕文化大舉進入黃土高原,從綏德、米脂一帶出土的漢畫像石可以清楚地反映出這一點。西漢時曾向黃土高原大量移民,再加上大批吏卒屯守邊防,黃土高原人口迅速增加。據《漢書·地理志》記載,西漢元始二年(2年)黃土高原地區有人口880萬人,其中洛陽盆地人口密度最高為132人/平方千米,關中為30一90人/平方千米,陝北及晉西北為10一13人/跑平方千米,天水盆地為10.74人/平方千米。人口的增加和農耕的發展使部分林草地被開墾,但開墾程度較高主要在南部的關中、洛陽盆地和天水盆地,當時農牧業界線在太原一龍門一寶雞一線。此線以北的廣大黃土丘陵地區耕地主要分佈在河谷平原,其餘地區仍保持自然狀態。東漢、三國、兩晉、十六國、南北朝時期黃土高原戰爭頻繁,社會動亂,人口大量減少,原來的農耕區向南退縮,黃土高原的廣大地區重新成為游牧區,生態環境得以恢復。
據《續漢書·郡國志》記載,東漢永和五年(140年)黃土高原總人口為507.6萬人,比西漢減少了43%。當時陝北及晉西北人口4.94萬人,比西漢的130.55萬人減少96%,人口密度減為0.5人/平方千米以下。西晉時黃土高原人口比東漢又有減少,據《晉書·地理志》記載,西晉太康元年(280年)黃土高原總人口204萬人,比東漢減少4%5。《晉書》中山西河曲、偏關、保德、陝北、隴東馬連河流域為游牧民族居住區,無人日記載,人口當比東漢時更為稀疏。當時西安附近的京兆人口密度為34.88人/平方千米,關中東部的左馮詡為3.29人/平方千米,關中西部的右扶風為9.46人/平方千米,洛陽附近為55.85人/平方千米,天水附近為5.55人/平方千k/耐,比西漢時減少l2/以上。
黃土高原居民區
黃土高原遠眺圖
明代黃土高原人口得到恢復,明弘治四年(1491年)山西人口密度達到31.6人/平方千米,陝西15.68人/平方千米,寧夏5.02人/平方千米,,甘肅4.41人/平方千米,青海1.45人/平方千米。明自建國之初就在黃土高原北部修築長城,在修建長城的同時,沿長城大興城鎮聚落,移民實邊,長城沿線形成人口密集的地帶,其人口遠較長城以南的黃土丘陵溝壑區稠密。如嘉慶《重修一統志》記載,嘉慶二十五年(1820年)山西寧武人口密度為40.26人/平方千米,保德為50.64人/平方千米,而其南部的爆州僅22.88人/平方千米;榆林人口密度41.99人/平方千米,而其南部的綏德僅33.17人/平方千米,延安僅19.58人/平方千米,。當時的長城是農牧業的分界線,長城沿線不僅分佈著數百萬邊民,而且駐軍也三分戍守,七分屯田,每個屯田士卒須種地50畝,使長城沿線被徹底開墾,長城以南則農牧業兼有。
黃土高原居民區
黃土高原農業種植區
中國實行改革開放以後,黃土高原地區的國內生產總值總量呈現持續的快速增長態勢。西部大開發戰略的實施成為該地區2000年以後國內生產總值佔中國比重迅速提高的主要誘因,而晉陝蒙地區能礦產資源的開發則是其直接動因。黃土高原地區人均國內生產總值的空間分佈整體上呈現出“兩高一低”的帶狀分佈格局,且這種空間分佈格局明顯地隨著時間受到極化增長的擾動和重塑。能礦資源開發、農業密集程度、人口分布狀況和自然本底條件等是影響該地區人均國內生產總值空間分佈格局及其變動最關鍵的因素。
黃土高原發展圖
黃土高原之上,溝壑縱橫之間孕育著黃土地獨特的文化,遍布在黃土高原溝溝壑壑上的窯洞,便是這種文化的直接體現。窯洞,是中國北方黃土高原上特有的民居形式,具有十分濃厚的漢族民俗風情和鄉土氣息。陝北的窯洞分為土窯洞、石窯洞、磚窯洞、土基子窯洞、柳椽柳巴子窯洞和介面子窯洞多種。窯洞是陝北一種古老的民居形式,其淵源可以追溯到原始的居穴。《詩經》曾云:“古公亶父,陶復陶穴,未有家室。”
●信天游
“信天游”是黃土高原廣泛流行的一種民歌曲牌。“信天游”的風格樸野、簡煉、豪邁,有濃郁的西北高原韻味。“信天游”的詞文平白易懂,一般兩句一段,每句70個字不等,多用比喻手法。“信天游”的曲牌共有幾十種,大都高亢、嘹亮、剛健,內容廣泛,多為即興而歌,其中大部分歌詠愛情,表達對美好人生的渴望。比較著名的曲子有《走西口》等。
●安塞腰鼓
安塞腰鼓