黃土高原地區

我國黃土高原是一塊舉世矚目的土地。

黃土高原位於黃河中上遊和海河上遊地區,東起太行山,西到青海日月山,南界秦嶺,北抵鄂爾多斯高原。其範圍包括山西省全部(107個市縣),陝西省中、北部(秦嶺以北69個市縣),甘肅省東南部(烏鞘嶺以東、甘南自治州以北41個市縣),寧夏回族自治區東南部(固原地區和鹽池、同心縣),青海省東北部(14個市縣),河南省西北部(熊耳山以北18個市縣),內蒙古自治區南部三旗縣(準格爾、和林格爾、清水河)及河北省西北四縣(陽原、懷安、宣化、蔚縣),共跨8個省(區),合計264個市縣。

按行政區界線計算,黃土高原的土地總麵積為51.7萬平方公裏,總人口為9030萬(1995年推算數),占全國7.8%。黃土高原原為林草茂密、環境優美的地區,是中華民族的搖籃地之一。在這裏曾孕育出燦爛輝煌的古代文明,黃帝陵、西安-鹹陽、太原(晉陽)、大同(平城)、臨汾(平陽)等古城隨處可見的古跡和大量文化遺址便是曆史的見證。但是,由於長期以來對黃土高原進行濫伐濫墾,造成對生態環境的嚴重破壞,導致嚴重的水土流失,使黃土高原成了舉世聞名的黃土裸露、溝壑縱橫、水土流失嚴重的地方。隨著生態環境的惡化和土地資源的破壞,黃土高原的生產條件惡化,農業陷入“越墾越窮、越窮越墾”惡性循環的深淵而難以自拔。這種狀況直至70年代以後才開始出現轉機。

黃土高原是我國“煤海”所在地,其它礦產資源也很豐富。它在地理上又位於我國東部沿海發達地區與西部待開發地區之間,處於“承東啟西”的有利區位,且處於歐亞大陸橋(荷蘭鹿特丹港至我國連雲港的洲際鐵路幹線)的通道內。因此,黃土高原有極為廣闊的經濟發展前途,它完全有可能在經濟上創造出新的輝煌業績,成為我國一個新的經濟繁榮地區。

黃土高原的地理環境

黃土高原是我國獨特的地理區域,它在地理上有許多如下顯著的特色:

1.黃土廣布、溝壑縱橫、地形破碎

黃土高原是位於我國西部高山高原與東部丘陵平原之間的一個起伏不平和地麵很破碎的高原。黃土高原全境幾乎都被第四紀黃土所覆蓋。

黃土是典型的風力沉積物,它是在第四紀幾個間冰期內,由風力從西北內陸搬運的粉砂級以下的細顆粒物質沉降堆積形成的。最早形成的黃土距今已有240萬年。

根據形成時期的早晚和岩性的不同,黃土剖麵可劃分為早更新世黃土(午城黃土)、中更新世黃土(離石黃土)、晚更新世黃土(馬蘭黃土)和全新世黃土(新黃土)等層麵。第四紀黃土在我國分布極廣,北起新疆和東北地區,南可達長江下遊。但是,以黃河中上遊黃土層最厚,而且分布集中連片,形成一塊廣達50多萬平方公裏、全世界獨一無二的黃土高原。

黃土高原黃土層的厚度呈自西北部向東南部遞減的分布規律。西部甘肅境內黃土層厚達二三百米,目前發現的最厚的黃土層在蘭州九州台,厚達326米。陝北的黃土層約厚100~150米左右,晉西約厚80~120米左右,到晉東南和豫西北減為80~50米以下,最薄的地方隻有20米左右。深厚的黃土層對於農業的發展是很有利的。

黃土高原由於是風積形成的,所以它的結構鬆散,孔隙很多,下滲力強,旁滲不易,易溶蝕崩塌,除次生黃土外無流水沉積層麵,而垂直節理很發育,這些理化特性使它極易受到風雨的侵蝕。

如果有茂密的林草植被保護,黃土區的侵蝕模數很小,隻有100~200噸/平方公裏年左右。林草植被遭到破壞,裸露的黃土遭到雨水和徑流的直接衝刷,其侵蝕模數猛增至10000~20000噸/平方公裏年以上,侵蝕強度將增加100倍以上。

黃土高原本來是林草茂密、生態環境優良的地方,但由於長期以來(特別是近2000多年來)人們在黃土高原上進行掠奪性生產,使廣大的森林和草地遭到毀滅性破壞,到處成為光山禿嶺,裸露的黃土遭到雨水和徑流的強烈衝刷,導致嚴重的水土流失,從而形成密如蛛網的黃土衝溝和黃土殘塬、黃土墚、黃土峁等各種侵蝕溝壑地貌類型。黃土高原地麵侵蝕之強烈是令人觸目驚心的,其溝壑密度一般在每平方公裏2~5公裏以上,有些地方可達6~8公裏以上,切割深度可達100~200米以上,地麵裂度多在20%~50%左右,最高可達65%以上。這就是說,溝壑麵積要占地表麵積近三分之二。所以,現今黃土高原呈現出溝壑縱橫密布、地麵支離破碎的特殊地理景觀。

2.氣候帶有明顯的過渡性

黃土高原因位於我國東部沿海與西北內陸之間,正當我國來自太平洋的東南季風暖濕氣流向西北吹送的通道之中,故氣候帶有明顯的過渡性,為我國東南沿海溫暖濕潤的季風氣候向西北內陸幹旱氣候過渡的半濕潤、半幹旱的溫帶大陸性氣候。總的說來,黃土高原的氣溫和降水量的地理分布都呈自東南部向西北部遞減的趨勢。

就氣溫來看,黃土高原具有冬寒夏熱、寒暑變化劇烈的大陸性氣候特點,其大部分(四分之三左右)地方的年平均溫度在8~13℃之間(陝北榆林8℃,蘭州9.1℃,太原9.6℃,西安13.3℃),≥10℃的積溫3200~4500℃,無霜日170~230天以上,屬暖溫帶。作物可兩年三熟或一年二熟。黃土高原最溫暖的地方是東南部的豫西伊洛河流域,這裏的年均溫可達14℃左右,接近亞熱帶。黃土高原北部的大同盆地、晉西北、寧夏固原和青海東部,由於地勢較高,氣溫較低,年平均溫度隻有4~7℃左右(大同6.6℃,固原6.2℃,西寧5.6℃,以右玉最低,僅3.6℃),≥10℃積溫隻有2000~3200℃左右,無霜期隻有100~160天左右,屬中溫帶,為一年一熟區。

黃土高原深居內陸,氣候大陸性強,氣溫較差大,一般日較差達10℃以上,極端日較差可達25℃以上。晝夜溫差大,有利於作物生長。因為白天氣溫高,作物根係吸收能力強,有利於光合作用和幹物質的形成,夜間地麵有效輻射大,氣溫低,植物呼吸作用減弱,可減少植物營養物質的消耗,從而有利於幹物質和糖分的積累,這就是黃土高原糧食能高產、水果著色好含糖率高的有利自然因素。

就降水來說,黃土高原的年降水量基本上介於400~600毫米之間。400毫米等降水量線大致與外長城相伴隨,低於400毫米等降水量的地方隻有定邊—海原—蘭州一線以北的同心、鹽池、靖遠、循化等少數縣份。而東南部的豫西北和晉東南,正處於東南季風進入黃土高原的前沿地帶,雨水較多,年降水量可達600~850毫米以上,為黃土高原的多雨地區。黃土高原最多雨的地方是五台山、太行山的向風坡,年降水量可達800毫米以上。

黃土高原降水存在的問題是季節分配不均,變率大,保證率低。黃土高原的年降水量有70%以上集中在夏半年(特別是6~9月),這時正是作物生長旺季,多雨對農業有利。但春季降水少(占年總量15%左右),而氣溫升高快,春旱較為普遍,常影響春播,導致減產。黃土高原降水年變率大,平均達20%~25%左右。而極端情況要嚴重得多,最多雨年比最少雨年的年降水量可相差2~4倍以上,如太原最高年降水量達749毫米(1967年),而最少隻有216毫米(1972年),二者相差3.47倍。降水變率過大,降水保證率低,對農業高產穩產很不利。

黃土高原大部分地方降水少,而蒸發強烈,幹旱問題比較普遍。一般以幹燥度來反映各地的幹旱程度。根據中國科學院黃土高原綜合考察隊編製的黃土高原地區年幹燥度分布圖,若以幹燥度<1為濕潤區,1~1.5為半濕潤區,1.5~3.99為半幹旱區,>4為幹旱區的標準來劃分,則黃土高原既無濕潤區,也無幹旱區,而是半濕潤區和半幹旱區約各占一半。二者的分界線(幹燥度1.5等值線)大致是陽泉—離石—延安—固原—天水一線,此線東南(除個別地方外)都是半濕潤區,此線西北則為半幹旱區,且越往西北幹燥度越高(西北邊緣的同心縣幹燥度為3.6,鹽池為3.2),幹旱問題越突出。

黃土高原氣候的一個有利因素是光能資源豐富。區內的太陽輻射年總量在50~55億焦/平方米之間,僅次於青藏高原、新疆和內蒙古幹旱區。光能分布呈自東南部向西北部遞增的趨勢。這是由於東南部雨水多,日照時數較短,而西北部雨水較少,日照時數較長所致。黃土高原的年日照時數大致介於2300~2900小時之間,東南部為2300~2500小時左右,西北部可達2600~2900小時。陽光是綠色植物進行光合作用創造有機物的能源,日照充足有利於作物的生長發育和果實的成熟。黃土高原的日照時間長,光能豐富,有利於農業的增產。目前區內的光能利用率還很低,隻有1%~2.5%左右,還有巨大的開發潛力。加強農作物的間作混種、套種和適度密植,是提高光能利用率,提高作物產量的重要途徑。

3.河溝多,徑流小,水源缺

黃土高原溝道之多堪稱世界之最,溝道縱橫是黃土高原的一大自然景觀。據粗略考察,黃土高原長於1公裏的溝道有30多萬條,總長度達100萬公裏以上。這些溝道都是山洪衝刷形成的,是洪水溝,80%以上是幹溝,無常流水。所以,黃土高原溝道雖多,而水源少,徑流貧乏。

黃土高原的地麵徑流分別流入黃河和海河。黃河水係麵積有45.8萬平方公裏,占黃土高原總麵積的88.6%,海河水係麵積為5.91萬平方公裏,占11.4%。黃河幹流穿行於黃土高原,先後納入洮河、湟水、無定河、延河、汾河、渭河(及涇河北洛河)、伊洛河、沁河等支流,控製黃土高原西部、中部和東南部。海河水係分布在東部太行山區,其支流有桑幹河、唐河、滹沱河、漳河等。

黃土高原由於降水不多而黃土滲透性強,植被稀疏,水源涵養條件差,故地麵徑流量小,水源短缺。如黃河流域長度超過300公裏的支流有9條,其中年徑流量超過30億立方米的隻有渭河、洮河、湟水、伊洛河四條。而黃河水係(包括幹流)的年徑流總量(607.5億立方米),還不及長江的一條支流湘江的水量(715億立方米),可見黃土高原徑流之貧乏。

據統計,黃土高原的地麵徑流總量共有655.2億立方米(含黃河幹流入境水)。其中黃河流域為607.5億立方米(下同),海河流域為47.7億立方米。黃河流域徑流源地為:龍羊峽以上黃河於流入境水210.9億立方米,龍羊峽—大柳樹(寧夏)段134.2億立方米,河口鎮—龍門段67億立方米,龍門—三門峽段133.5億立方米,三門峽至花園口段62.6億立方米。各支流的年徑流量:渭河73.1億立方米,洮河53.1億立方米,湟水50.2億立方米,伊洛河34.7億立方米,汾河26.6億立方米,涇河20.7億立方米,沁河丹河21.3億立方米,北洛河9.93億立方米。海河流域的徑流主要來自滹沱河(16.9億立方米)、漳河(16.8億立方米)和桑幹河(7.28億立方米)。

黃土高原地下水的形成與分布受地質構造和岩性、地貌、降水與河川水文等因素控製,表現出很大的地域差異。