地球保存最完整 " 天 书 " ？ 详解黄土高原三大疑问 

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李焯芬的回應

东北网2月14日电 据科技日报报道，黄沙滚滚漫天飞舞，黄土高原在现代人眼中，是物产匮乏、土地贫瘠的代名词，然而在科学家眼里，黄土高原是一个无与伦比的宝库。
　　 黄土高原在历史上究竟是什么样的自然景观？是森林区？还是像现在这样光秃的荒草区？黄土高原是怎么形成的？高原上的黄土是土生土长，还是来自异 国他乡？她又经历了怎样的变迁……中科院南京地质古生物研究所、中科院南京地理与湖泊研究所、兰州大学西部环境教育部重点实验室的专家唐领余、李春海、安 成邦、汪卫国等人，利用植物“孢粉文字”破译出了黄土高原的历史变迁，还原出黄土高原4万年来的“变脸”过程。

　　 种种疑问———疑问一：黄土高原曾是森林区？
　　 黄土高原历史上究竟是什么自然景观？是森林区？还是像现在这样光秃的荒草区？有人认为黄土高原历史上就不是森林区，而属草原带。但大量事实证 明：黄土高原历史上确是森林和森林草原地区，这是在黄土高原上进行过大量认真考察研究的科学家的共识。例如，我国古生物学家杨钟健于1929年到晋西陕北 考察时，根据大量考证和调查材料断定当地原为森林地带，并对晋西陕北破坏森林后到处是荒山秃岭、沟壑纵横的情景很感慨地说：“这样摧残森林是可怕的。” 1955年中国科学院黄河中游水土保持考察队在考察报告中明确指出：“从残存的原生植被来看，可以肯定，本区在农耕以前原始植被是属于森林和森林草原”。 这一科学结论为大量历史资料所证实。

　　 疑问二：高原上的黄土从何而来?
　　 关于黄土的来源，长期以来，中外学者有过不同的争论。一种认为是这一地区盛行的偏北风把新疆、宁夏北部、内蒙古乃至远在中亚沙漠中的大量粉沙刮 到黄土高原地区堆积下来，因为黄土高原与黄土底部的基岩成分不一样。黄土下部地貌形态多样，起伏比较大，但上部沉积黄土厚度大体相似，并有从东到西逐渐变 薄的趋势，同黄土来源于西部的方向是一致的，这说明黄土是从别处搬过来的；但有不少科学家发现，黄土层的底部有一砾石层，而这浑圆的砾石层却是典型的河流 沉积物，于是他们认为，黄土的原籍在黄河的上游，是河流把黄土冲刷下来形成的；还有一种观点认为黄土既不是风成的，也不是水成的，它是在原来的基础上不断 风化形成的，是土生土长的；也有一种综合性观点，认为黄土高原既来自西北、中亚，由大风刮来，又有绵绵流动的河流携带而来，还有本地土生土长的基岩风化 的，是在这三种力的共同作用下形成的。
　　 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。
　　 就像人们对黄土高坡吟唱不已一样，人们对黄土高原的来源也争论不休。

　　 疑问三：黄土高原是地球保存最完整的“天书”？
　　 地球上，历史痕迹的变化都或多或少可能通过地质现象来保存，但是这样的“天然记录”多是片断性的，不连续和不全面的，而黄土高原却是个“异 类”。专家说，黄土高原的形成和青藏高原的隆升，加快了侵蚀和风化的速度，在高原周围的低洼地区堆积了大量卵石、沙子和更细的颗粒。每当大风骤起，在西部 地区便形成飞沙走石、尘土弥漫的景象。被卷起的沙和尘土依次沉降，颗粒细小的粉尘最后降落到黄土高原区域，形成了一条荒凉地带。
　　 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。
　　 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。
　　 专家说，从学术角度来讲，青藏高原隆升带来的干旱，使黄土高原成为地球上唯一一本保存完整的陆相沉积而成的“天书”。
　　
谜底揭晓

　　 植物孢粉推断：黄土高原最初并不姓“黄”
　　 中科院南京地理与湖泊研究所的李春海副研究员告诉记者，古植物的孢子和花粉大量散布在黄土中。由于植物的孢粉外壁坚固，能够在地层中长时段埋藏而不腐烂，无论它飘落到哪里，就保存在哪里。李春海说，毫不夸张地说，孢粉的土壤保存年代可以达到上亿年。
　　 李春海介绍，为了解黄土高原的“变脸”过程，专家们特意到黄土高原西部甘肃静宁县、秦安县、定西县等地采集黄土高原6个典型地质剖面的黄土标 本，从中获得了700余块孢粉样本和209块表土孢粉样本，这近千份孢粉样本大约记录了公元前4.6万年至今黄土高原植被变迁过程。通过对碳14的测量， 在6个典型剖面中共测得年代34个。经过分析，专家们发现，从黄土高原采集的20克样品中最多分离出孢粉颗粒达到1112粒左右，最少的则不足50粒，显 示着4万多年来，环境和植被出现了巨大的变化过程。
　　 李春海说，从孢粉的分析来看，发现了松、云杉、冷杉、铁杉、栎、菊科等数十种植物孢粉的记录，专家们认为黄土高原在最初的时候并不姓“黄”，在 4.6万年的历史中，有一多半的时间，黄土高原是森林和草原的成分相互消长，在这段时间里，黄土高原经历过多次快速的“变脸”———历经过草原、森林草 原、针叶林以及荒漠化草原和荒漠等多次转换。
　　
-相关资料
　　 黄土高原
　　 黄土高原是中国四大高原之一，亦为世界著名的大面积黄土覆盖的高原，是中华民族古代文明的发祥地之一。高原横跨青、甘、宁、内蒙古、陕、晋、豫 7省区大部或一部，面积约30万平方千米。高原由西北向东南倾斜，海拔多在1000—2000米。除许多石质山地外，大部分为厚层黄土覆盖。经流水长期强 烈侵蚀，逐渐形成千沟万壑、地形支离破碎的特殊自然景观。黄土高原面积广阔，土层深厚，地貌复杂，水土流失严重，均为世所罕见。
　　 高原上主要山脉太行山、吕梁山和六盘山把高原分隔成3部分：①山西高原。吕梁山以东至太行山西麓，有许多褶皱断块山岭和断陷盆地，山岭多呈北东 走向，主峰海拔均超过2000米，山地下部多为黄土覆盖。②陕甘黄土高原。吕梁山和六盘山(陇山)之间黄土连续分布，厚度很大，其堆积顶面海拔一般在 1000—1300米。地层出露完整，地貌形态多样，是中国黄土自然地理景观最典型的地区。③陇西高原。六盘山以西，高原海拔约2000米，黄土厚度逐渐 增大，成为波状起伏的岭谷地形。

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　　 黄土高原是这样形成的
　　 黄土高原在秦汉以前是森林和森林草原地带是确凿无疑的。但由于长期以来的人为破坏，使大面积的森林逐渐消失而成为今日的荒山秃岭。大规模破坏森林的方式包括战争破坏、营造宫殿、樵采、毁林开荒等。其中以毁林开荒对森林的破坏最为严重和彻底。
　　 自秦汉以来黄土高原经历了三次滥伐滥垦高潮，第一次是秦汉时期的大规模“屯垦”(边防军有组织大垦荒)和“移民实边”开垦。这次大“屯垦”使晋 北陕北的森林遭到大规模破坏。第二次是明王朝推行的大规模“屯垦”，使黄土高原北部的生态环境遭到空前浩劫。据考证，明初在黄土高原北部陕北(延安、绥 德、榆林地区)和晋北大力推行“屯田”制，竟强行规定每位边防战士毁林开荒任务。从这里我们不难看出，明代推行“屯田”制对环境破坏之严重。第三次大垦荒 是清代，清代曾推行奖励垦荒制度，垦荒范畴自陕北、晋北而北移至内蒙古南部，黄土高原北部和鄂尔多斯高原数以百万亩计的草原被开垦为农田，使大面积的土地 沙化，水土流失加剧。
　　 100多年来，许多科学家致力于这一问题的研究，提出了几十种假说。但近二三十年，更多的科学家赞同黄土风成学说。按照黄土风成学说的解释，黄 土高原是这样形成的：在蒙古、中亚和我国西北一带的荒漠地区，气候干燥，温差很大，由于热胀冷缩的作用，使岩石、砂砾等被“加工粉碎”成细小的沙子和粉 尘。强劲的西北风将以百万吨计的细沙和粉尘旋入天空，随风南下。于是粗粒的先沉降下来聚成沙漠，细粒的则被飘移至秦岭北麓。经过二三百万年的搬运堆积，终 于形成了黄土高原。
　　 科学在不断发展，近年来科学家发现许多现象是黄土风成学说无法解释的。譬如，黄土中粗粉沙含量由西北向东南递减，黏土的含量却从西北向东南递 增，这种自西北向东南的有规律的排列呈叠瓦阶梯状的分布过渡，而不是平面模糊过渡。这种叠瓦阶梯状的分布过渡更像是洪水的杰作等等。

Dear Kin :

  Yes , much of the Loess Plateaus of Northwestern China used to be
forests and grasslands . Over millenia , our ancestors cut down most
of the trees there ( for house construction , fuels , etc ) with little
re-planting . As a result , the vegetation cover has essentially been destroyed
, resulting in erosion , sedimentaion in the Yellow River
valley , gradual rise of the river bed , and frequent floods .

  There is a major re-vegetation program going on in the upper reaches
of the Yellow and Yangzte valleys these days , involving local peasants ,
companies interested in corporate social responsibility , and various
levels of government . It will , of course , take many generations of continuous
efforts to complete such an ecological restoration program ,
but it has to be done .

  Best regards .

  Cheuk Fun