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2019-2020年高二地理下學(xué)期水土流失的治理-以黃土高原為例 黃土高原的基本特征 黃土高原是我國(guó)四大高原之一，也是世界著名的大面積黃土覆蓋的高原，是中華民族古代文明的發(fā)祥地之一。高原橫跨青、甘、寧、內(nèi)蒙古、陜、晉、豫7省區(qū)大部分或一部分。高原由西北向東南傾斜，海拔高達(dá)1 000～2 000米。除許多石質(zhì)山地外，大部分為厚層黃土覆蓋。經(jīng)流水長(zhǎng)期強(qiáng)烈侵蝕，逐漸形成千溝萬(wàn)壑、地形支離破碎的特殊自然景觀。 1．地質(zhì)與地貌黃土高原在構(gòu)造上可以六盤(pán)山為界，分為兩部分。東部為鄂爾多斯臺(tái)地，西部屬祁連山褶皺帶。位于呂梁山至六盤(pán)山之間的鄂爾多斯臺(tái)地，從中寒武世到中奧陶世，是一個(gè)沉降區(qū)，長(zhǎng)期受到海水的淹沒(méi)，沉積了巨厚的海相沉積物。晚奧陶世時(shí)，地殼上升，直至中石炭世開(kāi)始，再行下降，造成海陸相交的石炭二疊紀(jì)地層，其中含有數(shù)層煤層。到三疊紀(jì)后期，在潮濕的氣候和低下的地形條件下，陸地上生長(zhǎng)著茂密的森林，低下的地方分布有湖泊，滋生著淡水動(dòng)物。因此，在三疊紀(jì)后期的地層中，夾有含油層和油頁(yè)巖層，成為鄂爾多斯臺(tái)地上最重要的礦產(chǎn)。 黃土高原古地形的基本輪廓是在白堊紀(jì)燕山運(yùn)動(dòng)后形成的。高原上的主要山脈太行山、呂梁山和六盤(pán)山把高原分割成3部分。（1）山西高原。呂梁山以東至太行山西麓，有許多褶皺斷塊山嶺和斷陷盆地，主峰海拔均超過(guò)2 000米，山地下部多為黃土覆蓋。（2）陜甘黃土高原。呂梁山和六盤(pán)山之間黃土連續(xù)分布，厚度很大，其堆積頂面海拔一般在1 000～1 300米，是我國(guó)黃土自然地理特征最典型的地區(qū)。（3）隴西高原。六盤(pán)山以西，高原海拔約2 000米，黃土厚度逐漸增大，成為波狀起伏的嶺谷。黃土高原上還有許多地貌迥然有別的塬、梁、峁等高原溝間地，以及為數(shù)眾多的大小溝谷。 2．氣候與水文黃土高原暖溫帶半濕潤(rùn)至半干旱氣候的主要特征是冬季寒冷干燥，夏季溫暖濕潤(rùn)；雨量稀少，變率大；日光充足，日照時(shí)數(shù)多，熱量條件較優(yōu)越（見(jiàn)下表）。 內(nèi) 容 數(shù) 據(jù) 備 注 年均溫變化范圍 8～14C 日均溫≥10C的活動(dòng)積溫 xx～3000C 無(wú)霜期 120～200天 年降水量 200～700 mm 65%以上集中在7～9月，而且降水強(qiáng)度大，多暴雨和冰雹。 黃土高原的水系以黃河為骨干。發(fā)源于黃土高原的河流較多，約有200條，較大的有洮河、祖厲河、清水河、黃甫川、窟野河、無(wú)定河、北洛河、渭河、沁河、汾河等，河川徑流不豐。大多數(shù)河流汛期受暴雨影響，洪峰急漲猛落，汛期水量占全年水量的70%～80%以上。 3．土壤和植被高原土層富含碳酸鈣和磷、鉀、硼、錳等元素，土壤反應(yīng)多偏堿性，腐殖質(zhì)和氮素養(yǎng)分貧乏。黃土高原因長(zhǎng)期濫墾濫伐，土地利用不合理，自然植被殘留較少，分布零散。植被由東南向西北為森林草原、干草原和荒漠草原。森林主要分布于呂梁山、子午嶺、六盤(pán)山等地，為落葉闊葉林及少量針闊混交林。在溝谷和荒坡上，草本植物多為旱生種類(lèi)。高原農(nóng)業(yè)墾殖條件最好的地區(qū)，如關(guān)中盆地、晉中、晉南盆地等，是我國(guó)著名的小麥和棉花產(chǎn)地。陜北、甘肅和晉西北條件差，一般僅能種植耐干寒的莜麥、蕎麥、糜子、胡麻、薯類(lèi)等。 黃土高原的過(guò)渡性及其影響 1．黃土高原地區(qū)處在我國(guó)第二級(jí)階梯，及由第二級(jí)階梯向第三級(jí)階梯的過(guò)渡地帶。 2．黃土高原還是我國(guó)東南季風(fēng)和西南季風(fēng)影響的邊緣區(qū)，從而使降水量自東南向西北或自西南向東北遞減。黃土高原南北地跨亞熱帶、暖溫帶、溫帶三個(gè)溫度帶；東西跨半濕、半干旱和干旱等干濕地帶，氣候的地域差異性和過(guò)渡性十分顯著。本區(qū)位于季風(fēng)的尾閭區(qū)，干旱與半干旱范圍大，降水不穩(wěn)定，干旱、風(fēng)沙頻繁，天然草地與旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力低且不穩(wěn)定。氣候的干旱與降水不穩(wěn)定、黃土及風(fēng)沙物質(zhì)的不穩(wěn)定相結(jié)合，使得本區(qū)生態(tài)環(huán)境十分脆弱。 3．從土地利用形式上看，這里是農(nóng)業(yè)耕作區(qū)和畜牧區(qū)交錯(cuò)的地區(qū)。土地利用受降水波動(dòng)和歷史上農(nóng)耕、游牧民族交替控制的影響，在農(nóng)牧交錯(cuò)地帶表現(xiàn)為有農(nóng)有牧、時(shí)農(nóng)時(shí)牧的變動(dòng)，導(dǎo)致土地退化加劇。 黃河中游地區(qū)的環(huán)境脆弱形勢(shì) 所謂“環(huán)境脆弱”是從人文概念出發(fā)去理解的，即當(dāng)環(huán)境退化超過(guò)了能長(zhǎng)期維持目前人類(lèi)利用和發(fā)展的現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平時(shí)，稱(chēng)為“環(huán)境脆弱”。換句話說(shuō)，在保持和增大人類(lèi)利用環(huán)境的程度和規(guī)模的情況下，可以通過(guò)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)改革來(lái)調(diào)適，也可以依靠外來(lái)資源和向外輸出來(lái)緩解環(huán)境退化和資源枯竭。按照這樣的理解，環(huán)境脆弱的形勢(shì)（情況）是隨著區(qū)域，乃至區(qū)際的社會(huì)條件的變化而變化的，而不僅僅是自然條件本身意義上的“脆弱”。同時(shí)，脆弱的環(huán)境更易于在貧窮、不發(fā)達(dá)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件下發(fā)生和發(fā)展。 造成環(huán)境脆弱的因子很多。在黃河中游地區(qū)，偏南的黃土高原存在十分劇烈的土壤侵蝕，偏北的鄂爾多斯高原有嚴(yán)重的風(fēng)蝕沙化，全區(qū)煤炭、油田開(kāi)采引起相當(dāng)廣泛的污染，以及地方性疾病的普遍性及嚴(yán)重性等，都與國(guó)內(nèi)其他地區(qū)有所不同。 我國(guó)科學(xué)工作者經(jīng)過(guò)對(duì)黃土高原地區(qū)干旱、洪澇、洪水泛濫、水資源枯竭、森林過(guò)伐、草場(chǎng)退化、土壤鹽堿化及次生鹽漬化、地震、滑坡、泥石流、地下水降落漏斗以及農(nóng)作物的病害、蟲(chóng)害和鼠害等的研究，把黃土高原地區(qū)分成若干環(huán)境脆弱程度不同的區(qū)域。例如，黃河中游地區(qū)有40多個(gè)面積大小不等的環(huán)境極脆弱區(qū)，這些地區(qū)又可以分成兩類(lèi)。一類(lèi)是自然環(huán)境本身極為脆弱，對(duì)各種自然變化和人為擾動(dòng)極為敏感。這類(lèi)地區(qū)每一塊的面積相對(duì)較大，多數(shù)是經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、交通閉塞的區(qū)域，因此，可以說(shuō)貧困與環(huán)境脆弱在這里并存。另一類(lèi)區(qū)域表現(xiàn)為零碎小塊，東南部比西北部多。這一類(lèi)地區(qū)正是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)達(dá)的城鎮(zhèn)，人口集中，盡管東南部的自然條件在整個(gè)黃河中游地區(qū)是優(yōu)越的，但仍然加入了環(huán)境極脆弱的行列，充分反映出人類(lèi)活動(dòng)的壓力，尤其是現(xiàn)代工業(yè)的直接而深刻影響。在黃河中游地區(qū)的東南和西北兩大部分，是環(huán)境較脆弱的地區(qū)。黃河中游的東南部自然條件相對(duì)優(yōu)越，環(huán)境變量相對(duì)較大，汾河谷地、渭河谷地等許多地方，本來(lái)就是農(nóng)業(yè)精華所在。西北部出現(xiàn)環(huán)境比較脆弱的環(huán)境形勢(shì)則主要是人口稀疏、人類(lèi)活動(dòng)的影響較微弱所致。事實(shí)上，這一地域自然界本身是相當(dāng)脆弱的，只要人類(lèi)活動(dòng)加劇，則很快由環(huán)境較脆弱直接變成環(huán)境極脆弱。因此，在開(kāi)發(fā)利用這一部分地區(qū)的自然資源，發(fā)展經(jīng)濟(jì)時(shí)，尤其要充分注意這一問(wèn)題。除了環(huán)境極脆弱區(qū)和較脆弱區(qū)外，還有一些環(huán)境很脆弱區(qū)和脆弱區(qū)。 綜觀黃河中游的環(huán)境形勢(shì)，與廣義農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)系的環(huán)境脆弱區(qū)，面積相對(duì)廣大，這與本區(qū)域農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)歷史悠久、人類(lèi)活動(dòng)頻繁密切相關(guān)?，F(xiàn)代城市興起和工礦業(yè)發(fā)展的歷史雖短，但它對(duì)環(huán)境的影響已經(jīng)構(gòu)成極脆弱環(huán)境形勢(shì)出現(xiàn)的基礎(chǔ)，特別是地處盆地、谷地內(nèi)的中小城市和煤田、油氣田開(kāi)發(fā)區(qū)情況尤為嚴(yán)重。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的污染問(wèn)題持續(xù)發(fā)展，城市郊區(qū)的環(huán)境形勢(shì)趨于惡化。 黃河流域的地震帶與大震災(zāi)害 地 震 帶 地 震 名 震 級(jí)（M） 發(fā) 震 日 期 汾渭地震帶 山西臨汾地震 8 1965年5月18日 山西洪洞地震 8 1303年9月1日 陜西華縣地震 8 1556年1月23日 銀川平原地震帶 寧夏平羅地震 8 1739年1月13日 六盤(pán)山地震帶 寧夏海原地震 8.5 1920年12月6日 天水—蘭州地震帶 天水南地震 7.5 1654年7月 通渭地震 7.5 1718年 黃河流域旱澇頻度統(tǒng)計(jì)表（%） 區(qū) 域 站 名 年降水量（mm） 旱 年 大 旱 年 澇 年 大 澇 年 資料年限 上中游黃灌區(qū) 呼和浩特 410.2 66.7 16.7 14.3 4.8 1951～1991 包頭 302.8 76.2 31.0 7.1 4.8 1951～1991 銀川 197.7 78.6 35.7 0.0 0.0 1951～1991 中寧 222.4 72.5 30.0 5.1 0.0 1953～1991 陜 北 榆林 405.9 78.5 23.8 21.4 4.8 1951～1991 延安 554.6 59.5 9.5 23.9 7.1 1951～1991 汾渭谷地 西安 586.5 57.1 11.9 31.0 5.0 1951～1991 太原 450.4 73.8 16.7 19.0 7.1 1951～1991 臨汾 515.9 70.0 15.0 25.0 5.0 1953～1991 隴中地區(qū) 蘭州 320.3 61.9 14.3 7.1 0.0 1951～1991 天水 535.8 40.5 21.4 16.7 0.0 1951～1991 臨夏 498.7 50.0 4.8 21.4 0.0 1951～1991 岷縣 590.2 31.0 2.4 7.1 0.0 1951～1991 隴東地區(qū) 西峰 558.7 47.6 19.0 19.0 2.4 1951～1991 青海 西寧 368.5 42.5 7.5 2.5 0.0 1953～1991 黃土高原的暴雨地質(zhì)災(zāi)害 暴雨地質(zhì)災(zāi)害包括暴雨山洪和與之緊密相關(guān)的滑坡、泥石流和滑塌等重力侵蝕災(zāi)害。此類(lèi)災(zāi)害具有歷時(shí)短、地域性強(qiáng)和危害大等特點(diǎn)，主要分布在黃土丘陵溝壑區(qū)及土石山地區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅20世紀(jì)60年代和70年代，黃土高原即發(fā)生較大滑坡千余次，造成數(shù)千人死亡。 從有關(guān)氣象臺(tái)站的記錄資料來(lái)看，特大暴雨中心主要位于六盤(pán)山以東黃土高原的中部和北部地區(qū)，即晉陜地區(qū)和隴東、寧南。由于這些暴雨強(qiáng)度大、雨量高，因此常造成嚴(yán)重的山洪暴發(fā)和水土流失。如1977年7月和8月陜北地區(qū)先后出現(xiàn)三次特大暴雨，暴雨中心降雨量分別為228毫米、365毫米和280毫米，造成嚴(yán)重侵蝕產(chǎn)沙，僅7月上旬的暴雨所造成的侵蝕量在延安站即高達(dá)16萬(wàn)噸/平方千米。該年的三次大暴雨，使黃河三門(mén)峽站出現(xiàn)高含沙量洪水，最大洪峰流量達(dá)8 900 立方米/秒，最大含沙量911千克/立方米。 滑坡多見(jiàn)于坡度在20～40之間的黃土溝坡。由于黃土區(qū)地形破碎，溝谷發(fā)育，黃土中的古土壤層和下伏第三紀(jì)粘土及基巖，常形成相對(duì)不透水層，遇暴雨或持續(xù)降水使黃土浸潤(rùn)和坡腳淘蝕，即誘發(fā)滑坡災(zāi)害。據(jù)有關(guān)調(diào)查資料，位于黃土丘陵區(qū)的柳縣、興縣、臨縣、安塞和延安等縣，各縣的滑坡達(dá)251～292處，滑坡面積41～71平方千米。 泥石流主要分布于土石山區(qū)。黃河流域泥石流災(zāi)害較集中的地區(qū)有六盤(pán)山及其以西的山地、湟水沿岸部分山地、渭河沿岸山地、秦嶺北部、賀蘭山東麓和呂梁山等地?；葍H局限在黃土勾坡陡崖，一般規(guī)模小，其危害相對(duì)輕微。 不同侵蝕產(chǎn)沙類(lèi)型小流域的治理 類(lèi) 型 區(qū) 風(fēng) 沙 區(qū) 黃土丘陵溝壑區(qū) 黃土高原溝壑區(qū) 典型流域 芹河流域 韭園溝流域 南小河溝流域 流域面積（km2） 205.2 70.7 36.6 流失面積（km2）（占流域面積（%）） 205.2（100） 70.7（100） 36.3（99） 治理起始年代 20世紀(jì)70年代 1953年 1951年 各種治理措施及面積 三田 梯田（hm2） 1529.4 715.3 壩地（hm2） 223.5 10.4 水田（hm2） 1 346.1 47.7 485.0 三田占流域面積（%） 6.5 25.4 33.3 林草 造林 （hm2） 13 493.7 20.76 341.73 種草（hm2） 2　512.1 115.33 274.23 林草占流域面積（%） 78.0 30.9 17.0 工程 庫(kù)壩（個(gè)） 242 6 治理程度 84.56 56.3 50.3 黃土高原的水土流失 黃土高原在植被遭受人為活動(dòng)破壞之前，溝谷系統(tǒng)已在發(fā)展，水土流失現(xiàn)象在黃土高原已經(jīng)存在。但是，從近數(shù)十年來(lái)黃土高原侵蝕產(chǎn)沙動(dòng)態(tài)來(lái)看，隨著地殼上升，氣候干旱、植被破壞和人類(lèi)加速活動(dòng)等機(jī)制的共同作用，土壤侵蝕日益惡化。據(jù)科學(xué)工作者通過(guò)對(duì)涇河、洛河和河口鎮(zhèn)至龍門(mén)區(qū)間13條面積大小不等的流域的綜合分析，認(rèn)為人為加速侵蝕大于自然侵蝕，占總侵蝕量的60%～70%。課文中關(guān)于陜西安塞縣自然侵蝕和人為加速侵蝕的數(shù)據(jù)，取自中國(guó)科學(xué)院地理研究所的科學(xué)工作者對(duì)這一地區(qū)的研究成果。他們通過(guò)一系列數(shù)學(xué)方法，對(duì)安塞縣自然侵蝕和人為侵蝕進(jìn)行了估算。計(jì)算結(jié)果表明，根據(jù)植被減沙規(guī)律計(jì)算出的黃土高原安塞縣的自然侵蝕占目前總侵蝕量的2.03%～16.76%，平均值為9.55%。反過(guò)來(lái)說(shuō)，黃土高原丘陵溝壑區(qū)人為加速侵蝕少則占總侵蝕量的83.24%，多則占97.97%，平均占90.45%。黃土高原由黃土丘陵、黃土臺(tái)塬和石質(zhì)山地組成。黃土丘陵主要分布于晉西、陜北和隴東。陜北、晉西以黃土梁峁?fàn)钋鹆隇橹?，地面切割破碎，溝道密度很大，年侵蝕量在7 000噸/平方千米以上。該區(qū)人口壓力大，坡地耕墾普遍。例如，橫山、子長(zhǎng)、綏德、米脂四個(gè)縣的總?cè)丝跒?0多萬(wàn)人，人口密度大約100人/平方千米，1949～1984年，開(kāi)荒凈增荒地14萬(wàn)多公頃，每增加一人就開(kāi)荒0.3公頃。延川、延長(zhǎng)兩縣1949～1984年開(kāi)荒凈增耕地9萬(wàn)多公頃，每增加一人，增墾耕地0.62公頃。安塞縣1949～1985年增墾耕地近5萬(wàn)公頃，每增一人增墾耕地0.63公頃。 晉陜蒙沙化黃土丘陵，處于黃土高原和鄂爾多斯高原的過(guò)渡地帶，氣候干旱，水蝕與風(fēng)蝕、農(nóng)業(yè)與牧業(yè)交錯(cuò)。本區(qū)生態(tài)環(huán)境極為脆弱，是黃河流域水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)，年侵蝕量在1萬(wàn)噸/平方千米以上。本區(qū)蘊(yùn)藏有豐富的煤炭資源，煤田開(kāi)發(fā)對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)有重要意義，但對(duì)生態(tài)環(huán)境，特別是土壤侵蝕和河流泥沙也帶來(lái)深刻影響。 隴東地區(qū)屬于黃土梁狀丘陵，植被稀少，面蝕、溝蝕嚴(yán)重，水土流失強(qiáng)烈，年侵蝕量一般在5 000～10 000噸/平方千米，溝坡多滑坡。本區(qū)人多地少，耕墾指數(shù)約為50%，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量低而不穩(wěn)。 水土流失的危害主要有以下兩個(gè)方面：一是造成河道淤積；二是降低土地生產(chǎn)力，造成環(huán)境惡化。過(guò)度開(kāi)荒使地表植被覆蓋越來(lái)越差，在暴雨的作用下，土壤侵蝕越來(lái)越嚴(yán)重。原本平坦、寬闊的塬面越來(lái)越小，甚至變得支離破碎。迫于人口的壓力，又不得不繼續(xù)在陡坡上開(kāi)墾。由于生態(tài)因子惡性疊加，糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)，加大了開(kāi)荒擴(kuò)種的潛在危險(xiǎn)。 不同侵蝕類(lèi)型區(qū)的治理效果： 流 域 芹 河 韭 園 溝 南 小 河 溝 重點(diǎn)治理前（1982年） 重點(diǎn)治理后（1990年） 重點(diǎn)治理前（1953年） 重點(diǎn)治理后（1991年） 重點(diǎn)治理前（1955年） 重點(diǎn)治理后（1981年） 減少效益（%） 61.5 55.6 減沙效益（%） 71.0 99.8 97 經(jīng)濟(jì)收入 糧食總產(chǎn)（萬(wàn)kg） 199.19 546.56 311.8 436.5 115.0 258.08 糧食單產(chǎn)（kg/hm2） 1 680 3 420 1 275 2 124 750 1 815 人均口糧（kg） 550 244.4 312.4 324 年總產(chǎn)值（萬(wàn)元） 186.89 644.74 208.0 461.78 108.64 人均純收入（元） 165.0 524.0 204.9 424.57 75.0 各業(yè)產(chǎn)值比重 種植業(yè)（%） 49.03 39.00 74.7 58.4 92.0 61.0 林業(yè)（%） 12.76 15.54 10.7 11.3 ＜1.0 4.73 牧業(yè)（%） 21.29 18.84 4.5 5.6 1.0 1.74 工副業(yè)（%） 8.79 20.23 10.1 24.7 6.0 29.80 其他（%） 8.13 6.39 2.73