黄土高原的水土流失治理根治不了黄河下游的河道淤积

原标题：历史视角下的黄土高原演变规律及规划启示

来源：自然资源部测绘发展研究中心

原文作者：李方舟（自然资源部测绘发展研究中心）

编辑者：冯兆东（2024-09-12）

1、黄土高原地区是典型的黄土地貌

  黄土高原是过去260万年经西北风携带的沙尘堆积而成。黄土高原上的黄土具有已耕性、自肥性、土层深厚等特点，是远古时期全国最为肥沃的土壤，是最适合农业起源的土质。黄土高原受地形破碎、土质疏松、降雨集中等自然因素和乱砍滥伐、过度放牧、陡坡开垦等人为因素的影响，水土流失严重、荒漠化土地面积大、草原退化沙化和碱化面积逐年增加。因此，对黄土高原的合理规划和生态保护显得尤为重要。

  黄土一般呈灰黄色，以粉砂颗粒为主，具孔隙、根孔等，无层理，土质疏松，垂直节理发育，矿物成分在黄土剖面各个部分均一，碳酸钙含量高，遇水崩解，这些特性使黄土地层极易受流水侵蚀和搬运。加之黄土高原深受东亚季风影响，降雨变率大，丰水年和干旱年降雨量相差2-5倍，集中发生在6-9月，且以暴雨形式为主，因此水土流失一直是黄土高原最为严峻的生态环境问题。目前，黄土高原水土流失面积约39万km2，其中年侵蚀模数大于8000t /km2 的极强度以上水蚀面积为8.5万km2，占全国同类面积的64%，是全国乃至世界上水土流失最严重的地区。与此同时，黄土高原地区土壤侵蚀强度分布极不均衡，年侵蚀模数大于5000t/km2的面积约为15.6万km2，只占全区总面积的24%，入黄泥沙却占80%以上，主要集中在黄土丘陵沟壑区及黄土高原沟壑区（图1）。

图1. 黄土高原土壤侵蚀强度的空间分布图

  一方面，流水侵蚀分割等外力作用塑造了黄土高原地区独特的塬、墚、峁等地貌。加之地表面植被稀疏，降水集中且多暴雨，极易发生水土流失，形成崩塌和滑坡，并形成了沟壑纵深，支离破碎，山地与断谷、盆地相间分布的地貌特征。另一方面，受侵蚀的黄土随黄河各支流汇入黄河，导致黄河下游含沙量大，泥沙易堆积并形成地上河，使黄河成为世界著名的悬河，严重威胁黄河下游堤坝和人民的生命财产安全。同时，为减轻下游河道淤积，必须保证一定的水量输沙入海，又加剧了黄河水资源的供需矛盾。此外，由于黄土孔隙较大，粉粒含量高，粘粒含量低，粒间连结因水分增加易被破坏等特点，导致了黄土湿陷性。

2、黄土高原处于我国的北方农牧交错带

 在地形地貌和地理功能分区上，黄土高原可分为丘陵沟壑区、高塬沟壑区、沙地沙漠区、土石山区、宁蒙农灌区和汾渭河谷平原区。历史时期，虽然我国北方的农牧分界线几经摆动，但始终穿过黄土高原地区（特别是多沙河粗砂区域：图2）。

图2. 黄土高原地理功能分区图

  新石器时代，由于原始氏族居民人数不多，农田与牧场尚不固定，也不连片，只是围绕各氏族部落居住区呈点状零星分布。至西周初期，距今3000年前，气候趋于干冷，许多游牧部族先后进据黄土高原西部与北部，而原先在此居住，从事农业耕作的部族或退至关中、晋西南、豫西北平原地带，甚至黄河下游地区，或被新来的游牧部族同化。这使集聚在关中泾渭河流域、晋西南汾涑河流域与豫西北伊洛河流域的炎黄部族利用其更为优越的自然条件，发展农业生产。

春秋战国时期，中原地区各诸侯国对周围小国的兼并使得以黄河中下游平原为中心的主要农业地区不断扩张。表现最突出的就是晋国对今山西中北部及东部地区的农业开发。而秦国嬴政当政后，在关中修建大型水利灌溉工程——郑国渠，使渭河以北4万余顷农田得到灌溉，关中农业生产更加发达。至战国晚年，黄土高原主要农业地区的北界推到了太原—龙门—宝鸡一线。

秦、西汉时期，在国都咸阳、长安所在的关中地区大力兴修水利，推广农业技术，使关中与晋西南、豫西北平原地区成为全国最富庶的农业经济区。并历时百余年，先后数次向黄土高原地区北部与西部移民，大力开垦农田，使得主要农业区的北界推展至阴山与贺兰山脚下，新秦中、内蒙古与宁夏的河套平原以及兰州附近的河谷平原地区也发展成立新的主要农业区。当然，黄土高原上还有相当面积的牧区与林区，陇东、宁南经陕北至晋中一带分布一系列的官马场。

东汉初年，数以百万级的游牧民族内徙，居住于黄土高原北部与西部，汉族居民则大幅减少，太原—龙门—宝鸡一线以北部分又开始由农转牧。永和年间以后，东汉政府对黄土高原西北部的统治削弱，至黄巾起义，趋于瓦解。自此以后，农耕区域大致退缩至山西吕梁山与关中北山以南，基本恢复至春秋战国的状态。以上格局持续200余年，至北魏才有所改变，隋初时农业地区界限达到今富县、合水、泾川一线。

隋、唐两朝均建都长安，非常重视黄土高原地区农业的恢复与发展，通过均田制与租庸调制提升农民生产积极性，并在关中地区大肆兴修农田水利工程，使关中与晋西南、豫西北平原地区农产丰足。此外，唐朝政府非常重视发展银川平原、内蒙古河套平原、黄土丘陵地区等西北边地的农业生产，大力屯田，兴修水利。与此同时，唐朝为增强军事力量，高度重视养马，在京畿道外围的陇右道东部、关内道南部与河东道广设牧监、牧坊，由官府集中经营以养马为主的畜牧业，规模远超西汉时的牧苑。安史之乱后，中央政府对地方失去控制，土地兼并加剧，大批贫困农民或沦为佃户，或逃往边州外县的草莽密林，依靠垦种荒原为生，黄土丘陵山塬地区的森林草原由此受到严重毁坏。

北宋与辽、西夏对峙阶段，北宋控制的关中、山西汾涑河平原与豫西北伊洛河流域均是主要农业地区。黄土丘陵山塬地区由于自然条件宜牧，又接近游牧民族居住地，直至北宋初，仍是半农半牧混杂区。至北宋，为抗御辽与西夏南下，沿边州、县、军、监派驻大量军队，修建堡塞，就地屯田。而至金与西夏对峙时期，由于长期战乱，不仅无定河流域横山一带的边民无法耕种，连银川平原与灵州等主要农业地区也受战争破坏。金人入主中原，统辖黄土高原西南地区，重视发展关中、晋西南、豫西北等传统农业区，并在边境发展农业，于晋北、陕北、陇东、宁南、陇西等边境诸州推行屯田，鼓励百姓开垦牧马地及官荒地，使耕地范围扩大。

元代随着蒙古贵族大批进入中土，北方游牧民族纷纷南迁，元政府在许多地方，甚至内地农区圈建官营牧场，使北方地区农耕面积明显缩小；同时，元政府又大量北迁内地农户至北部边境屯田。使得自晋北恒山，经陕北白于山、宁南六盘山、陇西华家岭与马衔山成为元代农牧分界线。

明代土木堡之役后，明沿今山西、陕西、宁夏三省区与内蒙古自治区交界线修建长城设防固守，以遏蒙古铁骑南下，这使明长城成为黄土高原内的农牧分界线，较元代略为北移。明代也大兴军屯与民屯，以求就地解决驻军粮食供应，这使得明长城内延边一带开垦屯田风气炽盛。与此同时，明政府于边墙以南大兴马政，使得固原与平凉以北成为牧地。边墙外区域，虽由游牧民族控制，仍有大量汉族混居，使鄂尔多斯高原与内蒙古河套地区成为半农半牧生产区。

清朝时期明长城不再是军事对峙形势，但农牧生产的分布仍以明长城为界，以南为农业区，以北为半农半牧区。一是因为明长城的修建已考虑屯田垦殖需要，与自然地带吻合；二来清初为隔离蒙、汉人民分而治之，也以明长城为界，禁绝汉人越界进入蒙地从事生产。但因康熙年间之后人口暴增，清朝农牧格局较明朝仍有所发展。明长城以南的农业区，开荒拓种已是遍地开花，且向西、向北波及；明长城以南的半农半牧区，耕地比例大量增加，牧地比例趋于缩小。

3、黄土高原以自然侵蚀为主，人类活动导致的侵蚀为辅

  陆中臣、袁宝印等学者根据黄土高原地貌、河网密度以及黄河下游相关沉积物等条件建立了数学模型，经计算发现黄土高原的自然侵蚀量随时间推移是逐渐增加的，距今31万年的侵蚀早期每年每平方公里为350吨，到距今7.5万年的侵蚀中期增至每年每平方公里6665吨，从侵蚀中期至今又增至每年每平方公里10146吨。由于人类活动的影响，作为黄土高原相关堆积物之一的太行山东麓地带的冲积扇在地质时期与历史时期表现了不同的厚度变化，通过量化模型计算得出其在6000年前基本均为自然侵蚀，到4000年前人类加速侵蚀分别在丘陵沟壑区和高原沟壑区分别占到8%和2%，到2000年前人类加速侵蚀分别在丘陵沟壑区和高原沟壑区分别占到18%和9%，目前，黄土高原人类加速的侵蚀占到了30%。

  中国科学院成都山地灾害与环境研究所的研究结果认为，黄土高原重力侵蚀提供的有效沙量达70%左右；中国科学院西北水保所通过对黄土高原南北五个典型小流域滑坡泥石流的分析，得到泥石流的产沙占整个流域产沙的70%；西北水保所的另外一项研究运用级配分析方法，确定基岩产沙占总产沙量的69%。这些数据都属于自然侵蚀的内容。通过这些不同的研究途径得出的结论证明了在黄土高原的侵蚀过程中自然侵蚀为主这一事实。

  由黄土自身的物理特性以及黄土高原的综合自然地理条件决定的自然侵蚀为主的事实，说明人类活动在整个侵蚀总量中仅占较小部分，在人类活动最强的阶段加速侵蚀也仅占30%，随着人类活动强度的减弱，加速侵蚀的比例逐渐减少，自然侵蚀所占的比例则相应提高。因此，不应把黄河看成是生态破坏的象征。黄河大量泥沙不是人类活动招致的，在黄土高原植被由于人类开垦破坏之前，沟谷系统已经在发展，水土流失现象在黄土高原原始植被的生态环境中早已存在。科学研究的结果指出，假使黄土高原全无人类活动，完全恢复黄土地上原有的植被，能够减少的泥沙量最多是30%。人类活动破坏的限量是30%，人类能够控制恢复的也仅是30%。其余达70%的自然侵蚀量，在自然规律的支配下难以改变。

4、黄土高原的农耕格局于西汉基本确立

  黄土高原地区作为中国北方旱作农业起源与发展的重心区，于距今9000—7000年前，确立了人类对土地的垦殖关系。至周代，成为当时中国农业最发达的地区。经过秦汉时期的大规模垦殖，至西汉后期，已被开发为较为成熟的农业区，农耕范围基本与现代相近。而黄土高原地区历代是兵家必争之地，战争的爆发极大程度影响了人口和耕地垦殖的发展，近2000年的战事频率与次数见图4。东汉至15世纪后期，受朝代更替、社会治乱和经济兴衰等共同影响，农耕垦殖强度呈大幅波动，在东汉后期、三国、两晋、南北朝的政权长期割据期，“安史之乱”至“五代十国”间的社会动荡期以及宋元年间和明清之交的战乱时期，黄土高原地区农耕大幅萎缩，甚至由农业转为牧业或半农半牧；而在东汉、隋、唐、宋、明等王朝统一时期，农耕的范围和强度能较快恢复并提升。及至15世纪以后，黄土高原地区的土地利用强度则在短暂波动中大幅增加（图3）。

图3. 2000年以来西北地区战争次数及频率

黄土高原地区人类对土地的垦殖在距今11500—9000年前就已开始，并于距今9000—7000年前得到确立。特别是在距今7000—4000年前的“刀耕火种、农具简陋、撒种于地、收后抛荒”的原始“游耕”阶段，游耕垦殖不仅破坏了原始植被，也对土壤发育造成了扰动。只是由于当时人口数量和开发规模有限，其对植被破坏主要集中在河谷平原和台塬地区。但此后随着人口增加，这一地区的农耕得到了迅速发展，使得黄土高原地区自然植被覆盖率自距今5000年前起就出现逐渐下降趋势，其范围也从黄土高原东南部、太行山南部及华北平原西南部不断向外扩展。

至周代，黄土高原地区就已成为当时中国农业最发达的地区。特别是自战国时期起，随着铁器的出现和使用，人类改造自然的能力显著增强，被垦土地也扩展至高地、低洼地。据《商君书》记述的理想土地利用结构推算，至战国时，聚落点附近的自然植被至少有70%已被人类所破坏，仅远离居民点的地区（特别是广大山地）仍保持天然状态。

至秦和西汉时期，特别是经西汉时期的大规模垦殖，至西汉后期，黄土高原地区已被开发为一个较为成熟的农业区，适宜农耕的广大平原地区已基本得到开垦，自然植被景观已极为有限，农耕垦殖范围就与现代基本相近。两汉之交的战乱，虽造成黄土高原地区人口大量减少，不过因战乱时间较短，社会很快得以稳定，农耕得以恢复，故与西汉相比，东汉鼎盛时期（公元100年前后）黄土高原的农耕垦殖强度变化不大。

但在东汉后期、三国、两晋、南北朝（公元140—589年）期间，受政权长期割据和战乱影响，黄土高原人口大量外迁、种植业严重萎缩，垦殖率出现了显著下降，逐渐被北方游牧民族所占据，人口密度显著下降，主要土地利用方式也由农业转为牧业或半农半牧，农耕区也南退至黄土高原东南部及其他平原河谷地带；因此，黄土高原上的自然植被也得到一定程度恢复。

隋、唐时期是中国又一个大一统时代，特别是唐代国力强盛、经济繁荣，各业均得以稳定发展，黄土高原的农耕格局又回至与西汉相似程度，仅今陕甘宁黄土高原及山西北部为突厥、党项、吐谷浑等游牧民族所聚居，以牧为主或半农半牧。但其后从“安史之乱”至“五代十国”（公元907—961年）间的社会动荡，又使得大量垦田荒芜。黄土高原丘陵沟壑区人口和耕地减少尤甚，垦殖率阶段性大幅下降。

北宋（公元960—1127年）时期，黄土高原农耕再度得到恢复和发展，黄土高原的盆地和塬面等平坦地区的耕地已近饱和，坡地也开始受到规模开垦。其中北宋时期农耕区向西、北扩张到固原、延安、雁门关一线，仅北宋军队就有约40万人在北洛河、径河、渭河上中游地区及无定河、窟野河沿岸地带进行屯垦，最多时面积达10万顷。

自明朝以后，黄河中下游地区农耕又得到快速恢复和发展。尽管其间也不乏因社会动荡、战乱等造成大量耕地的间歇性抛荒，以及因气候变化、土地沙化等自然因素导致的今农牧交错带地区垦耕盈缩，但在总体上一直呈加速增长趋势，黄土丘陵区的坡地也已被大部开垦。其中从明初至15世纪中叶，陕北、晋北等黄土高原北部地区，被大量辟为军队垦屯田，范围直逼黄土区的北部边缘地带，仅陕北军垦地面积最多时就达54000顷。

明清之交的战乱，使黄土高原清初的垦殖率下降，但其后农耕得到迅速恢复，耕地面积显著增加；至18世纪，黄土高原不仅关中、汾河谷地和洛阳地区以及其他河谷地区的平地被开垦殆尽，而且连坡度很陡的丘陵沟壑区也多被开垦。至乾隆时，山西省便已“实无遗弃未尽可以开垦地土”；连以前人烟稀少的深山、高山区也逐渐被开垦；鄂尔多斯南部垦区也因封禁解除向长城以北大幅扩展。至清末，黄土高原绝大部分可垦之地均已被开发，陕北榆林地区新垦耕地中沙地占近60%。这一时期，黄土高原自然生态环境急剧恶化。

至20世纪，虽然其前半叶的社会动荡使得黄土高原的农耕发展出现停滞，但之后则又出现快速增长。其耕地面积在1949—1985年增加了5900万亩，特别是黄土丘陵沟壑区新增耕地4000万亩以上，使得黄土高原在20世纪80年代前后的平均垦殖率达到27%，局地高者达40%~70%。尽管此后因大规模生态恢复建设与城镇化和工业发展等，使得这一地区耕地有所减少，但仍是全国范围内垦殖率最高的地区之一。