謎底揭曉
植物孢粉推斷:黃土高原最初并不姓“黃”
中科院南京地理與湖泊研究所的李春海副研究員告訴記者,古植物的孢子和花粉大量散布在黃土中。由于植物的孢粉外壁堅固,能夠在地層中長時段埋藏而不腐爛,無論它飄落到哪里,就保存在哪里。李春海說,毫不夸張地說,孢粉的土壤保存年代可以達到上億年。
李春海介紹,為了解黃土高原的“變臉”過程,專家們特意到黃土高原西部甘肅靜寧縣、秦安縣、定西縣等地采集黃土高原6個典型地質剖面的黃土標本,從中獲得了700余塊孢粉樣本和209塊表土孢粉樣本,這近千份孢粉樣本大約記錄了公元前4.6萬年至今黃土高原植被變遷過程。通過對碳14的測量,在6個典型剖面中共測得年代34個。經過分析,專家們發現,從黃土高原采集的20克樣品中最多分離出孢粉顆粒達到1112粒左右,最少的則不足50粒,顯示著4萬多年來,環境和植被出現了巨大的變化過程。
李春海說,從孢粉的分析來看,發現了松、云杉、冷杉、鐵杉、櫟、菊科等數十種植物孢粉的記錄,專家們認為黃土高原在最初的時候并不姓“黃”,在4.6萬年的歷史中,有一多半的時間,黃土高原是森林和草原的成分相互消長,在這段時間里,黃土高原經歷過多次快速的“變臉”———歷經過草原、森林草原、針葉林以及荒漠化草原和荒漠等多次轉換。
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黃土高原
黃土高原是中國四大高原之一,亦為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祥地之一。高原橫跨青、甘、寧、內蒙古、陜、晉、豫7省區大部或一部,面積約30萬平方千米。高原由西北向東南傾斜,海拔多在1000—2000米。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。黃土高原面積廣闊,土層深厚,地貌復雜,水土流失嚴重,均為世所罕見。
高原上主要山脈太行山、呂梁山和六盤山把高原分隔成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,山嶺多呈北東走向,主峰海拔均超過2000米,山地下部多為黃土覆蓋。②陜甘黃土高原。呂梁山和六盤山(隴山)之間黃土連續分布,厚度很大,其堆積頂面海拔一般在1000—1300米。地層出露完整,地貌形態多樣,是中國黃土自然地理景觀最典型的地區。③隴西高原。六盤山以西,高原海拔約2000米,黃土厚度逐漸增大,成為波狀起伏的嶺谷地形。
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黃土高原是這樣形成的
黃土高原在秦漢以前是森林和森林草原地帶是確鑿無疑的。但由于長期以來的人為破壞,使大面積的森林逐漸消失而成為今日的荒山禿嶺。大規模破壞森林的方式包括戰爭破壞、營造宮殿、樵采、毀林開荒等。其中以毀林開荒對森林的破壞最為嚴重和徹底。
自秦漢以來黃土高原經歷了三次濫伐濫墾高潮,第一次是秦漢時期的大規模“屯墾”(邊防軍有組織大墾荒)和“移民實邊”開墾。這次大“屯墾”使晉北陜北的森林遭到大規模破壞。第二次是明王朝推行的大規模“屯墾”,使黃土高原北部的生態環境遭到空前浩劫。據考證,明初在黃土高原北部陜北(延安、綏德、榆林地區)和晉北大力推行“屯田”制,竟強行規定每位邊防戰士毀林開荒任務。從這里我們不難看出,明代推行“屯田”制對環境破壞之嚴重。第三次大墾荒是清代,清代曾推行獎勵墾荒制度,墾荒范疇自陜北、晉北而北移至內蒙古南部,黃土高原北部和鄂爾多斯高原數以百萬畝計的草原被開墾為農田,使大面積的土地沙化,水土流失加劇。
100多年來,許多科學家致力于這一問題的研究,提出了幾十種假說。但近二三十年,更多的科學家贊同黃土風成學說。按照黃土風成學說的解釋,黃土高原是這樣形成的:在蒙古、中亞和我國西北一帶的荒漠地區,氣候干燥,溫差很大,由于熱脹冷縮的作用,使巖石、砂礫等被“加工粉碎”成細小的沙子和粉塵。強勁的西北風將以百萬噸計的細沙和粉塵旋入天空,隨風南下。于是粗粒的先沉降下來聚成沙漠,細粒的則被飄移至秦嶺北麓。經過二三百萬年的搬運堆積,終于形成了黃土高原。
科學在不斷發展,近年來科學家發現許多現象是黃土風成學說無法解釋的。譬如,黃土中粗粉沙含量由西北向東南遞減,黏土的含量卻從西北向東南遞增,這種自西北向東南的有規律的排列呈疊瓦階梯狀的分布過渡,而不是平面模糊過渡。這種疊瓦階梯狀的分布過渡更像是洪水的杰作等等。(張成)
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