哪个时期开始,黄土高原趋于干化的原因

如题所述

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历史时期黄土高原植被变化与土壤侵蚀
发布时间: 2010-07-22
王 守 春

(中国科学院地理科学与资源研究所)

摘要:古代人类生产力水平较低,对自然植被破坏很轻,黄土高原有相对较好的天然植被覆盖,生态环境相对较好。古黄土高原的植被,不同地形部位有很大差异,不能笼统而论:黄土原的原面上,为稀树灌丛草地,树木生长不佳,灌丛和草地占有较大面积;山地主要为森林;河谷则以树木为主。公元7~10世纪期间,黄土高原的植被有较明显变化,表现在三方面;毛乌素沙地的面积扩大,草原带界线向南推移,黄土高原内部植被成分表现出干旱化。但黄土高原植被从古代到今天的巨大变化,更主要是受人类活动影响。

虽然历史时期黄土高原的天然植被在人类活动影响下,总的趋势是面积越来越小,植被的结构也渐趋简单化,但在局部地区和特殊时期内,植被也有可能得到再生和恢复。

古代黄土高原在天然植被覆盖较好的情况下,土壤侵蚀相对较轻。但由于黄土的特性以及黄河流域降水的特点,黄土高原的侵蚀仍有相当的侵蚀作用,黄河及其支流的含沙量仍较黄土高原以外地区河流为高。

历史上随着黄土高原天然植被的逐渐退化,土壤侵蚀也逐渐加剧,并使黄河及其支流含沙量增加。历史上黄河下游安流期的存在应与中游黄土高原地区人文地理的变化有密切关系。今天进行黄土高原生态建设,是黄河治理的一项重要措施,但也不能过分夸大生态建设在黄河治理中的作用。黄土高原的绿化,只能一定程度地减少黄河的泥沙含量,但不能使黄河变清。而且,黄土高原生态建设,不能简单化,应根据不同地区和不同地形部位,区别对待,有的地方应以种草为主,有的地方应以种灌木为主,有的地方可以植树,有的地方应乔、灌、草合理组合。历史地理研究可以为黄土高原科学地生态建设提供依据。

    黄河在历史上以“善淤、善决、善徙”而著称。在有黄河水灾记录的2 000多年中,黄河在下游决溢和改道多达1590多次,对下游广大平原地区的经济发展和人民生命安全造成严重危害。黄河灾害频繁的一个重要原因就是它的高含沙量,而黄土高原则是黄河泥沙的主要来源区。因此,在黄河历史变迁的研究方面,黄土高原成为学者们予以特别重视的地区。其中涉列问题是黄土高原和黄河历史地理研究中的重要问题:黄河的高含沙量是否自古以来就是这样,古代黄土高原的植被是怎样情况,历史时期植被发生有什么变化,植被的变化与黄土高原土壤侵蚀有怎样的关系,历史上人类的活动又是怎样影响了黄土高原的土壤侵蚀。这些问题的探讨,对于认识黄河这条多泥沙河流发展的历史以及制定更加合理的治理黄河的方略,都具有重要意义。

    黄土高原是中华民族文明的发祥地,人类活动历史悠久。原始的天然植被在漫长的历史中受到人类严重破坏,今天黄土高原的植被已远非原始的天然植被。这种情况对黄土高原历史植被乃至现代植被的认识与研究造成很大的难度,因而也造成今天有关黄土高原植被的研究存在很多分歧。如有的研究者认为,渭河以北的黄土高原的植被为草原带的森林草原区(侯学煜,1988)[1],有的研究者认为几乎整个黄土高原都属于森林带(朱志诚,1983)[2]。至于历史时期黄土高原产沙与黄河含沙量是否有很大变化,学者们也是众说纷纭。正是由于这种情况,当1986年由中国科学地理研究所(现改为中国科学院地理科学与资源研究所)与黄河水利委员会联合申请“黄河流域环境变迁与水沙运行规律”的国家自然科学基金重大项目的酝酿和设计过程中,邀请许多相关专家参与讨论,其中不少专家提出应把历史时期环顾台高原的植被问题列入该项目的研究内容。后来,在国家自然科学基金委员会组织的相关专家对这整个大项目的论证过程中,历史时期黄土高原植被问题又被作为该项目重点研究问题之一。

1.前人研究评述与本文研究思路
    关于黄土高原历史植被问题,许多学科的研究者都曾予以探讨。虽然他们的见解和观点存在诸多分歧,但为黄土高原历史植被的进一步研究奠定了一定基础。因此,总结已有研究成果,充分吸收各种的合理成分,是进一步开展黄土高原历史植被研究的出发点。

    涉足于黄土高原历史植被研究的学者很多,他们的观点也各不相同。归纳起来主要有三种。一种观点认为黄土高原的原始自然植被为草原,第二种观点认为是森林,第三种观点认为是森林草原。通过对这三种观点及其所依据的论据进行仔细分析,表明各种观点都是建立在一定的客观事实的基础上,也就是说,每一种观点都有其一定的合理成分。因此,不能对其中的某一观点予以完全否定。但另一方面,对上述观点仔细分析表明,每一种观点都有其一定的局限性和缺陷,都不是完美无缺的。通过对各研究者的论点、论据以及研究方法的分析和比较,使笔者认识到,有关黄土高原历史植被之所以存在诸多观点和分歧,是由于不同研究者的学科基础不同,所采用的方法和观察问题的角度不同,各研究者对自己的学科及采用方法过于自爱,而对其局限性缺乏认识。在黄土高原历史植被研究中,有的是第四纪研究者,用孢粉分析方法;有的是地植物学者,采用地植物野外调查方法;有自然地理学者,采用野外自然地理调查方法;有历史地理研究者,运用历史文献和地名方法等。其中每一种方法都可以指出存在一定的局限性。如孢粉分析方法,只能将花粉分为木本植物和草本植物,而不能将乔木和灌木区分开,这对于认识黄土高原植被无疑造成一定的偏差,因为大量事实,包括历史文献和现代植被情况都表明,灌木在黄土高原植被中占有重要地位,而根据孢粉分析结果,则会将灌木都理解为乔木,这将大大夸大乔木在黄土高原植被中的地位。现代地植物研究也有一定局限性。它的局限性在于这种研究主要是依据现代自然地理环境和地植物特点来复原古代植被,这只有在古代黄土高原自然环境与现代自然地理环境没有变化的前提下才可以,然而,实际上,古今黄土高原自然环境的变化是很大的,因此,从现代地植物学角度研究古代黄土高原的植被,其局限性是显然的。在历史地理学研究中,有单纯用历史文献进行研究,由于古人对自然现象的记载具有很大的取舍性。在古人的笔下,那些对于人类价值越重要的植物,或人类接触较多的植物,被记载得越多,相反,那些对于人类价值相对较小或接触较少的植物被记载得就较少。例如,在古代描写自然景观的文献中,松柏被相对较多地记述,而其他树种的树木则被记述的相对较少。另外,古人对自然景观或自然植被的描述,不可能如今天这样科学地表述,往往带有文学性的描述,有的历史文献中的某句话,可以这样理解,也可以那样理解,这就会导致对古代植被的认识大相径庭。历史地理学研究中的地名方法也存在一定局限性。所谓地名法就是有的研究者根据地名中的一些用植物命名的地名来复原古代植被,有的研究者根据从1:10万陕北地区地形图上的地名统计,得出陕北地区古代的天然植被是森林的结论。他们的论据是,在地形图上用植物命名的地名中,大量的是用树木来命名。这种方法的局限性在于,地名的命名常常采用具有特征意义的标志性植物,如陕北的神木,实际上只是在黄土峁上长有一棵古松树(其年代据年轮测定约有600多年),再如,有的村庄实际上只有一棵老槐树,该村庄则被称为槐树庄。这种用具有特殊标志性意义的树木来命名地名,是不乏其例的。根据对此类地名的统计作为复原古代植被的依据,认为古代陕北的植被就是森林,显然是很有问题。

    以上分析表明,对黄土高原历史植被的研究,不能仅局限于一种方法。而在上述众多学科与方法中,历史地理学的研究方法具有较多的优越性。历史地理学研究黄土高原历史植被的优越性就在于,历史文献中记载有关黄土高原植被的信息是大量的,这些信息要比用孢粉分析方法所获得的信息,在量的方面要丰富得多,而所需费用也少得多。历史文献中有关黄土高原植被的信息,有的是有关某一具体地点的,有的则是宏观的,大范围地域的描写。而孢粉分析的样品取样,虽然通常是选择在一个有代表性的地形部位,但也会受所在地点与周围环境的很大的影响。

    历史地理学的研究,主要是查阅大量历史文献。来自其他学科的学者对历史文献记载的植被信息抱怀疑态度,认为许多记载是不科学的,是不可靠的。但对此应作分析。历史文献毕竟是先民留下的中华民族独有的宝贵遗产,是世界上任何其他国家所不具备的,为我国历史地理研究提供了最为有利的条件。对于这些历史遗产,不应当无视它的存在和其宝贵价值,而是应采取何种态度来利用。固然,古人的记载没有今天那样严格的科学性,因此,对历史文献中的记载,不能盲目拿来就用,而应以严格认真的态度,去伪存真,提取其中合理的内涵。这是今天历史地理学者的任务。

    为了避免片面性和局限性,在以历史地理学研究为基本研究途径的同时,还进行野外考察,并吸收孢粉分析以及其他学科研究的成果,进行综合分析,互相补充。

2.西周至战国时期黄土高原的植被
    为确定历史时期黄土高原天然植被的特点,就应当复原在人类生产力水平很低,对自然界破坏很轻微时期的植被,那时的植被可以代表黄土高原的原始天然植被。

大量事实表明,战国时期是黄河流域生产力大发展时期。从战国时期起,铁器被广泛使用。尽管在战国时期以前,可能从春秋时期起,铁器就已被使用,但那时铁器的使用还不普遍,还不足以对经济与社会产生深刻影响。铁器的使用对经济和社会产生重大影响则是从战国时期开始。在战国时期,由于生产力的大发展,农业民族在黄土高原的分布范围大大扩大,战国时期前,吕梁山以西、泾河和洛河的上游地区,都是游牧民族分布地区。在战国后期,赵国占据了吕梁山以西、晋北和河套地区,秦国则占据泾河和洛河的上游地区。因此,战国时期以前黄土高原的植被可以看作是受人类活动破坏很轻微的自然植被。

    从历史地理学研究的角度而言,复原战国时期以前黄土高原的植被,还有一个有利条件,这就是从西周时期起,黄土高原地区就成为我国政治文化中心,留下了很多蕴含黄土高原地理环境信息的历史文献。其中主要有《诗经》、《山海经》等。《诗经》不仅是一部文学性很强的著作,更重要的是它还有写实的特点,记录了大量历史事实,补充和丰富了其他历史文献的记载。其中所记载的许多内容,已被考古发现所证实。历史学界把该著作作为研究西周时期历史的重要依据。《诗经》有许多诗篇描写黄土高原的自然景观,有的诗篇更直接地描述了黄土高原的自然植被。这些记载具有写实的特点,表达了古人对自然环境最直接最直观的感受和印象,具有可信性。《山海经》为古代的一部地理著作,记述了战国时期及以前的中华民族所认知的地域范围的自然地理和人文地理知识。其中有关黄土高原地区的记述最为详细和清楚。此外,还有其他一些历史文献,或多或少地记载了有关黄土高原古代自然环境与植被情况。

    西周至战国时期,其时代大致为距今3 000~2 200年。从最近一万年来的全新世气候环境变化的角度而言,这一时期属全新世晚期,是全新世大暖期后的气候转冷时期。因此,复原这一时期高原的植被,对于认识全球气候变化进入晚全新世时期黄土高原的自然面貌,对于今天黄土高原地区的生态建设,也有很重要意义。

    根据《诗经》等文献的描述,西周时期黄土高原有保持很好的原始的自然生态系统。《诗经·小雅·吉日》篇描写了陕北黄土高原地区漆、沮河流域野鹿成群,群鹿追逐的情景。这里成为周天子打猎的好地方。关于漆、沮二河相当于今天黄土高原的哪两条河,说法不一。但无论把二河看作是今天陕北的哪两条河,该诗篇中描写的野鹿成群的景象,应当在黄土高原地区具有普遍性。《诗经·小雅·鹿鸣》篇描写了群鹿在黄土高原上吃草的情景。这些描写也得到考古发现的证实。在关中地区西周遗址中,考古发掘出土了大量鹿骨和鹿角[3]。由于有较好的自然生态系统,因此,那时的植被,应当是原生的天然植被。

    黄土高原的地形是由黄土塬、黄土墚和黄土峁以及山地诸地貌类型组成。从自然地理学角度而言,黄土塬应是黄土高原地区能反映地域生态特点的地形部位,即能反映其地带性特征的地形部位,被称为显域生境。早在西周时期的处于原生自然生态环境的情况下,黄土高原上分布范围宽广的黄土塬上的天然植被是灌木和草地占有较大面积。

    古代黄土高原的塬面上,草地占有较大面积的证据是很多的。

黄土塬的“塬”字,古代称为“原”。“原”字至少在西周时期就已被广泛使用。在西周时期的文献中,出现了若干用“原”命名的地名,如周原、大原等地名。我国最早的一部地理著作《禹贡》中则有“原湿底绩”一语。这些“原”都是指黄土高原地区的黄土塬。“原”在我国古代被用来表示特定的自然景观。据《尔雅·释地》的解释,“原”为广平之意,即广阔而平坦。这样的景观应当是草原景观。若黄土原上有茂密的森林,就不可能是广平的景观。根据《诗经》对周原自然环境的描写,可以进一步认识古代黄土原的‘原’字的含义以及“原”上自然景观的特点。《诗经·小雅·文王之什·绵》是这样描写周原的自然环境:“周原膴膴,堇荼如饴”[4],其大意是:“周原为一片开阔肥美的草原,到处生长着肥嫩的堇采和苦采。”诗中的“堇”即堇采(Viola),多年生草本,属堇采科;诗中的“荼”,即苦采(Ixeris chinensis),又称苦买采,属菊科[5]。

除了描写“原”的景观,《诗经》中还有许多篇或直接或间接描写了黄土高原地区草地分布面积广阔。主要有如下诸篇。

    《诗经·小雅·鹿鸣》描写了成群的野鹿互相鸣叫着在广阔的草地上吃草的情景:“呦呦鹿鸣,食野之苹…呦呦鹿鸣,食野之蒿…呦呦鹿鸣,食野之芩。”诗中的呦呦(you you),为拟声词,表示野鹿叫的声音;诗中的“苹”,据晋代大学问家郭璞解释为颟蒿[6];诗中的“芩”,据《中华大字典》[7],可能是指蒿的一种,也可能是指低湿地上一种草本植物。总之,该诗篇中所描写的植物,以蒿属(Artemisia)为主。这和孢粉分析所得出的关于黄土高原原面上及墚地上的花粉组合以蒿属占主要地位的结论相吻合[8]。以蒿属植物为主的花粉组成,代表的是草原环境。

    《诗经·大雅·生民》篇,描写了黄土高原在未进行农业种植以前的原始自然植被是茂盛的草地。

    《诗经·小耶·谷风之什·小明》篇,提到了周人领土的西鄙称为“艽野”。“艽”是一种草本植物,学名秦艽(Gentiana macrophylla),龙胆属,多年生,生态环境为草地和林缘地带[9]。“艽野”这一地名无疑表明秦艽这种草本植物在这里很多。根据这种植物生态环境特点,进而说明这里有面积广大的草地。那么,“艽野”的具体位置在那里呢?根据考古学研究,西周遗址分布的最西部位于今甘肃平凉、庆阳地区[10]。由此,“艽野”应当位于今平凉、庆阳地区。这里即使在今天,也仍有面积广大的黄土塬,如平凉地区著名的董志塬。在古代,这里黄土塬的面积更为广大。那时,在广阔的黄土塬上,有着面积广大的以草本植物秦艽为重要组成的草地。

   《诗经》中还有许多重要篇章描写了周朝天子和诸侯在陕北和陇东地区的广大黄土塬上狩猎的情景。如《小雅·吉日》篇,生动地描写了周天子和群臣一起在漆、沮河流域的广阔草地上驾车围猎野鹿和各种动物的情景。该诗表明,在漆、沮河流域,野鹿等多种食草动物数量很多,进而表明草地在这里有较广大的面积。除了《诗经》中记载了许多狩猎的情景,《史记》中亦有记载。如《史记·秦本纪》记载秦文公三年出猎之事。《诗经》中还有许多诗篇描写猎兔和吃兔肉的情景。兔子属啮齿动物,分布很广,但在草原地带分别最广泛。《诗经》中关于古代黄土高原地区猎兔和吃兔肉的描写,表明野兔数量很多,进而也表明草地在古代黄土高原面积广大。在关中地区的西周遗址中,发现大量兽骨、鹿角等遗存,表明狩猎活动对于西周时期生活在黄土高原地区的先民来说具有重要意义,与《诗经》等古代文献所记载的狩猎活动互相印证,对古代文献所描写的黄土高原野生动物及狩猎活动提供有力证据。

    古代黄土高原人文地理特点亦可为草地占有广大面积这一论点提供佐证。

    从商代后期至战国前期,庆阳、延安、离石一线以北,长期为游牧民族居住。其中的某些时期,游牧民族向南可达到关中地区甚至渭河之畔。如西周末年,游牧民族达到泾河下游,游牧民族还参与了西周末年的宫廷之争。在庆阳、延安、离石一线以南,虽然为农业民族居住地区,但畜牧业则占有重要地位。西周时期,秦人的先祖以善养马而著称于史。《史记·秦本纪》记载秦人的先祖因善养马,周朝天子让其在今宝鸡的汧水和渭水之间放牧马匹,“马大蕃息”,使马匹在这里得到大量繁育。位于今山西的晋国也以多马而著称于史。《左传·昭公四年》就记载了晋国多马一事。而《左传·僖公二年》更记载了晋国的“屈”地所产之马为晋国的国宝。“屈”的位置,据史念海先生考证,大致位于今山西省西南部吕梁山西侧吉县的东北部。而居住在关中地区的周人则以牧牛和牧羊而著称于史。《诗经·小雅·鸿雁之什·无羊》篇赞美了周宣王时期牧业兴旺的景象。该诗颂道:“谁谓尔无羊,三百维群;谁谓尔无牛,九十其犉。”[11] 其大意是,谁说你无羊,你的一群羊有三百头之多,谁
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