黃土地質(zhì)遺跡保護與水土保持綜合治理——以洛川黃土國家地質(zhì)公園為例

米 軍

(西北大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安710127)

洛川黃土地質(zhì)公園是以黃土地質(zhì)遺跡保護與開發(fā)為核心的國家級地質(zhì)公園，地質(zhì)遺跡資源直接關(guān)系到公園的發(fā)展。然而公園地質(zhì)遺跡每年都遭受著不同程度的侵蝕與破壞，要提高黃土地質(zhì)遺跡的對外抵抗力以保障地質(zhì)遺跡資源的完整性與永續(xù)性，須從問題本質(zhì)出發(fā)，利用水土保持綜合措施予以治理。

1 公園及地質(zhì)遺跡概況

1.1 洛川黃土國家地質(zhì)公園

陜西洛川黃土國家地質(zhì)公園(下面簡稱“地質(zhì)公園”)位于陜西省延安市洛川縣境內(nèi)，北起黑木溝溝頭(腰子村)，南至仙姑河，西界黑木溝溝緣線以西100 m，東抵洛白公路。

地質(zhì)公園所在區(qū)域為洛川黃土塬及黃土溝壑地貌區(qū)。洛川縣地勢北高南低，塬面平坦，向東南緩傾。地質(zhì)公園周邊塬面最高海拔1 136 m，是我國黃土塬區(qū)黃土地貌發(fā)育典型地區(qū)。溝谷切深在80～140 m之間;谷坡較陡，坡度30°～60°，受重力和地表地下水作用，溝谷內(nèi)黃土滑坡、崩塌發(fā)育，溝頭溯源侵蝕強烈。黑木溝周邊塬面海拔在1 100 m左右，溝谷切深 80～140 m，谷坡 30°～70°，呈“V”型谷，南北走向，長7.5 km。溝頭溯源侵蝕強烈，溝內(nèi)老滑坡發(fā)育，黃土微地貌景觀主要有黃土懸溝、黃土墻、黃土柱、黃土落水洞、天生橋等。

洛川縣屬暖溫帶半濕潤氣候與暖溫帶半干旱氣候過渡區(qū)，降水少而集中，蒸發(fā)強烈，多年平均降水量629.2 mm，降水多集中在7～9月，以暴雨及陣雨為主;多年平均氣溫9.2℃，極端最高氣溫36℃，極端最低氣溫－22℃;多年平均蒸發(fā)量1 628.6 mm，相當(dāng)于多年平均降水量的2.6倍。

1.2 公園地質(zhì)遺跡

地質(zhì)公園是以洛川黑木溝250萬年黃土剖面遺跡為主體，形成與極地冰芯、海湖沉積為對應(yīng)的世界級科學(xué)研究載體，是寶貴的世界少有的地質(zhì)遺產(chǎn)，是地質(zhì)歷史時期內(nèi)力和外力共同作用的綜合產(chǎn)物，是地貌形態(tài)演變、古氣候、古環(huán)境、古地理、古植被以及重要地質(zhì)事件的真實記錄，形成世界少有、國內(nèi)獨具的科學(xué)研究和科普教育基地。

黑木溝黃土剖面出露清楚，地層連續(xù)完整，古土壤層清晰，可比性強。黃土源、黃土卯、黃土梁的地貌豐富性具有很高的學(xué)術(shù)價值。此外，溝內(nèi)黃土微地貌發(fā)育，外動力及其組合方式的多樣性必然導(dǎo)致地貌成因類型的復(fù)雜化，如:黃土滑坡、崩塌、黃土懸溝、黃土落水洞、黃土橋、黃土柱、黃土墻等。這些微地貌構(gòu)造奇特，天然成趣，觀賞性強。洛川縣黑木溝黃土地質(zhì)遺跡是地質(zhì)歷史時期內(nèi)力和外力地質(zhì)作用的綜合產(chǎn)物，是250萬年以來地球地殼結(jié)構(gòu)、構(gòu)造運動和地貌形態(tài)演變的真實寫照。各時期黃土地層出露齊全，層位穩(wěn)定，真實記錄了第四紀(jì)以來古氣候、古環(huán)境、古地理、古植被以及重要地質(zhì)事件等多方面信息，可作為一條標(biāo)準(zhǔn)黃土地層剖面與黃土高原上的黃土地層進行對比。

2 地質(zhì)遺跡資源面臨的問題

天然的鬼斧神工，劈開了人類250萬年的歷史華章。地質(zhì)公園內(nèi)化石豐富、地層完整、黃土地質(zhì)遺跡繁多，它與極地冰芯、海湖沉積號稱世界級三大科學(xué)研究載體，是寶貴的世界稀有的地質(zhì)遺產(chǎn)。

洛川國家地質(zhì)公園是以保護稀有黃土地質(zhì)遺跡、普及科普知識、深入黃土地質(zhì)研究、拓展旅游服務(wù)而建立的，地質(zhì)遺跡是公園的核心資源，資源的保護與可持續(xù)利用是本文研究的主題。

2.1 公園內(nèi)水資源惡化

黑木溝唯一一條河流——劉家河從北相南匯入公園劉家河景區(qū)，貫穿了整個公園，它是公園的生命之線，是連接南北景區(qū)的觀光走廊和生態(tài)走廊。但是由于監(jiān)管力度的不足和污水處理的投資不夠，縣城及流域其他地區(qū)肆意對其排放生活及生產(chǎn)污水，作為公園內(nèi)唯一的一條河流非但沒有改善公園生態(tài)環(huán)境為園區(qū)景觀環(huán)境增色，反而對流域水環(huán)境帶來嚴(yán)重污染，對區(qū)內(nèi)野生動物飲用水源造成了破壞，甚至危及到園區(qū)內(nèi)野生動物生命。

2.2 水土流失侵蝕威脅地質(zhì)遺跡

洛川黃土地質(zhì)公園所在區(qū)域?qū)俚湫忘S土高原地質(zhì)地貌，由于該區(qū)域在地形上處于我國東部河谷平原向西部青藏高原過渡、氣候上處于暖溫帶濕潤氣候向溫帶干旱氣候過渡、植被區(qū)劃上處于濕潤森林向荒漠草原過渡，氣候變化劇烈，地形復(fù)雜，自然條件十分脆弱，加之長期以來過度的土地開墾，致使目前黃土高原地區(qū)原始植被破壞殆盡，造成了極為嚴(yán)重的水土流失。每年通過黃河輸出的泥沙為16×109t，是尼羅河的30倍、密西西比河的90倍，黃土高原已經(jīng)成為世界上水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。［1］加之黃土的粒度成分以粉砂粒(0.05 mm～0.005 mm)為主，而粉砂粒級中又以粗粉砂占絕對優(yōu)勢，約占總重量的50%以上。黃土的特性決定了它膠結(jié)疏松，孔隙度大，分散率高，土粒在水中極易分散懸浮，土塊遇水后，迅速崩解。黃土的顆粒性、粉砂性、疏松性便成為黃土高原水土流失的主要內(nèi)在原因。［2］

公園內(nèi)黃土地貌受水力侵蝕、重力侵蝕、風(fēng)力侵蝕、凍融侵蝕、動物侵蝕、人為侵蝕等多種侵蝕復(fù)合交替，侵蝕類型顯現(xiàn)復(fù)雜多樣化。［3］最為突出的是公園地質(zhì)特級保護區(qū)坡頭景區(qū)，此黃土坡面是250萬年來黃土形成及后期遭受土壤侵蝕的產(chǎn)物，天然的鬼斧神工清晰的給世人展現(xiàn)了250萬年的歷史變遷，具有相當(dāng)高的科研價值，但由于黃土獨有的特性加之外在自然力的作用下，坡頭保護區(qū)已經(jīng)面臨著破壞甚至破滅的威脅，黃土地區(qū)具獨有的氣候特征(降水集中、強度大、暴雨多等)，水力侵蝕使坡頭坡面遭受著慢性破壞。其次重力侵蝕也是不容忽視的，2008年的地震使脆弱的坡面遭受了巨大的破壞，崩塌與滑坡破壞了原有坡面的完整性。此外的一級保護區(qū)、二級保護區(qū)甚至三級保護區(qū)的坡頭剖面緩沖區(qū)、黃土微地貌、流水侵蝕地貌、巖石陡壁也正遭受著不同程度的破壞，如不及時采取保護措施，地質(zhì)公園內(nèi)有限地質(zhì)遺跡資源將不斷消磨，在不遠的將來，地質(zhì)資源會受到毀滅性的破壞，人類的寶貴黃土文明也降悄然消逝。

2.3 其它問題

溯源侵蝕使劉家河河床向縱深的方向發(fā)展，使河流縱剖面進一步發(fā)生變化。溯源侵蝕每年可使溝頭前進數(shù)米至數(shù)十米，由于整個公園園區(qū)基于黑木溝，而黑木溝最北端基本緊靠洛川縣城，如此連年的侵蝕必然威脅著縣城與公園的和諧發(fā)展。

園區(qū)內(nèi)雖然人為破壞因素以不復(fù)存在，但是植被的覆蓋率很低尚未達到防止水土流失功效，其次植物配置不合理，重點保護區(qū)植被匱乏，都嚴(yán)重阻礙了地質(zhì)遺跡保護。如何合理、有效的實施植被建設(shè)，在地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡保護中有著舉足輕重的作用。

資金籌措單一化渠道導(dǎo)致公園各項保障措施未能按規(guī)劃實施，2004年，公園開園揭碑至今，園區(qū)內(nèi)各地質(zhì)遺跡保護區(qū)保護力度不足，導(dǎo)致地質(zhì)遺跡資源逐年流失。

3 黃土地質(zhì)遺跡價值評價

土壤基本上是一種不可再生資源。據(jù)科學(xué)研究推算，在自然狀態(tài)下要形成1 m厚的土壤，需要1.2萬年至4萬年，即形成1 cm厚的土層需要120年至400年。洛川黃土地質(zhì)公園具有典型的黃土地貌，它是250萬年歷史文化的沉積，它的價值是無以比擬的。

3.1 科學(xué)價值

3.1.1 典型性

洛川縣黑木溝黃土剖面包含著第四紀(jì)時期最豐富的地質(zhì)信息。由于黃土的形成和演化是與其所處的古環(huán)境(如古地貌、古水系、構(gòu)造運動，環(huán)境地球化學(xué)過程等)緊密相關(guān)。因此，研究黃土中蘊藏著的反映古氣候、古地理環(huán)境等有關(guān)的信息，均可在黑木溝黃土剖面中尋求答案。黑木溝堪稱是一個典型的黃土科學(xué)研究基地。

3.1.2 稀有性

洛川縣黃土詳盡記錄了黃土高原乃至北半球第四紀(jì)地質(zhì)歷史的氣候演化，洛川黃土是認識全球氣候環(huán)境變化的三大支柱之一的標(biāo)準(zhǔn)地點，為世界所罕見。

黑木溝黃土剖面層位之穩(wěn)定，層序之完整，層疊之清晰，同樣具有稀有的特性。

3.1.3 完整性

長期以來，洛川黃土地質(zhì)景觀保持自然狀態(tài)，未受人為改變，其形成過程和表觀現(xiàn)象保存得系統(tǒng)而完整，內(nèi)容豐富多樣。

3.2 科普價值

科普知識宣傳教育的重要場所——地質(zhì)公園的建立，為黃土研究提供了長期的研究基地，可促進黃土的應(yīng)用研究，如土壤研究、滑坡研究、水土流失研究、沙塵暴研究、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)研究等。同時，也極大滿足公眾對自然山水地質(zhì)旅游的向往與追求，培養(yǎng)青少年對自然科學(xué)的愛好和興趣。

公園將成為科學(xué)知識宣傳普及的重要場所、群眾喜愛的“科普園地”以及高校地質(zhì)教學(xué)實習(xí)基地。它將為提高公眾的知識文化水平、科學(xué)素養(yǎng)及促進社會文明與進步發(fā)揮強有力的輻射功能，起到不可替代的積極作用。

3.3 審美價值

從景觀審美的角度來說，宏觀上的組合表現(xiàn)的是大尺度，如整個黃土高原或某一較大的區(qū)域內(nèi)景觀的差異和分布。中觀上的組合表現(xiàn)的是在一個較小的范圍內(nèi)景觀的差異和分布。微觀上的組合則是審美主體對一個個黃土地貌造型單體進行品味的尺度，這時單體的姿態(tài)和表面形態(tài)色彩，都成為了欣賞對象。

3.4 旅游開發(fā)價值

公園內(nèi)地質(zhì)遺跡有著極為重要的科學(xué)價值和觀賞價值，它們不但是人類了解地球發(fā)展、生物進化、環(huán)境變遷的無字檔案和天然課堂，大部分還是人類回歸自然，修養(yǎng)身心的旅游資源。地質(zhì)遺跡作為一種地質(zhì)資源，可以被人們開發(fā)利用，發(fā)揮社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。公園內(nèi)的地質(zhì)遺跡內(nèi)容豐富多樣，予以保護并實施開發(fā)不但能使這些自然景觀資源成為人類的永久性財富，結(jié)合豐富的人文歷史遺跡、深厚的文化底蘊，更能促進洛川以及西北地區(qū)旅游業(yè)的快速發(fā)展。

4 水土保持綜合治理塑造可持續(xù)資源

根據(jù)黃土侵蝕特點，水土流失是危害公園地質(zhì)遺跡資源可持續(xù)的源頭，只有針對公園的現(xiàn)實問題，提出綜合的對策與方案才能保障公園的有序的發(fā)展，保障人類黃土文明的珍存與延續(xù)。

4.1 生態(tài)治理

地質(zhì)遺跡保護首先要遵循“預(yù)防為先導(dǎo)”，“草帶頭、林坡洼、退耕還林搞綠化”。在建設(shè)布局上，沙丘、溝壑地帶以控制水土流失、改善生態(tài)環(huán)境為重點，大力發(fā)展檸條、刺槐、側(cè)柏、油松為主的水土保持林;道路沿線主要以發(fā)展側(cè)柏、油松、樟子松、紫穗槐、沙柳、速生楊和花棒為主的防風(fēng)固沙林;同時制定相應(yīng)的政策和管理制度，結(jié)合部分地區(qū)退牧還草等積極防治水土流失。［4］各保護區(qū)地質(zhì)遺跡外圍“草、灌、林”相結(jié)合，適地適樹進行栽培，防風(fēng)固沙保土，以保障地質(zhì)遺跡景觀免受破壞。在不損害地質(zhì)遺跡的情況下鋪設(shè)污水排放管道，引導(dǎo)污水進污水處理場，以改善生 態(tài)環(huán)境為公園輸入新鮮血液，增強公園生命有機活力。

4.2 工程防治

在最小擾動原則下，合理的工程措施與生態(tài)防治有機結(jié)合，能有效保護地質(zhì)遺跡資源，防止因水土流失所造成的資源流逝。坡頭坡面處于特級保護區(qū)，是公園的核心資源，必須加以嚴(yán)格和有效的保護，在坡面基低修建水泥護基以達到坡面整體的穩(wěn)定，坡面上方搭建保護棚以防止暴雨沖刷與風(fēng)蝕的影響，同時遺跡周圍種植草皮與灌木防風(fēng)保土。使水土風(fēng)沙危害強度降為最小。其它各保護區(qū)也必須通過工程措施，延緩溝谷侵蝕的進程，維系坡腳的穩(wěn)定，從而達到穩(wěn)定溝谷、保護的目的。同時為防止暴雨引起的溝底洪水沖刷，合理的修建山洪排導(dǎo)溝，引導(dǎo)洪水的排放。

4.3 資金保障

洛川黃土國家地質(zhì)公園建設(shè)項目多，投資巨大，應(yīng)鼓勵引導(dǎo)多種經(jīng)濟形式和多種投資方式參與，積極建立多渠道、市場化、多元化、社會化的投資機制。建設(shè)資金來源主要包括三部分:

1)地質(zhì)遺跡與生態(tài)環(huán)境保護建設(shè)資金一方面被列入政府年度計劃，由國家及陜西省國土資源廳下?lián)艿刭|(zhì)公園建設(shè)專項經(jīng)費。

2)陜西省和洛川縣當(dāng)?shù)卣?、林業(yè)、果業(yè)、電信等部門投入，在國民經(jīng)濟中長期計劃和年度基建計劃中，安排一定的資金用于地質(zhì)公園基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和重點項目的投資。

3)通過制定優(yōu)惠的稅收政策，鼓勵企業(yè)和開發(fā)商對基礎(chǔ)設(shè)施及重點項目開發(fā)建設(shè)的投資。

5 結(jié)語

黃土地質(zhì)遺跡是人類歷史文明的積淀，是人類珍存的不可逆資源。集黃土地質(zhì)為科普、科研、旅游等為一體的洛川黃土國家地質(zhì)公園為世人展現(xiàn)了古樸的黃土文化以及250萬年以來的歷史變遷，但面對西北地區(qū)氣候特征與黃土本質(zhì)的特性，水土流失嚴(yán)重正威脅著地質(zhì)遺跡資源的生存。只有采取有效的保護措施才能使公園可持續(xù)的發(fā)展。

［1］何永濤，郎海玲.植被建設(shè)在黃土高原水土保持中的意義及其對策［J］.水土保持研究.2009.8

［2］甘枝茂.黃土高原地貌與土壤侵蝕研究［M］.陜西人民出版社.1989

［3］陳伯讓.黃土高原水土保持綜合治理的實踐［J］，中國水土保持.2005.12

［4］張維，王真哲，劉艷麗.淺述黃土高原地區(qū)的水土保持與生態(tài)修復(fù)［J］.陜西林業(yè).2007.3