黃土高原的環境特性

第五講 黃土高原的環境特性

• 黃土高原是一個以地貌特徵命名的區域。
  
  
• 新生代第四紀以來，由蒙古高壓吹出的強風，把戈壁沙漠裡的地表碎屑物，藉由風力搬運到今天的黃土高原所在地（東到太行山、西至烏鞘嶺、北界長城、南抵秦嶺山地）堆積而成。

圖 5-1 黃土高原範圍

• 中國人很早就注意到黃土的特殊性質。早在2,500年前，尚書禹貢篇即記載了雍州地區有全國最肥沃的黃色土壤。
  
  
• 黃土高原是中華文化的發祥地（中國古農業小米文明起源地：西安附近的半坡村，即位於本區），但是今天這裡已成為一片荒漠景色，和當年先民在此發展農耕文化時的茂盛森林景緻相比，顯然大不相同。原因可歸納為三：
  
  
  1. 部份是因第四紀以來愈加乾寒化的氣候的影響。
  2. 主因還是農業民族的全面農墾，摧毀原有的森林與草原植被的影響最為深遠。
  3. 此外，黃土土性的特殊，進而加重了人類活動所帶來的環境破壞問題。

一、黃土的特性

• 中國的黃土高原是世界上黃土分布面積最大、最厚的地區。
  
  
  • 全球的黃土分布主要有三處：中國黃土高原的黃土厚約10m-100m以上，最厚達300m；北美的密西西比河上游，厚約20m；德國黑森林地區約厚30m。
    
    
  1. 黃土呈灰黃色或褐黃色；色澤深淺反映腐植質多寡，因黃土生成地的戈壁屬乾燥氣候，草木難生，缺乏落葉形成腐植質。
  2. 質地均一； 黃土被強風席捲到高空，風力搬運過程中經充分攪拌後，風勢減弱才落下地面堆積，故「質地均一」。
  3. 土粒細小，以粉沙粒為主，直徑介於0.05mm-0.002mm；黏粒次之，直徑小於0.002mm。
  4. 透水性：由風力搬運堆積而成，結構鬆散，多孔隙，故具備良好的「透水性」。
  5. 直立性：黃土不屬於沈積岩，故無「水平層理」，但是「垂直節理」發達；此乃因黃土的組成礦物成份都屬方體結晶構造，方體結晶構造使得土粒得以堆積疊高，土粒間則充塞大量碳酸鈣（水泥的原料之一），黏結性強，因而具有「直立性」。
  6. 濕陷性：碳酸鈣遇水即化合成易溶於水的碳酸氫鈣（重碳酸氫），因此土基遇雨便易坍陷，稱「濕陷性」。
     
     
• 黃土高原的黃土可分成二類；
  
  
  1. 經由成土作用而形成的「典型黃土」，約佔3%。
  2. 直接經由風力搬運而落下的「黃土狀土」，佔97%。
     
     
  • 成土作用使得岩石經由機械風化（物理結構因而破壞）與化學風化（化學性質改變）作用，在長時間催化下，逐漸轉變成土壤。
    
    
• 大部分的黃土皆屬未經成土作用影響的「黃土狀土」，依然保有岩石所具備的新鮮礦物成份的特性。
• 因此，可以把黃土視為一種形成土壤的母質（岩石）或原材料。
• 在這種意義上，黃土其實只是一種「土狀堆積物」，或稱為「未固結的岩石」，但是不能稱它為土壤。

試題範例

1. 
   
   
2. 下述黃土特性，何者錯誤？1) 呈灰黃色 2) 土粒細小 3) 垂直節理 4) 疏鬆多孔 5) 酸性土類
   
   
3. 黃土疏鬆卻可開挖窯洞供人居住，是因其： 1) 濕陷性 2) 本為岩石 3) 透水性 4) 顆粒細小 5) 直立性
   
   
4. 黃土高原的黃土如何形成？ 1) 季風挾帶 2) 黃河沖積 3) 冰河推擠 4) 母岩風化 5) 氣旋對流
   
   
5. 經由成土作用而形成的黃土稱為：_______________ 黃土。

二、黃土高原的自然景觀

• 黃土地貌的形成，是同時受到地球內部營力與外部營力作用下的產物。
  
  
• 新生代以來的持續上升的地盤，導致流水強烈向下侵蝕，遂形成千溝萬壑、支離破碎的特殊自然景觀。
• 水土流失面積已高達80%，而巨溝密度也高達2.35km-10.9km/ k㎡。
  
  
  • 內營力：造山運動、造陸運動（地層全面抬升）、火山作用等。
  • 外營力：陽光、空氣、水的作用，以及隕石、彗星的撞擊等。
    
    
• 黃土高原的地貌可分成二類： 1. 溝間地 2. 溝谷地。

圖 5-2 黃土高原溝谷示意圖

1. 溝間地：位於向下侵蝕切割的溝谷地之間高起的地面，又稱為正地形。主要地貌有：、梁、?等。溝間地面積日益縮小。
2. 溝谷地：流水侵蝕面，不斷往下加深的谷狀地面，又稱為負地形。主要地貌分成：河溝、沖溝、切溝、淺溝與細溝等。溝谷地面積有逐漸擴大的趨勢。
3. 其他微地貌：局部侵蝕殘餘地貌，如黃吐崖壁、黃土柱、黃土橋、黃土碟和陷穴等。

照片一 黃土柱–陝西洛川縣的黃土國家地質公園（新華社）

• 黃土高原劇烈的流水侵蝕活動，主要動力來自本區夏季過於集中且強度大的降水。
  
  
• 本區降水特徵：
  
  
  1. 年雨量介於200mm-700mm之間，因東南季風為主要水氣來源，故雨量由東南向西北遞減。雨量變率高達60%。
     
     
  • 雨量變率 ﹦｜年平均雨量 — 某年雨量｜÷年平均雨量×100%；雨量變率＞15%，稱為“大“。
    
    
  2. 季節分配不均，65%以上集中在7-9月，冬季雨雪不及2%。
     
     
  3. 降水強度大，多為暴雨和冰雹型式，且一次降水就占全年雨量30%以上。
     
     
  • 陝西省句邑縣職田鎮於1960年7月4日，在26分鐘內，降下107.9mm雨水，平均強度為4.15mm/M，為全球短歷時降水量之冠。
    
    
  • 比較高雄市711水災，民國90年7月11日潭美颱風來襲，但是該颱風於接近南部陸地後，風勢減弱，迅速轉為熱帶低壓，卻降下大量雨水，是典型的小颱風大雨水。7/11當日累積雨量470.5mm，主要降水時間約為晚間19:00起，前後5個小時，平均雨量為94.1mm/H，即1.57mm/M。

圖 5-3 潭美颱風（July 11, 2001）累積雨量圖

• 強烈的流水侵蝕作用把黃土高原切割得支離破碎，不僅使得黃河含沙量高居世界第一，也使得本區內外交通聯繫極為不便。
  
  
• 交通不便最直接的影響便是開發與建設上的遲緩。 結果是豐富的地底資源（煤、石油等）無以開發，且因不安定的農耕環境，更使得本區益加難以擺脫貧窮的厄運，而成為一個閉塞遺世的地理空間。

試題範例

1. 促成黃土高原支離破碎的主要營力是：1) 強風 2) 暴雨 3) 農墾 4) 風化 5) 河川侵蝕 作用
   
   
2. 促成黃土高原對外閉塞的原因是 ? 1) 自給自足 2) 地形崎嶇 3) 氣候變化無常 4) 缺乏農牧生產 5) 土地沙漠化
   
   
3. 黃土高原大陸性氣候的特性不包括：1) 長年缺水 2) 雨量變率大 3) 冬季大雪 4) 夏季暴雨 5) 年日溫差大
   
   
4. 黃土高原水土流失面積已達： 1) 37.6％ 2) 80％ 3) 65％ 4) 60％ 5) 70％
   
   
5. 控制乾燥氣候形成的行星風系是：1) 副熱帶無風帶 2) 東北信風帶 3) 東風帶 4) 西風帶 5) 溫帶氣旋帶
   
   
6. 長條狀平坦高地的黃土地貌，稱作：_____________。圓頂小丘者稱為_________________。
   
   
7. 中國北方主要的降水形式為：1) 冬季飄雪 2) 鋒面雨 3) 地形雨 4) 東南季風雨 5) 對流雨

三、地理環境的變遷

• 森林成為農業的起源地的原因？
  
  
  • 豐富的植物資源，可提供農業栽培的作物品種之選種、馴化與混種之需。
  • 森林擁有豐富多樣的生物，可提供農業形成前的人類糧食需求的滿足。
    
    
• 小米因能耐旱，遂成為黃土高原最早（距今7,000年前）栽種的農作物。迄今仍為當地居民的主食。
  
  
• 小麥則晚至漢朝（距今2,000年）才從小亞細亞（伊朗、土耳其一帶），經由遊牧民族的傳播才被引入中國。
  
  
• 黃土高原的地理位置具有強烈的過渡性；因同時適於農、牧利用，也因此成為農業民族與遊牧民族之間角力、爭奪與勢力消長的場所。
  
  
  1. 位處於中國「東部平原丘陵區」與「西部高山高原區」之間的過渡台階上；
  2. 也是「東南部溼潤譏諷氣候區」與「西北內陸乾燥氣候區」之間的過渡帶；
  3. 亦即「東部較集約農業區」與「西北粗放畜牧區」之間的過渡區。

圖 5-4 黃土高原與相鄰地區的相對位置關係

• 本區先後有三次農業發展，其間則有二次的畜牧業發展。當遊牧民族控制本區時，則森林與草原面積擴大；而三次的農業發展，則加劇破壞原生植被，水土流失加重。
  
  
• 三次農業發展： 1. 戰國–秦漢時期； 2. 隋唐時期； 3. 明清以來。前二次主要為軍屯、民屯（開疆闢土），第三次則純屬人口增加之需。

試題範例

1. 黃土高原農民的主要糧食 ? 1) 玉米 2) 小麥 3) 稻米 4) 甘藷 5) 小米
   
   
2. 明清時期的黃土高原，農墾大增的主因是：1) 開疆闢土 2) 農產降低 3) 民族融合 4) 氣候乾寒 5) 人口增加
   
   
3. 長城線的年降水量約為： 1) 650mm 2) 200mm 3) 400mm 4) 250mm 5) 500mm
   
   
4. 森林較易成為農業起源地的原因是：1) 土層厚鬆 2) 食物鍊大 3) 生物量高 4) 水源充足 5) 冷熱適中
   
   
5. 中國人最早栽培的農作物是：1) 玉米 2) 高粱 3) 稻米 4) 野生小麥 5) 小米

四、居民的生活環境

• 黃土高原因處於華北平原以西的更內陸的區位條件，故氣候的大陸性（乾燥、缺水、溫差大）更加顯著！
  
  
• 除了渭河盆地以外，高原各處都面臨嚴重乾旱問題。
  
  
• 缺水使人們更珍惜用水；由於飲用水源不潔，致使疾病或地方病盛行，如大骨節病、克山病、甲狀腺腫大（缺碘）等。
  
  
  • 克山病是一種地區流行的原發性心肌病，於1935年在黑龍江省克山縣首先發現。臨床表現主要有心臟增大、急性或慢性心功能不全和各種類型的心律失常，急重病人可發生猝死。
    
    
• 本區植物「生長活動累積溫度」（積溫）介於4,500℃（秦嶺） - 3,000℃（長城線），和降水的空間分布形態一致。
  
  
  • 每一種農作物皆有其生長積溫以達到其果實成熟可食用的狀態，例如：甘蔗需7,000℃；甘藷3,500℃，水稻3,000℃，小麥2.000℃，馬鈴薯1,500℃。
  • 積溫的計算；將某地一年內每日日均溫大於或等於10℃的連續不中斷日數的日均溫累加起來的溫度值，此累加溫度總值便是該地的「生長活動累積溫度」。
    
    
• 只要有水，黃土便是肥沃的「土壤」。黃土富含植物生長所需的各式營養鹽類，是中國最肥沃的「土壤」。
  
  
• 黃土高原的農民俗諺︰「三天無雨苗發黃，下點急雨土沖光，山洪爆發遭大殃。」
  
  
• 黃土高原是認識中國五穀雜糧最好的「天然教室」。
  
  
• 黃土高原的農業經營都是採用承傳自秦漢以來的粗放的「廣種薄收」方式。（不斷擴大種植面積來增產糧食，導致嚴重環境破壞。）
  
  
• 黃土高原的農耕生活景觀，反映著一種沈重而緩慢的步調；時間似乎停頓在遙遠的過去。自給自足的產業模式，顯示人與土地的親密關係；艱困的生活，則歷練了人們的求生存的意志。

照片二 席捲中國北方的沙塵暴–沙漠化危機日益加重

試題範例

1. 黃土高原常見的地方病，其病因是： 1) 河水含沙 2) 營養不良 3) 沙塵過量 4) 水源不潔 5) 農藥污染
   
   
2. 我國農業文明的起源地可能是：1) 蒙古高原 2) 黃河沖積平原 3) 黃土高原 4) 長江平原 5) 雲貴高原
   
   
3. 某地年均雨量為500公釐，去年降雨達600公釐，雨量變率為： 1) 25％ 2) 15％ 3) 33％ 4) 40％ 5) 20％
   
   
4. 黃土高原農業發展的最大困難是：1) 暴雨成災 2) 人口增加 3) 土地貧瘠 4) 氣候乾燥 5) 蝗蟲為害
   
   
5. 活動積溫4500℃位於下列何地？1) 秦嶺 2) 南嶺 3) 長城 4) 陰山 5) 黃河下游
   
   
6. 生長活動積溫3,000℃約位於下列何地？1) 秦嶺 2) 南嶺 3) 長城 4) 陰山 5) 黃河下游
   
   
7. 黃土高原「廣種薄收」的生產方式，反映了何種問題？ 1) 土壤貧瘠 2) 人口過多 3) 閉塞無知 4) 維續傳統 5) 氣候乾旱