黄土地质遗迹保护与水土保持综合治理——以洛川黄土国家地质公园为例

米 军

(西北大学 城市与环境学院，陕西 西安710127)

洛川黄土地质公园是以黄土地质遗迹保护与开发为核心的国家级地质公园，地质遗迹资源直接关系到公园的发展。然而公园地质遗迹每年都遭受着不同程度的侵蚀与破坏，要提高黄土地质遗迹的对外抵抗力以保障地质遗迹资源的完整性与永续性，须从问题本质出发，利用水土保持综合措施予以治理。

1 公园及地质遗迹概况

1.1 洛川黄土国家地质公园

陕西洛川黄土国家地质公园(下面简称“地质公园”)位于陕西省延安市洛川县境内，北起黑木沟沟头(腰子村)，南至仙姑河，西界黑木沟沟缘线以西100 m，东抵洛白公路。

地质公园所在区域为洛川黄土塬及黄土沟壑地貌区。洛川县地势北高南低，塬面平坦，向东南缓倾。地质公园周边塬面最高海拔1 136 m，是我国黄土塬区黄土地貌发育典型地区。沟谷切深在80～140 m之间;谷坡较陡，坡度30°～60°，受重力和地表地下水作用，沟谷内黄土滑坡、崩塌发育，沟头溯源侵蚀强烈。黑木沟周边塬面海拔在1 100 m左右，沟谷切深 80～140 m，谷坡 30°～70°，呈“V”型谷，南北走向，长7.5 km。沟头溯源侵蚀强烈，沟内老滑坡发育，黄土微地貌景观主要有黄土悬沟、黄土墙、黄土柱、黄土落水洞、天生桥等。

洛川县属暖温带半湿润气候与暖温带半干旱气候过渡区，降水少而集中，蒸发强烈，多年平均降水量629.2 mm，降水多集中在7～9月，以暴雨及阵雨为主;多年平均气温9.2℃，极端最高气温36℃，极端最低气温－22℃;多年平均蒸发量1 628.6 mm，相当于多年平均降水量的2.6倍。

1.2 公园地质遗迹

地质公园是以洛川黑木沟250万年黄土剖面遗迹为主体，形成与极地冰芯、海湖沉积为对应的世界级科学研究载体，是宝贵的世界少有的地质遗产，是地质历史时期内力和外力共同作用的综合产物，是地貌形态演变、古气候、古环境、古地理、古植被以及重要地质事件的真实记录，形成世界少有、国内独具的科学研究和科普教育基地。

黑木沟黄土剖面出露清楚，地层连续完整，古土壤层清晰，可比性强。黄土源、黄土卯、黄土梁的地貌丰富性具有很高的学术价值。此外，沟内黄土微地貌发育，外动力及其组合方式的多样性必然导致地貌成因类型的复杂化，如:黄土滑坡、崩塌、黄土悬沟、黄土落水洞、黄土桥、黄土柱、黄土墙等。这些微地貌构造奇特，天然成趣，观赏性强。洛川县黑木沟黄土地质遗迹是地质历史时期内力和外力地质作用的综合产物，是250万年以来地球地壳结构、构造运动和地貌形态演变的真实写照。各时期黄土地层出露齐全，层位稳定，真实记录了第四纪以来古气候、古环境、古地理、古植被以及重要地质事件等多方面信息，可作为一条标准黄土地层剖面与黄土高原上的黄土地层进行对比。

2 地质遗迹资源面临的问题

天然的鬼斧神工，劈开了人类250万年的历史华章。地质公园内化石丰富、地层完整、黄土地质遗迹繁多，它与极地冰芯、海湖沉积号称世界级三大科学研究载体，是宝贵的世界稀有的地质遗产。

洛川国家地质公园是以保护稀有黄土地质遗迹、普及科普知识、深入黄土地质研究、拓展旅游服务而建立的，地质遗迹是公园的核心资源，资源的保护与可持续利用是本文研究的主题。

2.1 公园内水资源恶化

黑木沟唯一一条河流——刘家河从北相南汇入公园刘家河景区，贯穿了整个公园，它是公园的生命之线，是连接南北景区的观光走廊和生态走廊。但是由于监管力度的不足和污水处理的投资不够，县城及流域其他地区肆意对其排放生活及生产污水，作为公园内唯一的一条河流非但没有改善公园生态环境为园区景观环境增色，反而对流域水环境带来严重污染，对区内野生动物饮用水源造成了破坏，甚至危及到园区内野生动物生命。

2.2 水土流失侵蚀威胁地质遗迹

洛川黄土地质公园所在区域属典型黄土高原地质地貌，由于该区域在地形上处于我国东部河谷平原向西部青藏高原过渡、气候上处于暖温带湿润气候向温带干旱气候过渡、植被区划上处于湿润森林向荒漠草原过渡，气候变化剧烈，地形复杂，自然条件十分脆弱，加之长期以来过度的土地开垦，致使目前黄土高原地区原始植被破坏殆尽，造成了极为严重的水土流失。每年通过黄河输出的泥沙为16×109t，是尼罗河的30倍、密西西比河的90倍，黄土高原已经成为世界上水土流失最为严重的地区之一。［1］加之黄土的粒度成分以粉砂粒(0.05 mm～0.005 mm)为主，而粉砂粒级中又以粗粉砂占绝对优势，约占总重量的50%以上。黄土的特性决定了它胶结疏松，孔隙度大，分散率高，土粒在水中极易分散悬浮，土块遇水后，迅速崩解。黄土的颗粒性、粉砂性、疏松性便成为黄土高原水土流失的主要内在原因。［2］

公园内黄土地貌受水力侵蚀、重力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀、动物侵蚀、人为侵蚀等多种侵蚀复合交替，侵蚀类型显现复杂多样化。［3］最为突出的是公园地质特级保护区坡头景区，此黄土坡面是250万年来黄土形成及后期遭受土壤侵蚀的产物，天然的鬼斧神工清晰的给世人展现了250万年的历史变迁，具有相当高的科研价值，但由于黄土独有的特性加之外在自然力的作用下，坡头保护区已经面临着破坏甚至破灭的威胁，黄土地区具独有的气候特征(降水集中、强度大、暴雨多等)，水力侵蚀使坡头坡面遭受着慢性破坏。其次重力侵蚀也是不容忽视的，2008年的地震使脆弱的坡面遭受了巨大的破坏，崩塌与滑坡破坏了原有坡面的完整性。此外的一级保护区、二级保护区甚至三级保护区的坡头剖面缓冲区、黄土微地貌、流水侵蚀地貌、岩石陡壁也正遭受着不同程度的破坏，如不及时采取保护措施，地质公园内有限地质遗迹资源将不断消磨，在不远的将来，地质资源会受到毁灭性的破坏，人类的宝贵黄土文明也降悄然消逝。

2.3 其它问题

溯源侵蚀使刘家河河床向纵深的方向发展，使河流纵剖面进一步发生变化。溯源侵蚀每年可使沟头前进数米至数十米，由于整个公园园区基于黑木沟，而黑木沟最北端基本紧靠洛川县城，如此连年的侵蚀必然威胁着县城与公园的和谐发展。

园区内虽然人为破坏因素以不复存在，但是植被的覆盖率很低尚未达到防止水土流失功效，其次植物配置不合理，重点保护区植被匮乏，都严重阻碍了地质遗迹保护。如何合理、有效的实施植被建设，在地质公园地质遗迹保护中有着举足轻重的作用。

资金筹措单一化渠道导致公园各项保障措施未能按规划实施，2004年，公园开园揭碑至今，园区内各地质遗迹保护区保护力度不足，导致地质遗迹资源逐年流失。

3 黄土地质遗迹价值评价

土壤基本上是一种不可再生资源。据科学研究推算，在自然状态下要形成1 m厚的土壤，需要1.2万年至4万年，即形成1 cm厚的土层需要120年至400年。洛川黄土地质公园具有典型的黄土地貌，它是250万年历史文化的沉积，它的价值是无以比拟的。

3.1 科学价值

3.1.1 典型性

洛川县黑木沟黄土剖面包含着第四纪时期最丰富的地质信息。由于黄土的形成和演化是与其所处的古环境(如古地貌、古水系、构造运动，环境地球化学过程等)紧密相关。因此，研究黄土中蕴藏着的反映古气候、古地理环境等有关的信息，均可在黑木沟黄土剖面中寻求答案。黑木沟堪称是一个典型的黄土科学研究基地。

3.1.2 稀有性

洛川县黄土详尽记录了黄土高原乃至北半球第四纪地质历史的气候演化，洛川黄土是认识全球气候环境变化的三大支柱之一的标准地点，为世界所罕见。

黑木沟黄土剖面层位之稳定，层序之完整，层叠之清晰，同样具有稀有的特性。

3.1.3 完整性

长期以来，洛川黄土地质景观保持自然状态，未受人为改变，其形成过程和表观现象保存得系统而完整，内容丰富多样。

3.2 科普价值

科普知识宣传教育的重要场所——地质公园的建立，为黄土研究提供了长期的研究基地，可促进黄土的应用研究，如土壤研究、滑坡研究、水土流失研究、沙尘暴研究、水文地质、工程地质及环境地质研究等。同时，也极大满足公众对自然山水地质旅游的向往与追求，培养青少年对自然科学的爱好和兴趣。

公园将成为科学知识宣传普及的重要场所、群众喜爱的“科普园地”以及高校地质教学实习基地。它将为提高公众的知识文化水平、科学素养及促进社会文明与进步发挥强有力的辐射功能，起到不可替代的积极作用。

3.3 审美价值

从景观审美的角度来说，宏观上的组合表现的是大尺度，如整个黄土高原或某一较大的区域内景观的差异和分布。中观上的组合表现的是在一个较小的范围内景观的差异和分布。微观上的组合则是审美主体对一个个黄土地貌造型单体进行品味的尺度，这时单体的姿态和表面形态色彩，都成为了欣赏对象。

3.4 旅游开发价值

公园内地质遗迹有着极为重要的科学价值和观赏价值，它们不但是人类了解地球发展、生物进化、环境变迁的无字档案和天然课堂，大部分还是人类回归自然，修养身心的旅游资源。地质遗迹作为一种地质资源，可以被人们开发利用，发挥社会效益、经济效益和环境效益。公园内的地质遗迹内容丰富多样，予以保护并实施开发不但能使这些自然景观资源成为人类的永久性财富，结合丰富的人文历史遗迹、深厚的文化底蕴，更能促进洛川以及西北地区旅游业的快速发展。

4 水土保持综合治理塑造可持续资源

根据黄土侵蚀特点，水土流失是危害公园地质遗迹资源可持续的源头，只有针对公园的现实问题，提出综合的对策与方案才能保障公园的有序的发展，保障人类黄土文明的珍存与延续。

4.1 生态治理

地质遗迹保护首先要遵循“预防为先导”，“草带头、林坡洼、退耕还林搞绿化”。在建设布局上，沙丘、沟壑地带以控制水土流失、改善生态环境为重点，大力发展柠条、刺槐、侧柏、油松为主的水土保持林;道路沿线主要以发展侧柏、油松、樟子松、紫穗槐、沙柳、速生杨和花棒为主的防风固沙林;同时制定相应的政策和管理制度，结合部分地区退牧还草等积极防治水土流失。［4］各保护区地质遗迹外围“草、灌、林”相结合，适地适树进行栽培，防风固沙保土，以保障地质遗迹景观免受破坏。在不损害地质遗迹的情况下铺设污水排放管道，引导污水进污水处理场，以改善生 态环境为公园输入新鲜血液，增强公园生命有机活力。

4.2 工程防治

在最小扰动原则下，合理的工程措施与生态防治有机结合，能有效保护地质遗迹资源，防止因水土流失所造成的资源流逝。坡头坡面处于特级保护区，是公园的核心资源，必须加以严格和有效的保护，在坡面基低修建水泥护基以达到坡面整体的稳定，坡面上方搭建保护棚以防止暴雨冲刷与风蚀的影响，同时遗迹周围种植草皮与灌木防风保土。使水土风沙危害强度降为最小。其它各保护区也必须通过工程措施，延缓沟谷侵蚀的进程，维系坡脚的稳定，从而达到稳定沟谷、保护的目的。同时为防止暴雨引起的沟底洪水冲刷，合理的修建山洪排导沟，引导洪水的排放。

4.3 资金保障

洛川黄土国家地质公园建设项目多，投资巨大，应鼓励引导多种经济形式和多种投资方式参与，积极建立多渠道、市场化、多元化、社会化的投资机制。建设资金来源主要包括三部分:

1)地质遗迹与生态环境保护建设资金一方面被列入政府年度计划，由国家及陕西省国土资源厅下拨地质公园建设专项经费。

2)陕西省和洛川县当地政府、林业、果业、电信等部门投入，在国民经济中长期计划和年度基建计划中，安排一定的资金用于地质公园基础设施建设和重点项目的投资。

3)通过制定优惠的税收政策，鼓励企业和开发商对基础设施及重点项目开发建设的投资。

5 结语

黄土地质遗迹是人类历史文明的积淀，是人类珍存的不可逆资源。集黄土地质为科普、科研、旅游等为一体的洛川黄土国家地质公园为世人展现了古朴的黄土文化以及250万年以来的历史变迁，但面对西北地区气候特征与黄土本质的特性，水土流失严重正威胁着地质遗迹资源的生存。只有采取有效的保护措施才能使公园可持续的发展。

［1］何永涛，郎海玲.植被建设在黄土高原水土保持中的意义及其对策［J］.水土保持研究.2009.8

［2］甘枝茂.黄土高原地貌与土壤侵蚀研究［M］.陕西人民出版社.1989

［3］陈伯让.黄土高原水土保持综合治理的实践［J］，中国水土保持.2005.12

［4］张维，王真哲，刘艳丽.浅述黄土高原地区的水土保持与生态修复［J］.陕西林业.2007.3