黄河里的黄沙来自哪里？

科普中国-科学原理一点通 2018-01-11

　　黄河“一碗水半碗沙”的由来

　　在中国地图上，你会一眼看到西北地区广大的土黄色区域，和东南地区的绿色形成鲜明对比。那里干旱少雨，植被稀疏，地势高耸，风沙呼啸，这便是黄土高原。中华民族的母亲河——黄河从这里蜿蜒穿过，滋润了沿河贫瘠的土地，同时也给这片土地带来无穷忧患。这一切都源自于这片高原上的特殊土壤——黄土。

　　我国东西部气候差别非常大，太行山脉横贯南北，把中国的中部地区一分为二。几百万年以来，西北地区的沙尘被强劲的季风刮向东部，又被高耸的太行山脉拦截。落下的尘土日积月累，厚度达到几十米甚至上百米，最终形成了今天的黄土高原。由于西北地区的干燥环境，使得这些黄土在沉积时，相对较为疏松，内部孔隙较多。当这种土壤受水浸湿后，内部结构容易被破坏，从而产生较大的沉陷，人们给这种土壤起了个学名——湿陷性黄土。

　　黄土高原因为缺乏植被保护，加以夏季雨水集中，黄土高原的土地在流水的侵蚀下被分割得支离破碎，形成沟壑交错的地貌。黄土高原位于黄河中游，在穿越黄土高原时，黄河把大量疏松的泥沙带了下来，自己也被泥沙染成了黄色，成为名副其实黄色的河。尤其是暴雨过后，河水中泥沙的含量很高，于是自古就有黄河“一碗水半碗沙”的说法。据统计，如今黄河每年要从黄土高原带走约16亿吨泥沙，大量的泥沙淤积在黄河下游的河道中，造成了河床上升，不但引发河水泛滥，也会迫使黄河改道。同时，黄土高原大量的水土流失，使得当地土壤越发贫瘠，生态越发恶劣。

　　黄土高原的大量泥沙注入黄河

　　近年来黄河泥沙减少的原因是什么？

　　中国科学院一个研究组在黄土高原生态研究上取得新进展，解开了黄河泥沙减少的谜团。

　　黄河曾是全球输沙量最大的河流，其中90%的泥沙来源于黄土高原。近年来黄河输沙量猛减，黄河潼关站70年代每年的输沙量近十六亿吨，目前猛减为三亿吨，这既受径流和含沙量的影响，更是人类活动和气候变化作用的结果。研究组发展了泥沙归因诊断分析方法，率定各因素的贡献及其作用。利用黄土高原过去60年的降水、径流和泥沙观测数据，研究发现58%的输沙量减少是由产流能力降低引起的，其次是由产沙能力（30%）和降水（12%）所贡献。坝库、梯田等工程措施是1970—1990年黄土高原产沙减少的主要原因，占54%。

　　2000年以来，随着退耕还林还草工程的实施，植被措施成为土壤保持的主要贡献者，占57%。因此，坡面和沟道的生物和工程等多种措施共同作用把黄河输沙量控制到了人类活动影响之前的程度。但是，随着坝库等工程措施拦沙能力的逐渐下降，在黄土高原维持一个可持续的植被生态系统，对有效保持土壤和控制黄河输沙量反弹具有重要的作用。同时，剧烈的水沙减少对黄河三角洲也产生了显著影响，黄河水沙管理需要从黄土高原小流域综合治理转向全流域整体协调。这一研究成果对黄河流域治理策略的制定具有重要意义。