葛剑雄文集①：沧海桑田的水土流失、海陆变迁与物种存亡！

四、沧海桑田：水土流失、海陆变迁和物种存亡?

古籍《神仙传》中记着这样一件事：仙人麻姑说，她已经亲眼看到过东海三次变为桑田。于是，“沧海桑田”便成为形容人间巨变的一句成语。

如果将这句话放在地质年代，那完全是地球上的事实，因为很多地方的确曾经由高山大陆变为大海大洋，又重新隆起为陆地，这样反复甚至不止三次。但用来描述人类文明产生以来的世界，未免显得有些夸大。不过，如果用之于变化最大的某些局部，沧海未尝没有变成桑田。地质年代的海陆变迁或许太遥远，但历史时期的水土流失却一直延续到今天，由于环境的改变引起的物种灭绝也在继续，年深日久，这些看似细微的变化也会产生惊人的结果。

(一)沧海桑田的神话和事实

很久以前，就有人将“沧海桑田”当了真。例如，在《诗经·小雅·十月之交》中就有这样的诗句：“百川沸腾，山冢肳崩。高岸为谷，深谷为陵。”(所有的河流都像沸水一样汹涌奔腾，山顶突然崩塌。高崖下陷变为深谷，深谷却隆起成了高大的丘陵。)这首诗是讥刺周幽王的，对自然现象的描述当然只是借题发挥。但作者是西周人，生活在今陕西西安附近，他能作出这样的想象和夸张，显然是目睹了黄土高原上因为水土流失而造成的地形地貌的急剧变化。

“高岸为谷，深谷为陵”的现象，在一些有科学头脑的学者眼里，已经不是一种想象和夸张，而是可能发生的事实。西晋初的杜预(222.284年)生前最爱引用这两句话，他曾经刻了两块记载自己功绩的石碑，一块埋在万山脚下，一块立在岘山(在今湖北襄樊市南)之巅，并说：谁知道今后会不会发生“高岸为谷，深谷为陵”的变化？不过杜预大概过高地估计了这种变化的速度，实际上，在他死后1713年的今天，岘山、万山依然高耸，离“陵谷”之变还遥遥无期。

但是这个古老的命题和杜预的设想始终吸引着智者的思考，大约在公元770年(唐大历五年)，唐朝的大书法家颜真卿在评述麻姑故事时，指出了一个重要的事实：“在高处的岩石中还能见到螺蚌壳，有人认为它们是由水下的桑田转变来的。”北宋的科学家沈括(1031.1095年)的观察更加仔细，也最有收获，在他的名著《梦溪笔谈》中记录了一个重要的发现：

予奉使河北，遵太行而北，山崖之间，往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者，横亘石壁如带。此乃昔之海滨，今东距海已近千里。所谓大陆者，皆浊泥所湮耳。尧殛鲧于羽山，旧说在东海中，今乃在平陆。凡大河、漳水、滹沱、涿水、桑乾之类，悉是浊流。今关、陕之西，水行地中，不减百余尺，其泥岁东流，皆为大陆之土，此理必然。

这段话今译为：我奉命去河北时，沿着太行山北行，在山崖之间，往往可以看到一些含螺的蚌壳和鸟卵般的石子像带子一样横亘在石壁间。可见以往这里就是海滨，但今天距东面的大海差不多有一千里了。这样看来，所谓大陆，都是泥沙淤积成的。尧杀鲧的羽山，古代说是在东海中，现在已经在陆地上了。黄河、漳水、滹沱河、涿水、桑乾河等河流，都是挟带着大量泥沙的浊流。今天在陕西、山西以西地区，河流一般都要比两岸地面低百余尺，泥沙必然不断地被河水挟带着东流，这些都是淤积为大陆的泥沙，这样的结果是毫无疑问的。

沈括对这些构成现代地质学基础的概念的认识，比西方的詹姆斯·郝顿要早700多年，尽管他对这些变迁所需要的时间并没有作出任何推断，而只是使用了相当模糊的“昔”(古代)和“旧”(以往)。沈括指出了黄河和其他北方大河不断地冲刷、侵蚀着黄土高原的事实，但没有像现代地质学家那样说明这些变化经历了多少万年。

海陆之间的变迁，有陆地方面的原因，如泥沙淤积形成冲积平原，但主要还是由于海平面变动，即海水面的升降变动。海平面升高时造成海侵，使海岸线后退；海平面降低时引起海退，海岸线推进。

无论海侵还是海退，对人类社会都有很大的影响。海侵会使大片土地淹没，当然也包括在这片土地上的建筑物、农作物和一切搬不走的财产，人畜和财物的迁移和重新安置也会耗费人力物力，沿海的堤防必须重新建筑。沿海地区水位抬高后，受影响的交通、工矿、民用等建筑也得加固或重建。对一些岛国和国土海拔低的小国威胁更大，因为地势低的岛屿会就此消失，被淹国土过多将难以生存。海退虽然会增加大片土地，但原来的海岸工程、港湾建筑就全部废弃，近海渔业、养殖业受到破坏，流入海洋的河流因基准面(水平面)降低而影响航运，并引起沿河生态环境的变化。

但海平面的变化不以人们的意志为转移，远的不说，就是对人类活动影响较大、离现在最近的第四纪以来，就已经出现过多次升降。引起海平面升降的主要因素是冰川作用，在气候寒冷的地质年代，极地周围形成巨大的冰盖，海洋中的海水量减少，海平面降低；当气候转暖时，冰盖融化，冰水流回海洋，海平面又升高。据科学家估计，全球现代冰川如果全部融化，将使海面升高50.80米。

35000年以前，海平面大致接近现在的位置，以后气温下降，出现第四纪最后一次冰期。按照冰盖的体积估计，在冰期最盛时(约15000.20000年前)，海平面约比现代海平面低135米。我国的学者在东海陆架边缘发现了古海岸线，用碳﹣14测定法测出其中生物残骸的年龄为15000年左右，陆架上发现有阶地和古河谷。这说明当时东海的海平面处于最低位置，比现代海平面低130.160米。这条海岸线位于东海冲绳海槽西坡的陆界外缘。据调查，当时大片陆架浅海露出水面，形成陆地，从而使台湾、舟山群岛等沿海岛屿与大陆连成一片，日本与中国大陆、亚洲与美洲沿白令海峡、太平洋中一部分岛屿之间、英国与欧洲大陆、澳大利亚与新几内亚等都相互连接。正因为如此，这是古人类、动物群、植物群迁移的一个重要阶段，在这些一度相连的大陆或岛屿之间，至今还找得到一万多年前留下的相同的物种。白令海峡成为一座陆桥，使亚洲大陆的人徒步迁入美洲大陆。

对15000年以来的海平面上升过程，科学家的研究结果并不一致，大致有三种意见：(1)从15000年前至6000年前，海平面已升高至比现代海平面还高3.4米，此后海平面上下波动，幅度一般不超过三四米，最后达到现代的位置。(2)海平面始终在持续上升，从15000. 5000年前上升迅速，此后缓慢上升，直到现代的位置。(3)海平面从15000年前开始上升，到3000.5000年前已经升到现代的位置，此后没有什么变化。看来，大家对15000年以前海平面上升了100多米这一点看法是一致的，不同的是在什么时候达到了现代的位置，此后有过什么变化，是否曾经到过比现代高的位置。

之所以会有不同意见，是因为人们对海平面变动的原因、过程和规律的认识还很不全面。由于影响海平面变动的因素非常复杂，目前的调查测量技术也存在很多问题。例如要确定海平面是否变动，就得找到一个本身不变的稳定地点作为测量、研究的场所，一般选择地盾或大洋中间的岛屿，以它们作基点来测量比较。如果这一点本身有升降，就不可能测得海平面实际的变动。但由于局部的构造运动，大陆边缘没有绝对稳定的地区，在确定海平面变动幅度时必须排除局部构造运动的影响，可是目前还缺乏可靠的办法。又如软体动物的遗骸是确定海平面很重要的证据，但它们在沉积后会发生搬移，本来的位置就不易确定。

在15000以前的地质时代，海平面有过更大幅度的多次变动，引发的原因也更复杂。其中最主要的因素是全球性的构造运动，由此引起的海平面变动既有全球性的，也有局部性的。构造运动使地球表面作不平均的升降，洋盆(承载海洋的盘状表面)容积变化，洋底下沉，或者形成新的洋盆。世界洋盆的总容量如果增大，海平面就下降；反之，如果洋底抬升，某些洋盆消失，洋盆的总面积缩小，海平面就升高。

板块构造学说认为，海平面变动与海底扩张的速率有关。在大洋底部有不断隆起的大洋中脊，大洋中脊上增生的物质是热的，随着时间的推移而逐渐冷却，结构更紧密，质量更大，因而洋底的岩石圈在横向扩张移动过程中随着时间而下沉。如果海底扩张速率很快，离中脊顶部一定距离的洋底没有足够的时间冷却到“正常”程度，洋底就比正常情况下高。这时，即使海水量不变，由于洋盆容积减小，海面也会升高。相反，海底扩张速率很慢，海面就降低。这种因海底扩张速率变化引起的海平面变动，周期长达数百万年，变化幅度可达300.500米。也有人认为大洋中脊本身的变化就足以引起海平面的变动，在大陆分裂期，大洋中脊发展，长度扩大，海平面升高，导致全球范围内的海侵；而在大陆汇聚形成超大陆时，就造成海退。

局部性的地壳升降运动，会引起区域性的海平面变动。这时海平面的绝对高度，即与地心之间的距离并没有变，而是由于地壳的升高或降低，使海平面相对于这一局部的陆地面之间的距离发生了变化。这种变化往往会叠加在全球性的海平面变动之上，与后者同时发生。

与此相类似的一种理论，就是大地水准面——海平面变动学说。大地水准面是受地球重力控制的，由于地球内部物质分布不均匀，引起重力的变化，使大地水准面的形态也随之而变化。所以全球海平面的升降是不一致的，也不规则，有些海区海平面升高，而同时另一些地区的海平面却在降低。例如1976年有人发现，新几内亚的高海平面与马尔代夫群岛附近的低海平面的高差约有180米。

冰川均衡作用的说法认为，当冰盖融化，冰水回流入海，海底因负载增加而下沉，直到新的平衡建立时才停止。有人估计近7000年来因负载影响洋盆下沉了8米，大陆则上升了16米，对与海洋相交处的陆架区影响更明显。

这些学说对海平面变动原因的解释虽然有不同的侧重点，很多方面是相通的，海平面的变动应该是多种因素共同作用的结果，但地球构造运动的作用无疑最为重要，造成的变化也最大。

如在7亿年前的元古代末期，地球上还只存在着一个超级大洋和一个超级大陆：泛古洋和泛古陆。到了5．7亿年前的寒武纪，在泛古洋以外，又出现了4个大海，即古海西宁海、古加里东海、古乌拉尔海和古特提斯海；而在泛古陆以外的大陆则有4个，即北美洲、欧洲、亚洲和冈瓦纳古陆。在距今约3．7亿年的泥盆纪，欧洲与北美板块碰撞，合并成欧美大陆，古加里东海消失，出现了加里东山脉。进入3亿年前的晚石炭纪，欧美大陆沿古海西宁海构造带与冈瓦纳古陆连接起来，古海西宁海消亡。到了约2．25亿年前的二叠纪，亚洲沿乌拉尔构造带与欧洲大陆合并，重新组成泛古陆，古乌拉尔海消亡。古特提斯海变成了一个楔入泛古陆的三角形，逐步演变为特提斯海。1．5亿年前的中生代侏罗纪早期，从墨西哥湾到直布罗陀一线张裂开来，由泛古洋形成的太平洋分出一支切入墨西哥湾，形成太平洋海，它与由东向西而发育伸展过来的特提斯海连在一起，把泛古陆分隔为劳亚古陆和冈瓦纳古陆。在距今1．35.1．1亿年的早白垩世，南大西洋开始张裂，生成洋盆，然后欧洲与美洲分裂，冈瓦纳古陆和劳亚古陆也开始破裂。到了0．7亿年前的晚白垩世，劳亚古陆和冈瓦纳古陆高度分裂，形成欧亚大陆、北美大陆、南美大陆、非洲大陆、印度次大陆和南极洲.澳大利亚；大西洋、印度洋和南大洋相继出现。从0．65亿年前的古新世开始，格陵兰和斯堪的纳维亚分裂，挪威海与格陵兰海形成，北冰洋与大西洋连通。在0．4亿年前的始新世之初，澳大利亚与南极洲断裂，开始向北漂移。距今0．4亿年的始新世晚期，印度与亚洲主体碰撞，特提斯海东段关闭。至约0．18亿年前的中新世期间，阿拉伯与亚洲主体相撞，特提斯海西段部分关闭，留下西通大西洋的地中海。在约0．035亿年前的上新世时，北美与南美重新靠拢，巴拿马地峡隆起，切断了大西洋与太平洋的直接通道。

这些全球性的重大变化都出现在人类之前，但局部的海平面变动及由此引起的海陆变迁却可以在短时间内发生，并直接影响着人类社会。如波浪、潮汐、大气压、海水温度、盐度等都可能引起海平面发生小幅度的阶段性(如日、季度、年)变动，而风暴、地震、海啸等也可能导致偶发性的幅度较大的变动。

在《汉书·沟洫志》中记载着发生在公元前1世纪后期的一件事：“往者天尝连雨，东北风，海水溢，西南出，浸数百里，九河之地已为海所渐矣。”(从前曾经连降大雨，刮起东北风，海水上涨，向西南岸扩展，淹没了数百里，黄河入海处的众多河道已经被海面覆盖了。)据有关的文献资料和考古发现考证，这是公元前1世纪后半叶发生在渤海东岸的一次大海侵，直接的起因是持续的暴风雨，导致海岸线后退几十公里，数十年后海平面才逐渐恢复原状。

如果我们仔细查阅有关的历史地理资料，认真作一些实地考察，就不难发现，像这一类局部的海平面变动尽管幅度不同、时间长短不一，但次数和地点并不少。而且表现为一定的阶段性，即在某一段时间内，在一定范围内，海平面以上升为主，而在另一段时间内则以下降为主。

从海平面变动的历史，我们可以得出这样的结论：影响海平面变动的主要因素是自然，而不是人类活动。除了局部的、短时期的变动外，这种变动一般是缓慢的，可以预防的。海平面的上升与下降会交替出现，不会始终处于上升之中。一些人预言，如果南极的冰盖全部融化，将使全球的海平面升高多少米，以至淹没世界上百分之几十的大城市。这种预言是不科学的，一方面气温不会持续上升到使南极的冰盖全部融化的程度；另一方面，如果南极冰盖真的全部融化为水而流入海洋，洋盆将因为无法承受如此大的重量而下陷，随着洋盆的扩大和另一些地方大陆的升高，海平面又会下降，达到新的平衡。

用这样的结论来展望未来，我们一方面对海平面的上升要有充分的估计，在新建筑、新城市的选点时应该充分考虑这一因素。但海平面不可能在短期内或一夜之间突然升高，因此完全可以结合已有建筑物和城市的更新改造加以防御。另一方面应该看到，海平面也存在着下降的可能，也要有这方面的准备。无论是上升还是下降，都不存在绝对的利或弊，处理得当不仅可以减少损失，还能获得大自然的“恩赐”。

(二)从黄河流域的兴衰看水土流失

引起海陆变迁的另一个因素是泥沙的淤积，使河水和河流入海口附近的海底逐渐升高，在沿岸形成陆地。水土流失是泥沙的主要来源，在流水的作用下，地面上被侵蚀的泥沙被冲入大小河道，在河床或沿河地带淤积，或者随河水流入海洋。

中国的黄土高原和华北平原形成于遥远的地质年代，它们都是水土流失的产物。从这一意义上说，正是水土流失为中华民族的形成和壮大提供了物质基础。但在中国历史的发展过程中，黄土高原和华北平原的水土流失又对中华民族构成了严重威胁。

从公元前16世纪开始的两千多年间，黄河中下游地区一直是中国政治、经济、文化的重心所在，生活着中国的大部分人口，所以黄河的安流与否是国计民生的大事。可是这条流经世界上最大的黄土高原的河流，却给下游带来了成亿吨的泥沙和无穷的灾害。

《左传》记录着鲁哀公八年(前487年)引用的诗句：“俟河之清，人寿几何？”(要等到黄河水变清，人的寿命才有多长？)这说明当时的黄河水已相当混浊，含沙量已很高。正因为如此，黄河在公元前4世纪已被称为“浊河”，而到了公元前3世纪末刘邦在封功臣的誓文中又将它称为“黄河”。公元前1世纪末，一位名张戎的官员指出：“河水重浊，号为一石而六斗泥。”(黄河水又重又混浊，号称一石河水中有六斗泥。)这句话使中国赢得了一项世界纪录，因为这是目前所知最早的对河流泥沙量的测定数据。宋朝人对黄河观察的结果是“河流混浊，泥沙相半”，而明朝人注意到了不同季节河水含沙量的变化：平时“沙居其六”(泥沙重量占河水总重量的十分之六)，夏季洪峰时“沙居其八”。

根据50年代的实测，黄河多年的平均输沙量达到16亿吨，每立方米水中的平均含沙量约37．5公斤，高时可达590公斤，最高时甚至有900公斤以上，都是世界上最高的，而位居第二的美国科罗拉多河是每立方米27．5公斤。在世界大河中，恒河的输沙量虽然也有14．5亿吨，但它的水量是黄河水量的10倍，所以每立方米的含沙量只有3．95公斤。在国内的大河中，只有同样发源于黄土高原的海河的含沙量与黄河相仿，其他河流就要低得多，如长江的平均含沙量是每立方米0．575公斤，淮河是每立方米0．397公斤，珠江是每立方米0．32公斤，就是北方多泥沙的河流辽河和滦河也分别只有每立方米3．6公斤和3．96公斤。

如果把黄河每年输送的这16亿吨泥沙堆积成一条高宽各1米的土堤，其长度将是地球至月球距离的3倍。由于黄河的流量不大，不可能将这些泥沙全部带入大海，其中的四分之一堆积在山东利津以上的河道内，二分之一堆积在利津以下的河口三角洲和滨海地带，只有四分之一能输入海洋。由于中游的河道狭窄，坡降大，流速快，泥沙不易淤积，而下游河道宽，坡降小，流速慢，所以这4亿吨泥沙都堆积在下游的河道里。天长日久，河床不断被抬高，逐渐成为高于两岸地面的悬河。黄河历史上的改道不计其数，但只要是使用了较长时间的下游河道，没有一条最终不成为悬河。本世纪以来，下游河道平均每年淤高3.5厘米，60年代以来平均每年已增至10厘米左右。现在下游河堤内的滩地一般都要比堤外高3.5米，有些河段更高，如河南柳园口附近的滩地高出开封市地面7米，封丘县曹岗附近滩面高出堤外地面10米。这样一条悬河中流着的河水全靠两岸堤防的约束，随着河床的不断淤高，河堤也得相应加高。每当洪水来临，水面更是大大高出两岸，堤防稍有损坏，后果就不堪设想。

水土流失的影响自然不限于黄河下游。流失的沙土主要来自中游和上游，一般都是表层的，集中了多年累积的腐殖质、营养成分或所施的肥料。黄土高原本来就是比较贫瘠的，表层土年复一年的流失无疑使它变得更加贫瘠。农民多年辛勤开垦和耕耘形成的良田，往往会随着一次暴雨或洪水而荡然无存。农民不得不重新开垦，或者耕种更多的土地，靠广种薄收来维持生计，或者竭泽而渔，对土地实行掠夺性的利用，连草根都挖得一干二净。结果是越垦越穷，越穷越垦，形成了水土流失一次比一次更严重的恶性循环。

造成水土流失的主要因素是水的作用，但是黄土高原不是一块平地，雨雪也不会完全均衡地降落在各地，所以不会被水平均地刮去一层土，而是集中在黄河干流和大小支流的两侧和周围地区。河床或沟谷底部受到流水冲刷而导致下降，这种现象被称为下蚀或下切。河岸岸坡或沟谷谷坡受流水冲刷而后退的现象就是旁蚀或侧蚀。黄河干支流的下蚀和旁蚀造成了黄土高原最严重的水土流失，也使地形地貌发生剧烈的变化。

著名的壶口瀑布是黄河干流上唯一的瀑布。根据郦道元《水经注》的记载，瀑布就在孟门山下，所谓孟门山实际是几块巨石，其中最大的一块现在还有13米高。唐朝后期李吉甫的《元和郡县图志》著录壶口瀑布时，注明的位置离孟门山一千步(约1475米)。而今天的瀑布已离孟门山5公里，在不到1500年间，平均每年后退了3米多。瀑布的下蚀作用引起位置的后退是一种普遍现象，但后退的速度如此之快却是相当罕见的。

东汉兴平二年(195年)，汉献帝与随行人员逃到陕县(今河南三门峡市旧陕县城东上村岭)，准备渡河北上。但河岸离水面太高，没有办法下去，只能用十匹绢结成一条绳子，系在一个力气大的将士身上，背着汉献帝下到船上。按照当时绢的长度推算，十匹绢约相当于30余米，而三门峡水库未建时这里的河岸离水面已有55米，可见在1760年间河床已下蚀了近20米。

黄河的旁蚀现象也很明显。如今山西河曲县境内数十里的明长城，当时都是濒河而建的，至今已有不少段被河水旁蚀所毁。又如战国时魏国的西长城建于今陕西韩城市境内，一段在东少梁原上，一段在城南村北，东端都在黄河旁的高岸上。在河水的旁蚀作用下，河岸不断崩塌，长城也随之塌陷，城南魏长城东端坠入河中部分长达1．5公里。

即使是黄河一条小小的支流，或者黄土高原上一股涓涓细流，也都在不断地产生下蚀和旁蚀，使原来基本平整的台地上出现一道道沟壑，沟壑的增加和发育更使台地不断破碎和缩小。古代黄土高原上到处有称为“原”的大台地，周人的发祥地周原就是其中之一。西周时周原的范围相当于今陕西扶风、凤翔、岐山、武功四县的大部分和宝鸡、眉县、乾县、永寿的小部分，但随着地表植被的破坏，降水和流水对表土的侵蚀日益严重，沟壑逐渐增加，并不断延伸，加深加宽，周原先被一分为二，以后又被分为无数小原。所以尽管现在还有周原的名称，它的地域范围却已与当初的周原有天壤之别了。

被冲刷下的泥沙随河水而下，到了水面开阔、水势平缓或地势低洼的地方，一部分泥沙就地淤积。地貌的变化又使一些河道改变了流向，或者减少了流量。黄土高原上本来也有一些湖沼，如今陕西泾阳、三原一带有焦获泽，渭河下游有杨纡泽，陇县西部有弦蒲泽，在汾水中游有昭余祁，但都只见于先秦和西汉的记载，到了公元以后就不再被人提及，使它们消失的主要原因显然也是水土流失。

在早期的历史文献中，只提到了今陕西大荔县境内的沙苑、奢延水(今无定河上游红柳河)源头的赤沙阜，及其支流黑水所流经的沙陵等几处沙地或沙漠，但今天如果我们打开地图，或者在黄土高原旅行，就会发现范围大得多的沙地或沙漠。它们形成和变化的原因比较复杂，但肯定与周围的水土流失有关。

公元413年，十六国之一的夏国的君主赫连勃勃来到今陕西靖边县北的契吴山下，为这一带的美景所陶醉，发出了这样的感叹：“美哉！临广泽而带清流。”(面临广阔的湖泊，清澈的流水环绕，真是美极了！)赫连勃勃当即决定在这里建立国都，名为统万城。统万城的规模很大，建筑质量也相当高。就在建城百年后，地理学家郦道元见到的景象还是“雉堞虽旧，崇墉若新”(雉堞虽已陈旧，高耸的城墙还像新的一样)。经过1500多年的风霜，城西北那座敌楼的残高如今还在24米以上。

夏国被灭后，统万城依然是西北重镇夏州的治所，常驻军政机构。但到唐朝后期，夏州城已受到流沙的严重威胁。长庆二年(822年)十月的一次大风，将刮来的流沙堆得与城堞一样高。到咸通年间(860. 874年)，夏州城已经为茫茫的沙漠所包围。100多年后，宋朝统治者下令废毁夏州城，这固然与西夏的进逼有关，但更主要的是，这个“深在沙漠”的据点不仅无法经营农牧，就连供应都难以维持下去了。这个存在了700多年的名城从此湮没了，直到清道光二十五年(1845年)才被奉陕西榆林知府徐松之命来调查的横山知县何炳勋重新发现。1956年，有关专家对遗址进行考察，证实这座被当地百姓称为白城子的废墟就是当年的统万城。广泽清流早已杳无踪影，周围是一望无际的沙海，最近的居民点也在20里之外。(www.chuimin.cn)

千百年来由黄河带来的大量泥沙，使下游平原地区面目全非。春秋战国时曾有很多见于记载的“丘”，所谓丘，自然是指高于周围平地的台地或高地。其中一些丘的位置是明确的，可是今天我们再也不能见到，因为它们早已被荡为平地了。战国发生的一次著名战役——马陵之战，其决战处在深谷之中，两旁地形封闭，形势险要，可以埋伏上万射手。“马陵在哪里”有两种说法：一说在今河南范县西南，一说在今河北大名县东南。但经过黄河的反复改道和无数次的泛滥，两地都已是一马平川，深谷高陵的险要环境只能留给人们自己去想象了。

比这些地方大得多的一些城市也先后被滚滚而来的黄河水所吞没，长眠于泥沙之下。北宋大观二年(1108年)黄河在内黄决口北流，洪水一下子淹没了巨鹿县城，水退后县城已埋入地下。1919年当地人打井，在地下发现了宋代的瓷器和房基，以后的发掘证明宋巨鹿旧城已在地下6米处。开封城曾经是北宋和金后期的首都，但元初至清末曾七次被淹，规模宏大的宋开封城现已埋在地下8米的深处。

黄河一次次泛滥、决口和改道，在下游平原上留下了无数故道、废堤、沙堤、沙岗、沙丘，成为流沙的来源。如河南延津县北部还残留着从战国至北宋的黄河故道，至今仍高于地面，沙土随风吹散，形成不少沙丘，高的有20米。到清代，县治以北都已成为沙地。今县境内本来还有一个胙城县，曾是南北交通的必经之地，从开封去北京一般都在此县渡黄河北上。明朝中期，县境已到处是沙丘，到明末连县城的西门也被飞沙填没。清初顺治年间，县城被飞沙包围，城内仅存居民百家，全县土地大多荒芜。康熙年间，从今延津县西北的沙门镇至胙城间的积沙绵延数十里，交通已十分困难。至雍正五年(1727年)该县不得不撤销，以后旧城被风沙湮没，周围成为无人区。一个位于平原地区的县在和平时期因风沙而被撤销，在中国历史上是罕见的。

黄河能造成如此大的水土流失，最主要的原因当然是它流经了世界上面积最大、覆盖最厚的黄土高原。我国黄土高原的范围西起青海的日月山，东至山西的太行山，北起晋陕长城，南至秦岭，总面积约40万平方公里。除了在一部分石质山地上黄土的堆积比较薄以外，高原的其余部分都覆盖着深厚的黄土，一般都在50.80米之间，其中陕北的白于山以南、子午岭至吕梁山以西的厚度在100.200米之间，而甘肃通渭华家岭至定西马衔山一线以北至兰州附近厚度竟达200.300米。

这样的覆盖厚度在世界上是绝无仅有的，例如在欧洲中部，黄土厚度一般在5米以下，最厚的莱茵河谷也不过20.30米；俄罗斯境内黄土的厚度大多是10.20米；北美洲黄土覆盖最厚的是美国密西西比河的西岸部分地区，也仅30余米，而其余地区只有数米至20米；南美洲黄土最厚的潘帕斯地区是10余米；都远远低于中国黄土高原的一般厚度。

黄土的主要组成部分是细粉砂，粒径在0．01.0．005毫米之间，占总重量的约50%；其次是粒径为0．05.0．1毫米的粗粉砂和粒径小于0．005毫米的黏土。黄土质地疏松，多孔隙，透水性和湿陷性都很强，抗水蚀和风蚀能力却很差。

第二个原因是降水。如果没有流水的作用，黄土只能受风蚀，即被风吹走。如果降水量很小，很均衡，对黄土的侵蚀也会比较缓和。可是黄河中游地区的年降水量虽然不算大，却集中在夏秋之际，经常出现暴雨。暴雨形成的洪水带走大量泥沙，使一年内的泥沙集中在汛期，如龙门站1966年7月18日测得的含沙量高达每立方米933公斤，三门峡站在1977年8月6日、7日为每立方米922公斤，而黄河在陕西的支流窟野河1958年7月10日测得的含沙量竟高至每立方米1700公斤。

这两方面的条件自古以来都没有什么变化，但黄河却有过安流的时期，从东汉开始的近800年间，黄河没有出现改道和重大的决口泛滥，这就提醒人们还得注意这两方面以外的因素。研究证明，黄河的洪水和泥沙主要都来自中游，其中又以晋陕峡谷流域和泾、渭、北洛河上游地区关系最大。这一地区植被保持的好坏决定了水土流失的严重程度，所以这一地区的土地利用方式，从事农耕还是畜牧，是大量辟为耕地还是保持原始植被，成为决定黄河下游安危的关键。

秦朝和西汉200多年间，这一地区接受了大批外来移民，他们基本都从事农业生产，为了获得耕地，必定要大量清除原始植被，破坏表土，导致水土流失日益严重。东汉开始，以畜牧为主的匈奴、羌人大举迁入，而以农业为主的汉族人口急剧减少，耕地面积相应缩小，牧地不断扩大，这一改变使水土流失减少，流入下游的泥沙量也随之下降。这种状况基本上持续到了唐朝中期，以后随着农业人口的增加，开垦范围不断扩大，植被重新受到破坏，水土流失再次加剧。可见即使是在黄土高原，良好的植被和合理的土地利用方式，也同样能起到保护土地少受侵蚀的作用。

黄土高原以外的地区尽管也存在着水土流失，有的甚至相当严重，但一般来说，流失量都比黄土高原小，所以不会出现像黄河中下游那样剧烈的变迁，也不会造成那么严重的灾害。不过，一些大江大河支流多，流域广，集水面积大，流水挟带走的泥沙也相当可观。年深日久，同样会引起沧海桑田的变化。

如长江所经流的地区水土流失比较轻微，在植被良好的古代尤其如此。现代长江的平均含沙量是每立方米0．575公斤，仅为黄河含沙量的1．53%，古代自然更低。而现代淮河的含沙量是黄河含沙量的1．06%，可以肯定，在淮河受到黄河改道影响之前，含沙量必定要低得多。但如果我们注意一下黄海南部和东海北部海岸线的变化，就可以发现，在2000年前的西汉末年，这条海岸线的位置还在今赣榆、连云港、阜宁、盐城、东台、如皋一线，在此线以东还是一片汪洋，今连云港市的一部分和如皋至如东之间是两个岛屿，上海市区的大部分也还在海平面以下，今天的全国第三大岛崇明岛也杳无踪影。这数万平方公里的土地就是2000年来泥沙堆积的杰作。

生长在地面的树木、草和其他植物能有效地保护表土不受或少受雨水、冰雪融水、泉水、溪水、河水等地表水的冲蚀，但一旦植被破坏，即使是黏度很大、结构致密的土壤也会被渐渐冲去。在以岩石为基础的山岭上所覆盖的土壤，是千万年来岩石风化的产物，在多数情况下只有薄薄的一层，只是依靠那些顽强地生长着的树木杂草才能吸附在基岩上。当人们砍去树木，烧尽杂草树根时，这层裸露的薄土再也抵不住风吹雨打，要不了多少时间就会流失干净。由岩石风化为土壤需要漫长的年代，对人类社会来说，即使不是完全不可以再生，也是非常难以恢复的。与黄土高原不同的是，到了那时就不会再有什么土会流失，但濯濯童山的面貌也就难以改变了。从源头和上游冲刷而下的泥沙使中游以至下游的河道淤塞变浅，洪水发生时宣泄不畅，旱情出现时又缺水调剂。一些原来可以全年通航的河道，以后只能季节性通航，甚至最终无法行船。

明朝中期开始，随着平原地区人口的增加和生存条件的恶化，大批贫困农民涌向湖北西北与陕西、河南相邻的荆襄山区。他们伐木烧炭，放火烧荒，用极其粗放的手段进行掠夺性的开垦，大片大片地吞噬着本来十分茂密的原始植被。朝廷为防止这数十万流民啸聚作乱，曾多次采取武力驱赶的办法，但都未奏效，最后只能承认现实，允许流民就地定居，并设立郧阳府加以治理。18世纪开始，流民又不断进入荆襄山区和秦岭南麓。玉米、番薯(红薯、甘薯、地瓜)成为流民的主要粮食作物后，山地的利用范围大为扩展，但也使山区植被受到前所未有的破坏，导致大范围、严重的水土流失。19世纪的学者已经注意到，汉水流域的水旱灾害变得相当频繁，认为这与山上树木的大量砍伐和江河水道的淤浅有关。到20世纪中叶，汉水及其支流上一些历史上曾经以水运著称的码头早已成为历史陈迹。这自然是水土流失导致河道淤浅的结果。这种情况在南方也相当普遍。今天当我们来到这些地处内陆，河道中滩多水浅，已经听不到桨声，见不到帆影的城镇时，谁能想象当年舟楫如云、千帆竞发的盛况？

还应该看到，人类的生产和生活都需要搬动、运移土壤和岩石，这些都可能引起或加剧水土流失。例如，下同样大的雨时，翻松的土地必定会比未开垦的荒地冲刷掉更多的土壤。道路的开辟、房屋的建筑、桥梁的架设，这些过程都会破坏原来比较稳定的土层、岩层，产生大量浮土或岩石碎屑，自然更容易被地表水带入河流之中。

有人对中国目前每年搬动、运移土壤和岩石的数量作了估算：

(据牛文元：《21世纪中国环境与可持续发展能力》)

这就是说，中国每年从地球表面上搬动和运移的土壤和岩石达381．7亿吨，相当于每年从江河径流中搬动至海洋的泥沙量的8倍，每人平均32吨，其中因农业生产而搬动的占85%，每人平均27．2吨。在古代，一般说来农业生产活动所占的比例还会更高。

至此，我们可以进一步讨论未来的水土流失问题，看看水土流失是否会加剧，会给我们造成什么样的后果。

从影响水土流失的条件看，有些因素是不能改变的。首先是地貌，中国的黄土高原、戈壁荒原、塔克拉玛干沙漠等等，都是泥沙的来源，并且相当难以固定，这决定了中国比其他多数国家更难治理水土流失。其次是地形，尽管人类活动可以进行局部的改变，但中国总的地形是无法改变的，例如黄河在山西、陕西之间峡谷中穿行和进入平原后的漫流，西高东低的大势和三级阶梯间的差异。再者是气候，虽然过去有寒暖干湿的周期性变化，未来也不会静止不变，但正如前面已经说明的，并没有证据表明会发生超过以往周期中的最大幅度。最后，人类的各项活动是必定要进行的，不会为了减少水土流失而取消，而且必定会不断扩大。这些因素的存在和扩大必定会加剧水土流失。

但是另一些因素是可以改变的。

为了现代化的需要，中国在未来每年搬动、运移土壤和岩石的规模当然还会扩大，如交通设施、工矿企业、城镇的兴建的规模会越来越大。但搬动和运移的方式、过程和后续处理完全可以不断改进，以减少流入江河湖海的泥沙量。如在建筑工地采取一定的防护措施，就能大大减少建设过程中的泥沙流失。普遍植树养草可以消除裸露土地，从而减少尘土、泥沙的飞扬和流动。建设项目的合理设计和布局，可以大量减少土方的挖掘、岩石的破碎和植被的清除。矿体开采后即时回填复土，进行绿化，也能有效地防止土壤、破碎岩石和矿渣的流动和冲蚀。农业生产活动的搬动和运移量要占总量的85%以上，但生产方式改进的余地也最大。例如，以喷灌代替漫灌，以滴灌(即用管道将水和营养物质直接注入植物根部)取代喷灌，采取免耕或少耕，薄膜覆盖，采用生物防治和有机肥料等，都能有效地减少农田表土的流失。如果进一步采取新的技术，农业生产同样可以实现由电脑控制的集约化生产，在人工建筑物内常年无土生产蔬菜、水果、花卉早已成为现实，用先进的生物工程技术大规模“克隆”农产品已经不是梦想，这样就能从根本上改变农业生产必须搬运土壤和流失土壤的状况。

通过因地制宜，如开辟梯田，改变作物品种，改农为牧，弃耕还林，植树种草，人口迁移等措施，也完全可以有效地治理局部地区的水土流失。建国以来，全国累计治理水土流失面积已达70万平方公里，并于1993年将水土保持定为基本国策。但这项国策尚未得到各级政府应有的重视，以至人为的水土流失非但没有得到遏制，反而愈演愈烈。90年代，国家计划每年治理3万平方公里水土流失面积，但每年新增人为水土流失的面积却有1万多平方公里，每年新生废弃土石量达30亿吨，其中有20%流入江河。但这只能说明任务的艰巨，并不表明水土流失无法治理。

总之，在生产规模扩大，经济实力增强，生活水平提高的同时，使水土流失量不断降低是完全可以做到的，21世纪的中国并未注定会出现越来越严重的水土流失。

但是我们也应该清醒地认识到，水土流失作为一种自然现象，并不都是人类活动的产物，在人类出现之前就已存在了很久很久。水土流失留给人类的并不都是祸害，也造就了很多使人类获益匪浅的结果，甚至成为文明赖以产生和发展的物质基础。世界上几种最古老的文明大多产生在河流中下游的冲积平原，这些正是长期的水土流失的成果。中国的华北平原、长江三角洲、珠江三角洲都可以说是水土流失的产物，这些地区在中国文明发展过程中的地位以及它们今天在中国的经济、政治、文化中所起的作用，当然和这特殊的地理环境有关。就以黄河为例，严重的水土流失固然造成了巨大的损失，但下游的引黄促淤也形成了大片良田，黄河最近一次恢复故道后在河口三角洲新长出的土地已成为胜利油田和其他工农业生产基地。上海市也是长江上中游水土流失的受益者，市东北部大多数高于海平面不足?米的土地基本都是最近两三千年间长出来的，市郊的大部分农场、金山石油化工总厂等大型企业、正在兴建的浦东国际机场都利用了新近才形成的陆地。要是没有长江挟带来的泥沙，完全依靠人工填海，将耗费数以百亿计的巨资。

当水土流失量大为减少，并最终降到一个不至造成破坏作用的水平时，在局部地区就能通过主动控制水土流失量为人类造福，如用以造就新的陆地，升高地面，改变地形地貌。

即使从纯粹的景观出发，我们也不希望水土流失完全消失。要是黄河的泥沙量降到比长江还低，那么壶口瀑布就会失去独特的魅力。幸而自然环境永远不会那么整齐划一，黄河也将永远是黄河。

(三)从恐龙时代的结束看物种的兴亡

近年来，我们经常可以听到这样的消息：一些珍稀动物急剧减少，或受到无知的人们乱捕滥猎，或因环境恶化而濒临灭绝。我们对视为国宝的大熊猫，虽已采取了种种保护措施，但前途仍不容乐观。一些曾经危害人类而被尽力消灭的野兽，如狼、虎，如今却因越来越少而身价倍增，虎已被列为保护对象，而一些国家已将狼列为珍稀动物，并已提出了禁猎的规定。有的动物品种在全世界已只有个位数，并还在继续减少之中。根据历史资料统计，近2000年来，已有120多种兽类和139种鸟类从地球上消失，其中约三分之一是20世纪灭绝的，约三分之一是19世纪灭绝的，另外三分之一是19世纪以前有历史记载的时期内灭绝的。据估计，目前还有600多种动物面临绝种的危险，如不加以保护，可能在最近一二十年间就会绝种。

珍稀植物的情况也不容乐观。据统计，全世界有2万至2．5万种高等植物已濒临灭绝，占高等植物种类总数的10%左右。作为植物资源最丰富的国家之一的中国，现有的一些从地质年代幸存下来的珍贵树种如银杏、银杉、水杉、香果树、珙桐、领春木、鹅掌楸、秃杉等，有的天然分布范围狭窄，有的残存数已经不多，多数有绝种的危险。由于自然和人为的原因，原来比较适合珍稀植物生长的一些地方已经受到严重威胁。如被称为古老树种“避难所”的湖北神农架林区，残存的珍贵稀有树种的安全已不易保障。

科学家的一些报告提醒世人，每天平均有多少种生物在消失，多少年后地球上的生物将减少多少个百分点。我们当然不希望这样的情况发生或继续下去，但生物灭绝的原因究竟是什么，却是值得认真研究的问题。这使我想到了曾经在地球上盛极一时的庞然大物——恐龙。

恐龙是在2亿多年前的晚三叠世(或中三叠世)由假鳄类进化而来，至0．65亿年前的晚白垩世灭绝，在地球约生活了1．6亿年。恐龙是目前所知地球史上最巨大的陆生动物，当时在陆上极其繁盛，占统治地位，特别是在距今2．08亿至1．35亿年前的侏罗纪(中生代的第二个纪)，所以中生代被称为“恐龙时代”。

恐龙因其腰带结构的不同可以分为两个目：蜥臀目和鸟臀目。蜥臀目又可分为素食的蜥脚类和肉食的兽脚类，鸟臀目则完全素食。大的恐龙有数十米长，二三十米高，如在我国四川盆地发现的马门溪龙长约22米，估计体重达30.40吨。当时恐龙在地球上分布很广，数量极多。如在四川盆地自贡地区中侏罗纪下沙溪庙组河湖沉积中，在面积2800平方米的沙体中就掘出各种恐龙、蛇颈龙、翼龙等化石个体数百个，其密度之大可见一斑。可以想象，无论是食肉还是食素，如此众多的重达数十吨的恐龙要维持它们的生存，需要使多少动物和植物付出代价！

但在大约6500万年前，恐龙却颇为神秘地在地球上消失了。这个谜至今还不能全部解开，但科学家已经有一些比较一致的看法。

最流行的说法是一颗直径几公里的小行星(或彗星、陨石)与地球发生碰撞，产生了大量尘埃和碎片，遮蔽了阳光，使地球处于一片黑暗之中。持续时间一长，靠光合作用为生的绿色植物死亡，使恐龙的食物链中断。加上气候急剧变冷，使恐龙无法忍受，最后在饥寒交迫中大批死亡。有人认为这个来自宇宙的物体撞击地球后，因冲击力太大，形成大火球，引发了地球上的森林大火，将生活在其中的恐龙烧死。他们的根据是，从白垩纪末沉积中测得的碳含量较高。又有人认为是由于太阳黑子爆发，宇宙射线增加，超新星爆炸等天文事件的综合作用，促成了恐龙的灭绝。

另一些科学家是从地球本身的变化找原因的。白垩纪末地壳发生剧烈运动，火山爆发，大量爆发物和有毒气体影响了地球的化学环境，污染了食物和水质，生态环境中的稀土元素含量呈饱和状态，已经达到了足以使包括恐龙在内的很多生物死亡的程度。也有人认为是由于火山喷出的岩浆积聚在地表，使放射性元素增多，射线混乱，促使恐龙的内分泌失调，新陈代谢反常，神经紊乱变化而死亡。有的古生物学家认为，当时瘟疫流行，恐龙互相传染而大量死亡。

还有些科学家主张从恐龙自身找原因。当时新兴起的哺乳动物大量出现，与恐龙进行竞争，结果长期没有进化的恐龙被淘汰出局。或者认为，随着恐龙数量的增加，有限的生存条件已经无法满足它们的需要，恐龙内部的生存竞争日益剧烈。食素恐龙大量被食肉恐龙吃掉，有的恐龙还专吃繁殖后代的恐龙蛋，使恐龙逐渐减少以至完全灭绝。

有关恐龙灭绝的假设还有不少。尽管这些都有待得到更多事实的证实，但可以肯定的是，即使没有来自宇宙物体碰撞地球的偶然事件，恐龙的灭绝也只是时间问题。因为一方面，恐龙生活的环境的确发生了较大的变化。中生代的环境相对稳定，丘陵、河谷、沼泽、湖泊遍及全球，热带和亚热带植被相当发育，气候比较温暖，四季差别不大，特别适合恐龙的生存。但到白垩纪末，地球进入了活动期，造山运动使原来的低地和湖沼上升为山，进而影响气候和植物的生长、分布，植物群落也发生了变化。但恐龙由于长期占有统治地位，在演化的过程中非但没有进化，反而出现了特化现象，如各式骨板、鳞甲、角棘等越长越离奇，各骨之间的退化、愈合等现象交叉进行。因此，恐龙只能适应特定的外部自然条件，一旦生态环境变化，它们就毫无适应能力，必然走向灭绝。从这个意义上说，恐龙的灭绝主要还是优胜劣汰的结果。

现在回过头来看珍稀动植物，我们在它们的身上也可以发现一些与恐龙相类似的因素。珍稀动植物在最近的两三千年中虽然没有遭受天外来客的冲击，却受到了人类活动带来的影响。如土地的大量开发利用，大面积森林的砍伐，对湖泊、沼泽的人为缩小，草场的过度放牧和垦殖，资源植物的过量采收利用，工业化和城市化，化肥、农药的大量使用，引进物种的竞争或排挤，旅游规模过大，等等，都会给一些植物带来毁灭性的威胁，造成一些动物栖息地的变迁，使它们濒临绝境。人类的乱捕滥采更是一种直接的破坏。但另一方面，它们也都有自身的弱点。如一些动植物的适应能力太差，以至自然环境稍有改变就不能继续生存。一些植物分布范围太窄，种群衰落，发育不完整，成熟的植株或幼株减少，或者缺乏传粉媒介，或者没有抗病虫害的能力。一些动物是不能进行遗传物质交换的极度分隔的小种群，只具有有限的遗传差异，形成遗传潜能的衰竭和生物型贫瘠。一些动物只能在近亲中交配，限制了基因流，造成遗传衰竭，有的还出现了很多白化个体。有的动物食性太狭，在习惯性的食物短缺后食性不能改变。

在人类开始意识到保护物种，特别是保护珍稀动植物的意义，并已经采取一些措施的条件下，动植物自身的因素就必然会取得更大的作用。当然人类可以为它们提供一些帮助，如我们划出了一些保护区，使动植物已有的生活环境尽量不再受到干扰和破坏，对一些特别珍稀的动植物，还人工为它们创造更合适的环境，帮助它们躲避灾害，或进行人工繁殖驯养，如对大熊猫、白鳍豚、扬子鳄、东北虎、麋鹿等。但最后能不能保存下来，还取决于它们自己。

可以预言，随着人类科学技术和文明程度的提高，对物种的人为破坏将大大减少，对珍稀动植物的保护能力会更强，手段会更先进，投入的人力物力也会更多，但一些物种的继续灭绝还是不可避免的。我们固然会感到惋惜，但自然规律不可抗拒，似乎也不必过于不安。

我们要尽量避免的只是物种过快的灭绝或纯粹因人为因素的灭绝，而对自然界所固有的新陈代谢，优胜劣汰，我们既无能力也没有必要加以干预。一般说来，在旧的物种灭绝的同时，新的物种会不断产生，而能够经受自然环境的变迁而生存下来的物种，无疑具有更大的优势。

人类对动植物的影响绝不会像6500万年前那场毁灭性的灾害那样严重，当时因遭受剧烈打击而灭绝的物种并不止恐龙一种，但经过这场灾难以后，地球上的物种更丰富、更高级了，难道人类这一二世纪的活动会给动植物带来末日吗？

对恐龙的灭绝，今天的人或许不无遗憾。但要是恐龙不灭绝，当时地球上的很多其他动植物最终会成为它们的牺牲品，或许人类的诞生就会推迟，或许就没有今天的人类，也不会有今天存在的动植物。从这一意义上说，恐龙的灭绝未尝不是一种进步，是一件好事。事实上，今天存在的大量物种都出现在恐龙灭绝以后，那么在一些物种消亡后，为什么就不会产生新的物种呢？何况人类已经有力量进一步为它们创造有利的条件！