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(hù)與開發(fā)為核心的國家級(jí)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(duì)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。
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?yàn)槁宕S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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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。
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(duì)應(yīng)的世界級(jí)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(shí)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(shí)記錄,形成世界少有、國內(nèi)獨(dú)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(qiáng)。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(jià)值。此外,溝內(nèi)黃土微地貌發(fā)育,外動(dòng)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(qiáng)。洛川縣黑木溝黃土地質(zhì)遺跡是地質(zhì)歷史時(shí)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(yùn)動(dòng)和地貌形態(tài)演變的真實(shí)寫照。各時(shí)期黃土地層出露齊全,層位穩(wěn)定,真實(shí)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(jìn)行對(duì)比。
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(hào)稱世界級(jí)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(hù)稀有黃土地質(zhì)遺跡、普及科普知識(shí)、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(hù)與可持續(xù)利用是本文研究的主題。
黑木溝唯一一條河流——?jiǎng)⒓液訌谋毕嗄蠀R入公園劉家河景區(qū),貫穿了整個(gè)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(duì)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(duì)流域水環(huán)境帶來嚴(yán)重污染,對(duì)區(qū)內(nèi)野生動(dòng)物飲用水源造成了破壞,甚至危及到園區(qū)內(nèi)野生動(dòng)物生命。
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(jí)中又以粗粉砂占絕對(duì)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(dòng)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(jí)保護(hù)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(jià)值,但由于黃土獨(dú)有的特性加之外在自然力的作用下,坡頭保護(hù)區(qū)已經(jīng)面臨著破壞甚至破滅的威脅,黃土地區(qū)具獨(dú)有的氣候特征(降水集中、強(qiáng)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(jí)保護(hù)區(qū)、二級(jí)保護(hù)區(qū)甚至三級(jí)保護(hù)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(shí)采取保護(hù)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(yuǎn)的將來,地質(zhì)資源會(huì)受到毀滅性的破壞,人類的寶貴黃土文明也降悄然消逝。
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(jìn)一步發(fā)生變化。溯源侵蝕每年可使溝頭前進(jìn)數(shù)米至數(shù)十米,由于整個(gè)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(dá)到防止水土流失功效,其次植物配置不合理,重點(diǎn)保護(hù)區(qū)植被匱乏,都嚴(yán)重阻礙了地質(zhì)遺跡保護(hù)。如何合理、有效的實(shí)施植被建設(shè),在地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡保護(hù)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(xiàng)保障措施未能按規(guī)劃實(shí)施,2004年,公園開園揭碑至今,園區(qū)內(nèi)各地質(zhì)遺跡保護(hù)區(qū)保護(hù)力度不足,導(dǎo)致地質(zhì)遺跡資源逐年流失。
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(jià)值是無以比擬的。
3.1.1 典型性
洛川縣黑木溝黃土剖面包含著第四紀(jì)時(shí)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(yùn)動(dòng),環(huán)境地球化學(xué)過程等)緊密相關(guān)。因此,研究黃土中蘊(yùn)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(gè)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(rèn)識(shí)全球氣候環(huán)境變化的三大支柱之一的標(biāo)準(zhǔn)地點(diǎn),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。
科普知識(shí)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(jìn)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(shí),也極大滿足公眾對(duì)自然山水地質(zhì)旅游的向往與追求,培養(yǎng)青少年對(duì)自然科學(xué)的愛好和興趣。
公園將成為科學(xué)知識(shí)宣傳普及的重要場所、群眾喜愛的“科普?qǐng)@地”以及高校地質(zhì)教學(xué)實(shí)習(xí)基地。它將為提高公眾的知識(shí)文化水平、科學(xué)素養(yǎng)及促進(jìn)社會(huì)文明與進(jìn)步發(fā)揮強(qiáng)有力的輻射功能,起到不可替代的積極作用。
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(gè)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(gè)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(duì)一個(gè)個(gè)黃土地貌造型單體進(jìn)行品味的尺度,這時(shí)單體的姿態(tài)和表面形態(tài)色彩,都成為了欣賞對(duì)象。
公園內(nèi)地質(zhì)遺跡有著極為重要的科學(xué)價(jià)值和觀賞價(jià)值,它們不但是人類了解地球發(fā)展、生物進(jìn)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(huì)效益、經(jīng)濟(jì)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(hù)并實(shí)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(cái)富,結(jié)合豐富的人文歷史遺跡、深厚的文化底蘊(yùn),更能促進(jìn)洛川以及西北地區(qū)旅游業(yè)的快速發(fā)展。
根據(jù)黃土侵蝕特點(diǎn),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(duì)公園的現(xiàn)實(shí)問題,提出綜合的對(duì)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)。
地質(zhì)遺跡保護(hù)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(diǎn),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(shí)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(hù)區(qū)地質(zhì)遺跡外圍“草、灌、林”相結(jié)合,適地適樹進(jìn)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(jìn)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(qiáng)公園生命有機(jī)活力。
在最小擾動(dòng)原則下,合理的工程措施與生態(tài)防治有機(jī)結(jié)合,能有效保護(hù)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(jí)保護(hù)區(qū),是公園的核心資源,必須加以嚴(yán)格和有效的保護(hù),在坡面基低修建水泥護(hù)基以達(dá)到坡面整體的穩(wěn)定,坡面上方搭建保護(hù)棚以防止暴雨沖刷與風(fēng)蝕的影響,同時(shí)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(qiáng)度降為最小。其它各保護(hù)區(qū)也必須通過工程措施,延緩溝谷侵蝕的進(jìn)程,維系坡腳的穩(wěn)定,從而達(dá)到穩(wěn)定溝谷、保護(hù)的目的。同時(shí)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。
洛川黃土國家地質(zhì)公園建設(shè)項(xiàng)目多,投資巨大,應(yīng)鼓勵(lì)引導(dǎo)多種經(jīng)濟(jì)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(huì)化的投資機(jī)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(hù)建設(shè)資金一方面被列入政府年度計(jì)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(xiàng)經(jīng)費(fèi)。
2)陜西省和洛川縣當(dāng)?shù)卣⒘謽I(yè)、果業(yè)、電信等部門投入,在國民經(jīng)濟(jì)中長期計(jì)劃和年度基建計(jì)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(diǎn)項(xiàng)目的投資。
3)通過制定優(yōu)惠的稅收政策,鼓勵(lì)企業(yè)和開發(fā)商對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施及重點(diǎn)項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)的投資。
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(duì)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(hù)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(duì)策[J].水土保持研究.2009.8
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[3]陳伯讓.黃土高原水土保持綜合治理的實(shí)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