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从20世纪30年代黄河下游开始出现比较可靠的地形测量，对比这些地形图，可以看出黄河泥沙淤积作用下的滩地上升速度。钱宁在山东选择十几处河段，发现年平均淤积量变化以洛口为界，洛口以上每年平均淤高6—18厘米，大部分地区在10厘米左右；洛口以下每年平均淤高5—6厘米。河滩地即河漫滩，位于河床一侧或两侧，洪水期淹没，平水期出露，是由于泥沙沉积而形成的天然滩涂土地。尽管河床与河滩地淤积速度并不完全同步，却具有相似的淤积特征，故根据河滩变化，可判断河床淤积状况。河床淤高，水位抬升，地上河随即形成。黄河在巨大含沙量快速淤积的推动下，自下游河道修堤筑坝之时，即开始了地上河的历程。关于北宋时期黄河东流的一支——二股河，宋人苏辙留下了这样的记载：“堤内直髙一丈上下，而堤外直高二丈有余。”“堤内直髙”自然是自水面至堤顶，而“堤外直髙”则是地面至堤顶的高度。看得出来，此时黄河水面高出堤外约一丈，故苏辙称“架水行空，最为威事”。[14]地上河不仅限于历史时期，如今下游河床滩面一般高出背河地面4—6米，形成举世闻名的“地上悬河”。“悬河”如同一柄高悬在两岸生灵头上的达摩克利斯之剑，随时可能落下来，卷起滔天浊浪，侵夺田庐家园。
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（二）黄河下游的泥沙来源与黄土高原土壤侵蚀
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黄河的问题来自于泥沙，当代地理学研究指出，黄河的泥沙90%来自中游地带[17]，即位于黄河中游的黄土高原是主要产沙区。
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1986年中国科学院黄土高原综合考察队重新对黄土高原范围进行了科学界定，黄土高原主要位于太行山以西、日月山——贺兰山以东、秦岭以北、长城以南约48万平方公里的范围之内，山西、陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、河南、青海都有一部分境土属于黄土高原。
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黄土高原在中国国土中虽然仅占5%的面积，但对中国历史与北方环境发展的影响远远超过这一地区。无论是仰韶时期的文明萌芽还是周秦汉唐的灿烂文化，都孕育、发展在黄河两岸的黄土地上，黄土高原上的人类开发史就是一部中华文明发展史。文明的发展与人相联，与地相关，黄土高原的环境与人类活动不仅影响了黄河中下游的过去，也影响到今天，面对黄土高原的千沟万壑与黄河下游的决口、水患，学术界投入了大量研究，力图探求黄土高原环境与人类活动的关系，进而制定今后的治理、开发策略。
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在黄河与黄土高原之间，人们最先关注的是黄河。黄河的泥沙直接影响黄河下游的土地与百姓的生活，这一切又关系到中国的政治与经济，因此“一定要把黄河的事办好”，不仅仅是当代政治家关注的热点，也是学术界研究的重要方向。面对黄河的问题，谭其骧在1962年首次将黄河水患与黄土高原联系在一起，从此学术界对于黄河与黄土高原的研究进入了一个新阶段。谭其骧题为《何以黄河在东汉以后会出现一个长期安流的局面》的文章指出：黄土高原地区水土流失程度与这里的植被覆盖率直接相关，而植被情况如何又主要决定于生活在这里的人们的生产活动方式。如果人们以狩猎为生，天然植被可以不受影响，畜牧与农耕两种生产活动同样会改变植被的原始状况，而改变的程度方面后者又远远超过前者。人们利用天然草原从事畜牧，只要放牧不过度，草原就可以保持稳定；从事农耕业则需彻底根除地面上的植被才能进行开垦，在黄土高原上从事农耕，山陕峡谷地带与泾、渭、洛上游的黄土丘陵区水土流失最严重，因此历史时期这些地区的土地利用方式不同，进入黄河的泥沙量也不同。东汉以后，黄土高原地区特别是山陕峡谷与泾、渭、洛上游地带基本以畜牧业为主，大大减少了输向下游的泥沙量，致使下游出现长期安流的局面。[18]这一观点逐渐得到学术界广泛承认，自此无论对于黄河的研究还是对于黄土高原的研究，都不再将其作为割裂的地理单元去看待，黄土高原上的人类活动与黄河下游水患之间的因果关系成为学术界认识问题的共识。
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70年代初期史念海针对黄河及其支流侵蚀、堆积、下切的问题进行了一系列的研究，以《历史时期黄河流域的侵蚀与堆积》《历史时期黄河在中游的侧蚀》等为代表的文章，通过大量的史实以及实地考察进一步指出黄土高原的侵蚀、水土流失与黄河下游泥沙堆积的关系，并肯定了由于植被的变化直接影响到黄土高原侵蚀速率这一事实。[19]
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在学术界取得对黄土高原水土流失与黄河下游水患因果关系共识的基础上，70年代后期至80年代前期学术界将研究重点指向历史时期黄土高原环境的复原，特别是植被类型与植被覆盖状况的复原。随着这项研究的深入，虽然学术界对于历史时期黄土高原植被类型与植被覆盖状况的认识存在分歧，但在最关键的问题上达成了共识，即黄土高原植被状况变化在很大程度上取决于人类活动的强度。历史上人类活动强度较大的时期，往往植被遭到破坏，水土流失严重；反过来，人类活动较弱的时期，植被就得到恢复与保护，流向黄河下游的泥沙也得到相应的控制。
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将黄土高原研究集中在人类活动这一焦点上，学术界列举了历朝历代发生在这里的政治、经济、军事活动，列举了人口迁移、堡寨兴修、土地开垦对这里的环境的影响。在学术界从一个角度强调人类活动对黄土高原环境破坏的同时，从事地质以及第四纪地貌的学者着手用自然科学手段，对于人类活动营造的泥沙量进行量化分析，以便形成对人类活动强度与黄土高原自身物理特性的科学认识。
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黄土的物理特性以及黄土高原侵蚀过程与下伏地貌的关系，是学术界早已探明的问题。事实上黄土高原的侵蚀活动由来已久，地质学家分析了河套平原、汾渭平原、华北平原等与黄土高原侵蚀相关的沉积区，指出至更新世黄土高原至少经历了三次堆积、侵蚀交替的轮回期，全新世黄土高原虽然仍有高空降尘堆积，但地貌过程以侵蚀为主。在地貌发展上，黄土高原的侵蚀与华北平原、汾渭平原的堆积是相辅相成的过程，离开了来自黄土高原的泥沙，华北平原、汾渭平原等平原的形成就失去了物质基础。人类活动并不是促成黄土高原侵蚀过程的唯一因素，黄土本身的物理特性以及黄土高原的综合自然地理条件在黄土高原的侵蚀过程中起着至关重要的作用。对此，中国科学家以不同的角度研究了黄土高原环境演变的动力过程与土壤侵蚀因素。
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与黄土高原环境演变动力过程相关，存在自然侵蚀与人为加速侵蚀两个概念：自然侵蚀属于由自然因素引起的地表侵蚀过程，因此是没有人类活动影响，受自然演变规律支配的地面侵蚀作用；人为加速侵蚀是由人类生产活动而导致的土壤侵蚀，当自然侵蚀过程受到人类活动影响而加速发展，并对土地利用产生不良影响，引起下游河道急剧淤积，就变成了加速侵蚀。加速侵蚀是在自然侵蚀的基础上，有人类活动参与的结果。不同科学领域分析论证黄土高原环境演变动力过程的途径是不同的，主要有如下几种方法：
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1．黄河下游冲积扇沉积模式
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景可等根据黄河下游不同时期发育的冲积扇沉积模式，初步推算出历史时期黄土高原的自然侵蚀量，并在此基础上以11.6亿吨作为现代侵蚀过程中自然侵蚀的基数，计算出各个历史阶段人为加速侵蚀率，且指出在现代黄土高原侵蚀过程中自然侵蚀占总侵蚀量22.33亿吨的51.9%，仍占主导地位（表7-3）。[20]吴祥定等认为秦至西汉时期为黄河中游侵蚀背景值构成的年代，并根据黄河冲积扇的堆积量和古黄河口泥沙淤积量两种途径估计这一时期人类活动扰动较小，黄河中游土壤侵蚀背景值为每年6.5—10亿吨，较景可的研究值小。[21]
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表7-3 历史时期自然侵蚀与人为加速侵蚀
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时期 自然侵蚀量 人为加速侵蚀率 全新世中期（距今6000—3000年） 9.75亿吨 全新世晚期（前1020—1194年） 11.6亿吨 1194—1855年 13.3亿吨 6.7% 1919—1949年 16.8亿吨 18.4% 1949年 16.3亿吨 25% 2．地貌循环理论
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地貌循环理论（The Theory of Geomorphological Cycle）是戴维斯（W.N.Davis）1899年提出的地貌变化模式，这一理论认为，在地貌营力作用下，平坦地面抬升过程依次经历幼年、壮年和老年发育期，不同阶段地貌起伏变化以及经历时间均不同。美国理论地貌学家斯特拉勒（A.N.Strahler）提出的高程分析法将戴维斯地貌循环理论定量化。中国科学家应用这一理论从事黄土高原土壤侵蚀分析，其中陆中臣、袁宝印等学者的研究具有重要的意义。他们根据黄土高原地貌发展阶段、河网密度以及黄河下游相关沉积物等条件建立了数学模型，经计算发现黄土高原的自然侵蚀量随时间推移逐渐增加，距今31万年的侵蚀早期350吨/平方公里·年，到距今7.5万年的侵蚀中期增至6665吨/平方公里·年，从侵蚀中期至今又增至10146吨/平方公里·年。这些数据仅是各地质阶段自然侵蚀量的数值。为了获取由于人类活动造成的加速侵蚀的数据，各位学者注意到太行山东麓冲积扇沉积物的层面厚度。由于人类活动的影响，太行山东麓冲积扇层面作为黄土高原相关堆积物之一，在地质时期与历史时期表现了不同的厚度变化，进而成为量化分析的依据。通过各类相关因子建立的数学模式进行计算，求得目前黄土高原人类加速侵蚀占30%，其他各个时代加速侵蚀量的比例可见表7-4。从表7-4可以看出，在黄土高原的总侵蚀量中自然侵蚀最低占70%，加速侵蚀最高占30%。这一比例表明即使在今天黄土高原人类活动最活跃的时期，也仍然以自然侵蚀为主，人类活动导致的加速侵蚀仅占较小的一部分。该研究成果认为黄土高原地貌演化仍处于初期或中期阶段，自然侵蚀占绝对优势。[22]
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表7-4 黄土高原各个时期加速侵蚀百分比（%）
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3．侵蚀的自然脉动
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洪业汤等认为，在黄土高原植被破坏前沟谷系统已经形成和发展，黄河携带大量泥沙是一种自然环境地质现象，且与太阳黑子活动周期密切相关，不是人类活动破坏的结果；黄河巨量泥沙的成因是天然的，各类人类活动都未从根本上改变黄土高原土壤侵蚀产沙量受太阳活动制约的物理属性。[23]
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4．沟谷侵蚀速率
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白占国以洛川黄土塬为例，通过C14测定分析了不同时间段的沟谷侵蚀速率，具体数字见表7-5。距今一万年前土壤侵蚀量存在下降的趋势，没有自然加速侵蚀；距今1万年以来侵蚀速率明显增加，近40年以来沟谷溯源侵蚀速率达到0.225米/年。[24]
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表7-5 不同时代沟谷侵蚀速率
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