黄沙滚滚漫天飞舞，黄土高原在现代人眼中，是物产匮乏、土地贫瘠的代名词，然而在科学家眼里，黄土高原是一个无与伦比的宝库。
黄土高原在历史上究竟是什么样的自然景观？是森林区？还是像现在这样光秃的荒草区？黄土高原是怎么形成的？高原上的黄土是土生土长，还是来自异国他乡？它又经历了怎样的变迁……中科院南京地质古生物研究所、中科院南京地理与湖泊研究所、兰州大学西部环境教育部重点实验室的专家唐领余、李春海、安成邦、汪卫国等人，利用植物“孢粉文字”破译出了黄土高原的历史变迁，还原出黄土高原4万年来的“变脸”过程。
疑问一：黄土高原曾是森林区？
黄土高原历史上究竟是什么自然景观？是森林区？还是像现在这样光秃的荒草区？有人认为黄土高原历史上就不是森林区，而属草原带。但大量事实证明：黄土高原历史上确实是森林和森林草原地区，这是在黄土高原上进行过大量认真考察研究的科学家的共识。例如，我国古生物学家杨钟健于1929年到晋西陕北考察时，根据大量考证和调查材料断定当地原为森林地带，并对晋西陕北破坏森林后到处是荒山秃岭、沟壑纵横的情景很感慨地说：“这样摧残森林是可怕的。”1955年中国科学院黄河中游水土保持考察队在考察报告中明确指出：“从残存的原生植被来看，可以肯定，本区在农耕以前原始植被是属于森林和森林草原。”这一科学结论为大量历史资料所证实。
疑问二：高原上的黄土从何而来？
关于黄土的来源，长期以来，中外学者有过不同的争论。一种认为是这一地区盛行的偏北风把新疆、宁夏北部、内蒙古乃至远在中亚沙漠中的大量粉沙刮到黄土高原地区堆积下来，因为黄土高原与黄土底部的基岩成分不一样。黄土下部地貌形态多样，起伏比较大，但上部沉积黄土厚度大体相似，并有从东到西逐渐变薄的趋势，同黄土来源于西部的方向是一致的，这说明黄土是从别处搬过来的；但有不少科学家发现，黄土层的底部有一砾石层，而这浑圆的砾石层却是典型的河流沉积物，于是他们认为，黄土的原籍在黄河的上游，是河流把黄土冲刷下来形成的；还有一种观点认为黄土既不是风成的，也不是水成的，它是在原来的基础上不断风化形成的，是土生土长的；也有一种综合性的观点，认为黄土高原既来自西北、中亚，由大风刮来，又有绵绵流动的河流携带而来，还有本地土生土长的基岩风化的，是在这三种力的共同作用下形成的。
1966～1999年间，发生在我国的持续两天以上的沙尘暴竟达60次之多。中科院刘东生院士认为，黄土高原应该说是沙尘暴的一个实验室，这个实验室积累了过去几百万年以来沙尘暴的记录。中国西北部沙漠和戈壁的风沙漫天漫地洒过来，每年都要在黄土高原上留下一层薄薄的黄土。
就像人们对黄土高坡吟唱不已一样，人们对黄土高原的来源也争论不休。
疑问三：黄土高原是地球最完整的“天书”？(www.xing528.com)
地球上，历史痕迹的变化都或多或少通过地质现象来保存，但是这样的“天然记录”多是片断性的和不全面的，而黄土高原却是个“异类”。专家说，黄土高原的形成和青藏高原的隆升，加快了侵蚀和风化的速度，在高原周围的低洼地区堆积了大量卵石、沙子和更细的颗粒。每当大风骤起，在西部地区便形成飞沙走石、尘土弥漫的景象。被卷起的沙和尘土依次沉降，颗粒细小的粉尘最后降落到黄土高原区域，形成了一条荒凉地带。
印度板块向北移动与亚欧板块碰撞之后，印度大陆的地壳插入亚洲大陆的地壳之下，并把后者顶托起来。从而喜马拉雅地区的浅海消失了，喜马拉雅山开始形成并渐升渐高，青藏高原也被印度板块的挤压作用隆升起来。
然而，东西走向的喜马拉雅山挡住了印度洋暖湿气团的向北移动，久而久之，中国西北部地区越来越干旱，渐渐形成了大面积的沙漠和戈壁。这里就是堆积起了黄土高原的那些沙尘的发源地。体积巨大的青藏高原正好耸立在北半球的西风带中，240万年以来，它的高度不断增长。青藏高原的宽度约占西风带的1/3，把西风带的近地面层分为南北两支。南支沿喜马拉雅山南侧向东流动，北支从青藏高原的东北边缘开始向东流动，这支高空气流常年存在于3500～7000米的高空，成为搬运沙尘的主要动力。与此同时，由于青藏高原隆起，东亚季风也被加强了，从西北吹向东南的冬季风与西风急流一起，在中国北方制造了一个黄土高原。
青藏高原隆升所带来的干旱，使黄土高原成为地球上唯一一本保存完整的陆相沉积而成的“天书”。
植物孢粉推断：黄土高原最初并不姓“黄”
中科院南京地理与湖泊研究所的李春海副研究员告诉笔者，古植物的孢子和花粉大量散布在黄土中。由于植物的孢粉外壁坚固，能够在地层中长时段埋藏而不腐烂，无论它飘落到哪里，就保存在哪里。李春海说，毫不夸张地说，孢粉的土壤保存年代可以达到上亿年。
李春海介绍，为了了解黄土高原的“变脸”过程，专家们特意到黄土高原西部的甘肃静宁县、秦安县、定西县等地采集黄土高原6个典型地质剖面的黄土标本，从中获得了700余块孢粉样本和209块表土孢粉样本，这近千份孢粉样本大约记录了公元前4.6万年至今黄土高原植被变迁的过程。通过对碳14的测量，在6个典型剖面中共测得年代34个。经过分析，专家们发现，从黄土高原采集的20克样品中最多分离出孢粉颗粒1112粒左右，最少的则不足50粒，显示着4万多年来环境和植被巨大的变化过程。
李春海说，从孢粉的分析来看，发现了松、云杉、冷杉、铁杉、栎、菊科等数十种植物孢粉的记录，专家们认为黄土高原在最初的时候并不姓“黄”，在4.6万年的历史中，有一多半的时间，黄土高原是森林和草原的成分相互消长，在这段时间里，黄土高原经历过多次快速的“变脸”——历经过草原、森林草原、针叶林以及荒漠化草原和荒漠等多次转换。
张 成
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