Wie entstand Chinas stolzer „gelber Boden“?

China hat eine lange Geschichte und eine großartige Zivilisation. Auf diesem uralten Land gibt es ein besonderes Stück Land – das Lössland. Dieses Land war Zeuge der Entwicklung der chinesischen Nation von der primitiven Gesellschaft zur feudalen Dynastie und wurde zu einem Mikrokosmos der chinesischen Zivilisation. Es liefert uns wertvolle Informationen zur Interpretation der chinesischen Zivilisation und ermöglicht uns auch, das historische Erbe der chinesischen Zivilisation tief zu spüren.

China ist das Land mit der weltweit größten Lössverbreitung. Die konzentrierteste und typischste Verbreitung findet sich auf dem Lössplateau im Nordwesten. Löss ist ein eisen- und aluminiumreicher Bodentyp mit gelblich-brauner Farbe. Der Löss auf dem Lössplateau wurde aufgrund seiner Ackergängigkeit, Selbstdüngung und tiefen Bodenschicht zum fruchtbarsten Boden im alten China. Im Laufe von Jahrtausenden hat sich im Laufe eines langfristigen natürlichen Entwicklungsprozesses allmählich eine Hunderte Meter dicke Lössschicht gebildet, die zu einer einzigartigen Landschaftsform in Nordchina geworden ist. Wie also ist dieser dicke Löss entstanden? Zu den Ansichten, die heute von Experten und Wissenschaftlern allgemein akzeptiert werden, gehören die „Windformungstheorie“, die „Wasserformungstheorie“ und die „Verwitterungsresttheorie“.

Die äolische Theorie der Lössbildung wurde erstmals vom Deutschen F. von Richthofen vorgeschlagen, der Mitte des 19. Jahrhunderts nach China kam und Felduntersuchungen und Forschungen in den riesigen Lössgebieten im Nordwesten Chinas durchführte. Durch Beobachtung und Analyse der Lössschichten fiel ihm auf, dass der Löss eine geschichtete Struktur aufwies, wobei jede Schicht aus winzigen Partikeln bestand, was sich von der durch die Hydrogeologie gebildeten stratigraphischen Struktur unterschied. Gleichzeitig fiel ihm auch auf, dass der Wind auf dem Lössplateau sehr stark war, insbesondere in der Trockenzeit, wenn das ganze Jahr über starke Winde wehten. Auf Grundlage dieser Entdeckungen vor Ort entwickelte Ferdinand von Richthofen im Jahr 1877 die Äoltheorie des chinesischen Lösses. Er geht davon aus, dass die Region im Nordwesten Chinas trocken und regnerisch ist, die durchschnittliche Windgeschwindigkeit jedoch hoch ist, insbesondere im Winter und Frühling, wenn häufig starke Winde wehen. Diese starken Winde wirbeln lose Tonpartikel an der Oberfläche auf, transportieren sie in die Luft und lagern sie ab, und mit der Zeit bilden sie die Lössschicht, die wir sehen. Richthofens Äoltheorie erklärte den Entstehungsmechanismus von Löss aus der Perspektive der Morphologie und der geologischen Umgebung und durchbrach damit die damals vorherrschende Sichtweise der hydrogeologischen Theorie. Seine Theorie eröffnete späteren Untersuchungen zur Lössgeologie eine neue Perspektive und erklärte bis zu einem gewissen Grad die geologischen Bedingungen für die Bildung von Löss. Obwohl spätere Untersuchungen auch Wasserkomponenten im Entstehungsprozess von Löss ergaben, war es Richthofen, der als Erster die Bedeutung des Windes als vorherrschende Ursache vorschlug und erklärte, was in der Geschichte der Lössforschung von bahnbrechender Bedeutung ist.

Typische Löss-Äolen-Gebiet-Karte (Bildquelle: Internet)

Die „Wasser-Löss-Theorie“ geht davon aus, dass die Bildung von Löss das Ergebnis langfristiger Wassererosion ist. Früher herrschte in Nordchina ein relativ feuchtes Klima, die Flüsse führten viel Wasser und flossen schnell. Während ihrer langen Laufstrecke spülen diese Flüsse kontinuierlich Gesteinsmaterial von der Bergoberfläche weg. Unter den abgeschwemmten Materialien haben Ton- und Eisenstoffe einen relativ hohen Anteil und können nur schwer vom Wasser abgetragen werden. Im Laufe der Zeit sammelten sich diese Materialien nach und nach unter den Klippen auf beiden Seiten des Flusses und auf den Ebenen an und bildeten schließlich Lössschichten. Diese Aussage basiert auf der Untersuchung der Zusammensetzung und Verbreitungsmuster von Löss. Die Hauptbestandteile des Lösses sind Ton und Eisenoxid, was mit der Materialzusammensetzung bei Flusserosion übereinstimmt. Gleichzeitig stimmt das Verbreitungsgebiet des Lösses weitgehend mit dem Verbreitungsgebiet der Urflüsse überein. Durch die Untersuchung der inneren Struktur von Löss wurde außerdem festgestellt, dass innerhalb der Lössschicht eine deutliche horizontale Schichtungsstruktur vorhanden ist, was ebenfalls die Ansicht unterstützt, dass Löss durch Wasserablagerung entstanden ist.

Die Verwitterungsresiduentheorie des Lösses geht davon aus, dass Löss durch die residuale Ansammlung von Verwitterungsrückständen basischer Gesteine ​​verschiedener lokaler Gesteine ​​unter trockenen klimatischen Bedingungen entsteht. Allerdings spielen Verwitterung und Bodenbildung bei der Lössbildung nur eine begrenzte Rolle, und die Bodentiefe, die sie beeinflussen können, ist relativ gering, was die Anwendung auf verschiedene Situationen in Lössschichten, die Dutzende oder sogar Hunderte von Metern dick sind, schwierig macht.

Schematische Darstellung der Entstehung des Lössplateaus (Bildquelle: Internet)

Das Lössplateau ist einer der Geburtsorte der chinesischen Kultur. Der Legende nach war der Gelbe Kaiser in der Antike auf dem Lössplateau im Norden von Shaanxi aktiv. Später annektierte der Gelbe Kaiser den Stamm des Yan-Kaisers, besiegte Chiyou, vereinigte die Zentralebene und wurde zum Stammvater der chinesischen Nation. Dies zeigt, dass das Lössplateau im Norden von Shaanxi seit der Antike ein lebenswerter Ort ist, an dem die Menschheit ihren Ursprung hat. Heute präsentiert sich das Lössplateau als fragmentierte Landschaft mit mehr Schluchten, einem sich ausdehnenden Wüstengebiet und versandeten Flüssen, die in starkem Kontrast zu den wunderschönen Bergen und Flüssen der Antike stehen. Das Ungleichgewicht der ökologischen Umwelt auf dem Lössplateau bedroht die nachhaltige Nutzung wichtiger nationaler Ressourcen. Die Frage, wie die ökologische Umwelt des Lössplateaus wiederhergestellt und gleichzeitig die nachhaltige Entwicklung der regionalen Wirtschaft gefördert werden kann, ist zu einem wichtigen Thema auf dem Lössplateau geworden.

Bodenerosion (Foto aus dem Internet)

1. Natürliche Faktoren der Bodenerosion auf dem Lössplateau

1. Klimafaktoren

Obwohl das Lössplateau zur Monsunklimazone gehört, ist es weit vom Meer entfernt und weist gewisse kontinentale Klimamerkmale auf. Der Grad der Kontinentalität nimmt von Südosten nach Nordwesten allmählich zu. Im Südosten herrscht ein halbfeuchtes Klima, im zentralen Teil ein halbtrockenes Klima und im Nordwesten ein trockenes Klima. Das Hauptmerkmal der Luftzirkulation ist die häufige Aktivität von Bodentiefdruckgebieten im Westgürtel, die häufige Regenstürme verursachen. Im Sommer und Herbst kommt es häufig zu Niederschlägen in Form von Regenschauern mit starker Niederschlagsmenge und hoher Intensität. Dieses Klimamerkmal mit häufigen und heftigen Regenfällen führt sehr wahrscheinlich zu Bodenerosion.

2. Bodenfaktoren

Löss ist ein typisches Schluffsediment, dessen Hauptbestandteil Schluff, insbesondere grober Schluff, ist, gefolgt von einem gewissen Anteil an sehr feinem Sand und Ton, wodurch der Löss nur sehr geringe Kolkschutzeigenschaften besitzt. Obwohl die Porosität des Lösses relativ groß ist, sind die Hohlräume sehr klein. Bei den meisten oder sogar den allermeisten handelt es sich um Kapillarhohlräume, die leicht durch Regentropfen verstopft werden. Dies ist für die Wasserinfiltration im Löss nicht förderlich und kann leicht zu übermäßiger Versickerung und Abfluss führen, was wiederum zu Bodenerosion führt.

3. Auswirkungen neotektonischer Bewegungen

Das Lössplateau kann grob in drei Teile unterteilt werden: das Longxi-Plateau, das nördliche Shaanxi-Plateau und das Shanxi-Plateau. Mit dem Berg Liupan als Grenze gibt es eine klare Unterscheidung zwischen Ost und West. Die Auswirkungen neotektonischer Bewegungen auf die Bodenerosion im Lössplateau können in zwei Arten von Veränderungen der Erosionsbasis unterteilt werden: direkte Auswirkungen – Erdbeben und indirekte Auswirkungen – Krustenhebung. Veränderungen der Erosionsbasis durch Krustenhebungen und die daraus resultierenden Veränderungen der Geländeenergie sind die Hauptursachen dafür, dass tektonische Bewegungen die Bodenerosion beeinflussen.

2. Menschliche Faktoren der Bodenerosion auf dem Lössplateau

1. Vegetation zerstören und steile Hänge kultivieren

Der größte Teil des Lössplateaus ist ein von Armut geplagtes Gebiet mit sehr schlechten natürlichen und geografischen Bedingungen, geringer Bevölkerungsqualität und schnellem Bevölkerungswachstum. Um das grundlegende Problem der Ernährung und Kleidung zu lösen, schrecken die Menschen nicht davor zurück, Wälder zu zerstören, Ödland zu erschließen und steile Hänge zu kultivieren.

Überweidung und Reduzierung der Vegetationsdecke

Die Zunahme der Beweidungsintensität hat seit langem die Grünlandbedeckungsrate stark beeinträchtigt und die Regenerationsrate der Grünlandressourcen eingeschränkt. Kunstrasen ist das Grasland mit dem höchsten Grasertrag auf dem Lössplateau, der 7,81 t/hm² erreichen kann. Da der Anteil an verbessertem Grünland und Kunstgrünland viel geringer ist als der an natürlichem Grünland, kann Überweidung dem Grünland großen Schaden zufügen.

Unangemessene Landnutzung bei verschiedenen Bauprojekten

Mit der wirtschaftlichen Entwicklung haben sich Bergbau, Straßenbau, Fabrikbau und andere Ingenieurbauwerke rasant entwickelt, und große Mengen an Altlasten und Schlacke gelangten in den Fluss, wodurch eine neue Quelle für die Sandproduktion entstand. Auf dem Lössplateau gibt es zahlreiche Arten von Bodenschätzen. Dem Abbauprozess mangelt es jedoch an angemessener Planung und technischen Maßnahmen zum Schutz von Boden und Wasser, was zu erheblichen Abfallmengen während des Abbaus und zunehmend schwerwiegenden Problemen mit Boden- und Wassererosion führt.

Der Schaden der Bodenerosion

Bodenerosion ist sowohl die Hauptform der Bodenerosion und der ökologischen Verschlechterung als auch ein konzentrierter Ausdruck des Ausmaßes der Bodenerosion und der ökologischen Verschlechterung. Seine Auswirkungen auf die wirtschaftliche und soziale Entwicklung sind vielschichtig, global, weitreichend und sogar unumkehrbar.

Erstens führt es zur Bodenerosion und Zerstörung von Ackerland, wodurch die Menschen ihre Lebensgrundlage verlieren und die nationale Ernährungssicherheit gefährdet wird. Die pro Kopf nutzbare Ackerfläche meines Landes liegt weit unter dem weltweiten Durchschnitt, der Widerspruch zwischen Bevölkerung und Land ist deutlich erkennbar und wird durch die starke Bodenerosion noch verschärft.

Zweitens führt es zur Verschlammung von Flüssen, Seen und Stauseen, was Hochwasserkatastrophen verschlimmert und eine enorme Bedrohung für die Hochwasserschutzsicherheit meines Landes darstellt. Durch Bodenerosion gelangen große Mengen Sediment in Flüsse, Seen und Stauseen, wodurch die Hochwassertragfähigkeit der Flüsse und die Speicherkapazität von Seen und Stauseen geschwächt wird. Die Hauptursache für die Überschwemmungen des Gelben Flusses liegt in der Bodenerosion auf dem Lössplateau. Von 1950 bis 1999 lagerten sich im Unterlauf des Flusses 9,2 Milliarden Tonnen Schlamm ab, wodurch das Flussbett im Allgemeinen um zwei bis vier Meter anstieg. Die Verschlammung ist einer der Hauptgründe für den Rückgang der Speicherkapazität.

Gleichzeitig ist aufgrund der Bodenerosion die Erdschicht im Oberlaufgebiet dünner geworden, die Wasserspeicherkapazität des Bodens hat abgenommen, die Häufigkeit und Spitzenabflussmengen von Wildbächen haben zugenommen und in einigen Gebieten ist die Gefahr von Katastrophen wie Erdrutschen und Schlammlawinen gestiegen. Murgänge sind eine extreme Form der Bodenerosion. Steiles Gelände, große Mengen an losem Feststoff und starke Regenfälle sind drei notwendige Bedingungen für die Entstehung von Murgängen. Irrationale Aktivitäten wie die Zerstörung der Vegetation, die Landgewinnung an steilen Hängen sowie willkürliche Ausgrabungen und Stilllegungen während der Produktion und des Baus führen zu einem erhöhten Abfluss, erhöhen die Häufigkeit von Murgängen, vergrößern deren Ausmaß und verschlimmern das Ausmaß des Schadens.

Drittens verschlechtert es die Lebensbedingungen und verschärft die Armut, was zu einem wichtigen Faktor wird, der die wirtschaftliche und soziale Entwicklung der Bergregionen einschränkt. Bodenerosion zerstört Landressourcen, verringert die Produktivität von Ackerland und verschlechtert kontinuierlich die Produktions- und Lebensbedingungen der Landbevölkerung. Es schränkt die wirtschaftliche Entwicklung ein und verschärft die Armut. In vielen Bergregionen ist es schwierig, Getreide anzubauen, Wasser zu beschaffen und das Einkommen zu steigern. Bodenerosion und Armut bedingen sich gegenseitig und beeinflussen sich gegenseitig. Die Gebiete mit der stärksten Bodenerosion sind oft auch die ärmsten Gebiete. 76 % der armen Bezirke meines Landes und 74 % der armen Bevölkerung leben in Gebieten mit schwerer Bodenerosion. Die meisten der ehemaligen Revolutionsgebiete leiden unter schwerer Bodenerosion und die Menschen leben unter schwierigen Bedingungen. Im Norden von Shaanxi gibt es 25 alte revolutionäre Stützpunktgebiete, die alle unter schwerer Boden- und Wassererosion leiden.

Viertens schwächt es die Funktion des Ökosystems, verschärft Dürreschäden und diffuse Verschmutzung und stellt eine ernsthafte Bedrohung für die ökologische Sicherheit und die Trinkwassersicherheit meines Landes dar. Bodenerosion und ökologische Verschlechterung bedingen sich gegenseitig. Einerseits verringert Bodenerosion die Fähigkeit des Bodens, Wasser zu speichern, was Dürrekatastrophen verschärft; Andererseits transportiert die Bodenerosion als Träger diffuser Schadstoffquellen nicht nur große Mengen an Sedimenten, sondern auch große Mengen diffuser Schadstoffquellen wie Düngemittel, Pestizide und Hausmüll, was die Wasserverschmutzung verschärft. Mehr als 95 % der im Land vorhandenen wichtigen Trinkwasserquellen, nämlich der Seen und Stauseen, die als städtische Wasserquellen dienen, liegen in Gebieten mit starker Bodenerosion. Bodenerosion führt außerdem zur Verschlechterung des Graslandes, einer Schwächung der Wind- und Sandfixierungsfähigkeit und verstärkten Sandstürmen. Flüsse und Seen schrumpfen, Lebensräume für Wildtiere verschwinden und die Artenvielfalt nimmt ab.

IV. Gegenmaßnahmen zur Kontrolle des Boden- und Wasserverlusts auf dem Lössplateau

1. Bäume pflanzen, um die Ökologie wiederherzustellen

Durch großflächige Aufforstungsmaßnahmen können wir die Oberflächenvegetation wirksam erhöhen und die Bodenerosion durch Regenwasser verringern. Gleichzeitig können die Wurzeln der Bäume den Boden stabilisieren und seine Widerstandsfähigkeit gegen Erosion verbessern.

2. Terrassierung zur Kontrolle des Wasserflusses

Durch den Bau von Terrassen auf den abfallenden Ackerflächen des Lössplateaus kann die Neigung der Oberfläche verändert, der Wasserfluss verlangsamt und so die Bodenerosion verringert werden. Terrassen können außerdem die Wasserspeicherfähigkeit des Bodens erhöhen und die Bodenproduktivität steigern.

3. Rückgewinnung von Ackerland in Wald zur Verringerung der Erosion

Durch die schrittweise Rücknahme von Ackerland mit steilen Hängen und starker Bodenerosion aus der landwirtschaftlichen Produktion und die Wiederherstellung in Wald- oder Grünland kann die Bodenerosion wirksam verringert werden. Die Rückführung landwirtschaftlicher Flächen in Wald kann zudem die ökologische Umwelt verbessern und die Artenvielfalt fördern.

4. Formulierung von Gesetzen und Vorschriften zum Boden- und Wasserschutz

Formulieren und verbessern Sie relevante Gesetze und Vorschriften zum Boden- und Wasserschutz, klären Sie die verantwortlichen Stellen und spezifischen Maßnahmen zur Kontrolle von Boden- und Wasserverlusten und bieten Sie rechtliche Garantien für Kontrollarbeiten. Gleichzeitig müssen die Strafen für illegale Handlungen verschärft und die wirksame Umsetzung von Governance-Maßnahmen sichergestellt werden.

5. Gullymanagement zur Verhinderung der Ausbreitung

Um die weitverbreiteten Rinnen auf dem Lössplateau unter Kontrolle zu halten, wird eine Kombination aus technischen und biologischen Maßnahmen zur Bekämpfung dieser Rinnen eingesetzt. Durch den Bau technischer Maßnahmen wie Gullys und Schlammdämme kann das Gullybett stabilisiert und eine weitere Ausdehnung verhindert werden. Gleichzeitig werden auf beiden Seiten der Schluchten Schutzwälder gepflanzt, um die Bodenerosion zu verringern.

6. Verbesserung der Agrartechnologie zur Reduzierung von Verlusten

Fördern Sie fortschrittliche landwirtschaftliche Technologien wie die pfluglose Bodenbearbeitung und die Strohrückführung auf das Feld, um die durch die Landwirtschaft verursachten Bodenstörungen zu verringern und Bodenerosionsverluste zu reduzieren. Gleichzeitig sollten Düngemittel und Pestizide rationell eingesetzt werden, um die Bodenfruchtbarkeit zu verbessern und die durch Düngemittel und Pestizide verursachte Umweltverschmutzung zu verringern.

7. Aufklärung und Sensibilisierung der Öffentlichkeit

Verstärken Sie die Öffentlichkeitsarbeit und Aufklärung über das Wissen zum Boden- und Wasserschutz und schärfen Sie das öffentliche Bewusstsein und die Aufmerksamkeit für die Probleme des Boden- und Wasserverlusts. Durch Schulungen und die Verteilung von Werbematerialien machen wir das Wissen zum Boden- und Wasserschutz bekannt und stärken das Umweltbewusstsein und Verantwortungsbewusstsein der Bevölkerung.

8. Wissenschaftliche Forschungsförderung und technologische Innovation

Die wissenschaftliche Forschung zum Boden- und Wasserschutz muss stärker gefördert werden, und wissenschaftliche Forschungseinrichtungen und Unternehmen werden dazu ermutigt, entsprechende Forschungen und technologische Innovationen durchzuführen. Nutzen Sie wissenschaftliche und technologische Mittel, um wichtige technische Probleme bei der Kontrolle von Boden- und Wasserverlusten zu lösen und die Kontrollwirkung und -qualität zu verbessern. Gleichzeitig werden wir den Austausch und die Zusammenarbeit mit ausländischen Spitzenexperten und -technologien verstärken, fortschrittliche Technologien und Managementmodelle einführen und kontinuierliche Fortschritte bei der Boden- und Wasserverlustkontrolle auf dem Lössplateau fördern.

Die Kontrolle des Boden- und Wasserverlusts auf dem Lössplateau ist eine langwierige und mühsame Aufgabe, die gemeinsame Anstrengungen von Regierung, Unternehmen und Öffentlichkeit erfordert. Wir sollten dieses Land wertschätzen, die schönen Traditionen und die Kultur der chinesischen Nation bewahren, unseren Nachkommen ermöglichen, in diesem Land weiterhin zu gedeihen und ihre eigene Kraft zur großen Erneuerung der chinesischen Nation beitragen.

Autoren: Xi’an Mineral Resources Survey Center, China Geological Survey, Zhao Zihao, Wang Yanzhou, Xi Junsheng, Si Rui, Luo Zhiping.