中国が誇る「黄土」はどのようにして生まれたのか？

中国は長い歴史と素晴らしい文明を持っています。この古代の土地には、特別な土地、黄土の土地があります。この地は、中国民族が原始社会から封建王朝へと進化する過程を目の当たりにし、中国文明の縮図となっています。それは中国文明を解釈するための貴重な情報を提供し、中国文明の歴史的遺産を深く感じさせてくれます。

中国は世界で最も広範囲に黄土が分布する国であり、北西部の黄土高原に最も集中して典型的に分布しています。黄土は鉄分とアルミニウムを豊富に含み、黄褐色をしています。黄土高原の黄土は、その耕作適性、自家受粉性、そして土壌層の深さにより、古代中国で最も肥沃な土壌となりました。数千年にわたる長期的な自然発達の過程で、黄土は徐々に数百メートルの厚さの黄土層を形成し、中国北部の独特の地形になりました。では、この厚い黄土はどのようにして形成されたのでしょうか?現在、専門家や学者の間で広く受け入れられている見解としては、「風成説」、「水成説」、「風化残留説」などがあります。

黄土形成の風成説は、19 世紀半ばに中国を訪れ、中国北西部の広大な黄土地帯の現地調査と研究を行ったドイツの F. フォン リヒトホーフェンによって初めて提唱されました。彼は、黄土層の観察と分析を通じて、黄土が層状構造を示し、各層が小さな粒子で構成されており、水文地質学によって形成される地層構造とは異なることに気づきました。同時に、彼は黄土高原の風が非常に強く、特に乾季には一年中強い風が吹くことにも気づきました。フェルディナント・フォン・リヒトホーフェンは、これらの現地での発見に基づいて、1877年に中国の黄土の風成説を提唱しました。彼は、中国の北西部地域は乾燥していて雨が多いが、年間平均風速が高く、特に毎年冬と春には強風が頻繁に吹くと考えています。これらの強風は地表の粘土粒子を吹き飛ばし、空中に運んで堆積させ、時間が経つにつれて私たちが目にする黄土層を形成します。リヒトホーフェンの風成説は、地形と地質環境の観点から黄土の形成メカニズムを解明し、当時の水文地質学理論の主流を打ち破った。彼の理論は、その後の黄土地質学の研究に新たな視点をもたらし、黄土の形成に関する地質学的条件をある程度説明した。その後の研究でも黄土の形成過程に水成分が含まれていることが判明しましたが、黄土研究の歴史において先駆的な意義を持つ、風が主な原因であるという重要性を初めて提唱し説明したのはリヒトホーフェンでした。

典型的な黄土風成地域の地図（画像出典：インターネット）

「水形成黄土説」は、黄土の形成は長期にわたる水による浸食の結果であると主張しています。かつて、中国北部の気候は比較的湿度が高く、河川の水量が多く流れが速かった。これらの川は長い流れの中で、山の表面から岩石物質を絶えず洗い流しています。流された物質の中には粘土や鉄分が多く含まれており、水によって流されにくい物質です。時が経つにつれ、これらの物質は川の両岸の崖の下や平野に徐々に蓄積され、最終的に黄土層を形成しました。この記述は、黄土の組成と分布パターンの研究に基づいています。黄土の主成分は粘土と酸化鉄であり、これは河川侵食による物質の組成と一致しています。同時に、黄土が分布する地域は古代の河川が分布していた地域と高い一致を示しています。黄土の内部構造の研究により、黄土層の内部には明らかな水平成層構造があることも判明し、これも黄土が水の沈殿によって形成されたという見解を裏付けています。

黄土の風化残留理論によれば、黄土は乾燥した気候条件下でのさまざまな地元の岩石の塩基性岩石の風化残留物の残留蓄積によって形成されると考えられています。しかし、風化と土壌形成は黄土の形成において一定の役割しか果たせず、影響を与えることができる土壌の深さは比較的浅いため、数十メートル、さらには数百メートルの厚さの黄土層のさまざまな状況に適用することは困難です。

黄土高原の形成の模式図（画像出典：インターネット）

黄土高原は中国文化発祥の地の一つです。伝説によれば、古代の黄帝は陝西省北部の黄土高原で活動していたという。その後、黄帝は炎帝の部族を併合し、蚩尤を倒して中原を統一し、中華民族の祖先となった。これは、陝西省北部の黄土高原が古代から人類が誕生した居住可能な場所であったことを示しています。現在、黄土高原は、峡谷が増え、砂漠地帯が拡大し、川が泥で埋まるなど、断片化された景観となっており、古代の美しい山々と川とは対照的です。黄土高原の生態環境の不均衡は、重要な国家資源の持続可能な利用を脅かしています。黄土高原では、地域経済の持続的な発展を促進しながら、黄土高原の生態環境をどのように回復するかが重要な課題となっている。

土壌浸食（インターネットからの写真）

1. 黄土高原における土壌侵食の自然要因

1. 気候要因

黄土高原はモンスーン気候帯に属していますが、海から遠く離れており、ある程度大陸性気候の特徴を持っています。大陸性の程度は南東から北西にかけて徐々に増加します。南東部は半湿潤気候、中央部は半乾燥気候、北西部は乾燥気候です。大気循環の主な特徴は、偏西風帯内での地上低気圧の頻繁な活動であり、これが頻繁な暴風雨を引き起こします。夏と秋の降雨は、激しい雨量と強度を伴う暴風雨の形で発生することが多い。頻繁で激しい暴風雨というこの気候特性は、土壌浸食を引き起こす可能性が非常に高いです。

2. 土壌要因

黄土は典型的なシルト堆積物であり、その主成分はシルト、特に粗いシルトで、それに一定量の非常に細かい砂と粘土が続きます。そのため、黄土は洗掘防止特性が非常に低いです。黄土の多孔度は比較的大きいですが、空隙は非常に小さいです。ほとんど、あるいは大部分は毛細管空隙であり、雨滴によって簡単に塞がれます。これは黄土への水の浸透を妨げ、簡単に過剰浸透や流出を引き起こし、土壌浸食につながります。

3. ネオテクトニクス運動の影響

黄土高原は、大まかに言って、竜西高原、陝西北部高原、山西高原の3つの部分に分けられます。六盤山を境に東西が明確に区別されています。黄土高原における新地殻変動による土壌侵食への影響は、直接的な影響である地震と間接的な影響である地殻隆起の 2 種類の侵食基盤の変化に分けられます。地殻の隆起によって引き起こされる侵食基盤の変化と、その結果生じる地形エネルギーの変化は、地殻変動が土壌侵食に影響を及ぼす主な方法です。

2. 黄土高原における土壌侵食の人為的要因

1. 植生を破壊し、急斜面を耕作する

黄土高原の大部分は、自然条件や地理的条件が非常に悪く、人口の質が低く、人口が急速に増加している貧困地域です。衣食住という根本的な問題を解決するために、人々は躊躇することなく森林を破壊し、荒れ地を開拓し、急斜面を耕作します。

過放牧と植生被覆の減少

長い間、放牧強度の増加は草原の被覆率に深刻な影響を及ぼし、草原資源の再生率を制限してきました。人工草地は黄土高原で最も草の収穫量が多い草地で、7.81t/hm2に達することもあります。改良草地や人工草地の割合は天然草地に比べてはるかに少ないため、過放牧は草地に多大な被害を与える可能性があります。

各種建設プロジェクトにおける土地の不当な利用

経済の発展に伴い、採鉱、道路建設、工場建設などの土木工事が急速に発展し、大量の廃棄土砂やスラグが川に流入し、新たな砂生産源が加わりました。黄土高原には多種多様な鉱物資源が存在しますが、採掘プロセスには合理的な計画と土壌・水保全工学措置が欠如しており、採掘中に大量の廃棄物が投棄され、土壌・水侵食問題がますます深刻化しています。

土壌浸食の害

土壌侵食は、土地の劣化と生態系の劣化の主な形態であると同時に、土地の劣化と生態系の劣化の程度を集中的に反映するものでもあります。経済と社会の発展に対するその影響は多面的、世界的、広範囲に及び、さらには不可逆的です。

まず、土地の劣化と耕作地​​の破壊につながり、人々の生存基盤が失われ、国家の食糧安全保障が脅かされます。わが国の一人当たり耕作地面積は世界平均を大きく下回っており、人口と土地の矛盾が顕著で、深刻な土壌浸食がこの矛盾を悪化させています。

第二に、河川、湖沼、貯水池の堆積を引き起こし、洪水災害を悪化させ、我が国の洪水管理の安全に大きな脅威をもたらします。土壌浸食により、大量の堆積物が河川、湖沼、貯水池に流入し、河川の洪水耐性能力と湖沼や貯水池の貯水能力が弱まります。黄河の洪水の根本的な原因は、黄土高原の土壌浸食にあります。 1950年から1999年にかけて、川の下流域に92億トンの沈泥が堆積し、川底が概ね2～4メートル上昇した。シルトの堆積は貯水容量の低下の主な原因の一つです。

同時に、土壌浸食により上流域の土壌層が薄くなり、土壌の保水力が低下し、渓流の頻度と最大流量が増加し、一部の地域では土砂崩れや土石流などの災害が発生する可能性が高まっています。土石流は土壌侵食の極端な形態です。急峻な地形、大量の緩い固形物、そして激しい降雨は、土石流の形成に必要な 3 つの条件です。植生破壊、急傾斜地の干拓、生産・建設時の無差別掘削・放置などの不合理な行為は、流出量の増加、土石流の発生頻度の増加、土石流の規模の拡大、被害の深刻化につながります。

第三に、生活環境が悪化し、貧困が深刻化し、丘陵地帯の経済・社会発展を制限する重要な要因となっている。土壌浸食は土地資源を破壊し、耕作地の生産性を低下させ、農村の人々の生産と生活条件を継続的に悪化させます。それは経済発展を制限し、貧困のレベルを悪化させます。多くの丘陵地帯では、作物を育てたり、水を確保したり、収入を増やしたりすることが困難です。土壌侵食と貧困は相互に因果関係があり、影響し合っています。土壌侵食が最も深刻な地域は、多くの場合、最も貧しい地域でもある。私の国の貧困郡の 76% と貧困層の 74% は、深刻な土壌浸食がある地域に住んでいます。旧革命地域のほとんどは深刻な土壌浸食に悩まされており、人々は困難な状況で暮らしています。陝西省北部には25の古い革命根拠地があり、そのすべてが深刻な土壌と水による浸食に悩まされている。

第四に、生態系の機能が弱まり、干ばつによる損失や非点源汚染が悪化し、我が国の生態系の安全と飲料水の安全に深刻な脅威をもたらします。土壌侵食と生態系の悪化は相互に因果関係がある。一方では、土壌浸食により土壌の保水能力が低下し、干ばつ災害が悪化します。一方、土壌侵食は非点源汚染の媒介物として、大量の堆積物を運ぶだけでなく、肥料、農薬、家庭ごみなどの非点源汚染物質も大量に運び、水質汚染を悪化させます。国内の既存の重要な飲料水源のうち、都市の水源となっている湖や貯水池の95％以上が、土壌浸食が深刻な地域に位置しています。土壌浸食は草原の劣化、風や砂の固定能力の弱体化、砂嵐の激化にもつながります。川や湖が縮小し、野生生物の生息地が消滅し、生物多様性が減少します。

IV.黄土高原における土壌と水の流出を抑制するための対策

1. 生態系を回復するための植樹

大規模な植林活動を通じて、地表の植生被覆率を効果的に高め、雨水による土壌浸食を軽減することができます。同時に、木の根は土壌を安定させ、浸食に対する耐性を高めることができます。

2. 水の流れを制御するための段丘

黄土高原の傾斜した農地に段々畑を造ると、地表の傾斜が変わり、水の流れが遅くなり、土壌浸食が軽減されます。段々畑は土壌の保水力を高め、土地の生産性を向上させることもできます。

3. 農地を森林に戻して侵食を減らす

急勾配で土壌浸食が深刻な耕作地を徐々に農業生産から撤退させ、森林地や草地に戻すことで、土壌浸食を効果的に減らすことができます。農地を森林に戻すことで、生態環境が改善され、生物多様性が促進されることもあります。

4. 土壌と水保全に関する法律と規制の制定

土壌と水の保全に関する関連法律と規制を制定・整備し、土壌と水の流出防止の責任主体と具体的な措置を明確にし、防止作業に法的保障を与える。同時に、違法行為に対する罰則を強化し、ガバナンス措置が効果的に実施されるようにします。

5. 拡大防止のための溝管理

黄土高原に広く分布する峡谷を制御するために、工学的対策と生物学的対策を組み合わせて制御が行われます。溝やシルトダムなどの土木施設を建設することで、溝底を安定させ、さらなる拡大を防ぐことができます。同時に、土壌浸食を軽減するために、峡谷の両側に保護林が植えられています。

6. 損失を減らすために農業技術を改善する

不耕起農法やわらを畑に戻すなどの先進的な農業技術を推進し、農業による土壌の撹乱を減らし、土壌浸食による損失を減らします。同時に、肥料や農薬を合理的に施用して土壌の肥沃度を高め、肥料や農薬による環境汚染を軽減します。

7. 公衆教育と意識向上

土壌と水の保全に関する知識の広報と教育を強化し、土壌と水の損失の問題に対する一般の人々の認識と関心を高めます。研修会の開催や宣伝資料の配布を通じて、土壌と水の保全に関する知識を広め、一般の人々の環境意識と責任感を高めています。

8. 科学研究支援と技術革新

土壌と水保全に関する科学研究への支援を強化し、科学研究機関と企業が関連する研究と技術革新を行うことを奨励します。科学的・技術的な手段を用いて土壌・水損失制御における重要な技術的問題を解決し、制御効果と品質を向上させます。同時に、海外の先進的な経験や技術との交流・協力を強化し、先進的な技術や管理モデルを導入し、黄土高原の土壌・水流出防止の継続的な進歩を推進します。

黄土高原における土壌と水の流出の抑制は、政府、企業、一般市民の共同の努力を必要とする、長く困難な作業です。我々はこの土地を大切にし、中華民族の優れた伝統と文化を継承し、子孫がこの土地で繁栄し続け、自らの力で中華民族の偉大な復興に貢献できるようにすべきである。

著者: 中国地質調査所、西安鉱物資源調査センター、Zhao Zihao、Wang Yanzhou、Xi Junsheng、Si Rui、Luo Zhiping。