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黄土高原历史上确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：“我民族摧残森林的可怕”.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.人类行为：据考证,在秦汉以前,黄土高原确是森林茂密、山青水秀、环境优美的地方.例如,现在地处黄土高原北部边缘毛乌素沙漠中的陕北靖边县的白城子,从目前景象来看是属干旱荒漠区,但它原是山青水秀的好地方,曾是大夏国（建于公元407年）都城统万城的所在地.大夏国王赫连勃勃在建这座都城时曾赞美道：“美哉斯阜,临广泽而带清流,吾行地多矣,未有若斯之美”（载《元和郡县志》）.而今日白城子已被茫茫沙海所覆盖,可见其生态环境变化之大.。战国以后，情况逆转。随着人口的自然增加，特别是两汉、隋唐、明清各代均有较长时期的统一稳定，人口增加很快。再加上愈演愈烈的地主阶级兼并土地，战乱的平凡，要求有充足的军饷供应，这些使得对于粮食的需求日益增长，扩耕种粮，成为迫切的社会要求。但由于粮食单产低，只能是不断扩大耕地面积，黄土高原的大片森林被毁，土壤遭到冲刷、侵蚀，毁坏了生态系统的稳定性，整个黄土高原被切割的支离破碎。黄土高原的生态环境就是近两千年不断滥伐滥垦毁坏的.自秦汉以来黄土高原经历了三次滥伐滥垦高潮,第一次是秦汉时期的大规模“屯垦”（边防军有组织大垦荒）和“移民实边”开垦.这次大“屯垦”使晋北陕北的森林遭到大规模破坏.第二次是明王朝推行的大规模“屯垦”,使黄土高原北部的生态环境遭到空前浩劫.据考证,明初在黄土高原北部陕北（延安、绥德、榆林地区）和晋北大力推行“屯田”制,竟强行规定每位边防战士毁林开荒任务.《天下郡国利病书》对明代“屯田”有“天下兵卫邻近间旷之地,皆分亩为屯”的记载.由于军民争相锄山为田,使林草被覆的山地丘陵都被开为农田,使屯田“错列在万山之中,岗阜相连”.据《明经世文编》记载,自永宁（今离石）至延（安）绥（德）的途中,“即山之悬崖峭壁,无尺寸不耕”.从这里我们不难看出,明代推行“屯田”制对环境破坏之严重.第三次大垦荒是清代,清代曾推行奖励垦荒制度,垦荒范畴自陕北、晋北而北移至内蒙古南部,黄土高原北部和鄂尔多斯高原数以百万亩计的草原被开垦为农田,使大面积的土地沙化,水土流失加剧。从而形成了现在这个沟壑纵横的黄土高原自然方面：新生代早期，全球性气候变暖，我国各地区包括黄土高原的早第三系地层多呈红或浅红色，说明当时气候比较炎热。早更新世早期，黄土高原内在一些第三纪末形成的古侵蚀或断陷盆地边缘和盆地内，形成很多河流及大小不同的湖泊，其中堆积了厚大的湖相沉积。在早更新世末期，由于气候逐渐变得干旱起来，雨量减少使这些湖泊逐渐萎缩，乃至干涸消失，并演化成河流。中更新世开始时，由于新构造运动对环境的影响，黄土高原的气候变为温湿和干凉交替的波动。这一时期河流最为发育，河水流量也与气候变化相对应而呈增多或减少的变化规律。到晚更新世初期，干旱气候开始显增多或减少的变化规律。到晚更新世初期，干旱气候开始显著。到全新世，黄土高原则明显地被干旱少雨的气候所控制，北部向沙漠化方向演化。在整个第四纪时期内，黄土高原的古气候环境的主要变化时期是中更新世早期，中更新世晚期和晚更新世末期。