由于土壤侵蚀严重，这里大量河流湖泊的水文状况日益恶化，河道迁徙频繁，流水变浊变浑。如陕北的无定河，旧名奢延水或朔方水，公元5世纪初夏国赫连勃勃曾赞赏其是一条清流，但自唐时起，随着流域内植被的破坏，土壤侵蚀的加剧，“溃沙急流，深浅不定”，遂更名为“无定河”。这一地区还有些河流历史上虽未改名，但水沙状况实际上已发生了重大变化。如宁夏南部山区的清水河，顾名思义，河水原本澄清，也颇丰沛，曾能载舟，但因土壤侵蚀加重，一旦山洪暴发，即浊浪滚滚，今已基本干涸。
3．3缓慢发展的生产方式，不断扩张的生产规模
在黄土高原地区农业环境地质状况的历史演变大趋势中，农业与牧业的进展变化起着十分重要的作用。这种作用明显有两个转折点，即汉代以前，农牧业分工不明确，农牧业的扩张不强烈，自然生态系统仍未受到农牧业进展变化明显的触动，所有农业环境地质问题均属自然变异与人类农牧业活动的遭遇过程所致，即以原生农业环境地质问题为主；而汉以后至元代，农业的扩张远胜于牧业，农业活动中聚落的不合理布局，滥垦问题的普遍存在，相对于畜牧业及游牧为主的生产方式，对农业地质环境产生了更大的破坏作用，所以农垦之地往往是环境与生态走向恶变之处。在黄土高原近5000年的农业发展中，人类的农事活动规模在深度和广度上都处于不断扩张的状态。相应的农业地质环境范畴也在不断地扩展。由于相当长时期内，人类并未建立起可持续观念，所以农业环境状态总体处于不断恶化中，各类农业环境地质问题的发生亦由类型单一至类型复杂，由影响面小至影响面广大，由可恢复至无法逆转。目前，黄土高原仅耕地和园地两项总面积就达1723．22万hm2，占本区总面积的27．63%。
而在新石器时代早期，华夏始祖们只在渭河和汾河河谷平原地区有零星几个居住点，总人口也不超过200万人。且当时以石骨器为农业生产工具，农业对环境的影响是局部的，程度也极微弱。农业和畜牧业的兴起意味着人类的生存有了一定保证，而进一步提高粮食保障能力的愿望使土地的耕垦不断向远离人类旧有居住地的周围拓展。在技术、知识水平十分落后的情况下，扩大种养规模，开拓范围尚未超过山林、草场。随着人类对地质环境的利用，在规模和范围上日益扩展，涉及的地质环境因素日益增多。结果引发了日益增多的各类农业环境地质问题，最初是土壤肥力衰退问题，接下来则有土壤侵蚀，土地盐渍化、荒漠化等。
在人类农事活动规模扩张的同时，农牧业生产技术也在提高，而铁器的出现使农业生产工具更加完善和普及，生产力达到了新的水平。
生产规模扩大与生产工具改进的过程也是人类生产经验积累的过程。
人类学会了肥贫瘦为沃土，垦坡地为耕田。此时的农业环境，地质系统已不是人类适应几个地质因素的简单体系，而是在规模、层次和内涵上都有了质的飞跃的新的复杂体系。农业发展的扩张性导致各类农业环境地质问题产生。地球46亿年的历史绝大部分时间处于自然演化状态，而农业文明的诞生第一次把地质环境的几个因子纳入人类农事活动范畴中。人类的进化远快于自然环境的演变。手持石、木工具进行刀耕火种的氏族成员很快就变为挽牛拉犁的农夫。人类农事活动的规模与范畴也从简单扩张发展为充分挖掘各地质环境因子的内在潜力。
这随之带来了对自然的干扰与改造。或许自然状态下几十万、几百万年都不会发生的滑坡发生了，原因是人类砍光了山坡上的树和取走了坡角下的土。草原变成了沙地，起因则是人类为垦荒而烧光了地上的草。
而自然状态下的黄土高原的土壤侵蚀总量也由每年10亿t上升至22．33亿t。
各类农业环境地质问题的表现各有差异，但产生原因是一致的，就是农事活动的扩张将原来自然的地质环境纳入农业环境地质系统中，使原本对农业无害的自然发生变异，成了威胁发展的对立物。
根据佟伟华对磁山遗址的产量和地理分析表明，黄土高原地区农业最早时期的休耕期为40年，这也是北方一般阔叶林植被恢复所需要的时间。随着人口的增加，休耕期不断缩短。经过2000年，根据半坡遗址情况推算的休耕期只有10年，表明此时已经发展到灌木休耕制，农业耕作的力度明显加强。到龙山文化时期，黄土的易耕性进一步推动人口增长并使农业集约化加强，除部分离居住地较远的地带仍实行灌木休耕制外，农业已经采用以短期休耕和土地连作为主的农业种植制。从龙山文化末期到春秋战国时期，原始的集约农业活动引起黄土高原生态恶化的途径是多方面的。早期的撂荒制开始了人类对林草地的焚烧和开垦，定居和部落的兴起开始了人类对林材的砍伐，战乱加剧了对山林的砍伐和对山丘的开垦，过牧造成了草场的退化和沙化。随着人口增加和战乱频繁，上述现象不断加剧，生态破坏的速率也进一步增大。据郑粉莉等人的研究，人口增加量与侵蚀增加量呈正相关关系。
据统计，1949至1985年36年间，该区耕地面积增加了393．3万hm2，其中土壤侵蚀最严重的黄土丘陵沟壑区耕地面积增长最多，为272万hm2。
晋西八县在明朝万历年间耕地10．27万hm2，到了1985年达41．3万hm2，增加了3倍。耕地面积的急剧增加，使林地大幅下降，致使水土流失不断加重的人为因素主要包括土地利用方式不合理、毁林毁草、滥垦滥伐、开垦扩种、顺坡耕种、开矿修路及不合理弃土弃渣。
可见，黄土高原地区由于人口无限增长、长期广种薄收、破坏植黄土高原生态建设效率研究被、超载过牧等不合理活动，造成的土地利用结构不合理，土地质量降低，生产力下降，导致生态系统结构失去平衡，功能紊乱脆弱，进而使得干旱、暴雨、起伏不平地形、脆弱的黄土物质基础等诱发、加剧土壤侵蚀的条件得以具备。两者长期共同作用造成高原地区土壤侵蚀严重，生态环境极不稳定，直接导致生物生产的不稳定性，由此造成整个社会经济发展的波动性较大，影响了区域的产业结构调整和优化配置。同时，由于粮食产量的低而不稳，人均粮食占有量处于明显的少而波动状态，结果是导致广种薄收，这种土地利用模式不仅没有从根本上解决农民的温饱问题，而且造成了区域生态环境的巨大破坏，使得黄土高原地区的经济发展和生态环境演变陷入了恶性循环的困境。
3．4兵燹战乱与屯田
要说黄土高原地区因农牧业增长对生态的破坏是渐进式的话，则兵燹战乱对生态的破坏则是突变式的。（1）自商周以来的三千多年间，黄土高原地区一直是兵家争夺的重地，因而改朝换代频繁，战乱纷争连绵不已。在古代战争中，借助森林、草原实行火攻是兵家常用的战术手段。同时，军务中的搭桥修路，安营扎寨，无不以大量木材为原料。（2）为了战争需要，大量繁殖喂养马匹，马匹对植被的蹂躏践踏和兵士的炊事取暖都对生态植被造成灾难性的后果。（3）在古代战争期间，屯田一直是常用手段。三国时期，曹操发布《置屯田令》，认为西汉“孝武以屯田而定天下”，始终坚持屯田。隋唐时期，以黄土高原为主要集中地带的西北屯田规模前所未有，屯田迅速向川原周围的山地拓展。土高原北部和鄂尔多斯高原数以百万计的草原因屯田而变为农田。
3．5近60年生态植被建设中存在的问题
如前面所述，从中华人民共和国成立到20世纪90年代末，黄土高原生态建设取得的成绩有目共睹，值得肯定。但是，几十年来，植被建设的工作重心一直放在人工造林方面，而因为树种和造林地段选择过于不当，人工植被建设工作并没有达到人们的预期效果。平均造林保存率很低，而且还形成了大面积的低质林分。另一方面，天然植被资源的保护也没有得到足够的重视，仍处于不断退化之中，实际存在着“局部优化，全局恶化”的问题。
3．5．1人工林出现了“三低”现象据专家调查研究，整个黄土高原造林种草50多年间，仅水土保持部门植树造林种草统计的保存面积累计数达到775．8万hm2，其中林地面积512万hm2，草地面积210．7万hm2。现今实际林地面积约450万hm2，其中天然林420万hm2，森林覆盖率7．1%左右；灌木林和疏林地346．6万hm2；人工草地面积73．3万hm2。现有林地中的绝大部分是天然次生林，人工林地只有29．7万hm2，人工林面积与统计保存林地面积比例为5．79%。具有规模的人工林地微乎其微，草地更是如此。可见，人工林保存率之低，真正能够保存下来的大都是灌木林。
3．5．2出现了“森林覆盖率大幅度上升，生态环境持续恶化”的悖论截至目前，整个黄土高原地区生态环境逆向演替的总趋势和“森林覆盖率大幅度上升，生态环境持续恶化”悖论成为学界研究的热点之一。据研究，新中国成立之初，黄土高原森林覆盖率不足4%。
提高到现在的15．5%，但是，黄土高原整体生态环境仍处于恶化之中。
之所以会出现这个特殊问题，除了气候干旱这一自然因子外，人为因素实在难辞其咎。
3．5．3林草质量差，生态效益和经济效益都很低黄土高原现存植被中有相当一部分是残疏林、低产林，生态效益、经济效益均较低。
丘陵沟壑区郁闭度小于0．4的稀疏林分占总林分55%，总体蓄积量为低下或极低下的占80%。榆林地区“小老树”有6．7万hm2，林木蓄积量幼林0．7m3/hm2，中龄林7．6m3/hm2。据原陕西榆林县林业调查队调查，15年生以上成片杨树蓄积量仅4．05m3/hm2。内蒙古乌兰布和沙漠边缘某林场曾投资50万元建了26．7hm2果园，至今没挂果。可见，黄土高原人工植被质量差，效益不好并不是个别的现象。
3．6生态建设中主要问题分析
3．6．1违背生态地理分异规律即在不适宜造林的草原和荒漠草原地域类型区，用行政手段栽植乔木树，或者在适宜种植灌草的地方不注意密度调控，导致了“小老头树”的出现。据侯庆春等人研究表明，在林草植被过度耗水情况下，土壤含水量处于极度亏缺状态，甚至有时达到或接近凋萎湿度，经过雨季可以部分得到补偿，得不到补偿的土层土壤含水量长期处于一种较稳定的低水平上，被称为“土壤干层”。“土壤干层”的形成除了与降水有直接关系外，在海拔、小地形、地面组成物质、树种和造林技术等因素的影响下，发生局部变化。例如：华家岭地区，由于海拔高、气温低、蒸发量小，人工林地没有“土壤干层”，在侵蚀切沟、沟头凹地等“土壤干层”不明显。集流措施（梯田、反坡水平阶）也可以缓解“土壤干层”。
土壤含水量由南向北、由上向下逐渐减少，降水补偿深度约为2m，补偿量南部多于北部。得不到降水补偿的“土壤干层”厚度因地域位置而异。由于“土壤干层”的形成，削弱了土壤供水能力，影响了树木生长。有“土壤干层”的小叶杨林，树高年生长量很低，只有5cm～20cm，仅相当于正常树木的1/10～1/4。20年生刺槐林树高年生长量也只有10cm左右。在黄土高原的低产林地中，除个别类型外，几乎都有“土壤干层”，相当多的有“土壤干层”的林地树木长成“小老树”，树高只有3m～5m，叶片小而少，分枝少，树皮发黑而无光泽，心腐病严重，最终难以成材。由于“土壤干层”的存在，使生存环境恶化，林草植被生长衰退，提前老化。根据调查资料，有“土壤干层”的林分，其数量成熟龄要比没有“土壤干层”的林分普遍早2a～4a。其次，由于有“土壤干层”的林分生长势弱、根系浅，在特大干旱年份里常常发生树木因缺水而枯死的现象。因为“土壤干层”形成后，失去“土壤水库”的功能，丧失了供水调节能力。“土壤干层”的影响在草地更为明显。沙打旺在吴旗可生存8年，在榆林可生存4～5年，在固原只能生存3～4年。固原县上黄试区1984年种植的沙打旺，经过1986年后半年和1987年前半年的连续大旱，急剧衰败。
由于“土壤干层”形成，天然下种更新不良，而天然下种更新是林草地繁衍后代、保持植被稳定的重要手段。但是，有“土壤干层”的林分普遍天然下种更新不良。例如，沟道中的小叶杨林天然下种更新良好，而分布于梁峁坡上的小叶杨林地中却很难找到天然更新的幼苗。
在黄陵、富县、宜川一带，不论人工油松林还是天然油松林，林下都有天然下种的幼苗，而在定西、神木等地油松林下很难见到更新幼苗。
柠条是黄土高原广泛分布的灌木，结实量大，直播造林简单易行，成活率高，但是，天然更新却不容易，柠条林下没有二代幼苗。这是由于“土壤干层”形成后，地表也比较干燥，不容易发芽，即使发芽，幼根也很难吸收水分，导致死亡。上述实例表明，有“土壤干层”的人工林地由于更新不良，现有林分只能生存一代，其衰败后林地仍有可能变成光山秃岭，除非进行人为干涉。由于“土壤干层”形成，衰败的林草地再重新造林难度更大，由于“土壤干层”存在导致林草植被衰败的土地，再用于造林种草，其难度要比荒山大得多。据测定，吴旗沙打旺草地衰败4a后，土壤水分恢复深度为3．5m，土壤含水量只提高了2个百分点，与天然草地相比，有效水仅是天然草地的1/7%。因此，按这一速度，“土壤干层”的含水量达到天然草地含水量的水平至少需要20年以上的时间，同时3．5m以下的“土壤干层”尚未考虑在内。因此，“土壤干层”完全恢复需要的时间是相当长的，在这个时期很难保证造林种草的成功。
动态观测表明，随着林龄的增加，树木根系分布范围扩大，生物量增加，蒸腾耗水强度和耗水量增大，土壤水分的亏缺程度渐趋严重，土壤水分的恢复程度逐年降低，但柠条灌木林的恢复程度略好于刺槐林。沙棘灌木林与封禁荒山的土壤水分观测结果也表现出与上相同的趋势，荒山植被土壤水分的恢复程度也好于沙棘林。从垂直分布看，沙棘林3m～5m深土层储水严重亏缺，但1m～2m土层水分可得到补偿，且持水量较荒山高，故林下草被生长较对照荒山植被为好。
