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我院2019级学科教学(地理)专业研究生赴九洞天地理学野外实习
2019-11-28 16:52   审核人:   (点击: )

【引言】

学科教学(地理)专业培养目标为:培养高素质的中学地理课程的专任教师。在全面深化基础教育改革的新形势下,高素质的中学地理教师不仅要具备渊博的地理专业知识、先进的教学方法和教学观念,还要扎实的实践素养。实践素养只有通过亲身实践才能获得,“实践出真知”地理专业知识在实践应用中得到夯实,野外实践正是培育地理科学师范生综合能力,形成地理实践素养与创新意识的重要渠道。

近年来,贵州师范大学地理与环境科学学院在创建“地理学一流学科”的征程中愈发重视面向未来的高素质中学地理教师培养,着眼于地理师范生的专业基础知识与能力,夯实地理教师的野外实践能力,拓展地理教师专业实践的学术视野,树立地理人团结协作的意识,磨练地理人吃苦耐劳的意志,熏陶地理人的家国情怀。积极开展地理科学专业本科生、研究生的地理学野外考察实践活动,激发学生科研热情,提升学生思维水平,增强学生实践能力。

九洞天天生桥

此次地理学野外实习的区域为贵州省大方县九洞天国家级风景名胜区,景区内六冲河河谷两岸陡崖喀斯特植被发育较好,自然景观气势磅礴。在长约6公里的河道上,箱形切割顶板多处崩塌,形成了多个形状、大小各异的天窗状洞口,使得伏流明暗交替出现,组成集伏流、峡谷、溶洞、天生桥、天坑、石林、瀑布、冒泉及钟乳石、卷曲石、生物化石等为一体的雄奇瑰丽的溶岩大观。九洞天生态系统的典型性和综合性、地质构造的独特性和规模性、植被覆盖的地带性和异质性、生物物种的多样性和独特性为本次科考提供了绝佳的自然条件。在九洞天景区领导和工作人员的大力支持和无私帮助下,圆满完成了本次地理学野外考察。

在梅再美、杨恩林、向刚三位老师的带领下,2019级学科教学(地理)专业的24名同学,在3天时间内充分体验九洞天雄、奇、险、秀、幽、奥的资源禀赋的同时,深入了解了九洞天的地质地貌、植被类型、土地利用类型以及生物多样性。

20191115日,带着对九洞天的好奇和对地理学野外实习的期待,团队开启了这趟独特的野外考察之旅。那么就邀请您,走进我们的实习故事。

九洞天龙井游客中心

【行前准备】

贵州师范大学地理与环境科学学院地理学野外实习自建系伊始便已常态化,但学科教学(地理)专业的系统化地理野外实习于2017年首次启动,成熟的野外实习机制、学校和学院的殷切关怀、九洞天景区领导和工作人员的大力支持、老师们细致的组织筹划,为野外实习的顺利开展奠定了优良的基础。

11月初,杨恩林老师和向刚老师便分别对同学们进行了地质地貌与植物地理学方面的野外实习培训,老师们介绍了九洞天区域概况、此次野外实习的行程安排、研究内容和行程必备物品等事项,同学们对九洞天的地质、地貌、植物植被等野外实习相关内容有了初步了解。

1115日下午1300,同学们从贵州师范大学(花溪校区)出发,开启探秘九洞天之旅。

九洞天彩虹桥

【考察内容】

野外实习地点位于九洞天风景名胜区,其由水旱溶洞、伏流、天生桥、石林、悬崖、绝壁、峰丛幽谷等组成的规模宏伟的天然风景群,总长20余公里,总面积约80平方公里,平均海拔1200米,气候温和,年平均气温11.8℃,属亚热带高原季风湿润气候,为野外实习考察提供了绝好的自然条件。

为了提升了同学们野外观察、分析能力,夯实地理教师的野外实践能力,考察内容包括地质地貌、植物地理、土壤地理,本项目依托九洞天风景名胜区设计了1条线路,将各实习考察内容串联其中。

【九洞天风景名胜区简介】

九洞天是国务院授予的国家级重点风景名胜区之一,位于贵州省纳雍、大方两县交界处,大方县城以西(东经105°15′47″—106°08′04,北纬26°50′20″—27°36′04″),离大方县城60公里,离纳雍县城50公里,是乌江支流六冲河上游流经两县之间的一段以伏流(当地人叫阴河)为代表的喀斯特综合地貌。该段伏流时隐时现,神奇莫测,形成地下河,当地人称瓜仲河,长约7公里。伏流下游山脊上有九个巨大天窗,泛舟河上,天空时隐时现,九洞天由此得名。景区景致极佳,是一个由水旱溶洞、伏流、天桥、石林、悬崖、绝壁、峰丛幽谷等组成的规模宏伟的天然风景群,总长20余公里,总面积约80平方公里,平均海拔1200米。气候温和,年平均气温11.8℃,属亚热带高原季风湿润气候。九洞天为整个景区的精华,由九个通天大洞和几个暗湖、溶洞组成,六冲河水穿洞而过,流程长2000米。是集古、奇、秀、险、幽为一体的自然景观。九洞天内有栈道,乘船、步行均可游览。

九洞天景区属于滇东高原黔北台隆毕节市北东及西南走向构造变形结合部,岩石主要为二迭系石灰岩。河谷为岩溶箱形深切割峡谷,岩壁接近90°,景区内分布有溶蚀旱洞,伏流洞穴,溶蚀塌陷等喀斯特典型地貌。两岸悬崖峭壁上有众多常年性和季节性瀑布、冒泉,河流涨落受季节影响变化较大。九洞天景区土壤主要是受亚热带季风气候的影响而形成,主要以地带性黄壤为主,其次是受垂直差异的影响形成了部分山地黄棕壤,岩性土壤为黄色石灰土、黑色石灰土。

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  九洞天自然景观

【实习纪要】

【地质地貌实习】

地质罗盘是野外地质工作必不可少的工具,杨老师考虑到2019学科地理专业的同学专业背景不一,悉心指导同学们使用地质罗盘测量产状。从选取典型层面,到测量、读数、记录等逐步指导同学。在老师的指导下,在同学们的相互学习中,大家熟练掌握了使用地质罗盘的方法。通过测量和观察,同学们发现该处地层主要呈南西走向。在此处,同学们还观察到了岩溶角砾岩,角砾大小相差悬珠、棱角清晰,胶结状态差,推测是碳酸盐岩因溶解而形成溶洞,溶洞顶壁崩落而形成石灰质角砾堆积,进而被钙质或红土胶结所致。

杨老师讲解地质罗盘的使用

同学们学习使用地质罗盘

角砾岩观察

九洞天箱形谷

在前往九洞天的路上,老师们都在不断地提醒同学们注意窗外景观的变化。杨老师提醒同学们注意回忆课堂上的知识,贵州的石灰岩以哪两种为主?如何区分它们?九洞天地区的石灰岩是哪种?同学们根据课堂上学习的“黑栖霞,白茅口”的口诀判断出九洞天地区的石灰岩是茅口组地层。沿途老师让同学们思考九洞天地区内的如图所示河谷段属于什么喀斯特峡谷类型,提示同学们课外查看我院杨明德老先生关于喀斯特峡谷的相关文献论述。喀斯特峡谷是一个物质、能量作用的特定地域系统,表现为三种地貌营力过程——下切侵蚀作用、溶蚀作用和崩塌作用(包括塌陷)在特定空间尺度上的耦合,而且在喀斯特峡谷不同发育阶段三种作用过程的强度对比会发生变化,并导致不同峡谷形态——成因类型的出现和地域结构上不同形态类型的镶嵌,即隙谷、嶂谷、峡谷、箱形谷及双结构的峡谷(峡谷叠置箱形谷、峡谷叠置嶂谷、宽谷叠置峡谷或箱形谷) 在河流不同地段出现。九洞天位于黔北台隆,处于高原剥夷面,河流的下切作用和造山运动使得水的切割比较深,峡谷也比较深,从形态上来看该段峡谷属于箱形谷。由于喀斯特峡谷一般都是处于地面抬升、侵蚀基面不断下降和河流强烈下切过程中,谷区形成水系变迁,注入峡谷的两岸地表水系,因喀斯特向深发育渗流带增厚垂直渗透强化,使水系在向峡谷汇流过程中逐渐失能衰退,代之而起的是地下水系的强化和集流,从而造成地表汇流结构的解体和地下汇流结构的产生,这就造成喀斯特峡谷地貌的双重结构。在此处河段还可以观察到形成了一定长度的伏流、地下河、溶洞,其正是喀斯特峡谷地貌发育的典型代表,在长不到 6 km,由伏流、明流箱形谷、明暗交替达 9 次的九洞天段组成。峡谷两侧石林峰林耸立,谷壁如削 ,而且两崖可见成层溶洞,大家通过推测认为每层溶洞应该于同一时期发育,其可能是受到地壳抬升作用,成层的溶洞也可间接反映出地壳抬升的次数。在九洞天景区内发现的古河道也可与其相互印证。

峡谷石壁上的溶洞

古河道遗迹

古河道遗迹

 

作为一名未来的地理老师,应有一双观察地理事物的慧眼,有思考地理现象背后缘由的慧心。老师们沿途不断设置问题,以问导学。九洞天景区的标志性代表——枪杆岩是如何形成的呢?九洞天峡谷两岸石壁为何会呈现红色?为何会形成天生桥?九洞天洞口的钟乳石生长为何会拐弯?同学们都积极思考,在老师的指引下总结得出自己的看法。

 九洞天峡谷黄色石壁

九洞天天生桥

【土壤地理实习】

岩石是形成土壤母质的原始物质,梅老师引导同学们观察不同母质类型的土壤类型的差异。首先带领同学们回忆了贵州的岩石分布情况,贵州有明显的3大构造单元: 一是黔东江南古陆和梵净古陆,是贵州最老的地层元古代轻变质岩分布区,主要分布着前震旦系的浅变质板岩、变余砂岩和变余凝灰岩; 二是西北的赤水、习水一带四川中台坳,沉积有侏罗系白垩系的红色、紫红色的砂、泥层陆相地层,是贵州最晚脱离湖盆而上升为陆地的地区; 三是介于上述两大构造单元之间的广大黔中地区,属于杨子准地台的扬子台褶带,在漫长的地质历史中,由于这一地区累遭海侵,因而沉积了自震旦系至三叠系以碳酸盐岩为主的浅海相沉积盖层,其间也有砂、页岩夹层发育,由于褶皱、断裂运动,与碳酸盐岩常呈相间带状分布。贵州是以山地为主的省份,成土母质以各种岩石风化的残积物和残坡积物为主,此外,还有零星的河流冲积物、湖泊静水沉积物和洪积物等。

同学们通过切身观察、体会认识到母质类型的不同直接影响土壤类型。九洞天所处区域,喀斯特地貌广布,因此广泛分布着石灰性土壤。而在部分峨眉山玄武岩分布的地方,容易风化,则发育着松散的灰泡土。梅老师也引导同学们需要注意石灰土是贵州非地带性土壤,其受海拔、地形因素的影响颜色也不一。在较湿润的土壤环境和良好的植被条件下,腐殖质与钙结合,凝聚后累积在土壤中,形成腐殖质高的黑色石灰土; 在排水条件较好的石灰岩山丘中、上部,形成棕色石灰土; 在湿润温暖气候下,在地形平缓且易于风化的泥质灰岩上容易发育成黄色石灰土; 在湿润炎热条件下,游离铁活性小,易被氧化成赤铁矿和氧化铁,形成红色石灰土; 在石灰岩或白云质灰岩山丘中下部,含碳酸钙的地表水下渗或测流通过土层,碳酸钙保留下来,在复盐基作用下形成次生碳酸盐石灰土。而河流冲积堆积和坡积土壤就会形成地带性的土壤——黄壤,它也是雏形土纲的土壤。梅老师还引导同学们观察了九洞天地区的土壤剖面,通过观察同学们深刻认识到喀斯特地区的土壤层浅薄的特点,通常只有枯枝落叶层、腐殖质和母质层,缺乏风化层等。

土壤学野外讲解即将结束时,梅老师引导同学们思考总结,考察一个区域的自然环境,我们需要观察它的岩性、地貌、气候、水文、土壤以及植被,最后就引申到我们的自然资源学知识点上来。这也是近年来高考地理中频繁出现的考点,同学们需要丰富相关知识,更好地发掘乡土地理,充实专业基础。

 

黑色石灰土——枪杆岩

梅老师为同学讲解土壤地理

【植物地理实习】

同学们在向老师的指导下沿途采集了具有代表性的植物标本。老师不断地向同学们介绍沿途的植物种类,讲解采集植物标本应注意的细节,提醒同学们注意六冲河河谷两岸植被类型的差异。芒萁(Dicranopteris pedata (Houtt.) Nakaike)的出现说明了什么?同学们注意到河流的右岸部分区域出现了蕨类植物——芒萁。芒萁是酸性土壤的指示作物。而此处发育的应该是非地带性土壤——石灰土,石灰土为碱性土。向老师指出这一带分布的为石灰岩老的风化壳,因而土壤已经转变成为地带性土壤——黄壤。同学们纷纷感慨:野外考察处处显细节,需要扎实的理论基础和广博的学科知识作为支撑。

向老师引导学生们理解热量与水分条件成为植被区域分异的重要因素 。温暖的气候和良好的热量条件 , 使贵州省发育了良好的亚热带植物区系成分和植被类型,在南部低纬河谷高温区 , 还发育了沟谷季雨林。由于贵州省大部分地区常年受东南太平洋季风的控制,所以 ,降水比较充沛,多数地区年降雨量在 1200-1300毫米 , 仅西面局部地区由于受西南暖流的影响,年降雨量在1000毫米以下,且分布不匀,冬半年降水少表现出干湿季节明显 的西部亚热带气候特征。 在水平地带性上,贵州植被相应地表现出大部分地区发育的是湿润性常绿阔叶林,而九洞天所处的西部地区其地带性植被虽然也为中亚热带常绿阔叶林,但其种类成分与贵州中部和东部地区则有很大差异,如滇青冈(Cyclobalanopsis glaucoides Schott.)、窄叶火棘(Pyracantha angustifolia (Franch.) Schneid.)、云南松(Pinus yunnanensis Franch.)、矮杨梅(Myrica nana Cheval.)、滇油杉(Keteleeria evelyniana Mast.)、灰背栎(Quercus senescens Hand.-Mazz.)等种类在林分中出现,由多种黄背栎(Quercus pannosa Hand.-Mazz.)、灰背栎、高山栎(Quercus semecarpifolia Smith)等等组成了中亚热带半湿润常绿阔叶林。

基岩-土壤的性质对植被有明显的制约作用 ,植被分布的地带性规律退居次要地位,而非地带性植被类型则较突出。由于石灰岩在该区域大面积分布,石灰岩风化后形成的土层浅薄、干燥、地表缺水、土壤中性至强碱性等特殊生境条件, 使其如贵州广大地区一样发育了特殊的植被类型岩溶植被 (喀斯特植被 ) ,其具有适钙性、耐旱性和石生性的三大特征。在九洞天区域可见以月月青(Itea ilicifolia Oliv.)圆果化香树(Platycarya longipes Wu)、蜡梅(Chimonanthus praecox (Linn.) Link)、青檀(Pteroceltis tatarinowii Maxim.)、以及卫矛(Euonymus alatus (Thunb.) Siebold)为主的喀斯特植被。在峨眉山玄武岩的碎屑岩酸性土地区 , 则可见多发育了较典型的以青冈(Cyclobalanopsis glauca (Thunb.) Oerst.)、栲类等为主的亚热带常绿林及次生的暖性针叶林——云南松林。

最后,向老师以地环学院著名植物地理学家——黄威廉老先生找寻梵净山冷杉(Abies fanjingshanensis W. L. Huang, Y. L. Tu et S. Z. Fang)的故事激发同学们对地理学的热情,勉励大家打好知识基础,为今后成为一名优秀的地理教师不断努力。

喀斯特植被

植物标本鉴定和整理

【总结】

即使道路崎岖,未来的地理教师们将继续坚定信念、携理想前行,夯实知识基础。实践出真知,同学们表示会以此次实习为契机,反攻内省,明确目标,不断向成为一名有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱知心的好老师。

 

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