实习笔记|保持热爱，奔赴山海

       2023年7月6日至16日，我院国土资源与环境系顺利开展西北地区综合自然地理学野外实习。本次实习由董玉祥教授、杜建会副教授、胡亮副教授3位教师带队，2020级自然地理与资源环境专业22名本科生及两位研究生助教参加。

1 实习概述

       本次野外实习沿广州——兰州——中卫——银川——靖边——延安——洛川——西安考察线共设置17个考察点，包括两方面的内容：(1)长途路线考察，通过对实习沿线地貌等的观察、学习，了解我国不同地带自然地理特征的变化，认识自然地带间的过渡性质和带内自然区域间的界限；(2)典型区域调查与参观，通过对实习沿线典型自然地理环境类型的考察、分析，了解其自然演化过程与影响因素，通过参观国家重点实验室和研究站，了解当前自然地理学学科发展中的前沿领域、科学问题以及现代技术手段等。

       在部门自然地理学和综合自然地理学课程学习的基础上，本次野外实习旨在进一步加强学生对自然地理环境整体性的认识，更深入地学习自然地理环境的时间演化规律，深切感知自然地理环境的地域分异规律，深刻理解人类发展与自然地理环境的关系，实地见识自然地理环境研究的现代技术，努力提升综合素质，从而为本专业学生的学习奠定坚实的基础。本次实习注重落实“五育”并举教育理念，遵循教书与育人相结合的原则，在实习过程中设置思政教育内容，在提升学生的综合思维能力、批判思维能力和解决问题能力的同时，培养学生的家国情怀和奉献精神。

 

2 实习内容

2.1 自然地域的分异规律

       7月6日，全体师生乘高铁从广州出发，沿广州——长沙——武汉——郑州——西安——兰州从南亚热带到温带的路线，观察并比较不同地带的植被情况，了解自然地理环境的水平地带性分异规律，同时认识不同自然环境类型特征的差异。通过观察，各个地区的代表植被类型为南亚热带常绿阔叶林（广州），中亚热带常绿阔叶林（长沙，图1），北亚热带常绿、落叶阔叶混交林（武汉），暖温带南部落叶栎林（郑州、西安）和典型草原（兰州）。东南丘陵水田与华北平原旱田的对比，也可以明显地看出两地不同自然条件下人为种植的差异。

图1 长沙的植被地域分异

 

       为了解自然地理环境的垂直地带性分异规律，实习团队通过攀登贺兰山，认识并比较不同海拔高度的土壤与植被类型。其基带的植被为荒漠草原，随着海拔的升高，部分变为典型草原，继续向上为稀树草原和稀树灌丛，山顶植被为森林。同时了解贺兰山在植物区系的位置、冰期与间冰期对植物的形成与分布的影响；学习不同植物适应干旱环境的策略，如肉质植物、常规性植物、硬叶植物和叶退化植物；实地考察贺兰山的地理环境组成与贺兰山的地质格局等。贺兰山南北坡的植被类型差异中，南坡通常受到更多的阳光照射，气温较高，蒸发量更高，因此更为干燥。而北坡恰恰相反，因此更为湿润。 

       抵达宁夏中卫后，从中卫——银川——延安——西安的路线可以感受到自然地理环境的经度地带性分异规律，了解从干旱地区到湿润地区的自然景观变化。从干旱地区到湿润地区，先由暖温带半灌木和灌木荒漠（沙坡头）到荒漠草原（银川），随后才出现针叶林、落叶阔叶林或混交林（延安、西安）。

2.2 自然环境的时间演化规律

       在认识区域自然地理环境的演化过程及规律方面，实习团队通过对黄土高原西部兰州地区九州台的第四纪黄土、河流阶地和第三纪红色粉砂岩沉积物的观察，来了解剖面中的黄土沉积、古土壤发育、河流阶地的结构以及地层接触关系。九州台黄土剖面厚度约320米，根据颜色分为明显的四层，最上层的黄色剖面为第四纪黄土，第二层橘红色剖面形成于新近纪，第三层红色剖面形成于古近纪，最下面一层紫红色剖面形成于白垩纪。沉积的砾石层是冰期过渡到间冰期，由于气候不稳定导致的强烈地质构造使河流下切形成。

图2 九州台黄土剖面

 

       7月15日，通过观察洛川黑木沟的黄土剖面沉积序列，不仅可以了解该地区的自然地理环境的时间演化规律，还能够结合黄土高原的整体特征，认识到自然地理环境的内部联系。以下将结合黑木沟部分详细介绍自然地理环境的内部联系。

2.3 自然地理环境的内部联系

2.3.1 黄土高原及其地貌

       黄土高原的发展从过程上来说存在从“红土高原”向“黄土高原”的转折，这里的红土指第三纪较为粘重的土层，如三趾马红土。在第三纪红土之上发育第四纪的黄土，我国黄土高原发育了全球第四纪厚度最大、时代最完整和层次最多黄土地层，由下而上分为午城黄土，离石黄土下部，离石黄土上部，马兰黄土和全新世黄土。在7月13日上午，实习团队跟随陕西师范大学赵景波教授的脚步，在凤凰山地区学习了黄土形成、发展及其地貌类型的相关知识。剖面上红(间冰期古土壤)-灰黄(冰期黄土)的成层交替指示着间冰期与冰期的交替，在水分条件较好的间冰期古土壤下层存在淀积层，其中常见钙质结核。凤凰山附近黄土地貌大多呈现破碎的丘陵，发育为青年期沟谷地貌。在凤凰山顶观察到了黄土区典型的“塬梁峁”地貌类型，黄土塬顶平，呈现台状，黄土梁呈现长而陡的脊状，黄土峁则是较圆润的突起。

图3 凤凰山黄土剖面

       另外，实习团队调研了洛川黑木沟，它是我国黄土研究的起始之地，其黄土剖面出露完整，层面结构典型，剖面类型全。此外，黑木沟处的黄土地貌较为发育，黄土梁进一步受蚀变薄，形成黄土墙，而黄土墙的末端与黄土墙主体的连接部分由于流水和重力侵蚀剥落，形成孤立的黄土柱。

 

2.3.2 壶口瀑布形成及其特征

       在壶口瀑布处，赵景波教授为同学们讲解了瀑布的形成与发展。瀑布，指陡坎高度大于河流水深，形成明显水流高低落差的现象。壶口瀑布的形成与流水对岩石的差异侵蚀有关，壶口一带岩层排列砂岩、页岩相间，而砂岩的抗侵蚀能力远远强于页岩，这样一来，页岩出露部分侵蚀较快，形成高低落差，这就有了壶口瀑布形成的物质条件，而高低落差客观上加快了跌水区的局部水流速，加强了砂岩层的侵蚀，从而加强了瀑布的溯源侵蚀，因此壶口瀑布以每年3-4 cm的速度向上游移动。此外，在壶口瀑布能够看到曾经的古河道，然而由于下切侵蚀的加强，古河道废弃，呈现为阶地状。

图4 壶口瀑布全貌

2.4 人类与自然环境的关系

       全体师生经过甘肃景泰县砂石田时对此地进行考察，看人类如何通过适应自然来实现在干旱缺水环境中的顽强生存。通过考察，了解砂石田分布区域的自然地理环境环境特征，认识该土地资源开发利用方式的性质和特点。砂石田主要分布于甘肃和宁夏的干旱与半干旱气候过渡带，地表植被类型多为荒漠草原。在干旱的气候条件下，旱作农业根本没有保障，砂石田耕作方式的建立，比较好地解决了这一地区旱作农业生产水平低下的状况。通过老师讲解，同学们了解到砂石田的五大优点：1）抗旱蓄水保墒；2）增温保温作用；3）降低盐碱，减少病虫杂草危害；4）增产增收；5）生产经营简单且产品质优。但若后期耕作管理不当，则会快速退化，成为新的沙尘源地。

图5 正在耕作的砂石田

 

       随后，师生辗转于腾格里沙漠、青铜峡水利枢纽，看人类如何积极地改造自然、利用自然，突破技术瓶颈以造福众生。在沙坡头，了解防风固沙的植物物种选育情况、草方格防风固沙技术、荒漠生态水文过程监测、“以固为主、固阻结合”的植被固沙防护体系等；在青铜峡水利枢纽工程，探索青铜峡灌区及其农业发展情况，学习了解引黄灌溉工程、宁夏平原农业发展现状及其利弊。

2.5 自然地理环境研究参观实习

       在自然地理环境的研究方面，全体师生来到兰州大学西部环境教育部重点实验室和中国科学院西北生态环境资源研究院进行参观学习，以了解自然地理环境地质历史过程和自然地理现代过程的主要研究手段及技术。在兰州大学西部环境教育部重点实验室，老师为同学们介绍了常用的地理考古方法，微观物质含量测定技术手段和地理考古方向等。

       地理考古方法包括碳14测年法、光释光测年法等；微观物质含量测定技术手段包括可变场磁天平、气体稳定同位素质谱、裂变径迹、岩芯扫描仪、X射线衍射仪等；地理考古方向则有重现历史食谱、树木年轮的研究、孢粉测定等。

       在中国科学院沙漠与沙漠化重点实验室，同学们参观了沙漠环境研究装置：风沙环境风洞；了解了该实验室的一些研究方向，包括风沙地貌的形成和分布、盐渍化土壤的改良、沙漠化过程及其防治、修建青藏铁路和包兰铁路的重要技术突破等。

       在中卫市，全体师生来到中国科学院沙坡头沙漠试验研究站进行参观实习。沙坡头沙漠试验研究站致力于干旱沙漠地区生态过程、受损生态系统的恢复与重建及实验风沙地貌与沙漠环境的基础理论研究，注重沙区农业技术开发、试验示范和技术推广。同学们在该研究站学习了包兰铁路防沙治沙工程、防风固沙植物选育情况、生物结皮增温实验、草方格防风固沙技术、荒漠生态水文过程监测等，对我国在干旱、半干旱地区生态恢复与生态工程的建设有了初步了解。 

       在延安市时，全体师生前往了中科院安塞野外站和羊圈沟野外站进行参观。安塞年降雨量约500 mm，降雨年际变化大，年内降雨时间分配不均，秋季暴雨频发，是造成该地水土流失的主要原因。为探究不同水土保持策略下植被的作用，安塞野外站设置了不同坡长、不同植被覆盖度与植被类型、不同坡度的径流小区，通过测量降雨事件后坡底的水与土的质量以测量植被的水土保持能力。同时，安塞站为探究地区适宜的农业种植策略做出了努力，他们以该地区广泛种植的谷子与黄豆等作物为研究对象，设置一系列试验田探究不同轮、间作策略以及不同肥料施用条件下的作物长势与土壤理化性质的变化。羊圈沟站是黄土高原区景观格局与水土生态过程研究的重要站点。站内刘老师为同学们讲述了站点的发展历程与主要的研究工作。

       7月14日，在中科院生态环境研究中心黄土高原野外观测南泥湾站参观学习森林生态系统观测的方法技术。刺槐是北方主要的人工林林种，有生长快、抗逆性较强的特点。然而过密的刺槐种植会造成当地土壤水分干层、林下植被发育受阻，南泥湾站通过研究不同疏伐强度后刺槐林的植被-土壤-水分的变化以探究刺槐林合适的种植密度与疏伐强度。

3 思政教育

       走进红色基地，感悟使命初心。在学习专业知识的同时，本次实习同样注重思政教育，野外考察之余，老师和同学们还前往参观了南泥湾大生产纪念馆和杨家岭革命旧址。在南泥湾大生产纪念馆中，师生们了解大生产运动的总方针和全过程，见证边区军民通过生产自救的方式走出困境，感悟其自力更生、奋发图强的精神内核；在杨家岭革命旧址，师生们近距离接触老一辈革命家生活、工作的场所，体会他们身在窑洞、心怀天下的品质。强国有我，使命在肩，新时代的我们成长于改革开放的岁月，亲历繁荣发展的伟大变革，更应牢记使命初心、凝聚奋斗力量，将个人理想融入国家战略需求，以实际行动践行担当与责任，为国家发展贡献自己的力量。

 

撰稿人：张哲、罗旭、崔伦杰、韩晓欧、龙晓泽
初审：杜建会、胡亮
复审：马育军
终审：岳辉