基于地理過(guò)程性思維的次生鹽堿化再解讀

沈嘉琳,呂鴻斌

（1.華南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，廣州510631；2.華南師范大學(xué)附屬中學(xué)，廣州510631）

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 版）》明確指出，通過(guò)高中地理課程，培養(yǎng)地理學(xué)科核心素養(yǎng)，貫徹落實(shí)黨十九大“立德樹人”的根本任務(wù)。當(dāng)前的地理高考以問(wèn)題為導(dǎo)向，以能力考查為核心。在能力考察中，又特別注重“過(guò)程與機(jī)制思維”的考察。但在高中地理的一線教學(xué)中，仍普遍存在重知識(shí)、輕機(jī)理的教學(xué)現(xiàn)狀。因此，本文將以區(qū)域環(huán)境建設(shè)中常見的生態(tài)破壞問(wèn)題——次生鹽堿化為例，針對(duì)這一特定的土地荒漠化問(wèn)題，從發(fā)生機(jī)理的視角分析土壤次生鹽堿化的成因及應(yīng)對(duì)措施，為一線教師提供教學(xué)參考。

1 分析“次生鹽堿化”成因的一般教學(xué)思路

土壤次生鹽堿化（又稱土壤次生鹽漬化），它并不等同于“土壤鹽堿化”。次生鹽堿化并非原生自然地質(zhì)作用的產(chǎn)物，而是人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的結(jié)果。在一般的教學(xué)中，教師在引導(dǎo)學(xué)生分析次生鹽堿化的成因時(shí)，都會(huì)提及干旱、半干旱以及半濕潤(rùn)區(qū)人類的不合理灌溉，但常常點(diǎn)到為止。為什么次生鹽堿化會(huì)集中分布于干旱、半干旱以及半濕潤(rùn)地區(qū)；不合理灌溉又是如何導(dǎo)致次生鹽堿化的發(fā)生？

對(duì)于這些問(wèn)題，教師并沒(méi)有從成因機(jī)理上為學(xué)生解釋清楚。比如：大水漫灌、只灌不排灌溉方式，容易導(dǎo)致灌溉水體長(zhǎng)時(shí)間于地表積聚，成為地下水的補(bǔ)給水體，使地下水水位抬升。進(jìn)而，通過(guò)毛管上升水的作用，把鹽度較高的地下水帶至地表，伴隨著水分的蒸發(fā)，鹽分逐漸于地表積累。由于對(duì)機(jī)理解釋的欠缺，導(dǎo)致學(xué)生在解決新情境下的次生鹽堿化問(wèn)題時(shí)，往往生搬硬套，缺乏地理過(guò)程性思維。

2 地理過(guò)程性思維下的“次生鹽堿化”發(fā)生機(jī)理

次生鹽堿化的發(fā)生機(jī)理，即其發(fā)生本質(zhì)。次生鹽堿化是含鹽度高的地下水，通過(guò)毛管上升水的作用上升至地表附近而蒸發(fā)，使土壤母質(zhì)和地下水中所含鹽分隨毛管水上升而積聚于土壤表層所形成的現(xiàn)象。

在此，筆者有必要對(duì)“毛管水”的概念加以解釋。在解釋此概念前，需先了解地下水的垂向結(jié)構(gòu)（圖1）。圖1示意的是在典型的水文地質(zhì)條件下，地下水垂向結(jié)構(gòu)層次的基本模式：自地表起至地下某一深度出現(xiàn)不透水基巖為止，可區(qū)分為包氣帶和飽和水帶兩大部分，從儲(chǔ)水形式來(lái)看，與包氣帶對(duì)應(yīng)的有結(jié)合水和毛管水，與飽和水帶相對(duì)應(yīng)的是重力水。當(dāng)巖土中的空隙小于1mm，空隙之間彼此連通，當(dāng)這些細(xì)小的空隙儲(chǔ)存液態(tài)水時(shí)，即形成毛管水。若毛管水是從地下水面上升而來(lái)，稱毛管上升水；若與地下水面沒(méi)有關(guān)系，水源來(lái)自地面滲入而形成的毛管水，稱為懸著毛管水。土壤次生鹽堿化，受到的即是毛管上升水的作用。

3 基于地理過(guò)程思維的“次生鹽堿化”成因及解決措施

如果從次生鹽堿化發(fā)生的機(jī)理入手，分析導(dǎo)致次生鹽堿化發(fā)生的原因，歸根結(jié)底就三方面：①含鹽度高的地下水；②地下水水位的上升；③水分的蒸發(fā)。因此，我們可以把次生鹽堿化發(fā)生的原因歸納為三大因素：地下水因素、水位因素、干燥度。

3.1 地下水因素

次生鹽堿化的發(fā)生，首先得有含鹽度高的地下水。含鹽度較高的地下水主要分布在干旱、半干旱以及半濕潤(rùn)地區(qū)，這是由區(qū)域的年降水總量與年蒸發(fā)量的比值決定的。在干旱、半干旱以及半濕潤(rùn)地區(qū)，年降水量小且蒸發(fā)量大，導(dǎo)致地表徑流與地下徑流交換少，地下水水體的更新周期慢，進(jìn)而使得鹽分逐漸積累。

3.2 水位因素

次生鹽堿化的發(fā)生，還需要通過(guò)土壤毛管上升水的作用把高鹽度的地下水上升至地表。簡(jiǎn)言之，即地下水位的升高。除了前文所提及到的不合理灌溉之外，水庫(kù)的修建、突發(fā)性的暴雨、低洼的地勢(shì)也會(huì)使得地下水水位抬升。

3.3 干燥度

次生鹽堿化的發(fā)生，還跟干燥度密切相關(guān)（某地一定時(shí)段內(nèi)的水面可能蒸發(fā)量與同期降水量的比值）?；诖耍珊?、半干旱及半濕潤(rùn)地區(qū)出現(xiàn)的次生鹽堿化現(xiàn)象會(huì)有季節(jié)性的差異。在降水多的季節(jié)，上升至地表的地下水蒸發(fā)強(qiáng)度減弱，不利于鹽分的積累，導(dǎo)致次生鹽堿化現(xiàn)象不容易發(fā)生。

根據(jù)前文所歸納的次生鹽堿化發(fā)生三大影響因素，筆者提出了相應(yīng)的解決措施（圖2）。針對(duì)地下水鹽度的問(wèn)題，可采取淋洗脫鹽的辦法；針對(duì)地下水位升高，可改用噴灌滴灌技術(shù)，因地制宜建立不同形式的井、溝、渠相結(jié)合的灌排配套系統(tǒng)；或者采取高地種溝、低地種壟的辦法；針對(duì)干燥度的影響，可采取地表覆膜減少蒸發(fā)的措施。此外，對(duì)滴灌技術(shù)還需要做簡(jiǎn)單的補(bǔ)充說(shuō)明，滴灌技術(shù)也有其不可避免的弊端。當(dāng)在含鹽量高的土壤上進(jìn)行滴灌或是利用咸水滴灌時(shí)，可能會(huì)引起鹽分在濕潤(rùn)區(qū)邊緣的積累，若遇到小雨，這些鹽分可能會(huì)被沖到作物根區(qū)而引起鹽害，究其原因，正是前文所分析的“次生鹽堿化”發(fā)生機(jī)理所致。

4 教學(xué)啟示

圖2 次生鹽堿化的影響因素及對(duì)應(yīng)的解決措施Fig.2 Influencing factors of secondary salinization and corresponding countermeasures

目前高中地理課堂薄弱之處是缺乏地理過(guò)程性思維的培養(yǎng)，教師往往就概念論概念，就結(jié)論論結(jié)論。如此，教出來(lái)的學(xué)生缺乏對(duì)地理事物發(fā)生發(fā)展的解釋和推斷能力，進(jìn)而使學(xué)生解決真實(shí)地理問(wèn)題的能力欠缺。拙文以“次生鹽堿化”為例，從發(fā)生機(jī)理的視角重新闡述其成因及解決措施，為一線教師提供教學(xué)參考，幫助學(xué)生培養(yǎng)地理過(guò)程性綜合思維，提升學(xué)生的地理問(wèn)題解決能力。