時(shí)空綜合視域下的自然環(huán)境整體演化
——以江西信豐縣崇墩溝小流域?yàn)槔?/h1>

2023-03-20 02:42:20錢(qián)海義

地理教學(xué)訂閱 2023年5期 收藏

關(guān)鍵詞：事象青藏高原時(shí)空

錢(qián)海義

（福建省廈門(mén)集美中學(xué), 福建 廈門(mén) 361021）

自然環(huán)境整體的服務(wù)功能是人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是聯(lián)系自然環(huán)境和人類(lèi)社會(huì)的紐帶。20世紀(jì)以來(lái)，隨著全球人口的快速增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類(lèi)從自然環(huán)境中獲取各種服務(wù)已逐漸超出自然環(huán)境服務(wù)功能的極限，使自然環(huán)境自身相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)被打破，影響人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。自然環(huán)境的演化過(guò)程，是在不同時(shí)間序列、空間層序中地理格局和過(guò)程耦合的結(jié)果。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用時(shí)空綜合視角看待江西信豐縣崇墩溝小流域自然環(huán)境的演化，[1]從整體把握區(qū)域自然環(huán)境在不同時(shí)間序列、空間層序中的整體演化形式與特點(diǎn)，能夠使學(xué)生掌握認(rèn)識(shí)地理事象和解決相關(guān)地理問(wèn)題的學(xué)科思維路徑，實(shí)現(xiàn)地理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。

一、基于時(shí)空關(guān)聯(lián)，建構(gòu)格局與過(guò)程系統(tǒng)響應(yīng)關(guān)系

自然環(huán)境整體演化的本質(zhì)是要素的物質(zhì)遷移和能量轉(zhuǎn)換。[2]其或是由要素物質(zhì)遷移引起自然環(huán)境整體的空間格局改變，引發(fā)要素相互作用的過(guò)程改變、整體的系統(tǒng)功能改變，使環(huán)境整體演化；或是由要素相互作用的過(guò)程改變而引起自然環(huán)境格局的演化。建立地理事象時(shí)空尺度上的關(guān)聯(lián)性，是正確認(rèn)識(shí)自然地理環(huán)境整體演化的基礎(chǔ)。

問(wèn)題情境：崇墩溝流域位于江西省信豐縣贛江流域的源頭地區(qū)。其地表植被景觀更替大體經(jīng)歷了三個(gè)階段的演化，第一階段（45—0.2MaBP)：沙漠—草地、灌叢—針闊混交林—闊葉林；第二階段(0.2MaBP—1990s）：闊葉林—針闊混交林—灌叢、草坡—稀草荒山坡—紅層荒漠；第三階段(1990s至今）：紅層荒漠—人工經(jīng)濟(jì)林（濕地松、馬尾松、杉木和竹林為主）。[3]

問(wèn)題探究一：從植物的生物多樣性、系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)及功能的角度描述崇墩溝流域地表植被景觀演替過(guò)程的特點(diǎn)。

通過(guò)閱讀文字資料，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)崇墩溝流域地表植被景觀的演化從第一階段至第三階段，其演化過(guò)程所需的時(shí)間越來(lái)越短。從地表植被景觀演替過(guò)程上看，第一階段和第三階段地表植被的演替過(guò)程為正向演化，演替過(guò)程中植物生物多樣性及生物量逐漸增多，植物系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)從簡(jiǎn)單向復(fù)雜演化，與之對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能也逐漸完善；第二階段地表植被演替過(guò)程為逆向演化，演替過(guò)程中植物生物多樣性減少，系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)及功能趨于簡(jiǎn)單化。從整體上感知地理事象的演化是一個(gè)過(guò)程。教師要引導(dǎo)學(xué)生用動(dòng)態(tài)變化的視角去認(rèn)識(shí)地理事象的發(fā)生、發(fā)展和消退，使學(xué)生逐步養(yǎng)成用時(shí)間的視角去觀察和認(rèn)識(shí)某一地理事象的習(xí)慣。同一地理事象在不同時(shí)間序列上的發(fā)展變化趨勢(shì)是不同的，與之對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能也有差異。

基于“問(wèn)題探究一”的設(shè)置，引發(fā)學(xué)生思考：同一區(qū)域自然地理環(huán)境整體是如何隨著時(shí)間的推移而發(fā)生演化的，又是何種動(dòng)力因子的變化驅(qū)使著自然地理環(huán)境的整體演化？需要具體分析特定時(shí)間序列上要素的空間格局及其相互作用的機(jī)理是否因動(dòng)力因子的改變而發(fā)生了相應(yīng)的變化，以致自然環(huán)境的整體演化。

問(wèn)題情境：白堊紀(jì)后到第三紀(jì)，我國(guó)地殼穩(wěn)定，大陸的氣溫較現(xiàn)在高。當(dāng)時(shí)季風(fēng)環(huán)流尚未形成，我國(guó)屬行星風(fēng)系的環(huán)流形式，氣候呈明顯的緯向分異。40MaBP印度次大陸與亞歐大陸聯(lián)結(jié)，昆侖山、岡底斯山等地區(qū)上升；20MaBP青藏高原抬升至1000m左右；3.4—2.5MaBP青藏高原整體抬升至2000m以上；0.8—0.6MaBP 青藏高原經(jīng)兩次強(qiáng)烈的構(gòu)造抬升，高度超3000m（爬升氣流被迫繞流的臨界高度）；0.2MaBP青藏高原強(qiáng)烈隆起，平均海拔超過(guò)4500m。

問(wèn)題探究二：描述青藏高原隆升過(guò)程的特點(diǎn)；說(shuō)出青藏高原隆起對(duì)亞歐大陸地勢(shì)及對(duì)崇墩溝流域地勢(shì)變化的影響；說(shuō)明青藏高原的形成對(duì)三圈環(huán)流的影響及對(duì)崇墩溝流域氣候變化的影響。

通過(guò)對(duì)文字資料的分析可知，青藏高原的隆起是一個(gè)多階段、不等速和非均變的過(guò)程。[4]在地殼運(yùn)動(dòng)的階段性擾動(dòng)下，青藏高原漸變隆起，使亞歐大陸的地勢(shì)中部高、四周低，大陸中部隆起帶動(dòng)周?chē)貕K地勢(shì)整體抬升，使崇墩溝流域的地勢(shì)也有所抬高。高原對(duì)行星風(fēng)系環(huán)流的阻擋作用和對(duì)大氣環(huán)流產(chǎn)生的熱力作用都日趨增強(qiáng)，使高原大陸在夏季為熱源形成低壓中心，在冬季為冷源形成高壓中心，[5]打破了原本的行星風(fēng)系環(huán)流形式，形成季風(fēng)環(huán)流，進(jìn)而使崇墩溝流域氣候轉(zhuǎn)變?yōu)閬啛釒Ъ撅L(fēng)氣候。據(jù)此建構(gòu)思維導(dǎo)圖如圖1所示。

圖1 青藏高原構(gòu)造抬升對(duì)地勢(shì)的影響及地勢(shì)抬升對(duì)三圈環(huán)流的影響

板塊運(yùn)動(dòng)促使的青藏高原及周?chē)貏?shì)的整體隆起，改變了亞歐大陸原本的地貌格局，進(jìn)而使地貌要素與其他要素間的相互作用關(guān)系發(fā)生改變，產(chǎn)生了新的功能，促進(jìn)了自然環(huán)境的整體演化。學(xué)生將地理環(huán)境的整體演化置于特定的時(shí)空尺度背景下進(jìn)行分析，能夠認(rèn)識(shí)到小尺度自然地理環(huán)境的整體演化，與區(qū)域大背景下的自然環(huán)境的整體演化息息相關(guān)，與全球尺度的環(huán)境變化、區(qū)域與區(qū)域間的環(huán)境變化也存在一定的關(guān)聯(lián)性。

二、基于時(shí)空選擇，解構(gòu)要素結(jié)構(gòu)關(guān)系演變及響應(yīng)

時(shí)空尺度范圍的選擇對(duì)把握自然環(huán)境整體和細(xì)節(jié)有重要影響，分析和解決地理問(wèn)題時(shí)需要根據(jù)具體情況和需要來(lái)選擇最優(yōu)尺度范圍，以清晰地觀察地理事象并做出正確決策。[6]

問(wèn)題情境：崇墩溝流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，低山丘陵地貌，地帶性植被為常綠闊葉林。據(jù)縣氣象站記載，崇墩溝流域年平均氣溫19.5℃，日平均氣溫≥10℃的時(shí)間有298天，年降雨量1517.3 mm，降雨集中在4～9月。土壤類(lèi)型主要為紅壤，其次是黃紅壤。自然土壤的土層厚度為30～80cm，均呈酸性反應(yīng)，有機(jī)質(zhì)含量低，土壤普遍缺磷。土壤密度1.0～1.4g／cm3，總孔隙度40%～50%。

問(wèn)題探究三：說(shuō)明亞熱帶季風(fēng)氣候?qū)Τ缍諟狭饔蚣t壤成土過(guò)程及垂直剖面發(fā)育的影響；說(shuō)明崇墩溝流域紅壤對(duì)當(dāng)?shù)刂脖簧L(zhǎng)的影響。

通過(guò)獲取和解讀文字資料，學(xué)生調(diào)用已掌握的地理原理分析亞熱帶季風(fēng)氣候?qū)Τ缍諟狭饔蚣t壤成土過(guò)程及垂直剖面的影響。教師要引導(dǎo)學(xué)生從要素組合的視角深入認(rèn)識(shí)自然環(huán)境要素的相互聯(lián)系與統(tǒng)一演化，深入認(rèn)識(shí)階段性特定的自然環(huán)境要素空間結(jié)構(gòu)及對(duì)應(yīng)系統(tǒng)功能的形成。據(jù)此構(gòu)建思維導(dǎo)圖如圖2所示。

圖2 氣候?qū)Τ缍諟狭饔蚣t壤成土、垂直剖面發(fā)育的影響及紅壤對(duì)植被生長(zhǎng)的影響

自然環(huán)境的整體演化速度常因人類(lèi)活動(dòng)的影響而加快，進(jìn)而改變演化趨勢(shì)。在人為干擾自然環(huán)境要素及要素連鎖變化的推動(dòng)下，干擾的后果常被放大，導(dǎo)致人類(lèi)對(duì)自然環(huán)境變化產(chǎn)生的諸多不適應(yīng)。

問(wèn)題情境：崇墩溝流域蘊(yùn)含著豐富的稀土礦資源和氣候資源，隨人口的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，從1990年開(kāi)始，開(kāi)發(fā)商在未采取任何環(huán)境保護(hù)措施的情況下，大量開(kāi)采稀土；同時(shí)，大片森林被開(kāi)墾為果園，并配套建設(shè)機(jī)耕便道，造成了嚴(yán)重的水土流失。地表由點(diǎn)狀暴露向斑塊狀和片狀荒漠化演變，最終形成了牛肝地（紅層荒漠化），并引發(fā)了植物群落退化等問(wèn)題。展示不同演替階段下的植物群落與土壤特征變化（圖略）。

問(wèn)題探究四：說(shuō)明崇墩溝流域無(wú)序開(kāi)采稀土資源和改種果園對(duì)當(dāng)?shù)厮南到y(tǒng)、土壤系統(tǒng)產(chǎn)生的影響；說(shuō)明崇墩溝流域嚴(yán)重的水土流失對(duì)當(dāng)?shù)刂参锶郝渫嘶挠绊憽?/p>

通過(guò)分析崇墩溝流域無(wú)序開(kāi)礦及經(jīng)濟(jì)林種植對(duì)水文系統(tǒng)、土壤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的破壞及功能的退化所產(chǎn)生的影響，考查學(xué)生運(yùn)用綜合思維分析地理事象及其演變的邏輯思維能力。水文、土壤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其功能的退化，使崇墩溝流域植被演替脫離了濕潤(rùn)區(qū)的生態(tài)發(fā)展軌跡，形成旱生灌草叢群落，并最終失去生物生產(chǎn)力，變成寸草不生的裸地。[7]最終導(dǎo)致其原本的服務(wù)功能下降甚至喪失，進(jìn)而威脅人類(lèi)的生存和發(fā)展。因此，必須要樹(shù)立人與自然和諧發(fā)展的意識(shí)，逆轉(zhuǎn)自然地理環(huán)境整體服務(wù)功能的退化趨勢(shì)。據(jù)此構(gòu)建思維導(dǎo)圖如圖3所示。

圖3 崇墩溝流域無(wú)序開(kāi)采稀土和改種果園對(duì)當(dāng)?shù)厮南到y(tǒng)、土壤系統(tǒng)產(chǎn)生的影響

三、基于時(shí)空推繹，預(yù)構(gòu)系統(tǒng)格局與過(guò)程演化趨勢(shì)

時(shí)空尺度推繹，就是將一種時(shí)空尺度上所獲得的信息或結(jié)論推演至其他尺度上。[8]由于每一時(shí)空尺度都有其特殊性，因此某一種時(shí)空尺度上所獲得的信息或結(jié)論對(duì)其他尺度不一定具有很強(qiáng)的適用性。推演最重要的是將尺度視角、分析與綜合的學(xué)科邏輯思維方法應(yīng)用于不同尺度地理事象的分析上，培養(yǎng)學(xué)生分析與綜合的地理學(xué)科邏輯思維能力。

從過(guò)去到現(xiàn)在，崇墩溝流域自然地理環(huán)境的演變過(guò)程，地貌演變、氣候演變、土壤演變、植被演變、河流演變等過(guò)程都是隨著時(shí)間的推移而在不同層序的空間中同步進(jìn)行的；從現(xiàn)在至未來(lái)，其自然地理環(huán)境整體將在各種動(dòng)力的作用下持續(xù)在動(dòng)態(tài)演化的過(guò)程中發(fā)展下去，并在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中體現(xiàn)它的整體性特點(diǎn)，形成階段性地理空間結(jié)構(gòu)和功能。在地理教學(xué)中，通過(guò)預(yù)構(gòu)人為干擾和自然干擾下自然環(huán)境要素及其結(jié)構(gòu)和功能的變化，引導(dǎo)學(xué)生分析這種變化對(duì)系統(tǒng)格局與過(guò)程演化趨勢(shì)的影響，提出合理建議使人類(lèi)活動(dòng)適應(yīng)自然環(huán)境的演化，進(jìn)而形成“人地協(xié)調(diào)發(fā)展”的觀念，有利于實(shí)現(xiàn)地理學(xué)科的育人價(jià)值。

猜你喜歡

事象青藏高原時(shí)空

青藏高原上的“含羞花”

今日農(nóng)業(yè)(2022年3期)2022-11-16 13:13:50

跨越時(shí)空的相遇

四川黨的建設(shè)(2022年8期)2022-04-28 21:29:35

鏡中的時(shí)空穿梭

小學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)(低年級(jí))(2020年11期)2020-12-14 07:28:10

為了讓青藏高原的天更藍(lán)、水更綠、草原更美

甘肅林業(yè)(2019年4期)2019-10-08 07:19:52

禁戲下行與“以神為戲”之民間事象——以清代城隍演劇為例

戲曲研究(2019年3期)2019-05-21 03:23:36

詩(shī)學(xué)事象研究綜論

石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)(2019年2期)2019-02-10 08:37:27

玩一次時(shí)空大“穿越”

作文大王·低年級(jí)(2018年10期)2018-12-06 06:22:44

時(shí)空之門(mén)

小獼猴智力畫(huà)刊(2016年5期)2016-05-14 09:21:39

地理事象運(yùn)動(dòng)與分布的教學(xué)把握

地理教學(xué)(2015年12期)2016-01-06 11:59:50

化石見(jiàn)證青藏高原的隆起

生物進(jìn)化(2014年2期)2014-04-16 04:36:27

地理教學(xué)2023年5期

地理教學(xué)的其它文章

架設(shè)理論模型和真實(shí)案例間的“橋梁”
——以“區(qū)際聯(lián)系與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展”為例

“五育融合”視域下的高中地理教學(xué)實(shí)踐*
——以人教版必修《地理1》“土壤”為例

“雙新”背景下針對(duì)高考命題新導(dǎo)向的高三地理復(fù)習(xí)探究
——以2022年高考試題對(duì)“糧食安全”的考查為例

初中地理學(xué)業(yè)水平考試開(kāi)放性試題分析及教學(xué)啟示
——以2017～2022年上海市初中地理學(xué)業(yè)水平考試試題為例

基于中考評(píng)價(jià)體系的地理考試命題實(shí)施路徑*

面向思維進(jìn)階的初中新課程地理特征教學(xué)