李自强学号:[1**********](1)班
写在前面:作为今年为百年校庆献礼的大型历史话剧《稼穑之歌》的主创人员,我全程参与了话剧剧本的编写,在此期间,我有幸和毛达如、李青山、陆景陵等老先生们进行了交流,在谈及一所大学的灵魂——教学时,他们都会提起建国初期的农事实习,老先生们不约而同的认为深入基层、深入农村的农事实习,在农业院校的教学体系中占有及其重要的地位。而文革后,农事实习逐渐减少,时间由半年减到3个月,再减到1个礼拜,甚至慢慢退出了农大的历史舞台。今天,在学院领导的重视下,我们有机会“行千里路,读万卷书”,实在也是人生一大幸事!
回顾难忘的5天,在海河大桥品尝盐蒿的苦涩,在老虎石观海的畅快,在悬空寺寻找化石的执着……感触太多,绝非一篇短文可言,只能选取发自内心、最深的感触来简单谈谈:记得8月27日同院同级的好朋友发短信,问我实习怎么样?我的回复是“收获太多,最深刻的是思考问题的尺度变了,现在思考问题时间以千年、万年为单位,距离以公里、千公里为单位。”
学会用大尺度思考问题
如何用大尺度思考问题,首先需要明确几个概念:
尺度(scale):一般指对某一研究对象或现象在空间或时间上的量度,分别称为空间尺度和时间尺度。
尺度和比例尺:大尺度指较大空间或时间范围内物质的特征,往往对应于小比例尺、低分辨率;小尺度指较小空间或时间范围内物质的特征,往往对应于大比例尺、高分辨率。这里所谓的大尺度是一个相对的概念,并非地球物理里的宇宙大尺度。
为了在大尺度上研究相关专业问题,我们需要一定的技术条件,本次实习主要利用3S技术:全球定位系统(globalpositioningsystem,GPS)每个小组一台GPS仪,随时测定方位;遥感(remotesensing,RS)拥有多张卫星或航拍大比例尺地图,可提供大尺度、现实性强、多层次、全天候、客观逼真的丰富信息;地理信息系统(geographicinformationsystem,GIS)。这些技术装备,使我们从大尺度上学习知识、思考问题成为可能。
大尺度思考需要解放思想,需要把自己从习惯的思维模式中解脱出来,在思考一个问题的时候,站在历史的角度,超越眼前利益的束缚,把它放到地球历史的背景,放到全球环境的背景,将思考的尺度放大,将相应的精度缩小,抓住主要的变化。思考问题的时间尺度达到千年、万年为单位,距离尺度到达公里、千公里为单位。
这次实习主要针对《普通地质学》、《土壤学》、《植物分类学》、《土壤地理学》,通过实习,我终于明白:《地质学》是一门需要时间大尺度和空间大尺度综合利用的学科;面对空间大尺度的植物分布,我们不仅需要补习植物学的常识,也需要景观生态学、地理生态学乃至全球生态学的知识;面对宏观的《土壤地理学》,更是只有这种规模甚至大于这种规模的实习才有意义。
下面针对不同方面,分别叙述:
记录历史的万卷书——黄土
我们看到小说中的大侦探等常常是从观察到的一些小小迹象入手,再用每一条线索来侦破重大的案件。而我们则在学习从岩石标本或者化石中推论出这块岩石是在什么地方,在何种环境下形成的,进而判断当地的地质过程。
打开中国地形图,会看到一条横贯南北的太行山脉,把中国的中部地区分为两半。高耸的太行山阻挡了西北吹来的强劲的季风,数百万年来,西部内陆荒漠的沙尘被风吹扬到太行
山脚下,堆积成山,形成了黄土高原。发源于青藏高原的黄河,被黄土高原阻挡,绕道北上,进内蒙草原,后又不得不掉头南下,横穿黄土高原,最终东出三门峡,经华北平原入海。
第一次走进我国的腹地,第一次踏上我国的黄土高原,这是中华文明的发祥地,这里有我们的根。从北京一路往山西,全是心灵的震撼,北京郊区的森林覆盖率很高,而一出北京,就是满眼的黄土,难道窗外的千沟万壑就是我们曾经的中原?河南的简称是豫,这是一个象形字,据说河南曾经有很多大象,豫就是人拿着长矛和大象斗争,这意味着几千年前这里也许有着适合大象生存的热带气候,这里有丰茂的植被,而今天,却是如此的情景。
查查资料,也许会有答案:黄土结构松软,容易耕作,而且非常肥沃,有利于植物生长。在生产力不发达的时代,地理条件对当地文明的特征有着重要影响。黄土的特性使黄土高原上诞生了与尼罗河、印度河和两河流域不同的旱作农业,支持了一个独特的古代文明。地质学家和考古学家们在黄土区域内发现了非常密集的古代居民聚居点,例如旧时器时代的蓝田人、丁村人以及新石器时代仰韶文化的遗迹。然而,黄土的松软也是它的弱点,这使它容易被侵蚀,发生水土流失,黄河的泥沙和水患是几千年来始终存在的问题。
日常概念里的黄土指黄色的尘土,状态介乎分散的砂石和粘重的泥土之间。地质学上的黄土专指形成中国黄土高原的这种黄土,与生物作用产生的土壤不同,它是风吹来的沙尘,通常堆积超过100米厚,有些地方甚至达到400米。刘东生院士及其同事测定认为,中国的黄土或类似黄土的物质分布面积约有63万多平方公里,其中真正的黄土区域为30多万平方公里。欧洲、北美中部、阿根廷等地也有大面积的黄土,但历史没有中国黄土这么长,保存状况也没有这么好。黄土的英文对应词loess及德文词loss都由德国莱因河谷居民对当地松散土的称呼演变而来,原意为疏松、松散结构。
在实习的时候,我们见到的黄土中会夹杂着一些红色的条带,最多的一次见过3层,这些便是过去生长着植被的古土壤。后来查资料得知在陕西宝鸡附近,地质学家发现了黄土/红土/黄土/红土……交错堆叠的35层黄土和34层古土壤,这个巨大的千层饼,是古代气候冷暖/干湿变化的完美记录。薄薄的一层几厘米的古土壤,却是几百、几千年长期气候变化的产物:寒冷而干燥的时期因为地面植被少,有利于粉尘形成,而且冬季风比较强,容易把粉尘扬起来,造成黄土堆积;在温暖湿润的气候中,夏季风带来降雨有利于植物生长,促进土壤发育。对这些蕴藏在黄土中的信息进行解读,可以发现气候变化的规律,对未来进行大尺度的天气预报。
现在通过碳14测年法、“热释光”和“光释光”技术、古地磁测年法、“氨基酸外消旋”法等最新的技术,科学家从黄土中读到的已经远远不止古气候,还有过去黄土高原的被植、生物类型,乃至青藏高原的抬升过程等等,黄土自身的历史也越来越清晰:50年代以后,黄土的历史被倒推至第四纪早期,大约距今260万年的时候。此后,又把它推到600-800万年前;最近又有科学家将黄土的历史追溯到2200万年前。明天,又将会有什么新的发现呢?又会有什么信息被解读?我们拭目以待。
今年夏天去了一趟内蒙,山西这边的地形和内蒙南部几乎是一样的,而且都是清朝皇室的围场,度假休闲的地方,应该是广阔的草原或是茂密的森林,不过几百年间,就已经物是人非。也许全球气候的变化会使这里的植被得到恢复,也许黄土高原的水土流失已经持续了千万年,但是曾经孕育中华民族的黄土高原,值得我们去爱、去珍惜、去探索、去保护。沧海桑田——华北平原的故事
华北平原,属于地台地区,是海拔低于200米,与黄土高原相连、切割微弱、平坦辽阔、堆积成因的平地。其堆积物的成因比较复杂,有冲积、洪积、湖积和海积等。
北宋沈括在《梦溪笔谈》中叙述了海陆变迁的事实,明确指出河流的侵蚀、搬运与堆积作用,并认为华北平原是河流堆积作用形成的。那么,沈括的观点对吗?
首先,青藏高原——世界的第三级,我国的第一个台阶;下来的黄土壤原——第二个台阶,然后再到广阔的华北平原——第三台阶。从现代地貌特点看,黄土高原、青藏高原、云贵高原等都属于地壳上升的大面积隆起区;而黄河下游的华北平原、松辽平原、东海与黄海相邻的平原区,都属于下降的凹陷地区。
存在大面积沉降区是东部新构造活动的特征,在地貌上表现为广阔的大平原。以华北平原为代表是新构造运动剧烈沉降的典型,平原第四系厚度一般达到300-400米,其下埋藏着许多由基岩构成的块状断裂盆地和隆起,沧州、霸县、衡水一带古湖泊发育区都是沉降中心,沧州钻孔记录774米才遇到奥陶纪灰岩,岩芯大部属河湖陆相沉积,但在40-245米之间夹有海相瓣鳃类化石,标示着曾出现明显的海侵。
因此,沈括的说法不够确切,科学的说,在黄土高原上升过程(即造陆运动)的同时,华北平原开始沉降,发生海侵,同时黄土高原上发育深切河谷,黄土及其泥沙等冲积物就被携带到下游淤积,在晚全新世河流造陆过程中,河流的沉积速率超过了海平面的上升速率,终于形成举世闻名的华北大平原。在漫长的历史岁月里,黄河以其独有的功能填海造陆数十万平方公里。至今,黄河每年继续造地十几平方公里。正是由于黄土流动,使得黄河流域成为中华民族的发祥地,在这里创造出灿烂的中华文明。
而现代海岸带依然持续构造沉降,同时河流输沙减少,过量开采地下水造成地表下陷,相对海平面上升的背景下,认识不同时间尺度环境变迁机制是极其必要的。按目前的发展状况,也许不久以后的华北平原会桑田变沧海!
海河、永定河、桑干河——永定河全流域的生态问题
这是第一次沿着一条河流,溯流而上,直到源头。初见海河,是在天津的海河大桥,准确的说,是看到的海河的入海口,雄伟的大桥,宽阔的水面,浩浩荡荡,蔚为壮观,这应该是一条大河的入海口。
可是记得大一去卢沟桥,别说卢沟晓月,就是想看看地表径流也无法实现!这次在泥河湾,也只能看见一点点桑干河的影子。一个疑问跃入脑海,海河流域多年平均水资源总量372亿m3,约占全国的1.3%,为什么北京的永定河还会长年干涸?
海河流域主要有湾河、海河及徒骇马颊河三大水系。海河水系由北三河、永定河、大清河、子牙河、漳卫南运河五大河组成。下面着重谈谈永定河。
永定河属海河流域,是北京地区最大河流。永定河水系地跨山西、内蒙古、河北、北京、天津等地,流域面积为47016km2,其上游有桑干河、洋河两大支流,桑干河发源于山西省宁武县管芩山北坡,流经大同盆地、册田山峡、阳原盆地、石匣里山峡,中游之后,它的含沙量高达百分之三十八,河床高出地面二十三米,于是跟黄河一样的不断地决口和不断地改道,中国人伤心的称它为小黄河,也称它为无定河。在河北怀来县汇流后称为永定河,流入官厅水库。由河源至永定新河,于天津市汉沽区北塘入海。
历史上,永定河决不缺水。回顾历史,永定河在战国、西汉时名治水,隋唐通称桑干河,辽金称卢沟河,元明称浑河。永定河不仅使北京地区气候湿润,植被茂盛,而且为北京提供了丰富的地下水资源。河水早期从北京城北流过,故地下水充足,清冽甘美的西山诸名泉,主要是永定河通过石灰岩渗滤而来的,为海淀、圆明园等著名风景区的形成提供了自然地理条件。后来河道往西南迁移,为北京留下了丰厚的馈赠,城中风光旖旎、秀色可餐的河湖淀泊如什刹三海、积水潭、金鱼池、龙潭湖均为古永定河河道的余脉。
等我沿着海河、永定河一直走到册田水库,走到恒山,我才渐渐明白为什么永定河会断流?其实原因很简单,水过修库,过度使用。目前,海河流域年平均用水量为400亿立方米。如果按国际维护流域自然生态的标准来计算,流域年用水量最多不能超过230亿立方米,目前超用的170亿立方米水量完全是以破坏自然生态为代价的,举一个很简单的例子,如果海
河流域年自然来水量为400亿立方米,人类只能用其中的230亿立方米,其余的170亿立方米,让它留在河道,补充地下水,或顺河道流入大海,这样条条河道不会干涸,能行船,能有鱼虾,能保持周围的生态,能有水奔向大海。海河入海水量在上世纪50年代以前,平均为240亿立方米以上,而到2001年,只有10多亿立方米。因为无淡水入海,造成海河入海口淤积,盐分积累,河口海洋生物诸如大黄鱼、对虾、蟹类灭绝。事实上,海河流域年来水量尚达不到400亿立方米。
目前人们超用的170亿立方米的水,有80亿是采用地下水,有50亿是地表水的过度利用,另有40亿是从黄河引来的,长期的超用流域来水,肯定会对流域生态态破坏。地下水过量开采,部分地区已经枯竭。目前,全流域地下水超采范围已近9万平方公里,占平原面积的70%,累计超采地下水900亿立方米,这些水可供北京市用20多年。形成了以北京、石家庄、保定、邢台、邯郸、唐山为中心,总面积达4.1万平方公里的浅层地下水漏斗我,其中1万平方公里范围内的部分含水层已被疏干,形成了以天津、衡水、沧州、廊坊等多个城市为中心、面积达5.5万平方公里、整体连片的深层地下水漏斗区。由于深层地下水过量开采,引起地面下沉。天津市区最大点沉降已达3米左右,其中塘沽区已有8平方公里沉降到海平面以下。
水污染严重。目前,水污染已由20年前的局部河段发展到现在的全流域,由下游蔓延到中上游,由城市扩散到农村,由地表侵入地下。据统计,近年来海河流域的废污水排放量每年高达60亿吨。2001年的水质监测结果表明,在全流域近1万公里的水质评价河中,受污染(水质劣于Ⅲ类)的河长达70%;浅层地下水质劣于Ⅲ类的范围达到6.8万平方公里,其中近1万平方公里的范围由人为污染造成。
另外,在北京西面洋河、桑干河两岸,由于长年断流,裸露的砂质河床形成了百里风沙线。
可喜的是“海河流域生态环境恢复水资源保障规划”已经出台,各项工作也已全面展开,相信不久的将来,我们可以再次见到卢沟晓月的盛景。
领悟《土壤地理学》——宏观的学科需要大尺度的思维
土壤地理学是研究土壤与地理环境相互关系的学科。是土壤学和自然地理学之间的边缘学科。它研究土壤的形成、演变、分类和分布,为评价、改良、利用和保护土壤资源,发展农、林、牧业生产,提供科学依据。
上个学期学习的《土壤地理学》,在学习的过程中听老师驰骋千里的讲课总是感觉自己无法深刻理解,自己努力去听却又总感觉不够形象,这次远行给了我学习的契机。一路走来,从棕壤到褐土,到黑垆土,到栗钙土,从滨海盐土到内生型盐土,好好的感受了一回土壤的分布,在分辨土壤的过程中,感觉要学好我国现行的分类体系需要丰富的地理知识才能准确辨认,没有足够的地学知识,对我国的第四纪地质作用没有一定的认识,是无法准确识别土壤的。
土壤的系统分类希望从微观、从具体的指标来实现土壤分类,它们重视的是当下;而我国现行的分类方法,则从土壤的过去出发,立足于现在,着眼于将来,真是非常优秀的分类方法。
如何实现自己的人生价值——大尺度的思考人生
在总结了学科的收获之后,我坐在电脑前,看着世界地图,回想起一个人走在秦皇岛的沙滩上,思考自己人生的场景。人生短短数十年,放之于宇宙中,只是沧海一栗。大尺度的思考人生,也有新的收获。
想要有所作为的人,需要学会整合资源,需要学会在大尺度下观察和实践人生。明白自
己的所需,明白社会的所需,对资源进行管理,把自己也作为资源的一部分,不在乎自己的成败得失,把相对宇宙、相对于地球短暂的不能再短暂的人生投和到正确的事业中,施展自己的才华,实现自己的人身价值。
放弃短视的利害关系,抛弃世俗的功名利禄,努力实现自己的价值。
李自强学号:[1**********](1)班
写在前面:作为今年为百年校庆献礼的大型历史话剧《稼穑之歌》的主创人员,我全程参与了话剧剧本的编写,在此期间,我有幸和毛达如、李青山、陆景陵等老先生们进行了交流,在谈及一所大学的灵魂——教学时,他们都会提起建国初期的农事实习,老先生们不约而同的认为深入基层、深入农村的农事实习,在农业院校的教学体系中占有及其重要的地位。而文革后,农事实习逐渐减少,时间由半年减到3个月,再减到1个礼拜,甚至慢慢退出了农大的历史舞台。今天,在学院领导的重视下,我们有机会“行千里路,读万卷书”,实在也是人生一大幸事!
回顾难忘的5天,在海河大桥品尝盐蒿的苦涩,在老虎石观海的畅快,在悬空寺寻找化石的执着……感触太多,绝非一篇短文可言,只能选取发自内心、最深的感触来简单谈谈:记得8月27日同院同级的好朋友发短信,问我实习怎么样?我的回复是“收获太多,最深刻的是思考问题的尺度变了,现在思考问题时间以千年、万年为单位,距离以公里、千公里为单位。”
学会用大尺度思考问题
如何用大尺度思考问题,首先需要明确几个概念:
尺度(scale):一般指对某一研究对象或现象在空间或时间上的量度,分别称为空间尺度和时间尺度。
尺度和比例尺:大尺度指较大空间或时间范围内物质的特征,往往对应于小比例尺、低分辨率;小尺度指较小空间或时间范围内物质的特征,往往对应于大比例尺、高分辨率。这里所谓的大尺度是一个相对的概念,并非地球物理里的宇宙大尺度。
为了在大尺度上研究相关专业问题,我们需要一定的技术条件,本次实习主要利用3S技术:全球定位系统(globalpositioningsystem,GPS)每个小组一台GPS仪,随时测定方位;遥感(remotesensing,RS)拥有多张卫星或航拍大比例尺地图,可提供大尺度、现实性强、多层次、全天候、客观逼真的丰富信息;地理信息系统(geographicinformationsystem,GIS)。这些技术装备,使我们从大尺度上学习知识、思考问题成为可能。
大尺度思考需要解放思想,需要把自己从习惯的思维模式中解脱出来,在思考一个问题的时候,站在历史的角度,超越眼前利益的束缚,把它放到地球历史的背景,放到全球环境的背景,将思考的尺度放大,将相应的精度缩小,抓住主要的变化。思考问题的时间尺度达到千年、万年为单位,距离尺度到达公里、千公里为单位。
这次实习主要针对《普通地质学》、《土壤学》、《植物分类学》、《土壤地理学》,通过实习,我终于明白:《地质学》是一门需要时间大尺度和空间大尺度综合利用的学科;面对空间大尺度的植物分布,我们不仅需要补习植物学的常识,也需要景观生态学、地理生态学乃至全球生态学的知识;面对宏观的《土壤地理学》,更是只有这种规模甚至大于这种规模的实习才有意义。
下面针对不同方面,分别叙述:
记录历史的万卷书——黄土
我们看到小说中的大侦探等常常是从观察到的一些小小迹象入手,再用每一条线索来侦破重大的案件。而我们则在学习从岩石标本或者化石中推论出这块岩石是在什么地方,在何种环境下形成的,进而判断当地的地质过程。
打开中国地形图,会看到一条横贯南北的太行山脉,把中国的中部地区分为两半。高耸的太行山阻挡了西北吹来的强劲的季风,数百万年来,西部内陆荒漠的沙尘被风吹扬到太行
山脚下,堆积成山,形成了黄土高原。发源于青藏高原的黄河,被黄土高原阻挡,绕道北上,进内蒙草原,后又不得不掉头南下,横穿黄土高原,最终东出三门峡,经华北平原入海。
第一次走进我国的腹地,第一次踏上我国的黄土高原,这是中华文明的发祥地,这里有我们的根。从北京一路往山西,全是心灵的震撼,北京郊区的森林覆盖率很高,而一出北京,就是满眼的黄土,难道窗外的千沟万壑就是我们曾经的中原?河南的简称是豫,这是一个象形字,据说河南曾经有很多大象,豫就是人拿着长矛和大象斗争,这意味着几千年前这里也许有着适合大象生存的热带气候,这里有丰茂的植被,而今天,却是如此的情景。
查查资料,也许会有答案:黄土结构松软,容易耕作,而且非常肥沃,有利于植物生长。在生产力不发达的时代,地理条件对当地文明的特征有着重要影响。黄土的特性使黄土高原上诞生了与尼罗河、印度河和两河流域不同的旱作农业,支持了一个独特的古代文明。地质学家和考古学家们在黄土区域内发现了非常密集的古代居民聚居点,例如旧时器时代的蓝田人、丁村人以及新石器时代仰韶文化的遗迹。然而,黄土的松软也是它的弱点,这使它容易被侵蚀,发生水土流失,黄河的泥沙和水患是几千年来始终存在的问题。
日常概念里的黄土指黄色的尘土,状态介乎分散的砂石和粘重的泥土之间。地质学上的黄土专指形成中国黄土高原的这种黄土,与生物作用产生的土壤不同,它是风吹来的沙尘,通常堆积超过100米厚,有些地方甚至达到400米。刘东生院士及其同事测定认为,中国的黄土或类似黄土的物质分布面积约有63万多平方公里,其中真正的黄土区域为30多万平方公里。欧洲、北美中部、阿根廷等地也有大面积的黄土,但历史没有中国黄土这么长,保存状况也没有这么好。黄土的英文对应词loess及德文词loss都由德国莱因河谷居民对当地松散土的称呼演变而来,原意为疏松、松散结构。
在实习的时候,我们见到的黄土中会夹杂着一些红色的条带,最多的一次见过3层,这些便是过去生长着植被的古土壤。后来查资料得知在陕西宝鸡附近,地质学家发现了黄土/红土/黄土/红土……交错堆叠的35层黄土和34层古土壤,这个巨大的千层饼,是古代气候冷暖/干湿变化的完美记录。薄薄的一层几厘米的古土壤,却是几百、几千年长期气候变化的产物:寒冷而干燥的时期因为地面植被少,有利于粉尘形成,而且冬季风比较强,容易把粉尘扬起来,造成黄土堆积;在温暖湿润的气候中,夏季风带来降雨有利于植物生长,促进土壤发育。对这些蕴藏在黄土中的信息进行解读,可以发现气候变化的规律,对未来进行大尺度的天气预报。
现在通过碳14测年法、“热释光”和“光释光”技术、古地磁测年法、“氨基酸外消旋”法等最新的技术,科学家从黄土中读到的已经远远不止古气候,还有过去黄土高原的被植、生物类型,乃至青藏高原的抬升过程等等,黄土自身的历史也越来越清晰:50年代以后,黄土的历史被倒推至第四纪早期,大约距今260万年的时候。此后,又把它推到600-800万年前;最近又有科学家将黄土的历史追溯到2200万年前。明天,又将会有什么新的发现呢?又会有什么信息被解读?我们拭目以待。
今年夏天去了一趟内蒙,山西这边的地形和内蒙南部几乎是一样的,而且都是清朝皇室的围场,度假休闲的地方,应该是广阔的草原或是茂密的森林,不过几百年间,就已经物是人非。也许全球气候的变化会使这里的植被得到恢复,也许黄土高原的水土流失已经持续了千万年,但是曾经孕育中华民族的黄土高原,值得我们去爱、去珍惜、去探索、去保护。沧海桑田——华北平原的故事
华北平原,属于地台地区,是海拔低于200米,与黄土高原相连、切割微弱、平坦辽阔、堆积成因的平地。其堆积物的成因比较复杂,有冲积、洪积、湖积和海积等。
北宋沈括在《梦溪笔谈》中叙述了海陆变迁的事实,明确指出河流的侵蚀、搬运与堆积作用,并认为华北平原是河流堆积作用形成的。那么,沈括的观点对吗?
首先,青藏高原——世界的第三级,我国的第一个台阶;下来的黄土壤原——第二个台阶,然后再到广阔的华北平原——第三台阶。从现代地貌特点看,黄土高原、青藏高原、云贵高原等都属于地壳上升的大面积隆起区;而黄河下游的华北平原、松辽平原、东海与黄海相邻的平原区,都属于下降的凹陷地区。
存在大面积沉降区是东部新构造活动的特征,在地貌上表现为广阔的大平原。以华北平原为代表是新构造运动剧烈沉降的典型,平原第四系厚度一般达到300-400米,其下埋藏着许多由基岩构成的块状断裂盆地和隆起,沧州、霸县、衡水一带古湖泊发育区都是沉降中心,沧州钻孔记录774米才遇到奥陶纪灰岩,岩芯大部属河湖陆相沉积,但在40-245米之间夹有海相瓣鳃类化石,标示着曾出现明显的海侵。
因此,沈括的说法不够确切,科学的说,在黄土高原上升过程(即造陆运动)的同时,华北平原开始沉降,发生海侵,同时黄土高原上发育深切河谷,黄土及其泥沙等冲积物就被携带到下游淤积,在晚全新世河流造陆过程中,河流的沉积速率超过了海平面的上升速率,终于形成举世闻名的华北大平原。在漫长的历史岁月里,黄河以其独有的功能填海造陆数十万平方公里。至今,黄河每年继续造地十几平方公里。正是由于黄土流动,使得黄河流域成为中华民族的发祥地,在这里创造出灿烂的中华文明。
而现代海岸带依然持续构造沉降,同时河流输沙减少,过量开采地下水造成地表下陷,相对海平面上升的背景下,认识不同时间尺度环境变迁机制是极其必要的。按目前的发展状况,也许不久以后的华北平原会桑田变沧海!
海河、永定河、桑干河——永定河全流域的生态问题
这是第一次沿着一条河流,溯流而上,直到源头。初见海河,是在天津的海河大桥,准确的说,是看到的海河的入海口,雄伟的大桥,宽阔的水面,浩浩荡荡,蔚为壮观,这应该是一条大河的入海口。
可是记得大一去卢沟桥,别说卢沟晓月,就是想看看地表径流也无法实现!这次在泥河湾,也只能看见一点点桑干河的影子。一个疑问跃入脑海,海河流域多年平均水资源总量372亿m3,约占全国的1.3%,为什么北京的永定河还会长年干涸?
海河流域主要有湾河、海河及徒骇马颊河三大水系。海河水系由北三河、永定河、大清河、子牙河、漳卫南运河五大河组成。下面着重谈谈永定河。
永定河属海河流域,是北京地区最大河流。永定河水系地跨山西、内蒙古、河北、北京、天津等地,流域面积为47016km2,其上游有桑干河、洋河两大支流,桑干河发源于山西省宁武县管芩山北坡,流经大同盆地、册田山峡、阳原盆地、石匣里山峡,中游之后,它的含沙量高达百分之三十八,河床高出地面二十三米,于是跟黄河一样的不断地决口和不断地改道,中国人伤心的称它为小黄河,也称它为无定河。在河北怀来县汇流后称为永定河,流入官厅水库。由河源至永定新河,于天津市汉沽区北塘入海。
历史上,永定河决不缺水。回顾历史,永定河在战国、西汉时名治水,隋唐通称桑干河,辽金称卢沟河,元明称浑河。永定河不仅使北京地区气候湿润,植被茂盛,而且为北京提供了丰富的地下水资源。河水早期从北京城北流过,故地下水充足,清冽甘美的西山诸名泉,主要是永定河通过石灰岩渗滤而来的,为海淀、圆明园等著名风景区的形成提供了自然地理条件。后来河道往西南迁移,为北京留下了丰厚的馈赠,城中风光旖旎、秀色可餐的河湖淀泊如什刹三海、积水潭、金鱼池、龙潭湖均为古永定河河道的余脉。
等我沿着海河、永定河一直走到册田水库,走到恒山,我才渐渐明白为什么永定河会断流?其实原因很简单,水过修库,过度使用。目前,海河流域年平均用水量为400亿立方米。如果按国际维护流域自然生态的标准来计算,流域年用水量最多不能超过230亿立方米,目前超用的170亿立方米水量完全是以破坏自然生态为代价的,举一个很简单的例子,如果海
河流域年自然来水量为400亿立方米,人类只能用其中的230亿立方米,其余的170亿立方米,让它留在河道,补充地下水,或顺河道流入大海,这样条条河道不会干涸,能行船,能有鱼虾,能保持周围的生态,能有水奔向大海。海河入海水量在上世纪50年代以前,平均为240亿立方米以上,而到2001年,只有10多亿立方米。因为无淡水入海,造成海河入海口淤积,盐分积累,河口海洋生物诸如大黄鱼、对虾、蟹类灭绝。事实上,海河流域年来水量尚达不到400亿立方米。
目前人们超用的170亿立方米的水,有80亿是采用地下水,有50亿是地表水的过度利用,另有40亿是从黄河引来的,长期的超用流域来水,肯定会对流域生态态破坏。地下水过量开采,部分地区已经枯竭。目前,全流域地下水超采范围已近9万平方公里,占平原面积的70%,累计超采地下水900亿立方米,这些水可供北京市用20多年。形成了以北京、石家庄、保定、邢台、邯郸、唐山为中心,总面积达4.1万平方公里的浅层地下水漏斗我,其中1万平方公里范围内的部分含水层已被疏干,形成了以天津、衡水、沧州、廊坊等多个城市为中心、面积达5.5万平方公里、整体连片的深层地下水漏斗区。由于深层地下水过量开采,引起地面下沉。天津市区最大点沉降已达3米左右,其中塘沽区已有8平方公里沉降到海平面以下。
水污染严重。目前,水污染已由20年前的局部河段发展到现在的全流域,由下游蔓延到中上游,由城市扩散到农村,由地表侵入地下。据统计,近年来海河流域的废污水排放量每年高达60亿吨。2001年的水质监测结果表明,在全流域近1万公里的水质评价河中,受污染(水质劣于Ⅲ类)的河长达70%;浅层地下水质劣于Ⅲ类的范围达到6.8万平方公里,其中近1万平方公里的范围由人为污染造成。
另外,在北京西面洋河、桑干河两岸,由于长年断流,裸露的砂质河床形成了百里风沙线。
可喜的是“海河流域生态环境恢复水资源保障规划”已经出台,各项工作也已全面展开,相信不久的将来,我们可以再次见到卢沟晓月的盛景。
领悟《土壤地理学》——宏观的学科需要大尺度的思维
土壤地理学是研究土壤与地理环境相互关系的学科。是土壤学和自然地理学之间的边缘学科。它研究土壤的形成、演变、分类和分布,为评价、改良、利用和保护土壤资源,发展农、林、牧业生产,提供科学依据。
上个学期学习的《土壤地理学》,在学习的过程中听老师驰骋千里的讲课总是感觉自己无法深刻理解,自己努力去听却又总感觉不够形象,这次远行给了我学习的契机。一路走来,从棕壤到褐土,到黑垆土,到栗钙土,从滨海盐土到内生型盐土,好好的感受了一回土壤的分布,在分辨土壤的过程中,感觉要学好我国现行的分类体系需要丰富的地理知识才能准确辨认,没有足够的地学知识,对我国的第四纪地质作用没有一定的认识,是无法准确识别土壤的。
土壤的系统分类希望从微观、从具体的指标来实现土壤分类,它们重视的是当下;而我国现行的分类方法,则从土壤的过去出发,立足于现在,着眼于将来,真是非常优秀的分类方法。
如何实现自己的人生价值——大尺度的思考人生
在总结了学科的收获之后,我坐在电脑前,看着世界地图,回想起一个人走在秦皇岛的沙滩上,思考自己人生的场景。人生短短数十年,放之于宇宙中,只是沧海一栗。大尺度的思考人生,也有新的收获。
想要有所作为的人,需要学会整合资源,需要学会在大尺度下观察和实践人生。明白自
己的所需,明白社会的所需,对资源进行管理,把自己也作为资源的一部分,不在乎自己的成败得失,把相对宇宙、相对于地球短暂的不能再短暂的人生投和到正确的事业中,施展自己的才华,实现自己的人身价值。
放弃短视的利害关系,抛弃世俗的功名利禄,努力实现自己的价值。