西北农林科技大学-地学综合实习报告

为了更好的了解和掌握陕西省地理特征、生态景观及人文环境，我们在老师的带领下进行了为期一周的地学综合实习。从红色圣地、塞外明珠的陕北到金城千里、天府之国的关中，再到巴山楚水、鱼米之乡的陕南。在领略祖国大好山河的同时，也对三秦地区不同的地理、人文、生态环境有了更深的认识，将课堂上的理论知识在实践中得到验证和巩固。陕西，位于中国地理版图的中心区，处于黄河中游和汉江中上游，历史悠久，文化底蕴深厚，是举世公认的中华民族的摇篮和中华文明的发祥地。陕西南北狭长，连通东西，由北向南可分为地理、历史、文化、气候、语言、人种截然不同的三大地区：陕北、关中、陕南，合称为三秦大地。一、红色圣地——陕北1、实习时间：2010.7.6——2010.7.72、实习地点：泾阳、长武、永寿3、实习内容：3.1黄土高原形成和地理环境3.1.1陕北基本概况陕北位于北山山脉以北，地势西北高，东南低。包括陕西省榆林市和延安市。陕北南部是黄土高原地区，北部是毛乌素沙漠地区。陕北属温带半干旱气候，土地原本贫瘠，后因实施退耕还林、退牧还草战略，生态环境有了很大改变，又因发现了大量的煤炭、石油、天然气等化石能源以及盐业、稀土等重要资源而迅速崛起。3.1.2黄土高原的形成和地理环境（1）黄土高原地理位置：黄土高原位于中国中部偏北，北纬34°～40°，东经103°～114°，东西千余千米，南北700千米。包括太行山以西、青海省日月山以东，秦岭以北、长城以南广大地区。横跨山西、陕西、甘肃、青海、宁夏及河南等省区，面积约40万平方千米，是世界上分布最广、最厚的黄土沉积区。（2）黄土高原地理环境黄土高原海拔1000～1500米，除少数石质山地外，高原上覆盖着深厚的黄土层，黄土厚度在50～80米之间，最厚达150～180米。年均气温6～14℃，年均降水量200～700毫米。从东南向西北，气候依次为暖温带半湿润气候、半干旱气候和干旱气候。植被依次出现森林草原、草原和风沙草原。土壤依次为褐土、垆土、黄绵土和灰钙土。山地土壤和植被地带性分布也十分明显。黄土颗粒细，土质松软，富含可溶性矿物质养分，利于耕作，盆地和河谷农垦历史悠久。（3）黄土高原形成①黄土来源根据风成学说，黄土来自北部和西北部的甘肃、宁夏和蒙古高原以至中亚等广大干旱沙漠区。这些地区的岩石，风化形成大小不等的石块、沙子和粘土。在西北风盛行的冬春季节，粗大的石块残留在原地成为“戈壁”，较细的沙粒落在附近地区，聚成片片沙漠，细小的粉沙和粘土，纷纷向东南飞扬，当风力减弱或迂秦岭山地的阻拦便停积下来，经过几十万年的堆积就形成了浩瀚的黄土高原。②黄土高原古气候标志黄土地层中的古土壤、湖沼相沉积、河流相沉积、黄土的颜色变化、化学元素组分含量和孢粉组合等可以反映古气候。㈠古土壤直接记录了不同地质时期的气候冷暖干湿等变化。㈡黄土中常夹有湖相地层，这些湖沼相沉积物中碳质成分含量很高，富含生物碳及孢粉，这些特征表明湖沼相堆积是在湿冷气候条件下形成的。㈢在晚更新世时，一些盆地和山前地带的黄土中夹有不同厚度的砂卵石层，这些粗岩相沉积物说明当时黄土堆积时，曾经有过较大的丰水期，反映了当时湿润的气候条件。㈣黄土形成于不同的气候条件下，因而有不同的外观颜色。黄土高原黄土剖面颜色自下而上可呈红黄—棕黄—灰黄—褐黄的变化。㈤黄土中化学元素组分的迁移与气候变化密切相关，通过测定黄土层中元素迁移量的大小、形式及其组合关系等，反演地质历史时期的古气候条件，了解古气候环境波动。㈥植物孢子和花粉成熟后，借助外动力进入土壤，经过漫长的地质年代，变成化石。通过分离提取不同地层中的孢粉化石并鉴定其类型和组合，可以恢复建立古植被类型、群落，生长的古地理景观和古气候条件。③黄土发育期及黄土高原环境变迁㈠新生代早期，全球性气候变暖，我国各地区包括黄土高原的早第三系地层多呈红或浅红色，说明当时气候比较炎热。㈡早更新世，相当于第一次冰期，气候比新第三纪干寒，发生午城黄土堆积；早更新世早期，黄土高原内在一些第三纪末形成的古侵蚀或断陷盆地边缘和盆地内，形成很多河流及大小不同的湖泊，其中堆积了厚大的湖相沉积。在早更新世末期，由于气候逐渐变得干旱起来，雨量减少使这些湖泊逐渐萎缩，乃至干涸消失，并演化成河流。㈢中更新世，发生第二次冰期，气候进一步变干，堆积了离石黄土，范围广、土层厚；中更新世开始时，由于新构造运动对环境的影响，黄土高原的气候变为温湿和干凉交替的波动。这一时期河流最为发育，河水流量也与气候变化相对应而呈增多或减少的变化规律。㈣晚更新世，第三次冰期，气候更加干寒，堆积了马兰黄土，厚度虽小，但分布范围更广，南方称下蜀黄土。到晚更新世初期，干旱气候开始显增多或减少的变化规律。到晚更新世初期，干旱气候开始显著。㈤进入全新世，气候转为暖湿，疏松的黄土层，经流水侵蚀，形成了沟壑纵横、梁、峁广布的破碎地表。黄土高原明显地被干旱少雨的气候所控制，北部向沙漠化方向演化。在整个第四纪时期内，黄土高原的古气候环境的主要变化时期是中更新世早期，中更新世晚期和晚更新世末期。3.2黄土高原梁、峁、塬地形的认识黄土高原沟壑密集，形态复杂，地形切割深，发展速度快，它们是河流泥沙的供给地和初期搬运通道。黄土物质疏松，具垂直节理，易遭受侵蚀。黄土塬、梁、峁是今天黄土高原典型的沟间地地貌类型。山、原、川三大地貌类型是黄土高原的主体。塬是被沟谷、河谷环绕的平坦高地，边缘极为曲折，常因河谷溯源侵蚀而被肢解。甘肃董志塬、陕北洛川塬都是典型的黄土塬。面积极小，往往只及1—10平方千米,称为残塬。梁是长条形黄土丘陵地貌类型之一，其顶面为残塬的称为塬梁，顶部较为平坦的称为平顶梁。峁形似馒头，顶部浑圆上凸。边坡可发育大量辐散状沟谷。所有黄土沟间地地貌都易形成陷穴、崩塌和滑坡。3.3泾河地貌泾河地处黄土高原，是黄河的二级支流，发源于六盘山腹地的马尾巴梁，长451公里，流域面积约45,400平方公里，流经彬县、永寿、淳化。泾河支流众多，主要有马莲河、蒲河、黑河、马拦河、泔河等，大部分支流深切於黄土丘陵和黄土高原，河谷狭窄。泾河流域土地平坦，农业发达，矿藏丰富，经济开发潜力很大。耕地占全流域面积近1/3，是西北地区著名的产粮区。但由于对泾河流域地区滥垦和破坏，造成严重的水土流失，使农业遭受摧残。近年来，国家支援开展了大规模的水土保持综合治理和水利水电建设，并取得了很好的效果。3.4长武黄土高原农业生态试验站中国科学院长武黄土高原农业生态试验站位于黄土高原中南部陕甘交界处，北纬35°12´，东经107°40´，海拔1200米。该地区土壤为黑垆土，母质是深厚的中壤质马兰黄土。气候属暖温带半湿润大陆性季风气候，年均降水584mm，平均温度9.1°C，无霜期171天，地下水位50-80m，无灌溉条件，属典型的旱作雨养农业区。有塬、梁、沟三种土地类型，面积各占约1/3。该区人口密度大，人均耕地少，水土流失严重，降水分布不匀，导致干旱频繁和作物产量不高。但本区沟坡土地资源相对丰富，开发潜力较大。以黄土高原沟壑区农业生态系统的结构、功能与管理及其环境效应为研究方向，重点研究农田生态系统土壤-植物-大气连续体中水分循环、农田养分循环及平衡与肥力演变规律、以及提高土地生产力的理论与技术。该站配备有原子吸收光谱仪、计算机工作站系统及数字化仪、绘图仪等各类仪器20余件，仪器设备先进。田间试验设施齐全，主要有：农业生态系统长期综合试验场；水分平衡场；养分循环试验场；土壤侵蚀观测场；自动气象站和小气候梯度观测系统。4、实习小结：为期两天的陕北实习结束了，一路上，我们边行进边学习，见识了黄土高原的壮观，认识了黄土高原独特的塬、梁、峁地形及其形成原因。通过了解泾河，知道了河流的形成和演变，以及牛厄湖的形成，河水对岩石的搬运和影响。每到一个地方，老师都亲自带我们制作土壤剖面，观察土壤变化，分析土壤质地、形成原因，让我们知道了更多关于土壤的知识。黄土高原是我国水土流失最为严重的地区，而在我们实习的地方，水土流失综合治理和生态环境建设措施做得都很好，使土壤资源得到了有效的保护。在长武黄土高原农业生态试验站，看到了很多先进的农业试验和观测设施，它在黄土高原农业建设中发挥了积极作用，也让我们意识到先进的技术措施和设备对农业发展的重要性。二、天府之国——关中1、实习时间：2010.7.82、实习地点：杨凌农林博览园3、实习内容：3.1关中盆地地理特征和人文环境关中盆地位于陕西省中部，南依秦岭，北靠北山，西起宝鸡，东至潼关，东西长约360公里，南北宽约30—80公里的地区，以平原和黄土台原为主。地势西高东低，中部较为平坦宽阔，平均海拔约400米。总面积39064.5平方公里，约占全省土地面积（20.58万平方公里）的19%。总人口2241.7万，人口密度573.8人/平方公里。渭河自西向东横贯盆地中部，形成广阔的渭河冲积平原，地势平坦，土质肥沃，气候适宜，是关中盆地的精华和陕西自然条件最好的地区，号称“八百里米粮川”，粮油产量和国民生产总值约占陕西省的2/3，是全国的小麦、油、棉生产基地之一。关中城市群是全国率先发展的十大城市群之一，正在建设城际轨道交通网。代表城市东有“东府”渭南；西有“西府”宝鸡；北有“同官”铜川；中有西咸都市圈——包括十三朝古都省会西安、千年帝都咸阳以及中国唯一的农科城杨凌国家农业高新科技产业示范区。西安为关中盆地中最具代表性的城市，属于暖温带半湿润的季风气候区，雨量适中，四季分明。年平均气温13.3℃。年降水量507.7－719.8毫米。很少有大风，非常适合人类居住。西安是中国最早被称为“金城千里，天府之国”的地方。在汉唐时期，西安就是中国政治、经济、文化和对外交流的中心，是当时人口最早超过百万的国际大都市。“西罗马，东长安”是西安在世界历史地位的写照。今天，全国区域经济布局上，西安具有承东启西、东联西进的区位优势，在西部大开发战略中具有重要的战略地位，是亚欧大陆桥上重要的节点城市，国家大地原点、国家授时中心和西安卫星测控中心均设在此。3.2西北农林科技大学博览园土壤博物馆西北农林科技大学博览园位于杨凌国家农业高新技术产业示范区，包括五个博览馆：昆虫博物馆、动物博物馆、植物博物馆、土壤博物馆、农业历史博物馆。俗话说，一方水土养一方人，自从农耕社会出现以来，土壤一直就是社会不可或缺、最重要的公共财富。我校土壤博物馆收集了半个世纪以来，我校的土壤科学工作者在不同时期采集自全国各地的典型土壤剖面、矿物岩石标本、微型盒装标本和反映土壤发生演变过程的土壤形态标本等展品。参观土壤博物馆，让我受益匪浅，也对我国的土壤从形成到演变有了系统的认识。3.2.1矿物岩石与土壤母质土壤是岩石矿物经过成千上万年的历史风化而来的，矿物组成了岩石，岩石发育为土壤母质，不同的母质形成不同的土壤类型。目前比较常见的造岩矿物有：石英、云母、砂粒。矿物组成了岩石，岩石有三大类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石，不论喷出岩，还是侵入岩，大部分岩浆都是块状结晶的岩石，只有少数急速冷却形成的玻璃质岩石，比如，做地板砖的花岗岩就是典型的岩浆岩。沉积岩是在地表不太深的地方，将其它岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成岩石。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。我们所知道的溶洞、石林等一些喀斯特地貌，就是沉积岩中的石灰岩经过地下水的作用形成的。一般认为，地球大气中的含碳量之所以相对其它行星要低，就是因为被石灰岩等沉积岩固定。形成石灰岩的碳和钙都能在生态系统中循环。变质岩是地球内力作用，引起的岩石构造的变化和改造产生的新型岩石。这些力量包括温度、压力、应力的变化、化学成分。固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下，发生物质成分迁移和重结晶，形成新的矿物组合。如普通石灰石由于重结晶变成大理石。中国鞍山的铁矿就是一种前寒武纪火成岩形成的一种变质岩，这种铁矿石占全世界铁矿储量的70%。此外如锰钴铀工生矿、金铀共生矿、云母矿、石墨矿、石棉矿都是变质作用形成的。3.2.2土壤分布与分类土壤是地质大循环和生物小循环的统一。土壤有着统一的形成过程，其土体构