邵靳++桑廣書++施程++徐晶晶

摘 要：黃土高原憑借其獨(dú)特的地理環(huán)境特征被編入教材，該內(nèi)容的教學(xué)關(guān)鍵在于正確理解黃土的特性、成因、分布，由此辯證科學(xué)地去看待黃土高原地區(qū)的人類活動(dòng)，并在以黃土高原為載體的課堂教學(xué)中落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：黃土高原；黃土特性；成因；分布

一、引言

黃土高原以其獨(dú)特的地理環(huán)境特征成為中學(xué)地理教學(xué)的重要內(nèi)容。湘教版高中地理教材必修I在介紹外力作用對地表形態(tài)的塑造時(shí)以黃土高原為例，分析了流水作用和風(fēng)力作用對黃土高原地形的影響：黃土高原深厚的黃土層由風(fēng)力的搬運(yùn)和堆積作用形成，高原表面的千溝萬壑與流水侵蝕作用有關(guān)。必修I在闡述自然地理環(huán)境的整體性原理時(shí)，以黃土高原的水土流失為切入點(diǎn)，列舉了由水土流失引起的黃土高原氣候、地形、水文、土壤和生物的變化以及黃河中下游地理環(huán)境的改變。黃土高原“水土流失”作為突出的生態(tài)環(huán)境問題，被編入選修VI《環(huán)境保護(hù)》?？梢姲腰S土高原作為教學(xué)案例具有典型性。黃土高原地理位置的特殊性賦予了其過渡帶的性質(zhì)，即處于從平原向山地高原過渡、從沿海向內(nèi)陸過渡、從濕潤區(qū)向干旱區(qū)過渡、從森林向草原過渡、從農(nóng)業(yè)向牧業(yè)過渡的地區(qū)，各種自然要素相互交錯(cuò)。黃土高原自然環(huán)境條件的不穩(wěn)定性，表現(xiàn)為地質(zhì)災(zāi)害、水旱災(zāi)害等自然災(zāi)害多發(fā)，水土流失等生態(tài)環(huán)境問題突出。加之區(qū)域開發(fā)歷史悠久，不合理的人類活動(dòng)導(dǎo)致人地矛盾尖銳等問題，都使黃土高原成為具有典型性和代表性的地理教學(xué)素材。同時(shí)，黃土高原是世界上獨(dú)有的地理單元，是世界上最大的黃土堆積區(qū)，是我國唯一以組成物質(zhì)命名的高原，學(xué)習(xí)和認(rèn)識它，對教師和學(xué)生理解地理環(huán)境和人地關(guān)系，培養(yǎng)地理學(xué)科核心素養(yǎng)都非常有益。要將以上教學(xué)內(nèi)容講清楚，理解黃土的特性是關(guān)鍵。湘教版中學(xué)地理教材因篇幅有限，對黃土特性的描述寥寥數(shù)筆，使學(xué)生存在諸多疑問和誤區(qū)，即便任教多年的教師也模棱兩可。本文從黃土的分布、形成、特性和人類對黃土的利用等方面就中學(xué)地理教學(xué)中師生對黃土的疑問與誤區(qū)加以分析和闡釋。

二、教學(xué)中對黃土的疑問與誤區(qū)

（一）黃土廣泛分布于北半球中緯度干旱和半干旱地區(qū)

黃土是第四紀(jì)形成的陸相淡黃色粉砂質(zhì)土狀堆積物，廣泛分布在北半球中緯度干旱和半干旱地區(qū)[1]。所以，黃土并非黃土高原所獨(dú)有，把黃土的分布與黃土高原的地理范圍等同起來是錯(cuò)誤的。

以我國為例，我國黃土分布相當(dāng)普遍，在緯度上界于34°N～45°N之間，呈東西向帶狀分布，位于中緯度沙漠分布區(qū)的東南部。我國黃土分布還與東西向山脈的走向大體一致，昆侖山、秦嶺、泰山一線以北黃土分布廣泛，尤其在黃河中游地區(qū)，黃土厚度最大，分布最廣，形成黃土高原[2]。

（二）黃土高原黃土是第四紀(jì)粉砂質(zhì)風(fēng)成堆積物

不少教師在解釋黃土高原成因時(shí)，往往單方面聯(lián)系風(fēng)成說，認(rèn)為黃土高原表面深厚的黃土地層是由風(fēng)力搬運(yùn)和堆積作用而成，故生動(dòng)形象地稱呼黃土高原為“風(fēng)吹來的高原”。用“風(fēng)吹來的高原”去描述黃土高原的成因，過于片面，也不科學(xué)。毋庸置疑，風(fēng)力作用的確是塑造黃土高原地表形態(tài)的主要外營力，但是黃土高原的基底卻是由地殼抬升運(yùn)動(dòng)奠定的。

第四紀(jì)以來黃土高原所在區(qū)域新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的總趨勢是以間歇性抬升運(yùn)動(dòng)為主，周圍拗陷或地塹谷處在不斷下沉之中，六盤山以東地區(qū)地面普遍抬高幅度在1000米左右[3]。

對于黃土高原深厚的黃土地層，學(xué)術(shù)界已經(jīng)達(dá)成風(fēng)成說的共識。黃土高原黃土層的形成過程大抵是：新生代青藏高原隆起以來，喜馬拉雅山脈阻擋了中亞和我國西北部來自印度洋的水汽，使該地區(qū)的氣候趨于干旱，溫差增大，風(fēng)化作用強(qiáng)烈，地表巖石、沙礫風(fēng)化為細(xì)小的砂和粉塵，成為我國東部沙塵的主要源地。其次，高大的青藏高原將西風(fēng)帶的近地面層分為南北兩支，北支從青藏高原北緣向東流動(dòng)，且常年存在于3500～7000 米高空。與此同時(shí)，青藏高原的隆起，東亞季風(fēng)加強(qiáng)，冬季風(fēng)與西風(fēng)急流組成強(qiáng)勁的西北風(fēng)，攜帶來自中亞和我國西北部的沙塵向東南方向運(yùn)動(dòng)，隨著濕度增大，風(fēng)速減小，在我國沙漠分布的東南緣，半干旱半濕潤區(qū)堆積形成黃土高原，其組成物質(zhì)以粉砂為主，愈向東南粒徑愈細(xì)[4]。所以，黃土高原并非單純是“風(fēng)吹來的高原”，而是在其基底受構(gòu)造抬升，地表接受風(fēng)力搬運(yùn)堆積，并在半干旱半濕潤氣候條件下，內(nèi)外力共同作用形成的。

（三）黃土是黃土高原土壤的成土母質(zhì)

很多人把黃土簡單地理解成“黃色的土壤”，將黃土視作土壤，甚至認(rèn)為黃土就是黃壤?！包S土”與“黃壤”雖是一字之差，卻差之千里。黃壤是中亞熱帶濕潤地區(qū)發(fā)育的富含水合氧化鐵（針鐵礦）的黃色土壤。而黃土則是第四紀(jì)粉砂質(zhì)風(fēng)成堆積物，它是黃土高原土壤的成土母質(zhì)。

黃土高原自東南向西北氣候逐漸變得干冷，植被由森林→森林草原→草原→荒漠變化，地勢逐步升高，黃土質(zhì)地由粘黃土→典型黃土→砂黃土變化。土壤的形成和發(fā)育除受生物、氣候條件制約，還受黃土母質(zhì)的影響。黃土高原土壤水平分異明顯，由東南向西北依次為：褐土、土→黑壚土、黃綿土→灰鈣土、栗鈣土→棕鈣土→棕漠土、風(fēng)砂土。本區(qū)也分布著大面積的非地帶性土壤——黃綿土。該土壤主要分布在黑壚土和土分布區(qū)，前者由于強(qiáng)烈的水土流失，使黃土母質(zhì)裸露于地表，成為新成土壤[5]。而在土和粘黑壚土分布區(qū)，由于人為取土使黃土母質(zhì)裸露。

黃綿土是在黃土或次生黃土母質(zhì)上耕種的幼年土壤，剖面發(fā)育不明顯，只有局部可見耕作層和底土層，具有黃土母質(zhì)軟而松的性狀。黃綿土是黃土高原重要的旱作土壤，耕性較好，疏松易耕，適耕時(shí)間長，雨后就能下地，但有機(jī)質(zhì)含量少，一般在0.5%左右，且在剖面上自上而下減少。此性狀主要與水土流失有關(guān)，若水土流失得到控制，經(jīng)長期人為耕作和培肥，黃綿土的肥力和生產(chǎn)能力會(huì)不斷提高。

（四）黃土疏松多孔隙易水蝕

黃土的組成物質(zhì)以粒徑0.005～0.05毫米的粉砂為主，含量在50%以上。顆粒之間結(jié)合得不緊密，缺乏膠結(jié)，多孔隙，黃土的孔隙度一般在40%～60%[6]。大孔隙十分突出，孔徑可達(dá)0.5～1毫米，長度可達(dá)1～2米，大孔隙是黃土區(qū)別于其他土狀堆積物的主要特征。既然黃土中有著大量孔隙、裂隙的分布，理應(yīng)能夠大量吸收大氣降水，為什么還會(huì)發(fā)生水土流失呢？這是因?yàn)辄S土高原地區(qū)地表起伏大，溝壑縱橫，夏季降水集中，降水強(qiáng)度大，地表短時(shí)間內(nèi)超滲產(chǎn)生徑流。且黃土中又富含鈣質(zhì)，含量常在10%左右，含有一定量的水溶性鹽類，遇水極易溶解。因此，黃土的上述特性決定了其抗侵蝕能力弱，在地表裸露的情況下，強(qiáng)降雨易引起強(qiáng)烈的水土流失。

（五）黃土垂直節(jié)理發(fā)育直立性強(qiáng)

教材中對黃土垂直節(jié)理是這樣表述的：“黃土垂直節(jié)理發(fā)育，直立性強(qiáng)。”若根據(jù)行文邏輯來理解的話，黃土的垂直節(jié)理發(fā)育直接導(dǎo)致了直立性形成，并賦予黃土極強(qiáng)的直立性。那么，既然黃土中有垂直節(jié)理分布，則沿節(jié)理面黃土易于發(fā)生崩塌等重力作用，在垂直方向上不穩(wěn)定，如何又能保證黃土柱等百年不倒呢？

垂直節(jié)理發(fā)育是黃土的重要性質(zhì)。對于垂直節(jié)理的形成，多數(shù)人贊同維利斯的觀點(diǎn)。維利斯認(rèn)為[7]：黃土在堆積加厚的過程中，在重力的影響下，土粒間的上下間距變得愈加緊密，而土粒間的左右間距卻保持原狀不變，這樣水和空氣沿此抵抗力最小的上下方向移動(dòng)，也就是說沿著黃土的垂直管狀孔隙不斷地做升降運(yùn)動(dòng)。他還指出黃土微細(xì)塵粒的膠結(jié)和地下水中的化學(xué)溶解鹽類有關(guān)，這種關(guān)系可因地下水的升降運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化，黃土層中的地下水常因蒸發(fā)引起水分上升，使黃土層下部土體變干，或者地下水下降，使黃土層上部土體變干，這樣毛管孔隙內(nèi)壁則附有因不斷蒸發(fā)而殘留的鹽類沉淀，將黃土層中水平的孔隙堵塞，若黃土層再遭受浸濕或充以水分，則黃土孔隙成為濕空氣或毛細(xì)管水移動(dòng)的通路，使孔隙內(nèi)壁所沉淀的鹽類再度溶解，當(dāng)黃土層因強(qiáng)烈蒸發(fā)再度轉(zhuǎn)干，鹽類遂再度沉淀而附著于孔隙內(nèi)壁，這種過程反復(fù)進(jìn)行造成了黃土層具有垂直節(jié)理發(fā)育的傾向。維利斯總結(jié)指出，黃土垂直節(jié)理的產(chǎn)生，純系由黃土本身的重力、毛管引力以及膠結(jié)作用而引起的物理化學(xué)作用的結(jié)果，而其中地下水的運(yùn)動(dòng)是這種復(fù)雜過程的媒介物。同時(shí)他還指出黃土的結(jié)構(gòu)與固結(jié)度是支配黃土垂直節(jié)理發(fā)育的重要因素。

黃土垂直節(jié)理發(fā)育使其邊坡垂直陡峭，垂直節(jié)理的存在是影響黃土直立性的重要因素，這是由于黃土中的垂直節(jié)理常常在表層土體一定范圍內(nèi)呈等間距發(fā)育。在野外觀察到的直立黃土，其臨空面多干燥、風(fēng)化較輕，上覆松散黃土在降水時(shí)沿坡面向臨空方向運(yùn)移，而不會(huì)沿垂直節(jié)理下滲，使直立黃土不易被破壞。另外，由于風(fēng)化等作用，勢必對臨空面土體造成一定的破壞，最終脫離斜坡，而垂直節(jié)理的發(fā)育正好使風(fēng)化破碎的松散土體剝落、崩塌，并使之控制在一定的影響范圍之內(nèi)，從而使直立黃土依舊保持其原有的直立特性。黃土的直立性還與黃土的沉積歷史與氣候條件、孔隙和微結(jié)構(gòu)、顆粒間的粘聚力、基質(zhì)吸力、鹽類物質(zhì)的影響等密切相關(guān)[8]。

（六）黃土濕陷性強(qiáng)

濕陷性是黃土又一鮮明的特性，工程上把黃土浸水后引起的地面坍陷稱為濕陷。濕陷的實(shí)質(zhì)是黃土結(jié)構(gòu)在浸水后發(fā)生改變的過程。在我國，濕陷性黃土的分布占黃土區(qū)總面積的60%以上，約為40萬平方千米，而且多出現(xiàn)在地表淺層，如晚更新世（Q 3）及全新世（Q4）黃土，是濕陷性黃土的主要土層。黃土的濕陷性對建筑物非常不利，那么窯洞這種黃土高原的典型民居又是如何存在并延續(xù)至今的呢？

窯洞這一“穴居式”民居的出現(xiàn)、形成和發(fā)展，與黃土高原獨(dú)特的地理環(huán)境密切相關(guān)。以陜北為例，陜北屬溫帶大陸性半干旱氣候，降水稀少，空氣濕度較小，因而地下水位很深，毛細(xì)管蒸發(fā)微弱，地表土層經(jīng)常保持干燥狀態(tài)，加之黃土土層深厚，土質(zhì)細(xì)，適宜窯洞建筑。

窯洞往往開挖在形成年代較久的離石黃土（Q2）和午城黃土（Q1）層中，較之馬蘭黃土，離石黃土和午城黃土濕陷性較弱，裂隙和孔隙較少，直立性強(qiáng)。這為窯洞的穩(wěn)定提供了基礎(chǔ)。

另外窯洞在修建時(shí)也盡可能做到因地制宜，揚(yáng)長避短，以便保障窯洞的安全、舒適和美觀。窯洞多采用拱頂式的構(gòu)筑，即頂部為拱形，下部為方形。圓拱形的頂將壓力一分為二，分至兩側(cè)，重心穩(wěn)定，分力平衡，具有極強(qiáng)的穩(wěn)固性。而且自明清以來，窯洞的修建多用磚石，與老式的土窯洞相比，磚窯洞和石窯洞跨度和高度更大，更加堅(jiān)固美觀，窯洞內(nèi)采光更好，通風(fēng)狀況改善也使得空氣質(zhì)量更好。此外磚石窯洞頂上往往會(huì)加蓋厚層黃土，防止雨水滲漏，隔熱保溫效果和安全性更好。

三、感悟和體會(huì)

選入教學(xué)案例中的每一個(gè)區(qū)域都具很強(qiáng)的代表性和鮮明的特殊性，黃土高原即為一例。黃土高原在課本中頻繁出現(xiàn)，其重要性不言而喻。而教科書在編排時(shí)，受文字、篇幅的限制，將許多知識簡化處理。教師傳授給學(xué)生一杯水的知識量，自己需要有一桶水的儲(chǔ)備。教中學(xué)，學(xué)中教，厘清每一個(gè)疑問與誤區(qū)，在中學(xué)地理教學(xué)中力爭避免基礎(chǔ)性的知識錯(cuò)誤。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬永立.地理學(xué)詞典[M].上海：上海辭書出版社，1982：660.

[2]曹家欣.第四紀(jì)地質(zhì)[M].北京：商務(wù)印書館，1983：102.

[3]景可.黃土高原的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對侵蝕影響的研究[J] .水土保持通報(bào)，1982（9）：10-14.

[4]朱士光，桑廣書，朱立挺.西部地標(biāo)：黃土高原[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2009：10-12.

[5]朱顯漠.黃土高原土壤與農(nóng)業(yè)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1985：77-82.

[6]劉東生.黃河中游黃土[M].北京：科學(xué)出版社，1964：9.

[7]LEE J S. The geology of China[M]. London： Thomas Murby & Co， 1939： 385-388.

[8]羅永海.黃土直立性特征分析及應(yīng)用[D].西安：長安大學(xué)，2015.