学生作者：陈雍茜；指导老师：朱潇剑、方 城

（汕头市金山中学，广东 汕头 515000）

摘要：在河西走廊地理研学夏令营的考察中，我们发现：张掖平山湖大峡谷的植被大多分布在北坡的黄色土壤上，而南坡的红色土壤植被稀少：而在敦煌雅丹魔鬼城，植物则聚集分布在小沙丘上。因此我们小组决定以影响张掖平山湖大峡谷和敦煌雅丹魔鬼城植被分布的因素为题，开展研究性学习。我们以“土壤性质”及“坡向”为角度开展实地观察与实验，探究影响平山湖大峡谷植被分布的因素，发现：该地区植被分布差异与土壤酸碱度、土壤肥力、坡度等因素相关。在雅丹魔鬼城，我们通过实地考察以及查找文献的方式开展探究，发现：该地区植被分布差异可能与沙丘的土壤质地、植被的结构特点、当地环境的演变过程相关。研究发现对西北地区植被保护、恢复有一定的借鉴意义。

关键词：张掖平山湖大峡谷 敦煌雅丹魔鬼城 植被分布

今年八月份，我参加了学校组织的河西走廊地理研学夏令营，一个星期的旅程里，我有幸欣赏了祖国西北的大漠风光，层理构造分明的七彩丹霞地貌、历经风力侵蚀而凸显自然鬼斧神工的冰沟丹霞地貌……无不给我留下深刻的印象，让我对地理学不在只停留在课本上。

在张掖平山湖大峡谷，我们发现大峡谷的植被分布具有一定规律性，其植被大多分布在北坡的黄色土壤上，而南坡的红色土壤植被稀少（如图1）；在敦煌雅丹魔鬼城，我们又发现了植物聚集分布在小沙丘上的现象（如图2）。引起以上两地植被分布差异的原因是什么呢？这一问题引起了我们的极大兴趣，通过小组讨论、查找文献资料以及询问老师，我们小组决定以影响张掖平山湖大峡谷和敦煌雅丹魔鬼城植被分布的因素为题，开展研究性学习。

 图1平山湖大峡谷植被分布景观图 

 图2 雅丹魔鬼城植被分布景观图

一、影响平山湖大峡谷植被分布的因素

针对平山湖大峡谷山坡植被分布特点，我们提出了两个问题：以上问题，我们论证如下：

（一）猜想1：红黄土壤酸碱度不同

我们在老师的指导下，从大峡谷景区的分别采集了红黄两种颜色的土壤样本，带回学校进行实验。

1、实验设计

（1）实验目的：测定平山湖大峡谷景区红黄二色土壤酸碱度是否存在差异

（2）实验方法：酸碱实验法

（3）实验器具：烧杯，天平，试管，玻璃棒，胶头滴管，PH  试纸

（4）实验过程：在相同的光照热量水分条件下，将被测土壤晒干，称取一克重的土壤，放入试管中，加入水五毫升，充分晃动，待溶液澄清后，用PH试纸测定。

2、实验结果

红色土壤试液的试纸呈红色，说明红色土壤呈酸性，PH值小于7；黄色土壤试液的试纸呈蓝色，说明黄色土壤呈碱性，PH值大于7。

3、实验结论

甘肃地区生长植物如沙枣，骆驼刺等植物适宜在碱性土壤上生长，黄土的酸碱度也为碱性；而我们观察到黄色土壤上植物生长状况较好，与实验结果相符合。因此可以推测，红黄二色土壤中植物不同的生长状况与酸碱度有关。

（二）猜想2：红黄土肥力不同

通过查找资料发现，平山湖大峡谷属红层地貌。红层地貌是一种沉积岩，颗粒较小，具有层理构造，又是红色的，故也叫“红色砂砾岩”。然而，大多数植物无法在单纯的岩石上生长，植物的生长需要土壤提供养分。那么山坡上的土壤又是如何形成的呢？西北地区风力大、温差大，风力侵蚀和风化作用严重，红色砂砾岩被风化、侵蚀，其风化物的坡积或残积物进一步发育形成红砾石土、红砂土，这两种土壤养分含量低，保水保肥能力差^[1]。平山湖大峡谷的黄土来自于西北风的搬运作用，西北风把远处的黄土吹到平山湖，覆盖在原生红土上，形成图4景观。黄土质地均匀，土体疏松多孔，具有渗水性强，通气性良好等优点^[2]。这些优点有利于植被的生长，因此可以推测，红黄土上植物生长状况与土壤的肥力有关。

图3  红色土壤形成过程图

图4  平山湖大峡谷植被分布景观图

对于上文提到的第二个问题——为什么只在北坡生长植物？我们做出如下猜想：

（三）猜想：南北两坡坡度不同

由于平山湖大峡谷由红色砂砾岩构成，因此推测黄色土壤并非平山湖大峡谷原生土壤，而是由风力搬运、沉积而成，覆盖在红色土壤的表层。由现场观察可知，北坡较缓而南坡较陡，而植物大多生长在北坡上。为什么北坡坡度较缓？西北地区长期吹西北风，西北风经过大量陆上国家，携裹沙土。风速变小以及遇到阻碍都会使风沙沉积，进而使坡度变缓。缓坡有利于岩石碎屑物的沉积，从而导致土壤发育更为成熟，土壤厚度更大，结构更为完整，有利于植物生长。因此可以推测，平山湖大峡谷植物分布坡向差异与坡度相关。

图5 平山湖大峡谷缓坡形成图

（四）结论

综上所述，通过张掖平山湖大峡谷植被大部分分布于黄色土壤及北坡两大现象的分析，我们推测，该地区植被分布差异与土壤酸碱度、土壤肥力、坡度等因素相关。碱性土壤适宜当地植被生长，土壤肥力越高、坡度越缓的地区分布更多的当地植被。

二、影响敦煌雅丹魔鬼城植被分布的因素

针对敦煌雅丹魔鬼城植被分布的特点，我们提出问题：为什么植被聚集分布在小沙丘上？针对这一问题，我们首先对小沙丘上的植物展开了辨认，发现小沙丘上常见植物有骆驼刺、白刺等。下面以骆驼刺为例进行论证

骆驼刺从沙漠和戈壁深处吸取地下水分和营养，是一种耐旱植物。据当地人说，这种植物的根系十分发达，是地表上茎叶的两至三倍。骆驼刺地面部分长得矮小，同时将庞大的根系深深扎入地下，庞大的根系能在很大的范围内寻找水源，吸收水分；而矮小的地面部分又有效地减少了水分蒸腾，使骆驼刺能在干旱的沙漠中生存下来。由此我们认为：因为骆驼刺有问如此发达的根系，得以在沙丘中牢固扎根，不会被大风刮走，才会出现这些生长着骆驼刺的小沙丘。如果是根系不够发达的植物，就不会出现这样的情况了。可以说，骆驼刺与沙丘是一种相互影响、相互成就的关系。根据两者形成的先后问题，我们做出了以下猜想。

（一）猜想1：先有沙丘后有植物。

即风裹挟植物种子遇到沙丘阻碍停留下来，种子落入沙丘，在沙丘中生根发芽。

戈壁滩上的沙丘在近地面形成了一定的高低起伏，对风力形成了一定的阻碍。而沙丘相较为戈壁滩上的砾漠，土质更为均匀，细致，也有利于耐旱植被的生长，植被的生长在近地面形成了对风的更大的阻碍，有利于沙丘进一步的发展。

图6  先有沙丘后有植物过程图

（二）猜想2：先有植物后有沙丘。

我们猜想当地植被分布在沙丘上的原因是：起初该地区为湖泊，后来随着气候变化，湖泊干涸，湖底裸露，湖底沉积物沙化，在风力的作用下，大部分粒径较小，重量较轻的砂粒被风吹走，只有一部分生长植被的沉积物因植物根系的固沙作用得以保留，发育形成小沙丘。

图7  先有植被后有沙丘过程图

（三）结论

综上所述，通过对敦煌雅丹魔鬼城植被聚集分布在小沙丘上现象的分析，我们推测该地区植被分布差异可能与沙丘的土壤质地、植被的结构特点、当地环境的演变过程相关。

三、讨论与结论

通过对平山湖大峡谷与雅丹魔鬼城植被分布影响因素的分析，我们提升了看待地理现象，地理问题的视角，通过分析局部地理现象的差异性，看到了自然界各地理要素相互影响、相互作用的整体性。在我们分析的过程，我们发现了影响植物生长的有关因素：土壤酸碱度、养分、质地，地形坡度（最终作用于土壤），植被特点等不同。由此，我们推断，不仅平山湖、魔鬼城、甘肃、西北地区，甚至整个自然界，一个道理昭然于揭——植物的分布与土壤条件存在千丝万缕的联系。

植物与各个地理要素间存在关系，各地理要素又对其他自然现象有所影响……世界万物相互联系，相互影响，这是自然界整体性的表现。万物一体，无论人类与自然，我们应该多多关注自然，关注祖国的绿水青山，关注我们与自然的联系，从我做起，建设美丽中国。

四、问题与展望 

本文以实地观察到的两个植被分布现象为研究对象，通过实验、实地考察、查找文献资料等方式对现象的成因展开了讨论。但由于时间所限以及研究地较远等空间限制，本文仍有几个问题有待深入研究，一是张掖平山湖大峡谷的黄土与红砾石土、红砂土肥力比较需要进一步的科学实验数据作为支撑；二是敦煌雅丹魔鬼城内沙丘的土壤特性，以未生长植被的土壤特性有待进一步的研究检测。

参考文献

[1]邢礼忠,饶波,戢正华,胡涛.红砂岩土壤的改良利用[J].湖北农业科学,2005(03):70-71.

[2]钟羡云.黄土微结构与肥力的关系[J].土壤肥料,1980(06):4-7.

学生作者：陈雍茜、张沁语

指导教师：朱潇剑、方  城

学    校：汕头市金山中学

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