中学地理教学中对黄土的疑问与认知误区

邵靳++桑广书++施程++徐晶晶

摘 要：黄土高原凭借其独特的地理环境特征被编入教材，该内容的教学关键在于正确理解黄土的特性、成因、分布，由此辩证科学地去看待黄土高原地区的人类活动，并在以黄土高原为载体的课堂教学中落实学科核心素养。

关键词：黄土高原；黄土特性；成因；分布

一、引言

黄土高原以其独特的地理环境特征成为中学地理教学的重要内容。湘教版高中地理教材必修I在介绍外力作用对地表形态的塑造时以黄土高原为例，分析了流水作用和风力作用对黄土高原地形的影响：黄土高原深厚的黄土层由风力的搬运和堆积作用形成，高原表面的千沟万壑与流水侵蚀作用有关。必修I在阐述自然地理环境的整体性原理时，以黄土高原的水土流失为切入点，列举了由水土流失引起的黄土高原气候、地形、水文、土壤和生物的变化以及黄河中下游地理环境的改变。黄土高原“水土流失”作为突出的生态环境问题，被编入选修VI《环境保护》。可见把黄土高原作为教学案例具有典型性。黄土高原地理位置的特殊性赋予了其过渡带的性质，即处于从平原向山地高原过渡、从沿海向内陆过渡、从湿润区向干旱区过渡、从森林向草原过渡、从农业向牧业过渡的地区，各种自然要素相互交错。黄土高原自然环境条件的不稳定性，表现为地质灾害、水旱灾害等自然灾害多发，水土流失等生态环境问题突出。加之区域开发历史悠久，不合理的人类活动导致人地矛盾尖锐等问题，都使黄土高原成为具有典型性和代表性的地理教学素材。同时，黄土高原是世界上独有的地理单元，是世界上最大的黄土堆积区，是我国唯一以组成物质命名的高原，学习和认识它，对教师和学生理解地理环境和人地关系，培养地理学科核心素养都非常有益。要将以上教学内容讲清楚，理解黄土的特性是关键。湘教版中学地理教材因篇幅有限，对黄土特性的描述寥寥数笔，使学生存在诸多疑问和误区，即便任教多年的教师也模棱两可。本文从黄土的分布、形成、特性和人类对黄土的利用等方面就中学地理教学中师生对黄土的疑问与误区加以分析和阐释。

二、教学中对黄土的疑问与误区

（一）黄土广泛分布于北半球中纬度干旱和半干旱地区

黃土是第四纪形成的陆相淡黄色粉砂质土状堆积物，广泛分布在北半球中纬度干旱和半干旱地区[1]。所以，黄土并非黄土高原所独有，把黄土的分布与黄土高原的地理范围等同起来是错误的。

以我国为例，我国黄土分布相当普遍，在纬度上界于34°N～45°N之间，呈东西向带状分布，位于中纬度沙漠分布区的东南部。我国黄土分布还与东西向山脉的走向大体一致，昆仑山、秦岭、泰山一线以北黄土分布广泛，尤其在黄河中游地区，黄土厚度最大，分布最广，形成黄土高原[2]。

（二）黄土高原黄土是第四纪粉砂质风成堆积物

不少教师在解释黄土高原成因时，往往单方面联系风成说，认为黄土高原表面深厚的黄土地层是由风力搬运和堆积作用而成，故生动形象地称呼黄土高原为“风吹来的高原”。用“风吹来的高原”去描述黄土高原的成因，过于片面，也不科学。毋庸置疑，风力作用的确是塑造黄土高原地表形态的主要外营力，但是黄土高原的基底却是由地壳抬升运动奠定的。

第四纪以来黄土高原所在区域新构造运动的总趋势是以间歇性抬升运动为主，周围拗陷或地堑谷处在不断下沉之中，六盘山以东地区地面普遍抬高幅度在1000米左右[3]。

对于黄土高原深厚的黄土地层，学术界已经达成风成说的共识。黄土高原黄土层的形成过程大抵是：新生代青藏高原隆起以来，喜马拉雅山脉阻挡了中亚和我国西北部来自印度洋的水汽，使该地区的气候趋于干旱，温差增大，风化作用强烈，地表岩石、沙砾风化为细小的砂和粉尘，成为我国东部沙尘的主要源地。其次，高大的青藏高原将西风带的近地面层分为南北两支，北支从青藏高原北缘向东流动，且常年存在于3500～7000 米高空。与此同时，青藏高原的隆起，东亚季风加强，冬季风与西风急流组成强劲的西北风，携带来自中亚和我国西北部的沙尘向东南方向运动，随着湿度增大，风速减小，在我国沙漠分布的东南缘，半干旱半湿润区堆积形成黄土高原，其组成物质以粉砂为主，愈向东南粒径愈细[4]。所以，黄土高原并非单纯是“风吹来的高原”，而是在其基底受构造抬升，地表接受风力搬运堆积，并在半干旱半湿润气候条件下，内外力共同作用形成的。

（三）黄土是黄土高原土壤的成土母质

很多人把黄土简单地理解成“黄色的土壤”，将黄土视作土壤，甚至认为黄土就是黄壤。“黄土”与“黄壤”虽是一字之差，却差之千里。黄壤是中亚热带湿润地区发育的富含水合氧化铁（针铁矿）的黄色土壤。而黄土则是第四纪粉砂质风成堆积物，它是黄土高原土壤的成土母质。

黄土高原自东南向西北气候逐渐变得干冷，植被由森林→森林草原→草原→荒漠变化，地势逐步升高，黄土质地由粘黄土→典型黄土→砂黄土变化。土壤的形成和发育除受生物、气候条件制约，还受黄土母质的影响。黄土高原土壤水平分异明显，由东南向西北依次为：褐土、土→黑垆土、黄绵土→灰钙土、栗钙土→棕钙土→棕漠土、风砂土。本区也分布着大面积的非地带性土壤——黄绵土。该土壤主要分布在黑垆土和土分布区，前者由于强烈的水土流失，使黄土母质裸露于地表，成为新成土壤[5]。而在土和粘黑垆土分布区，由于人为取土使黄土母质裸露。

黄绵土是在黄土或次生黄土母质上耕种的幼年土壤，剖面发育不明显，只有局部可见耕作层和底土层，具有黄土母质软而松的性状。黄绵土是黄土高原重要的旱作土壤，耕性较好，疏松易耕，适耕时间长，雨后就能下地，但有机质含量少，一般在0.5%左右，且在剖面上自上而下减少。此性状主要与水土流失有关，若水土流失得到控制，经长期人为耕作和培肥，黄绵土的肥力和生产能力会不断提高。

（四）黄土疏松多孔隙易水蚀

黄土的组成物质以粒径0.005～0.05毫米的粉砂为主，含量在50%以上。颗粒之间结合得不紧密，缺乏胶结，多孔隙，黄土的孔隙度一般在40%～60%[6]。大孔隙十分突出，孔径可达0.5～1毫米，长度可达1～2米，大孔隙是黄土区别于其他土状堆积物的主要特征。既然黄土中有着大量孔隙、裂隙的分布，理应能够大量吸收大气降水，为什么还会发生水土流失呢？这是因为黄土高原地区地表起伏大，沟壑纵横，夏季降水集中，降水强度大，地表短时间内超渗产生径流。且黄土中又富含钙质，含量常在10%左右，含有一定量的水溶性盐类，遇水极易溶解。因此，黄土的上述特性决定了其抗侵蚀能力弱，在地表裸露的情况下，强降雨易引起强烈的水土流失。

（五）黄土垂直节理发育直立性强

教材中对黄土垂直节理是这样表述的：“黄土垂直节理发育，直立性强。”若根据行文逻辑来理解的话，黄土的垂直节理发育直接导致了直立性形成，并赋予黄土极强的直立性。那么，既然黄土中有垂直节理分布，则沿节理面黄土易于发生崩塌等重力作用，在垂直方向上不稳定，如何又能保证黄土柱等百年不倒呢？

垂直节理发育是黄土的重要性质。对于垂直节理的形成，多数人赞同维利斯的观点。维利斯认为[7]：黄土在堆积加厚的过程中，在重力的影响下，土粒间的上下间距变得愈加紧密，而土粒间的左右间距却保持原状不变，这样水和空气沿此抵抗力最小的上下方向移动，也就是说沿着黄土的垂直管状孔隙不断地做升降运动。他还指出黄土微细尘粒的胶结和地下水中的化学溶解盐类有关，这种关系可因地下水的升降运动而发生变化，黄土层中的地下水常因蒸发引起水分上升，使黄土层下部土体变干，或者地下水下降，使黄土层上部土体变干，这样毛管孔隙内壁则附有因不断蒸发而残留的盐类沉淀，将黄土层中水平的孔隙堵塞，若黄土层再遭受浸湿或充以水分，则黄土孔隙成为湿空气或毛细管水移动的通路，使孔隙内壁所沉淀的盐类再度溶解，当黄土层因强烈蒸发再度转干，盐类遂再度沉淀而附着于孔隙内壁，这种过程反复进行造成了黄土层具有垂直节理发育的倾向。维利斯总结指出，黄土垂直节理的产生，纯系由黄土本身的重力、毛管引力以及胶结作用而引起的物理化学作用的结果，而其中地下水的运动是这种复杂过程的媒介物。同时他还指出黄土的结构与固结度是支配黄土垂直节理发育的重要因素。

黄土垂直节理发育使其边坡垂直陡峭，垂直节理的存在是影响黄土直立性的重要因素，这是由于黄土中的垂直节理常常在表层土体一定范围内呈等间距发育。在野外观察到的直立黄土，其临空面多干燥、风化较轻，上覆松散黄土在降水时沿坡面向临空方向运移，而不会沿垂直节理下渗，使直立黄土不易被破坏。另外，由于风化等作用，势必对临空面土体造成一定的破坏，最终脱离斜坡，而垂直节理的发育正好使风化破碎的松散土体剥落、崩塌，并使之控制在一定的影响范围之内，从而使直立黄土依旧保持其原有的直立特性。黄土的直立性还与黄土的沉积历史与气候条件、孔隙和微结构、颗粒间的粘聚力、基质吸力、盐类物质的影响等密切相关[8]。

（六）黄土湿陷性强

湿陷性是黄土又一鲜明的特性，工程上把黄土浸水后引起的地面坍陷称为湿陷。湿陷的实质是黄土结构在浸水后发生改变的过程。在我国，湿陷性黄土的分布占黄土区总面积的60%以上，约为40万平方千米，而且多出现在地表浅层，如晚更新世（Q 3）及全新世（Q4）黄土，是湿陷性黄土的主要土层。黄土的湿陷性对建筑物非常不利，那么窑洞这种黄土高原的典型民居又是如何存在并延续至今的呢？

窑洞这一“穴居式”民居的出现、形成和发展，与黄土高原独特的地理环境密切相关。以陕北为例，陕北属温带大陆性半干旱气候，降水稀少，空气湿度较小，因而地下水位很深，毛细管蒸发微弱，地表土层经常保持干燥状态，加之黄土土层深厚，土质细，适宜窑洞建筑。

窯洞往往开挖在形成年代较久的离石黄土（Q2）和午城黄土（Q1）层中，较之马兰黄土，离石黄土和午城黄土湿陷性较弱，裂隙和孔隙较少，直立性强。这为窑洞的稳定提供了基础。

另外窑洞在修建时也尽可能做到因地制宜，扬长避短，以便保障窑洞的安全、舒适和美观。窑洞多采用拱顶式的构筑，即顶部为拱形，下部为方形。圆拱形的顶将压力一分为二，分至两侧，重心稳定，分力平衡，具有极强的稳固性。而且自明清以来，窑洞的修建多用砖石，与老式的土窑洞相比，砖窑洞和石窑洞跨度和高度更大，更加坚固美观，窑洞内采光更好，通风状况改善也使得空气质量更好。此外砖石窑洞顶上往往会加盖厚层黄土，防止雨水渗漏，隔热保温效果和安全性更好。

三、感悟和体会

选入教学案例中的每一个区域都具很强的代表性和鲜明的特殊性，黄土高原即为一例。黄土高原在课本中频繁出现，其重要性不言而喻。而教科书在编排时，受文字、篇幅的限制，将许多知识简化处理。教师传授给学生一杯水的知识量，自己需要有一桶水的储备。教中学，学中教，厘清每一个疑问与误区，在中学地理教学中力争避免基础性的知识错误。

参考文献：

[1]马永立.地理学词典[M].上海：上海辞书出版社，1982：660.

[2]曹家欣.第四纪地质[M].北京：商务印书馆，1983：102.

[3]景可.黄土高原的新构造运动对侵蚀影响的研究[J] .水土保持通报，1982（9）：10-14.

[4]朱士光，桑广书，朱立挺.西部地标：黄土高原[M].上海：上海科学技术出版社，2009：10-12.

[5]朱显漠.黄土高原土壤与农业[M].北京：农业出版社，1985：77-82.

[6]刘东生.黄河中游黄土[M].北京：科学出版社，1964：9.

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

[8]罗永海.黄土直立性特征分析及应用[D].西安：长安大学，2015.