基于综合思维的地理事物认知及问题解决策略
——以河流地貌为例
2021-05-23张文娟
张文娟
(厦门大学附属科技中学,福建厦门 361005)
地理学是研究地理要素和地理综合体的空间分异规律、时间演变过程及区域特征的学科,研究过程要耦合自然要素和人文要素。[1]地理学最突出的两个特点就是区域性和综合性。地理学的综合性通过要素多样性来体现。[2]不同要素在空间上有差异,在时间上有演变。综合思维指人们运用综合的观点认识地理环境的思维方式和能力。由于人类生存的地理环境是一个综合体,在不同时空组合条件下,地理要素相互作用,综合决定着地理环境的形成和发展。[3]
一、利用综合思维分析地理事物
以综合思维分析地理问题,就是对“地理综合体”(认识对象)进行“拆分”(分解)。综合是建立在分析的基础上,研究时可将地理事物按地域拆分,划分为不同层次尺度、不同类型的地域单位;按要素拆分为自然地理要素、人文地理要素等;按过程拆分为自然地理过程、人文地理过程、人地相互作用等。[4]综合思维表现为要素综合、时空综合、地方综合三个维度。[5]下面结合河流地貌进行解释说明。
(一)要素综合
从要素综合角度,可将河曲的形成建构为地质作用(力)和物质组成(受力对象)两方面。地质作用方面,可以将其细分为内力作用和外力作用。外力方面,从河流的侵蚀作用和堆积作用角度,关注河流的流量、流速、含沙量等影响河流冲淤活动的一级要素指标。以及河流的补给类型、流域范围、河流比降、流经区的植被覆盖等二级要素指标。在河流流动过程中,还要考虑惯性离心力和地转偏向力对河岸的作用。
河流地貌的形成还需叠加内力作用。比如出现在河流上游的群山中的河曲,其成因分析需要叠加内力作用。当自然河曲形成后,受到地壳上升运动,河流下切,使原来的自然河曲嵌在群山中,形成嵌入式河曲。
河岸的物质组成,可建构分解为河岸所在地的地质构造、岩层的物质组成、地表植被覆盖等要素,它们共同影响河岸的抗侵蚀能力。
(二)时空综合
从时间综合的角度,在河流不同时间的遥感影响中,沿时间轴线,可以观察到一条河流从平直河道经侧蚀摆动堆积,逐渐形成河漫滩;降水异常增多的年份,河流洪水期流量增大、流速变快,河流截弯取直后形成牛轭湖。在时间综合研究过程中,同一条河流的不同时段,可以根据河曲形态变化快慢,反推各个时段的地理环境特征,对比分析不同时段下河流水文、气候、人类活动对河流地貌所产生的影响。通过时空综合的方法使学生对河流地貌的形成、发展变化有较清晰的认识。
(三)地方综合
从地方综合的角度,具体分析某一河曲时要综合分析当地人文要素和自然要素。比如,可以引导学生思考:人类的聚落选址因河道弯曲发生什么变化;在形成牛轭湖后,该地的土地类型可能发生什么变化;人类对河流两岸的土地利用方式的变化,反过来对河流的水文特征又有哪些影响;为谋求该地可持续发展,该流域应该采取哪种经济发展方式等。通过探究人地之间的相互作用,引导学生思考地区和谐发展的途径。借助综合思维,学生对河流地貌有了更加全面、系统、动态的认识。
二、利用综合思维解决问题
(一)建构地理事物间的关联
例1(2013年全国II卷36题)
在湿润和半湿润地区的湖畔、河边和海滨,偶见规模较小的沙丘群。其形成的主要条件为所在地区沙源丰富、多风、植被稀疏。图1所示区域中,M处发育了规模较小的沙丘群;H县城附近是著名的风口,冬春季节风力尤为强劲;河流发源于黄土高原地区。
分析M处附近沙源较丰富的原因。
8.推测该河段所在区域的地壳经历了( )。
A.持续下降 B.持续抬升
C.间歇性下降 D.间歇性抬升
图1 沙丘群所在区域图
本题利用综合思维进行建构分析,侧重要素的要素综合和时空综合。结合区域特征,该河流流经黄土高原地区,将泥沙侵蚀、搬运至此,堆积在河床上。由于河流水位季节变化大,当河流处在枯水期时,泥沙出露水面,形成沙丘。由于冬春多大风天气,风频高,河谷走向与盛行风方向一致,使风力加强,风从西北地区(上风向)将沙粒物质搬运,M的下风向有山地,阻挡风沙,风沙堆积在此形成沙丘。
顺利解题的前提是认真审题。本题的分析应建立在“在湿润和半湿润地区的湖畔、河边和海滨上多沙丘分布上”。确定沙丘和河岸的关系,从时空综合的角度,还原丰水期河流携带泥沙堆积在河岸,枯水期泥沙漏出水面,成为冬季时该地的沙源。如果忽视此信息,可能只答出沙源为西北风从外地带来的风沙。
(二)还原地理事物变化过程
利用综合思维,建构要素之间的关联。学生调动已有知识,将河流的搬运能力(携沙能力)与流量、流速建构联系。当河流流量较大、流速较快时,河流的搬运能力较强,可以携带更大颗粒的物质。利用逆向思维推理,即从堆积物的颗粒物大小可推知当时河流流速大小。
学生通过地理事物的空间分布特点,利用时空综合的方法,还原地理事物变化的原因和形成过程。T0目前在洪水期仍能被淹没,证明T0是河漫滩,为河流侧蚀堆积形成。平坦面T1曾经也是河漫滩,在地壳相对稳定期,受河流侧蚀堆积作用形成。目前T1位置高于洪水位,推测T1应经历了地壳急速变动期,即经历地壳抬升、河流下切,T1被抬升至洪水位之上。同理,T2、T3也经历过相似的地质作用。从各平坦面的海拔判断,海拔最高的T3是形成时间最早。
通过以上的分析,将平坦面的形成过程建构成两个不同的时期,在地壳相对平稳期,以外力作用为主,河流受侧蚀堆积形成河漫滩。在地壳急速变动期,受地壳抬升、河流下切作用,原河漫滩被抬到洪水位以上,形成阶地。读图可知,该地有3级阶地,即经历了3次地壳间歇性抬升过程,如图3所示。
图3 阶地形成过程的建构分析图
(三)动态分析地理现象背后的原因
例3(2019文综Ⅲ37)
某河发源于美国内陆高山,河流上游河段受季节性融雪和大气降水补给。7月后主要受降水补给,降水多为暴雨。该河段流量和含沙量年内变化大,但河面宽度变化不明显。图4示意该河段典型河流断面不同时间的水体形态。
图4 不同时间河流断面水体形态图
(3)分析8月该河段河底淤积的原因。
从时空综合的角度,将单个时段分析的结果置于整个时间发展序列中进行动态综合,在描述中注意体现地理事物随时间的变化。本题主要考察学生获取图文信息能力,该时段(8月15日),河流以堆积作用为主,表现为河流水量少,河床淤积。学生提取文字信息可知,7月后河流受降水补给,降水变率大。学生通过综合思维建构降水补给与8月河床淤积的水环境之间的联系,可得出淤积形成所需的水、沙条件。由于降水变率大,导致河流的流量、流速的变率大。与前一时段冰雪融水补给对比,受降水补给时,雨水冲刷和坡面径流产生的侵蚀作用较强,河流含沙量较大。在暴雨时期,河流流量大、流速快,挟沙能力强,为河床底部淤积提供了沙源;在少雨时(8月15日),河流流量减少,流速减慢,形成沉积环境,使得之前河流中的泥沙堆积起来,如图5所示。通过时空综合,河流河床形态变化特点及其形成原因,全面、动态地展现出来。
图5 降水补给下河床底部沉积过程的建构分析
(四)区域差异对比分析
本题组(例4)利用时空综合,进行区域对比分析,可有效降低试题难度。主要考察学生获取解读信息能力,从图中信息得到,与其他洪积扇相比,形成甲地洪积扇的河流流经的地形以低山为主,河流较长,进行要素综合分析可知,该河流比降较小,搬运能力较弱,到达出山口处流速较慢,因此甲地堆积物颗粒较小,砾石较少。第11题,运用区域比较思想,可将问题转换为“与北部的甲处洪积扇比”,南部洪积扇耕地少的原因。从材料信息得知,两地洪积物颗粒大小不同,洪积物颗粒大小影响土壤发育,进而影响耕地数量。
(五)利用地方综合视角探索人地关系
将上题进行延伸拓展,分析同一洪积扇不同部位的土地利用方式。通过综合分析可知,洪积扇扇缘处土壤较肥沃、地下水位高、河流密集,适宜发展种植业。洪积扇中下部,土质较细、较不湿滑、比较结实,适宜作为聚落、居民点。在有灌溉的情况下可种玉米等耐旱作物。洪积扇中上部,土地比较干燥,庄稼难以成活,可发展果树。洪积扇顶部,土壤贫瘠,应任由耐旱灌木、野草生长。而山地陡峭,不应开垦,发展水土保持林。洪积扇不同部位的土地利用方式完全不同,人类在使用土地时应秉承着尊重自然、因地制宜的发展思想。
古人在聚落选址时就选在冲积扇或洪积扇的边缘。在干旱或半干旱地区的洪积扇边缘,地下水充足,是沙漠中的绿洲地区,人类在此处定居。在太行山东麓连片的冲积扇上,有一个城市带坐落于此[6]。太行山前的冲积扇带为人类提供了最好的栖息地,这里有较为肥沃的土壤和充足的水源,由于位于冲积扇上,地势较高,当洪水来临时还可以减少洪灾。冬季时,太行山还会阻挡寒冷的冬季风,给这里的人们以庇护。