从岩石的水理性质分析元阳哈尼梯田地区”高山常流水“的原因
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元阳梯田水源区旱冬瓜水分来源王卓娟;宋维峰;吴锦奎;张小娟【摘要】Alnus nepalensis is one of dominant tree species in the water source area of Yuanyang terrace. As a fast-grow-ing tree species, it has been the important firewood forests and economic forests to local residents. Water constrains its vegetation growth and geographic distribution. In SPAC system, forest vegetation as the main body of forest ecological system and dominate the redistribution of water resources, its absorption of moisture and water utilization change will di-rectly affect the water cycle of forest ecosystem. We conducted this study from May to Novernber of 2014, with accumula-tive rainfall 1 262 mm. The groundwater in the study area of δ D values ranged from -71‰ to -53‰,δ18 O values ranged from -10.6‰ to -7.0‰, less affected by environmental factors, basically remained stable; In this paper, A. nepalensis roots absorbed water from all the water sources and transport in the xylem water did not occur isotopic fractionation char-acteristic. We combined with the soil moisture content, the water utilization sources of A. nepalensis mainly came from 40 cm soil layer in dry season and 0-60 cm in rainy season to analyze the A. nepalensis water utilization strategies by com-parison with the δ D values of xylem water an d soil water, with hydrogen and oxygen stable isotope techniques. The re-sults of quantify analysis its water sources with multivariate linear mixed model of Isosource software showed that A. ne-palensis had a wide distribution of watersource, both the soil water and groundwater had contribution, 0-60 cm soil wa-ter was important water sources in the rainy season, and after raining most of the water source from 0-10 cm soil mois-ture, the proportion was 66%-73%;Other main water source from 40-60 cm soil water, contribution rate was as high as 73%;In the dry season, A. nepalensis utilize groundwater proportion was higher, the proportion was 18%-68%. Water constrained vegetation growth and geographic distribution. In SPAC system, forest vegetation as the main body of forest ecological system and dominate the redistribution of water resources, its absorption of moisture and water utilization change would directly affect the water cycle of forest ecosystem. This analysis on A. nepalensis water utilization sources from soil water and shallow ground water in different time scales, provides a basic model water utilization of dominant tree species in Yuanyang terrace, more accurated understanding of the water source of dominant tree species in different forest types, and necessary theoretical basis for management the terrace forest ecosystem and develop sustainable terrace in Yuanyang.%旱冬瓜(Alnus nepalensis)是元阳梯田水源区的优势树种之一,其作为一种速生树种被发展为当地居民重要的薪炭林和经济林,树种的生长发育和地理分布受到水分制约,其吸收水分和水分利用的变化将会直接影响森林生态系统的水循环。
元阳梯田水循环地理题:元阳梯田位于云南省元阳县境内,是一个具有悠久历史和传统文化的农耕区。
在这里,梯田与周围的森林、河流、山丘相互交融,构成了一幅美丽而独特的自然景观。
本题将从水循环的角度出发,考察学生对梯田生态系统中的水循环过程的理解和掌握程度。
一、问题解析1. 简述元阳梯田所处的地理位置及气候特征。
2. 描述元阳梯田中的水循环过程及其在梯田生态系统中的作用。
3. 分析影响元阳梯田水循环的主要环境因素,并阐述它们对梯田水量的影响。
二、答案示例1. 元阳梯田位于云南省元阳县,地处亚热带季风气候区,气候特征主要表现为夏季高温多雨,冬季温和少雨。
2. 元阳梯田的水循环过程主要包括降水、地表径流、地下水补给、蒸腾作用、水分循环等环节。
在梯田生态系统中,水循环过程起着至关重要的作用。
首先,雨水会顺着地势落入梯田,形成地表径流,为植物的生长提供水分。
其次,植物根系通过吸收地下水进行水分补给,维持其生长所需的水分平衡。
此外,蒸腾作用在梯田中也非常显著,植物通过叶片蒸发水分,调节温度和湿度,促进水分的再分配。
这些环节相互影响、相互制约,形成了一个完整的生态系统。
3. 影响元阳梯田水循环的主要环境因素包括气候、地形、土壤等。
首先,亚热带季风气候为梯田提供了丰富的降水,但同时也导致了季节性干旱的出现。
其次,地形地貌对水循环也有重要影响,元阳梯田的地势落差和地形的多样性,使得水在梯田中得以循环流动,形成了独特的水系网络。
此外,土壤类型也对水循环产生影响,不同土壤的保水性能和渗透速率不同,从而影响水分在梯田中的分布和利用。
三、拓展思考1. 元阳梯田的水循环过程与当地居民的生产生活有何关系?2. 在元阳梯田的生态环境保护中,如何更好地利用水循环过程?首先,元阳梯田的水循环过程与当地居民的生产生活密切相关。
居民通过合理利用水资源,如建立蓄水池、修建引水沟渠等措施,确保了梯田作物生长所需的水分。
同时,水循环过程也促进了当地生态系统的稳定,为野生动植物提供了生存环境。
《水循环》教案课程标准运用示意图,说出水循环的过程和主要环节,说明水循环的地理意义。
考点回顾学习目标1.运用水循环示意图,识别水循环的主要环节,描述水循环的过程。
(区域认知、综合思维)2.结合实例,分析水循环对自然环境的影响,说明水循环的地理意义。
(地理实践力、综合思维)3.结合实例,说明人类活动对水循环的影响,增强保护水资源的意识。
(人地协调观、地理实践力)教学过程一、学生自主学习名师导学P89-91页,完成基础知识夯实部分。
二、主题探究(一)哈尼梯田与水循环材料一:元阳哈尼梯田位于云南省元阳县的哀牢山南部,哈尼人利用“山有多高,水有多高”的自然条件,改造坡地,修建梯田,在梯田上方拦腰筑沟,通过引水、冲肥至梯田,因山水四季长流,梯田中常年泡水,保证了稻谷的生长和丰收,创造了独特的农耕文明奇观。
梯田总面积约100万亩,全部镶嵌在海拔600~2000米之间的山坡上,具有“森林-村寨-梯田-河流”的垂直景观结构,2013年被列入世界遗产名录,吸引许多国内外游客。
甲哈尼梯田结构示意图乙元阳梯田生态系统和梯田景读图文资料思考:(1)指出哈尼梯田参与的水循环环节。
(2)阐述哈尼梯田参与的水循环过程。
(3)判断哈尼梯田参与的水循环类型。
(4)用水循环知识说明图中带有田埂的水平梯田对元江水文特征的影响。
高山区的森林蒸腾大量水汽,促进成云致雨,同时森林可以涵养水源保持水土,使山区的地表径流和地下径流的流量常年更为稳定,所以说“有好树就有好水”;由于哈尼梯田种的主要农作物是水稻,需水量大,而本区受季风影响,降水的变率大,有稳定的水源供应是水稻丰收的保证,所以说“有好水就开得出好梯田”。
(4)“有好树就有好水,有好水就开得出好梯田,……”是哈尼人的著名古歌,请用水循环的原理说明这首古歌蕴含的道理。
材料二:云南元阳山高谷深,沟壑纵横,最高海拔2939.6m,最低海拔114m,河谷区年均温度25℃,最高气温42℃,高山区年均温度11.6℃。
哀牢山哈尼族梯田农业的水资源利用摘要:哈尼族是跨中国西南、老挝、缅甸、越南边境而居的古老民族,创造了举世罕见的梯田农耕文化。
而梯田农业是其农耕文化的核心,是充分利用亚热带山区气候垂直立体分布和与之相适应的植被立体性分布特征而建构的良性农业生态系统。
对水资源的有效管理是梯田农耕文化得以持续存在的基础。
关键词:哈尼族梯田农业水资源利用与管理哈尼族是跨中国西南、老挝、缅甸、越南边境而居的古老民族,现有人口143万余人(2000年统计)。
哈尼族属汉藏语系藏缅语族彝语支民族,在古代,他们从中国西北逐步向西南迁徙。
由于其先祖在大渡河一带定居并发明了农业,所以在此后漫长的迁徙过程中,哈尼族一直在寻找适于农耕定居的地方,在西南高原的平坝驻留和与当地原住农耕民族的交流中,哈尼族的农耕经验得到了丰富和发展。
于是,当他们迁徙到人迹罕至的滇南红河南岸哀牢山区后,就将平坝农耕生产方式和技艺移植于山区,创造了举世罕见的梯田农耕文化。
梯田水资源的利用和管理是哈尼族在山区农业中的一大创举和独特的农耕模式。
正是这种水资源的充分利用和有效管理,保持了滇南亚热带自然生态系统和创建了梯田农业生态系统,在此基础之上,哈尼族的社会生态系统得以建立,并维持千年。
在云南亚热带山区农业的多种类型中,红河南岸哀牢山哈尼族农业占着十分突出的位置。
在哈尼族山区,梯田蔚为壮观,呈长条环状的水田绕山而行,从山脚到山顶,埂回堤转、重重叠叠,包裹着重重大山,这种亚热带崇山峻岭中的层层梯田,是哈尼族农业世代创造性的表现,充分体现了哈尼族人民的勤劳与智慧。
哈尼族的梯田农业是充分利用亚热带山区气候垂直立体分布和与之相适应的植被立体性分布特征而建构的良性农业生态系统。
这一农业生态系统是在对水资源充分而合理利用的基础上建立起来的。
在较为阴冷的高山,哈尼族保持着茂密的原始森林。
由于云南亚热带山区受南面海洋性季风和海拔高度悬殊的影响,高山区云遮雾罩,降雨充沛;另外,从炎热河谷的江河湖泊中蒸发升腾的水蒸气在此化为绵绵雾雨,洒洒淋淋,终年不断,在林中汇成数不清的水潭和溪流。
课程资源•地理视野梯田那么高,是怎么把水运上去的?梯田那么高,是怎么把水运上去的?梯田作为一种独特的人文景观,并非自然形成的,就像新疆地区的坎儿井一样,是依靠当地的地质、水文情况,在人类智慧的加持下,经过勤劳的双手打造出来的。
梯田的独特之处在于人们在非水平面的地质上将水驯服地服服帖帖,例如广西的龙脊梯田,就分布在海拔300米至1100米之间。
人们不禁要问,那么高的梯田,那么多的水是怎么上去的,要是用水泵抽,得用多少电啊?其实上千年以前古人就已经开始开垦梯田了,那时候并没有电。
梯田的形成需要“天时、地利、人和”,“天时”就是降水一定要充沛;“地利”就是地质结构独特,并且有大面积的森林资源;“人和”就是人的智慧加勤劳。
梯田所在地的降水量一定是很高的,例如哈尼梯田年均降雨量在1397.6mm,是我国南北分界线降水量的3倍之多。
当然,仅有降水量是不够的,还得需要一定措施将水“留在”高处,这就需要“梯田灌溉系统”了。
首先梯田最主要的灌溉方式就是自然灌溉,并不是南方所有的山都适合建造梯田,适合建造梯田的山,必须要有降雨充沛,蓄水方便,水分充足等条件,只有这样才能保证稻谷生长所需要的水分,而就算在常年降水的地区,难免会有短暂的旱季,所以为了以防万一,人们会在山的高处建好用来蓄水的水塘,在雨季之时储满水,而且建造梯田的山很多都是有泉水的山,泉水口附近也能建造水塘储水,这样就能有效利用自然资源,如果当地遇到旱季降雨量减少的时候,就会利用之前蓄好的水,从高往低层层灌溉梯田,看完之后真的非常佩服古人的智慧。
人们在山上开凿了大量的明水渠,并且根据地势围成了大小不等的水田。
充沛的降水量不仅使山上的溪水源源不断的流进明渠,下雨时山坡地表水也会汇聚在一起。
有了水源下一步就是水量分配问题了,那么多山坡、那么多块水田,怎样公平、高效的分配水量呢?哈尼梯田的居民就发明了一种“分水木刻管理法”来分配水量,“分水木刻”是我国最早的明渠流量分配器,其原理就是在一块硬质木板上,划刻出两段宽度不同、深度不同的凹槽。
人教版高中地理必修一第三章《地球上的水》综合题提升训练 (48)一、综合题(本大题共29小题,共580.0分)1.阅读图文材料,完成下列要求。
叶尔羌河发源于昆仑山,是塔里木河的源流之一(如右图),流域面积10.8万平方千米,流域内冰川覆盖率占集水面积的10.5%,冰川总储量约6.8x10''m3。
从河流补给多年平均值来看,冰川补给占51.5%,冰雪融水补给占26.1%,雨水补给占22.4%。
2018年8月10日,位于昆仑山区的克亚吉尔冰川堰塞湖发生溃决,形成溃坝型洪水。
叶尔羌河是新疆最大、全国第四大灌区,流域内早年建设了大量土渠和拦河土坝,2011年建设阿尔塔什水利枢纽和沿线堤防护岸等工程,用来调节塔里木河生态供水。
(1)说明叶尔羌河以冰川和冰雪融水补给为主的原因。
(2)简述叶尔羌河水位的时间变化特征。
(3)冰川溃坝型洪水是危害当地最大的一种灾害,说明其形成过程。
(4)对是否进一步扩大叶尔羌河灌区有不同的意见。
表明你的态度,并说明理由。
2.下图为“某地水循环示意图”。
读图完成下列各题。
(1)图中所示的水循环类型是________________。
(2)图中①②③④为水循环的环节,其中环节②为______________;假如图中森林被大量砍伐,则环节(填数字)________增多。
(3)“海绵城市”是指城市像海绵一样,下雨时渗水、蓄水、净水,干旱时将蓄存的水“释放”并加以利用。
随着“海绵城市”的建成,水循环中增强的环节有__________、__________等。
(至少写出两个)3.阅读材料,回答下列问题。
几亿年前,柴达木盆地曾是汪洋大海,由于海陆变迁形成了内陆高原盆地。
柴达木盆地东南部多盐湖沼泽,其中地处盆地最低洼和最核心地带的察尔汗盐湖最大最有名。
(1)根据图示,简述柴达木盆地的水系特征。
(2)人们常用“一年无四季,一日见四季”形容该地区气候特点,试结合相关地理原理解释(3)简述察尔汗盐湖的形成过程。
梯田中的水利工程对于梯田,人们不会陌生。
它是在坡地上沿等高线分段建造的阶梯式农田,梯田沿山区、丘陵区坡地层层向上分布。
是人类为防止水土流失,人为改变地表的坡形,将长而陡的坡地改造成连续分布的小平台,加上田坎地埂,把山坡改造成的阶梯式平地,以增强坡耕地保持水土的能力。
所以梯田成为为了种植庄稼而切入山坡的地,是非常普遍的一种大地上的风景,是农民长期的劳动成果,是人类改造地表形态最令人惊叹的方式之一。
一、梯田的形成及发展我国梯田起于秦汉,形成、发展于宋明,成型已有2000年的历史。
当时种植水稻需要大面积水塘,而我国东南省份却多丘陵而少适于种植水稻的平原地形,为解决粮食问题,当地农民开始构筑梯田,用一道道的堤坝涵养水源,使在丘陵地带大面积种植水稻成为可能,解决了当地的粮食问题。
梯田的修筑主要是通过对地形的微小改变,使田面变得平整,一般是根据山势地形变化,因地制宜。
与灌排系统、交通道路进行统一地规划。
一般说来,坡缓地大则开垦大田,坡陡地小则开垦小田,甚至沟边、坎下石隙中。
因而梯田小者很小、大者则有数亩,往往一坡就有成千上万亩。
这一景观构成了举世瞩目的梯田奇观。
我国梯田分布较广。
梯田之所以壮丽和独特,首先是大自然的区域气候和水文条件所造成的。
梯田分布区大多依山而建,且雨水较多。
其次,梯田分布区由于地理结构和海拔差异较大,开发模式不同。
如东部丘陵区海拔较低,人为因素干扰较大,梯田开发利用模式较多;而云贵高原地区的梯田海拔高差大、人为干扰小,梯田开发模式相对单一生产方式比较传统。
梯田按田面坡度不同可分为水平梯田、坡式梯田、复式梯田等。
二、梯田的地质地貌我国梯田分布区地貌大多是沟壑纵横,多为中低山切割地貌为主的地貌类型,有很多地方甚至是山高谷深,地形呈“V”形发育,高下之间,壮观异常。
碎屑岩、变质岩、岩浆岩及火成岩地层分布区,由于降水丰富,地表植被好,土壤透水性低,有隔水层,形成浅层裂隙水,出水点在山区随处可见,因而形成山有多高,水有多高的特殊现象,而这一地区也正是梯田广泛分布的地区。
课时2 外力作用与地表形态必备知识基础练知识点一风化作用与地表形态1.下图中,岩石缝隙中充满了水(固态或液态)。
引起图示岩石变化的主要作用是( )A.物理风化作用 B.内力作用C.化学风化作用 D.海陆变迁盐风化是指岩石孔隙或裂隙中的盐类结晶生长,促进岩石表面颗粒分散式脱落的一种物理风化过程,盐风化作用与岩石结构、盐分含量、微气候环境有关。
广东韶关丹霞山位于南岭南麓,该山睡美人南坡处砂岩崖壁上分布有开口均向下的蜂窝状洞穴,该洞穴是盐风化作用的产物。
图1示意广东韶关丹霞山北部区域位置,图2示意当地蜂窝状洞穴发育过程。
据此完成2~3题。
图1图22.广东韶关丹霞山有利于盐风化作用发生的条件是( )A.季风气候,干湿交替明显B.气候干旱,风力强劲C.砂岩广布,渗透性较差D.昼夜温差大,蒸发微弱3.a→b阶段蜂窝状洞穴( )A.由多变少 B.由大变小C.聚集状明显 D.多沿岩层层理分布知识点二流水作用与地表形态[2024·贵州毕节高一统考]河阶又称堆积坡,是河流下切作用造成河谷斜坡形成的台地地形。
地质灾害的发生(如滑坡)往往会影响河流的侵蚀速率以及河阶地貌的形态。
下图为横断山区金沙江某段河谷阶地剖面图。
据此完成4~5题。
4.据图推测该地区地壳曾( )A.间歇式下降5次 B.持续式下降5次C.间歇式上升5次 D.持续式上升5次5.每个河阶上的砾石层的主要形成原因是( )A.冰川沉积 B.流水搬运C.风力沉积 D.流水沉积[2024·河南高一校联考专题练习]野外考察是发现和解决地理问题的重要方法。
下图为某地理兴趣小组在野外考察中拍摄的照片。
读图,完成6~7题。
6.图中砾石滩常见于大河的( )A.凸岸B.凹岸 C.河源D.入海口7.下列地貌形态的形成过程中,与图中使砾石变圆的外力作用最类似的是( )A.沙丘 B.瀑布C.冲积平原 D.火山地貌[2024·黑龙江牡丹江高二]青藏高原冰川地貌广布。
从岩石的水理性质分析元阳哈尼梯田地区“高山常流水”的原因
“高山常流水”:元阳哈尼梯田地区的地形特征是山高谷深、沟壑纵横,多为切割中山地类型,但在连绵的山地上有着无数条小溪、清泉、龙潭、河流,从山脚到山顶都有着十分丰富水资源,可谓“山有多高,水有多高”,并且四季常有水流。
丰富的水资源是造就元阳地区壮丽独特梯田景观的重要因素。
如此丰富的水资源和当地湿润的气候、良好的森林覆盖和岩土的水理性质等都是密不可分的。
本研究主要从岩石的水理性质来分析元阳哈尼梯田地区丰富水资源的形成原因。
岩石的水理性质:岩石与水接触后表现出的有关特性,即与水的储存和运移有关的岩石的性质称做岩石的水理性质。
它包括岩石的容水性、给水性、持水性和透水性等。
容水性
容水性是在常压下岩石空隙中能够容纳若干水量的性能。
容水性在数量上已容水度来衡量。
容水度(Wn)定义为岩石孔隙能够容纳水量的体积与岩石体积(V)之比,用百分数或小数表示。
表达式为Wo=Vn/V
持水性
饱和岩石在重力作用下释水时,在分子力和表面张力的作用下,能在其空隙中保持一定水量的性能,称为岩石的持水性。
持水性在数量上持水度来衡量。
持水度(Wr)为饱和岩石经重力排水后所保持水的体积与岩石体积之比。
即Wr=Vr/V。
岩石所保持的水不受重力支配,多为结合水和悬挂毛细水。
岩石的持水量多少主要取决于岩石的颗粒直径和空隙直径的大小,即岩石颗粒越细,空隙越小,持水度越大。
给水性
饱和岩石在重力作用下能够自由排出若干水量的性能称为岩石的给水性。
在数量上用给水度来衡量。
给水度(u)是饱和岩石在重力作用下能排出的水的体积(Vg)与岩石总体积(V)之比,用小数或百分数表示。
即u=Vg/V 从以上定义可知,岩石的持水度与给水度之和等于容水度,即Wn=Wr+u或
n=Wr+u
透水度
岩石的透水度是指岩石允许水透过的能力,用渗透系数(K)表示,渗透系数具有与渗透速度相同的量纲,即m/d或cm/s。
岩石的渗透系数越大,渗透性能越好。
当地岩石的水理性质对其丰富的地下水资源的形成有没有影响,有多大的影响当地岩石的水理性质测定问题,
预期得到的结果是当地岩石的水理性质处于比较适于形成丰富地下水的指标,容水性与持水性较好,但是又有着比较适宜的给水性和透水性,达到岩石能够较好的保存地下水同时又能释放地下水的效果,造就了当地丰富的水资源。