内容正文:
第二节 风成地貌 讲义
一、教学目标(地理学科核心素养四维目标)
(一)人地协调观
结合风沙活动的危害与防治实例,认识人类活动与干旱区自然环境的相互关系,理解因地制宜开展防沙治沙、建设生态屏障的意义,树立尊重自然、顺应自然、保护自然的观念,形成可持续发展的人地协调意识。
(二)综合思维
运用综合思维分析风成地貌的形成过程:从风力(动力条件)、地表物质(沙源条件)、地形与植被(下垫面条件)等要素之间的相互作用,解释风蚀地貌与风积地貌的成因及其空间分布规律,培养多要素、多过程综合分析问题的能力。
(三)区域认知
结合地图和景观图,识别我国西北干旱半干旱区、黄土高原等主要风成地貌分布区,理解不同区域风力作用的差异及其对地表形态塑造的影响,形成从空间—区域的视角认识地理事象的能力。
(四)地理实践力
通过观察风蚀蘑菇、雅丹、沙丘等景观图和示意图,学会判读风成地貌的形态特征;能够运用风成地貌知识解释生活中的地理现象,并尝试设计简易的防沙治沙方案,提升地理观察、实验和探究能力。
二、教学重难点
教学重点
1.风力作用(风蚀、风积)的概念、类型及其形成的典型地貌。
2.风蚀地貌(风蚀蘑菇、风蚀壁龛、风蚀柱、雅丹、戈壁等)的形态特征与形成过程。
3.风积地貌(沙丘、沙垄、黄土堆积)的形态特征与分布规律。
4.风沙活动的危害与主要防治措施。
教学难点
1.风沙运动(含沙气流)的动力机制,以及风力侵蚀与堆积的空间分异规律。
2.新月形沙丘形态与盛行风向的判读关系(缓坡为迎风坡、陡坡为背风坡)。
3.黄土颗粒由西北向东南逐渐变细所反映的物质来源与风力分选过程。
4.从人地关系角度评价防沙治沙工程措施的生态效益与适宜性。
三、课堂导入
【情境导入·视频/图片引入】
展示一组图片:敦煌鸣沙山连绵起伏的沙丘、随风"流动"的沙海,与甘肃河西走廊生机勃勃的防护林带形成鲜明对比。
图 0-1 敦煌鸣沙山月牙泉沙丘景观(示意)
教师提问:
① 这些形态各异的沙丘是怎样"雕刻"出来的?
② 同样是风,为什么在有的地区"削山挖地"形成奇形怪状的风蚀地貌,在有的地区却又"堆沙造丘"形成沙丘?
③ 面对不断扩张的沙漠,人类又该如何应对?
通过这组矛盾的景观,引发学生认知冲突,自然引入本节课主题——风力作用塑造的地表形态,即风成地貌。
四、新课讲授
探究一:什么是风成地貌
(一)概念与分布
在干旱、半干旱地区,风力是塑造地表形态的主要外力。风力作用包括风蚀作用(吹蚀、磨蚀)和风积作用(搬运、堆积),由风力作用形成的各种地貌,统称为风成地貌。
世界上风成地貌主要分布在干旱、半干旱气候区,如非洲撒哈拉沙漠、亚洲中部的塔克拉玛干沙漠和阿拉伯半岛等;我国的风成地貌主要分布在西北地区(新疆、内蒙古、甘肃、宁夏等地),此外黄土高原的深厚黄土堆积也属风成产物。
(二)风力作用的主要形式
作用形式
主要过程
典型地貌
风蚀作用
近地面的气流含沙粒对岩石的吹蚀和磨蚀(磨蚀为主)
风蚀蘑菇、风蚀壁龛、风蚀柱、雅丹、戈壁
风积作用
风力减弱,搬运能力降低,沙粒发生堆积
沙丘、沙垄、黄土堆积
【探究活动】
观察风力搬运沙粒的实验示意,思考:同一股风在行进过程中,搬运的沙粒粗细会如何变化?为什么?
探究二:风蚀地貌
风蚀作用形成的地貌,统称为风蚀地貌。近地面含沙气流不断冲击和摩擦岩石,天长日久,岩层被"雕刻"出千奇百怪的形态。
(一)常见风蚀地貌类型
1. 风蚀蘑菇
突起的孤立岩石,尤其是裂隙发育的不规则岩体,经受长期风蚀作用而成。近地面的气流含沙量较多、磨蚀强烈,岩石下部被磨蚀得最厉害,形成上部宽大、下部窄小的蘑菇状形态。
图 2-1 风蚀蘑菇
2. 风蚀壁龛与风蚀柱
风蚀壁龛是风力沿岩石节理、裂隙不断吹蚀、磨蚀,在岩壁上形成的凹坑和凹槽;若岩体被裂隙切割,经长期风蚀后残余部分成为孤立的柱状岩体,则称风蚀柱。
图 2-2 风蚀柱(风力侵蚀石柱)
3. 雅丹地貌
在干旱地区,由风力沿裂隙不断吹蚀、磨蚀,加上部分岩层经流水侵蚀,形成相间排列的风蚀柱、风蚀残丘和风蚀沟槽的组合地貌,称为雅丹地貌。在新疆罗布泊、敦煌雅丹国家地质公园等地广泛分布。
图 2-3 敦煌雅丹国家地质公园雅丹地貌("魔鬼城")
4. 戈壁
在干旱地区,风力吹蚀地表细小颗粒后,留下粗大的砾石覆盖在地面,形成戈壁。戈壁地面砾石经过长期风沙磨蚀,常形成表面光滑、定向排列的"风棱石"。
图 2-4 戈壁景观
(二)风蚀地貌的形成机制
物质基础:地表有疏松的岩石或沉积物,且岩层存在裂隙、节理等薄弱面。
动力条件:干旱多风,近地面气流含沙量大,磨蚀作用强。
关键过程:吹蚀(携带沙粒的气流"刨削"岩石)+ 磨蚀(沙粒撞击、摩擦岩面)共同作用。
差异风蚀:近地面风沙流密度大,磨蚀最强,故常形成上宽下窄(蘑菇状)、壁龛、柱林等形态。
探究三:风积地貌
风力减弱时,气流搬运能力降低,所携带的沙粒发生堆积,形成风积地貌。
(一)风积地貌的主要类型
1. 沙丘
沙丘是沙漠地区最基本的风积地貌。在风向比较稳定的地区,常见的是新月形沙丘:平面形态呈新月形,迎风坡缓、背风坡陡,两侧有伸出的翼角。
(1)新月形沙丘——形态与风向的判读(本节核心考点)
判读关键:缓坡(坡角小)为迎风坡,陡坡(坡角大)为背风坡。
应用:缓坡一侧指向风的来向(即迎风坡坡向=风向)。
特点:新月形沙丘的翼角指向顺风方向。
图 3-1 沙漠中的新月形沙丘
(2)其他常见沙丘形态
除新月形沙丘外,沙漠地区还有纵向沙垄、抛物线形沙丘、格状沙丘等多种形态。它们的差异主要取决于主导风向的数量与稳定程度、沙源供给和地形条件。
图 3-2 灌丛沙丘(灌丛沙堆)
灌丛沙丘(灌丛沙堆):当风沙流遇灌丛等障碍物时,风速降低,沙粒在灌丛周围堆积,形成以灌丛为中心、向上生长的沙丘,是固定、半固定沙地的典型标志。
2. 黄土堆积
我国西北内陆的沙漠、戈壁地区,气候干旱、昼夜温差大,岩石物理风化强烈,产生大量碎屑。强劲的西北风将细颗粒粉尘向东南方搬运,随着风力减弱逐渐沉积,经过漫长地质时期形成深厚的黄土堆积,即黄土高原。
黄土颗粒"由西北向东南逐渐变细"的规律
黄土高原自西北向东南,黄土颗粒由粗变细,具有明显的分带性。这是因为:距风源越远,风力越弱,所能搬运的颗粒越细;较粗的颗粒先沉积、较细的颗粒后沉积,从而形成由西北向东南逐渐变细的分选序列。这一规律为"黄土高原黄土由西北内陆风成而来"提供了重要证据。
图 3-3 黄土高原塬地貌(航拍)
探究四:风沙活动的危害与防治
(一)风沙活动的危害
风沙活动主要指风力和干燥气候共同作用下,地表沙粒被吹扬、搬运,导致土地退化的过程。其主要危害包括:
1.掩埋农田、草场和村庄,破坏农业生产。
2.侵袭和埋压道路、铁路、水利设施等基础设施。
3.降低空气质量,危害人体健康。
4.造成土地沙漠化,压缩人类生存空间。
(二)风沙活动的防治
防治措施
主要作用
典型实例
草方格沙障
增大地表粗糙度,削减近地面风速,固定流沙
宁夏沙坡头(包兰铁路沿线)
石方格沙障
以砾石、卵石铺设网格,固定沙面、削减风沙流
干旱区铁路、公路沙害防治
高立式沙障
设立挡沙栅栏,阻挡风沙流、拦截沙粒
新疆、内蒙古公路风沙防护
防护林带
以乔木、灌木营造防风固沙林,降低风速、固定沙土
三北防护林、河西走廊防护林
1. 草方格沙障
用麦草、稻草等扎设成方格状沙障,铺设在流动沙丘上。其原理是增大地表粗糙度,削弱近地面风速,使风沙流中的沙粒在格内沉积,从而固定流沙、促进植被恢复。宁夏中卫沙坡头采用草方格固定包兰铁路沿线沙丘,是世界著名的治沙范例。
图 4-1 草方格沙障固沙
2. 高立式沙障与石方格沙障
高立式沙障以芦苇、秸秆或尼龙网等设立成一定高度的挡沙栅栏,主要用于拦截风沙流中的沙粒;石方格沙障则以砾石、卵石铺成网格,起到稳定沙面、削弱风蚀的作用。
图 4-2 高立式沙障(皮山—叶城交界)
3. 防护林带
通过营造乔、灌、草相结合的防风固沙林带,降低近地面风速,固定沙土、改良土壤,是防治风沙危害的根本性生物措施。"三北"防护林体系是我国规模最大的防风固沙生态工程。
图 4-3 防沙治沙防护林带(甘肃高台)
(三)防治原则
风沙活动的防治,应遵循"预防为主、防治结合、综合治理"的原则,坚持工程措施与生物措施相结合、治沙与治穷相结合,实现生态效益、经济效益和社会效益的统一,走可持续发展之路。
五、课堂小结
本节围绕"风力如何塑造地表"这一主线,学习了三个核心内容:
风蚀地貌:以风力磨蚀、吹蚀为主,形成风蚀蘑菇、风蚀壁龛、风蚀柱、雅丹、戈壁等。
风积地貌:以风力减弱、沙粒堆积为主,形成沙丘(新月形沙丘等)、黄土堆积等;学会由沙丘形态判读风向。
风沙活动的危害与防治:了解风沙危害,掌握草方格、石方格、高立式沙障、防护林带等防治措施及其原理。
知识体系可概括为:
动力(风)+ 物质(沙源)→ 风蚀作用 → 风蚀地貌;风力减弱 → 风积作用 → 风积地貌;人类活动 → 防治风沙 → 人地协调。
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