2014庐山野外实习

2014庐山野外实习地学和生态学部分内容主要内容庐山简介实习线路及内容主要仪器使用方法一、庐山简介1、庐山地理位置庐山地处115°30′∽116°20′E，29°20′∽29°50′N，庐山地区北至长江，南至星子县，东临我国最大淡水湖——鄱阳湖西岸，西至瑞昌市。气候上属于亚热带季风区，地势上处于第一阶梯，地貌上属于长江中下游平原区。庐山卫星地图（一）庐山卫星地图（二）2、庐山地质地貌A、地质特征庐山是一个北东——南西向伸展的地垒式的褶皱断块山，两侧分别是九江凹陷和鄱阳凹陷。平面形态：椭圆形成因性质：地垒式的褶皱断块山•西北部的莲花洞正断层、东南部温泉正断层•水平运动和垂直运动运动简史：•太古代、元古代、古生代——总体下降；中生代——庐山发生断裂上升而成为陆地，周围断裂下沉接受沉积。新生代第三纪庐山地区微弱上升；第四纪直到现在强烈上升，并使庐山成为断块山。•庐山断裂上升量最大是在山体的中南部，向东北方和西南方递减，所以庐山的高度也同样中南部最高。构造形态：三背斜两向斜，见下图。牯牛岭大校场谷地西谷虎背岭女儿城东谷大月山青莲寺谷地五老峰七里冲谷地蚱蚂岭地形地质剖面图：虎背岭——五老峰ESWN震旦系下统南沱组下部(Z1n1)：片麻状含砾石英岩偶夹石英片岩，岩性坚硬南沱组上部(Z1n3)：长石石英砂岩，凝灰岩夹砂砾岩，岩性软弱南沱组中部(Z1n21)：大校场层—主要由长石石英岩组成，岩性软弱南沱组中部(Z1n22)：女儿城层—主要由石英砂岩、砂砾岩组成，岩性坚硬B、地貌特征主要地貌有：构造地貌、河谷地貌（流水地貌）、冰川地貌构造地貌：总体来看，庐山是一个沿断裂上升的断块山。庐山由构造(褶皱和断层)所控制的山脊主要有6列：五老峰、蚱蚂岭、大月山、女儿城、牯岭、虎背岭。山脊之间为谷地，主要有5列：青莲寺谷地、七里冲谷地、大校场谷地、中谷(东谷)、西谷(大林冲)，山脊和谷地平行排列，而且均作北东—南西走向。牯牛岭西谷虎背岭小天池谷大马颈莲谷草地坡五老峰青莲寺谷大月山大校场女儿城东谷汉口峡剪刀峡白沙河谷屋脊岭庐山北部局部构造山岭分布图七里冲蚱蚂岭河谷地貌：庐山在抬升以前，河流已经塑造了较宽展的谷地，后来由于山体强烈抬升，河流急剧下切溯源侵蚀，宽谷下段先变成峡谷。就庐山本身而言，上段为宽谷，下段为峡谷，两者之间出现裂点。宽谷的倾向大多和构造倾向相同，并且与岩层走向一致，如大校场宽谷。峡谷是第四纪地壳上升的时候，河谷下游的河床遭到强烈下切形成的。峡谷多呈阶梯状，有较多的瀑布，如剪刀峡。剪刀峡：峡谷至峡口下降约700米。河流袭夺：许多峡谷沿着南东——北西向的断层发育，横切地层，故与上游宽谷呈垂直相交。东谷（西南）——石门涧（向西北）；青莲寺宽谷（向东北）——三叠泉（向东南）等等。另东南或西北向峡谷中的河流，因流路短，比降大，又沿断裂或垂直节理发育，溯源下切侵蚀强烈，以致其中有些河流袭夺了东北或西南向的宽谷中的河流。西谷大校场黄龙谭乌龙潭石门涧汉口峡莲花谷白沙河锦绣谷天桥芦林湖东谷西谷牯牛岭一带河流袭夺古河谷或风口袭夺前河流流向冰川地貌（1）冰期问题李四光先生认为庐山地区第四纪曾发生过三次冰川作用，并划分为三次冰期。鄱阳冰期，距今100万∽110万年，冰川到达山下。大姑冰期，距今70万年，冰川亦到达山麓。庐山冰期，距今30万年，冰川仅限于东北部数处，没有到达山麓。（2）冰蚀地貌庐山冰蚀地貌分布在山上，集中在山北部，主要有大月山西北坡的大坳冰斗、鉄船峰北坡的黄龙冰斗。有王家坡U形谷、七里冲U形谷，窑洼、东谷、西谷、芦林等储存冰雪的冰窑，有牯牛岭、女儿城、草地坡、屋脊岭、大马颈、含鄱岭、梭子岗、蚱蜢岭等刃脊，有日照峰、玉屏峰、太乙峰、犁头尖等角峰。（3）冰积地貌广泛分布于山下，主要由大姑冰期冰川堆积而成。庐山冰期冰积地貌主要分布于山上，主要有尾碛和侧碛垅。例如山上王家坡谷地茶场处的尾碛，西谷庐山中学门前的冰桌，东谷、西谷等谷地的冰飘砾。3、气候（1）气温庐山牯牛岭（29°35′N，海拔1165m）年平均气温11.5℃，与北京（39°48′N，海拔31m）的年平均气温（11.6℃）相当，北京是温带气候，这等于把牯牛岭纬度北移了约10个纬度。与山下同纬度平原地区相比，牯牛岭平均气温约低6℃，冬季（1月）低5℃，夏季（7月）低7℃。庐山气温垂直递减率（γ）平均值为0.6℃/100m。冬季小于平均值，夏季大于平均值。庐山云雾研究所北坡不同高度观测，700m以下，γ=0.5℃/100m；700~1300m，γ=0.3℃/100m，随着高度增加，温度梯度明显降低。（2）风冬季，在蒙古冷高压控制下，以偏北风为主降水量减少；夏季，受北太平洋副热带高压影响，盛行偏南风，降水量显著增多。（季风环流的影响）年平均风速，牯牛岭为5.4m/s，星子3.9m/s，九江2.7m/s。由于庐山为断块状隆起山地，气流上升摩擦力比平原小，气流沿陡坡山地抬升，山地上部流线密集，风速也相应地增大。但是，星子比九江风速大，主要由于星子面临辽阔的水域。（3）云雾牯岭年平均相对湿度78%，在3∽9月各月平均相对湿度高达80%∽83%。牯岭的年平均雾日达190天。而山下的九江、星子全年有雾日数分别只有4.2天和8天。庐山的云雾主要有两种成因。一是由于地形原因形成。春末夏初，空气水汽含量显著增多，潮湿的气流循一系列峡谷或谷地抬升，并深入到山体内部形成浓雾和云海，山上为云雾所笼罩，云雾线的高度较低，大致在600∽700m。（局地环流山谷风）第二种成因是系统性天气，尤其是静止锋的天气系统影响下，形成的层状云系。云层高度800∽1000m。当云层薄，云层高度只有数百米时，则山地上部在云层之上，山上出现晴天，山下呈现阴天。（4）降水庐山地区年平均降水量为1833.6mm。年内分配极不均匀。4∽7月各月降水量均在200∽300mm，雨季降水量占全年的42.1%，12月∽次年2月的降水量仅占年降水量的11.7%。庐山地区年降水量年际分配也极不均匀，降水变率达28%∽36%。与同纬度地区相比，牯岭的年降水量比山下平原多500mm左右。庐山地区降水量随高度的增高而增多的趋势是十分明显的，但并不是越高越多。庐山降水量最丰富的地方在庐山植物园、含鄱口一带，其最大降水的海拔高度大约在1300m。（地形雨）（5）庐山四季庐山的春季，山上天气多变，云雾、阴雨连绵不断，气温偏低，直至6月上旬。6月中旬以后，雨带北移。庐山的夏季，自7月上旬开始进入初夏，云雾、阴雨显著减少，山下进入酷暑季节，山上早晚十分凉爽，午后气温很少超过30℃，是登山、疗养的好季节。盛夏时节，由东南或者西南方向来的气流，温度高、湿度大，鄱阳湖水域可以提供大量的水汽，下垫面蒸发旺盛，受地形影响，空气极不稳定，午后常出现雷阵雨天气。庐山的秋季，天高云淡，云雾少，显现庐山真面目的机会也最多，早晚气温偏低。冬季，庐山山上要比山下冷得多，1月平均气温低于0℃，系统性云系又显著增多，云雾常见，并有大风、雨凇、冰凌出现，积雪深达数十厘米厚。（6）垂直气候带在我国，热量带的划分通常采用日均气温≥10℃持续期间的累计值——活动积温来确定，即8000∽9000℃，热带；4500∽8000℃，亚热带；3400∽4500℃，暖温带；…庐山山麓符合亚热带标准（星子5450.6℃，九江5399.8℃）；牯牛岭（3295.5℃），虽不到暖温带的标准低限，但山地气候带垂直分异不同于水平气候带的分异，山地积温的有效性比平原要大，以10℃积温3200℃定为暖温带标准低限是合理的。因此，庐山热量带的划分大致为：亚热带（山麓——500∽600m)、暖温带（500∽600m——1250m)、温带（1250m以上）。4、庐山植被概况庐山在“中国植被区划”上，属亚热带常绿阔叶林区域，东部常绿阔叶林亚区域，中亚热带常绿阔叶林地带。庐山植物区系中，中国特有成分，目前已知的主要有：青钱柳、大血藤、八角莲、鹅掌楸、血水草、牛鼻栓、杜仲、山拐枣、喜树、香果、长年兰等。其它残遗种，裸子植物中有银杏、金钱松、柳杉、三尖杉、粗榧等；被子植物中尚有连香树、枫香、玉兰、糙叶树等。庐山植被垂直带谱的基本特征：常绿阔叶林带：常绿阔叶林带是庐山植被的基带，分布于海拔600米（西北坡）或700米（东南坡）以下，占有最大的垂直宽度和面积。常绿阔叶林是这一带稳定性较大、广泛分布的植物群落。常绿、落叶阔叶混交林带：庐山海拔600米（西北坡）或700米（东南坡）--900米（西北坡）或1000米（东南坡）之间，以常绿、落叶阔叶林为相对稳定的垂直地带性类型。在这一带下部和沟谷中，常绿阔叶成分往往占优势，向上和山坡则逐渐为落叶阔叶成分占优势。这一带是常绿阔叶林与落叶带之间的过渡性地带。落叶阔叶林带：这一带海拔高度，东南坡大致在1000--1300米之间，西北坡则在900--1250米左右，植被类型以落叶阔叶林为相对稳定的垂直地带性类型，局部地方亦有针叶林--山松出现，有些地区已营造了成片的针叶林，如Japan柳杉林、Japan扁柏林等。针叶林带：在海拔1250米（西北坡）或1300米（东南坡）以上，气温偏低，湿度较大，云雾多，风力大，所以这里出现了较为耐寒的针叶林。黄山松是本带内相对稳定的垂直地带性类型。少量的灌丛和草甸，是非地带性的植被类型。次生草丛次生灌丛草甸沼泽阔叶混交林1500m1000500常绿阔叶林落叶阔叶林马尾松林黄山松林11008007001100500~600700~800庐山植被垂直分布示意图5、庐山主要土壤（1）红壤和黄壤：广泛分布于海拔400米以下的山麓及岗丘地区，属中亚热带，植被为常绿阔叶林，马尾松以及灌丛草本。红壤成土母质主要为花岗岩、片麻岩、石英砂岩等残积和残积坡积物。黄壤分布于山麓地形比较低平的部位，或发育在粘重而排水不良的母质上。（2）山地黄壤：山地黄壤分布在400∽800（900）米以下的地带，局部地区可达1000米左右，气候湿润暖热，植被为常绿阔叶林、马尾松林及杉木等，母质大都为花岗岩、砂岩、混合岩及第四纪风积物。（3）山地黄棕壤：分布于海拔800（900）∽1100（1200）米地带的各种母质上，气候温暖湿润，植被为常绿、落叶混交林。（4）山地棕壤：分布于海拔1200米以上的山地，植被为落叶阔叶林，由于森林植被遭受破坏，目前大都成为灌丛草类，母质主要为砂岩，板岩的坡积物。庐山土壤垂直分布示意图二、主要线路及内容线路1：武汉（8:00出发）——庐山驻地（12:00左右）——庐山气象站（14：00左右）——月照松林——回驻地（17：00左右）内容：（1）于庐山气象站观察庐山北部位于大月山西北侧向西南倾斜部分的地质构造及地貌形态；（2）参观庐山气象站，了解气象站观测的气象要素；（3）于月照松林处学习地质罗盘测岩层或地层产状的方法。线路2：西谷（8:00出发）——东谷——含鄱口（9：00左右）——庐山植物园（10：00左右-13：00中饭）——五老峰——沿途返回——驻地（17：00左右）内容：（1）了解庐山北部大月山东南侧地质构造及地形地貌；（2）含鄱口观庐山冰川地貌，观察刃脊、角峰、冰蚀洼地等冰川地貌类型；（3）于五老峰处观察断层崖、断层山；（4）参观植物园。邀请园内的老师讲解庐山植物的概况，植树造林情况。浏览庐山植物园的植物。（5）在植物园内设置凋落物观察样点，收集凋落物装入取样袋埋藏。线路3：西谷（8:00出发）——花径公园——锦绣谷（8：30左右-10：00）——大天池——石门涧（10：30左右-12：00中饭）——样方试验地——西谷——驻地（17：00左右）内容：（1）测西谷走向，观察冰桌石，了解西谷成因；（2）了解如琴湖成因，并于如琴湖大坝处观察河流袭夺地貌；（3）了解锦绣谷成因，沿途观察虎背岭断层及断块山地貌；（4）了解大天池成因；（5）于龙首崖观察石门涧，了解其成因。（6）观察植物种类和植物群落，做样方试验。线路4：西谷（8:00出发）——窑洼——剪刀峡——望江亭——好汉坡——小天池（10：30左右-12：00中饭）——王家坡——女儿城——莲花谷——汉口峡——大月山水库——东谷——