“读万卷书,行万里路”——北京大学地空学院2017年3S野外综合实习纪实

2017年8月28日至9月16日,历经22天的北京大学地球与空间科学学院地理信息科学本科生2017年度3S野外综合实习圆满结束。3S野外综合实习是地空学院地理信息科学本科生最重要的教学实践环节,集合了地质、地形、地貌、植被、土壤、水文、气候、生态、遥感解译和3S(RS、GIS和GNSS)技术等的专业实践课程,历年来深受同学欢迎。通过野外实习,学生将遥感、地理信息系统和全球定位系统及自然地理与地貌学所学的各种方法和理论应用于实际工作中,不仅掌握野外调查的基本技能,并对本学科有了更加深入的理解。

此次实习由地空学院遥感所田原老师总负责,带队老师包括李培军、邬伦、范闻捷、任华忠、李梅、曹振刚等6人。北京大学地理信息科学专业14和15级本科生共计37人参加了野外实习。实习路线为北京市稻香湖地区——门头沟区斋堂镇——东灵山地区——小龙门森林公园。实习内容包括稻香湖地区实地考察与遥感影像目视解译、斋堂地区地貌与土壤类型实地考察、东灵山地区土壤与植被垂直分带性研究等。

 

(一)稻香湖地区遥感实习

稻香湖位于海淀区苏家坨乡,距离北京大学直线距离约为17km。实习区域52平方公里。实习区域水体类型丰富,包括京密引水渠、上庄水库、湿地、鱼塘等。物种多样性丰富,湿地发育良好,风景优美,附近种有京西水稻。稻香湖地区土地利用较为复杂,交通较为发达,十分适宜作为遥感目视解译实习的地点。遥感实习由李培军老师主讲,带领学生将稻香湖地区沿着三纵(永丰路、上庄路、温阳路、)两横(北清路、翠湖北路)的路线进行了现场勘查。通过看图读图和实地讲解,同学们对于如何根据遥感影像的形状、大小、阴影、图案、布局和关联、纹理等来解译土地覆盖类型有了更加深刻的理解。任华忠老师详细讲解了光谱分析仪的使用方法,同学们掌握了典型地物光谱测量与分析方法。田原老师讲解了京密引水渠、翠湖湿地生态系统。

                           

图1 李培军老师指导学生利用遥感影像进行实地调查

图2 同学们实地观察稻香湖地区的稻田与林地

 

 

图3 任华忠老师讲解光谱仪的操作方法

 

图4 田原老师讲解翠湖湿地的生态系统

 

 (二)斋堂地貌土壤植被实习

斋堂位于北京城西约60km, 位于永定河中游清水河的中游。斋堂盆地是我国北方地区晚更新世地层和地貌演化的重要地点。该盆地是著名的马兰黄土命名地。本次实习的重点是东斋堂及王营沟的地貌和土壤植被。

范闻捷老师详细讲解了土壤调查的一般方法,亲自示范了制作土壤剖面、剖面的观测与采样、以及土壤剖面的观测分析方法。同学们通过实验、观察和比较,填写土壤剖面的样方表,并记录了土壤剖面的母质、性状、特性和垂直分布等。

 

图5 范闻捷老师示范土壤剖面的制作

 

 

 

 

李培军老师主讲斋堂地区的地质地貌,基于地形图重点介绍了山地、夷平面、沟谷、台地、阶地、平原等主要特点和形成过程。地质构造方面,本区的主要山脉与河流,完全与北东向的构造线一致,地质构造对地形有着一定的控制作用。在门头沟许多山顶比较平缓,依然遗留着北台期的准平原地貌,这些比较平坦的山地称为夷平面。而在千百万年的地壳运动中,山体的不断抬升,河流不断下切,在永定河及其支流两侧不同高度,形成了多层阶地。同学们首先在东斋堂,观测到永定河主要支流清水河的一级和二级河流阶地,并观测了门头沟的三级夷平面。随后师生登上马兰台二级阶地,实地观测了清水河两岸的黄土和其他第四纪沉积环境,并考察了斋堂煤矿的历史遗迹。

 

图7 斋堂地区典型地形地貌

 

(三)东灵山植被和土壤实习

东灵山位于北京西郊,距市区122 km,门头沟区清水镇境内,北京最高峰,主峰海拔2303m。灵山不仅是北京地区最高峰,也是华北地区主要高峰之一。气候特征为典型的山地气候,具备暖温带较好的垂直带谱,植被与土壤在暖温带具有代表性。东灵山野外调查路线为下马威—五指峰—东灵顶--东灵山停车场,全程12公里左右,海拔上升1200米,全程约耗时约8.5小时。天气晴朗,山路崎岖,37位同学和6位老师齐心协力完成了徒步行走。在行进过程中,范闻捷老师重点讲解了东灵山的典型植物种类,从山脚到山顶依次走过辽东栎林、白蜡林、三桠绣线菊灌丛、二色胡枝子灌丛、鬼见愁灌丛、金露梅银露梅灌丛等。在徒步过程中,同学们还观察了林线、高山草甸,独立完成了山地棕壤、生草化棕壤与亚高山草甸土等典型土壤的取样观察。

 

 图8 五指峰下徒步跋涉

 

图9 灵山顶李培军老师亲自挖剖面

 

 

  

(四)定位站、森林浴场与观察站

实习的最后一站是北京森林定位研究站与森林浴场。范闻捷老师重点讲解了全球气候变化背景下我国生态系统研究网络的工作方法。通过参观定位站展室,同学们了解了暖温带森林生态系统生物多样性的特点。最后同学们体验了森林浴场,学习了森林系统长期定位监测的样方观测方法、森林气候气象观测技术等。

 

图11 范闻捷老师正在讲解森林生态系统的相关知识

 

图12森林系统长期定位监测

 

学院与遥感所老师高度重视对学生实践能力与团队合作能力的培养。在这次3S综合野外实习中,老师们认真准备教学内容,通过前期勘查和讨论,制定了合理的实习时间表与实习路线。并通过课堂讲授、现场示范与讲解的方式,较详细地介绍了仪器使用规范与实习要点,做下了充分的准备工作,为实习的圆满成功打下了基础。

在实习过程中,同学们也是“干劲十足”。在观察记录时,同学们一丝不苟,认真听讲,准确地在野簿上完成文字记录;在取样研究中,同学们团结合作,齐心协力,漂亮地完成了所有土壤剖面取样研究;在攀登高峰时,同学们互帮互助,团结有爱,安全、准时地完成了攀登灵山主峰和实习观测任务。与往年只有十数人参加实习的情况不同,今年我们有两个年级共37名学生参加实习。同学们表现良好,无迟到、私自外出等违反纪律的现象,更无安全事故出现。在攀登灵山时,有的同学伤病复发,在其他人的帮助下仍坚持爬完全程,这种热爱学习、坚持不懈的精神获得了老师和同学们的赞扬。9月16日,同学们分组进行了野外实习遥感解译的答辩报告。9月18日提交了野外实习综合报告和野簿。

 “纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”走出教室,走进山川,相信每一位参加北京大学2017年3S综合实习的同学,都有着一份特殊的收获。行进于山野之间,虽是暑热不散,虽是山地多险,但途中的山河之辽阔,自然之魅力,师者之教导,友者之帮扶,将是一份生命的记忆,刻在所有行走在这条路上的每一个人心中。

 

图13 师生在灵山山顶合影

 

  —    完   —