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我今天無意中做了個實驗,這個實驗讓我肯定了魏格納說的大陸漂移事實,和它的原因。
我在朋友家的床上,用梅花型打孔機,把廢紙的一些地方打下梅花(很多)。再把他們拼成大陸似的,在用打孔機在旁邊隨意敲打,結(jié)果他們分成一塊一塊的,就在這時,我想起了魏格納的《大陸漂移的假說》,我在心里把“假說”換成了“肯定”。
因為我用打孔機在兩旁隨意敲打等于我們在日常生活中我們感覺不到的地震,紙為大陸,而因旁邊的地震使其它地方的大陸分散、漂移(紙的分散、漂移),所以假如中國有地震,那么其它地方的大陸會漸漸漂移,因此判定大陸肯定漂移過。原先在一起,后來因地震分成現(xiàn)在這樣的大陸塊;如果原先就像現(xiàn)在一樣的大陸塊,那么現(xiàn)在就已經(jīng)分成零零散散、七零八碎。
經(jīng)過這個無意的取樂,得到了猜測,從猜測中得到了想法,從想法中我肯定了大陸原先是一大塊,后來大陸經(jīng)過地震而漂移。
山西大學附屬小學四年級:高思淼
英特爾近日公布財報,一季度營收128億美元,同比增長25%,打破分析師預(yù)期,凈利為32億美元,同比增長29%。
從營收構(gòu)成來看,PC客戶部門營收增長17%,達86.2億美元;數(shù)據(jù)中心營收增長32%,達24.6億美元;其它英特爾架構(gòu)集團(即移動和嵌入式業(yè)務(wù),包括手機、平板和各種設(shè)備)營收增長70%;低能耗凌動微處理器營收增長4%,達3.7億美元。英特爾架構(gòu)集團之所以營收大增,主要是收購英飛凌的業(yè)務(wù)帶來。
在過去一年里,由于在智能手機和平板電腦市場上落后,英特爾股價下跌了17%。但在當日公布財報后,截止北京時間5點34分止,英特爾盤后交易已經(jīng)上漲5.09%。
英特爾CEO歐德寧表示:“一季度的營收是英特爾歷史上最佳紀錄,在所有地區(qū),每個主要產(chǎn)品單元的營收年增長都超過兩位數(shù)。
高通 Q2凈利潤9.99億美元 同比增29%
近日,高通公布了截至2011年3月27日的公司2011財年第二季度財報。報告稱,該季度高通實現(xiàn)營收38.8億美元,同比增長46%;實現(xiàn)凈利潤9.99億美元,分別同比增長29%和28%。
高通董事長兼CEO保羅•雅各布博士表示:“由于智能手機在各地區(qū)和各層次的持續(xù)增長,我們提高了本財年營收和盈利預(yù)期。在我們的合作伙伴部署技術(shù)和解決方案,為全球消費者提供領(lǐng)先的無線產(chǎn)品和服務(wù)時,我們將繼續(xù)執(zhí)行優(yōu)先戰(zhàn)略?!?/p>
蘋果 Q2凈利潤59.9億美元 同比增95%
蘋果近日公布了截至2011年3月26日的公司2011財年第二季度財報。報告稱,該季度蘋果實現(xiàn)營收246.7億美元,去年同期為營收135億美元,同比增長83%;實現(xiàn)凈利潤59.9億美元,同比增長95% 。
(鄂教版科學六上第三單元地面形態(tài)的變化第7課)
教學目標
1、運用實例說明海陸的變遷,樹立海陸不斷運動變化的辯證唯物主義科學觀點。
2、通過對地表變化的現(xiàn)象分析,認識地球地表運動變化的事實。并了解“大陸漂移假說”和“板塊構(gòu)造學說”提出的事實依據(jù)。
3、引領(lǐng)學生體驗科學家探索對地球地表變化的探究過程,培養(yǎng)學生的邏輯推理和分析假設(shè)的科學素養(yǎng)。
4、通過大陸漂移—板塊構(gòu)造學說的發(fā)展過程,對學生進行科學史教育及科學興趣、科學方法和探究精神的培養(yǎng)。
教學準備
有非洲大陸和南美洲大陸地圖輪廓的紙片;收集有關(guān)地表變化的資料。
教學過程
一、回顧舊知,歸納小結(jié)。
師:在前幾次課的學習中,我們知道了地表運動所產(chǎn)生的一些自然現(xiàn)象。你能列舉自然界中的哪些現(xiàn)象與地表的運動有關(guān)嗎?
學生列舉現(xiàn)象:地震、火山噴發(fā)、高山盆地的出現(xiàn)等。
師:這些現(xiàn)象都是地表運動引起的。那么它們能夠告訴我們一些什么信息呢?請大家閱讀54頁的一段材料。并討論以下幾個問題:
(1)這些地方以前是什么樣的地貌?
(2)這些地貌的變化說明了什么?
(3)你認為我們的地表在歷史發(fā)展的過程中發(fā)生著什么樣的變化?
學生閱讀并討論,針對第三個問題提出自己的觀點和假設(shè),并闡述自己的理由。
二、通過資料的提供,說明科學家是怎樣通過地表變化的一些現(xiàn)象,分析得出“大陸漂移假說”的。
師:通過剛才的討論,有很多同學都提出了他們的不同的觀點,并且闡述了自己精彩的理由。其實有一位著名的科學家也象大家剛才一樣,通過認真地思考,收集證據(jù)后,提出了他自己的觀點。請大家閱讀55頁的材料。并討論以下問題:
(1)魏格納提出的“大陸漂移假說”的依據(jù)是什么?
(2)你剛才的觀點和魏格納提出的“大陸漂移假說”有哪些相同和不同的地方?你認為誰的觀點更有說服力?
引導(dǎo)學生通過討論、比較認識到科學家提出假說的思維過程。
我們都知道丹麥的斐塞司博士因為發(fā)明“陽光療法”獲得了1903年度的諾貝爾醫(yī)學獎,但是卻很少有人知道,斐塞司博士是在觀察貓曬太陽以后突發(fā)靈感發(fā)現(xiàn)的這個秘密。
斐塞司博士有一個習慣,喜歡在冬天和春天的午后坐在門前曬會兒太陽。一天他發(fā)現(xiàn)家中的母貓挺有意思,跟著他在陽光下安詳?shù)卮蛑飪???呻S著太陽一步一步向西邊走去,漸漸被拉長的樹影擋住了母貓身上的陽光。沒多大一會兒,曬不著陽光的母貓醒了,它站了起來,又踱到另一塊有陽光的地方,重新臥了下來,接著悠閑、安詳?shù)卮蝽铩?/p>
斐塞司博士發(fā)現(xiàn),每隔一段時間,貓就會隨著陽光角度的轉(zhuǎn)移而不停地變換著睡覺的場地和姿勢。
這一切,在我們一般人看來是那樣的習以為常,可是卻喚起了斐塞司博士的好奇心?!柏埾矚g呆在陽光下,那么這說明光和熱對它一定是有益的。那對人呢?對人是不是同樣有益?”這個想法在斐塞司博士的腦子里閃了一下??少F的是,他沒有停下自己的追問,繼續(xù)深入地思索著陽光對于人類的作用。不久,斐塞司博士發(fā)明的日光療法便在世界上誕生了。斐塞司博士也因而獲得了當年的諾貝爾醫(yī)學獎。
無獨有偶,偉大的地球板塊漂移說的創(chuàng)立者魏格納,他這個偉大理論的發(fā)現(xiàn),也是因為一次對一張地圖的偶然注目。
故事發(fā)生在1910年。在第一次世界大戰(zhàn)中,德國氣象學家魏格納的研究工作中斷后,因為在戰(zhàn)場上身負重傷而住院。養(yǎng)病期間,他在病房的世界地圖上突然發(fā)現(xiàn),大西洋兩岸的地形之間具有交錯的關(guān)系,南美的東海岸和非洲的西海岸之間,相互對應(yīng),簡直就可以拼合在一起。這個發(fā)現(xiàn)讓他興奮不已,他繼續(xù)沿著自己的思路思考,他推測太古時代地球上的大陸是連在一起的巨大板塊,后因大陸不斷漂移,才形成今天的各個大陸。
為了證明自己的發(fā)現(xiàn),他進行了大量的考證工作,找到了許多事實,于1912年提出大陸漂移理論,并于1915年出版了《海陸的起源》一書,系統(tǒng)地闡述了大陸漂移說。大陸漂移理論認為,在2億5千萬年前,目前分成各個洲的大陸是連在一起的,那時還沒有大洋,以后,完整的泛大陸開始四分五裂,逐漸形成了現(xiàn)在的7大洲。
還有那個我們都知道的牛頓的故事,牛頓因為在果園里看到一只掉下來的蘋果而發(fā)現(xiàn)了萬有引力。
板塊構(gòu)造假說已經(jīng)提出五六十年,并被地球科學界基本不加懷疑地接受。但是,板塊構(gòu)造假說并不是一個有關(guān)地球演化歷史全周期的理論,它所描述的板塊,只是魏格納大陸漂移后形成的格局,只有近2億年的歷史。在太古代地球演化的早期,地球處于液態(tài)演化階段,沒有巖石圈。當時的地球表面只有可以隨意流淌的熔巖,沒有大陸,沒有海洋,沒有生命。地球演化過程不僅涉及板塊形成、漂移和俯沖,還涉及地殼形成、海洋誕生、火山與溢流事件、生物演化與滅絕、雪球事件與冰河期及全球變暖等諸多重大地質(zhì)事件。地球為什么時而冷若冰霜,時而熱如煉獄?它們之間究竟有沒有內(nèi)在聯(lián)系? 地球形成固態(tài)地殼好比火鍋被蓋上了鍋蓋
對于地球系統(tǒng)的演化而言,由于地球系統(tǒng)屬于內(nèi)能外泄型的巨型宏觀開放系統(tǒng)(以地球形成初期原有的熱能和半衰期可達數(shù)十億年的放射性元素衰變熱為主,伴隨有太陽能的輸入和地球輻射熱的輸出),任何地質(zhì)作用過程都是地球內(nèi)能耗散的過程。
地球從形成初期的熔融液態(tài)演化到具有巖石圈的固態(tài)地球,其中最重要的標志,就是地球的液態(tài)表面因冷卻發(fā)生相變,形成了固態(tài)地殼。這一過程好比逐漸變冷的火鍋被蓋上了鍋蓋。鍋蓋效應(yīng),導(dǎo)致地球像高壓鍋反復(fù)噴氣一樣產(chǎn)生溫度的周期性變化。在地球誕生、成長和消亡的全生命周期中,地殼的形成、裂解、聚合,曾多次像鍋蓋一樣封閉地球。這種巖石圈封閉地球的作用必然引起地球內(nèi)部升溫,從而產(chǎn)生高溫、高壓的積累。經(jīng)過漫長地質(zhì)年代的間歇期,以地球內(nèi)部放射性衰變?yōu)橹鞯臒岱e累,必然造成巖石圈的逐漸膨脹,從而引起地殼應(yīng)力增加,直至地殼破裂,造成地球內(nèi)部的熔巖災(zāi)難性地爆發(fā),并以猛烈的形式向太空釋放熱量,成為地球變冷的本質(zhì)原因之一。 只要地球不斷膨脹就逃脫不了以龜裂形式脹裂
龜裂現(xiàn)象隨處可見。池塘干裂、陶瓷冷縮等等,都會因為表面層產(chǎn)生拉應(yīng)力而形成龜裂。龜裂也會在不同尺度上發(fā)生。如6億年前的細胞分裂、孩童玩耍的泥團,甚至地球表面的洋中脊裂谷系。
龜裂是一個力學系統(tǒng)以能量最小、路徑最短原理形成多邊形裂紋的臨界自組織現(xiàn)象。球殼破裂行為的研究,可能對于解釋板塊構(gòu)造和大陸裂解有重要的指導(dǎo)意義。當人們重構(gòu)岡瓦那大陸在2億年前裂解初期的塊體邊界分布時,發(fā)現(xiàn)由2萬多公里長的裂縫所組成的多邊形塊體令人稱奇的規(guī)則。不僅如此,當分析勞倫古陸從勞亞古大陸分裂的情況時,人們也發(fā)現(xiàn)了類似的“幾何多邊形”現(xiàn)象。
運用數(shù)值計算方法,可以模擬球殼在內(nèi)部溫度上升過程中膨脹并產(chǎn)生表面龜裂的現(xiàn)象。根據(jù)模擬結(jié)果可以推測,地殼在溫度膨脹作用下的力學狀態(tài),完全能夠滿足產(chǎn)生地殼龜裂的力學要求。只要有關(guān)地球內(nèi)部放射性衰變產(chǎn)熱的假說成立,地球在內(nèi)部溫度作用下膨脹的事實就不可否認。那么,只要地球不斷膨脹,就終將逃脫不了以龜裂形式脹裂的命運。這一發(fā)現(xiàn)的重要科學價值在于,它為地球演化歷史中可能出現(xiàn)全球尺度或超大陸尺度的地殼裂解找到了一種理論解釋,從而可能為全球尺度的冰期、地球變暖乃至生物大滅絕等災(zāi)害事件,提供了一種新的驅(qū)動機制解。 地球破裂造成的熱平衡波動致冰河期形成
根據(jù)地球大龜裂假說,可以發(fā)現(xiàn)地球大破裂具有兩種制冷效應(yīng)。第一種是大龜裂誘發(fā)大規(guī)模火山噴發(fā)或玄武巖溢流,從而造成大量釋放熱量。根據(jù)能量守恒原理,地球內(nèi)部逐漸積累的熱量不能補充因地殼快速破裂而損失的熱能,地殼變冷勢在必然。第二種制冷機制涉及大龜裂造成地殼底部大規(guī)模降壓,這種大規(guī)模降壓可能產(chǎn)生大規(guī)模降壓熔融。而熔融是一個吸熱過程,降壓熔融過程中的吸熱,必然導(dǎo)致周圍地殼降溫。降溫的高低,則與地殼破裂的程度有關(guān)。
因此,根據(jù)地球大龜裂假說,冰河期的形成可能與地球自身破裂所造成的熱平衡的波動有關(guān),是地球大龜裂的必然結(jié)果。資料表明,新元古代冰期就是發(fā)生在羅迪尼亞超大陸裂解之時或之后。有學者認為超大陸裂解是形成這次冰期的直接原因之一。 生物大滅絕事件可能與地球大龜裂有關(guān)
對于地質(zhì)歷史上出現(xiàn)的多次大規(guī)模滅絕事件的原因,學界一直眾說紛紜。其中一次最著名的滅絕事件導(dǎo)致了恐龍的消亡。較為主流的觀點認為,大約6500萬年前一顆小行星撞擊了地球,導(dǎo)致了這場浩劫。但是波士頓大學的馬修?杰克森和他的同事們提出了另一種觀點,他們認為當時大量的巖漿通過裂隙噴出地表,從而抹去了地球上無數(shù)的生命。如印度的德干玄武巖區(qū)形成的時間,恰好與恐龍滅絕的時間相符。地球大龜裂造成地球演化過程中的熱-冷轉(zhuǎn)換,必然間歇性地打斷生物演化的進程,造成可能的全球性生命浩劫。
越來越多的證據(jù)表明,地質(zhì)歷史上出現(xiàn)的許多大滅絕,似乎都和規(guī)模巨大的巖漿噴發(fā)活動同時出現(xiàn)。大約2.5億年前,地球上95%海洋生命、70%陸地生命慘遭厄運,科學界稱之為“二疊紀末大滅絕”。有關(guān)這次滅絕的原因,我國學者金玉等早在2000年就在《科學》雜志撰文,認為大規(guī)模巖漿噴涌活動是這次大滅絕的元兇。他們發(fā)現(xiàn),大滅絕在不到50萬年的時間里發(fā)生,并與西伯利亞玄武巖溢流事件的時間吻合。加拿大卡爾加里大學研究人員的研究成果也再次證實了這個答案。他們認為,造成二疊紀末大滅絕的原因,就是大規(guī)模的火山爆發(fā)導(dǎo)致海量的碳燃燒,由此產(chǎn)生的有毒煙霧云對全球陸地和海洋產(chǎn)生了巨大而廣泛的影響。
如果地球大龜裂假說所推論的溫度周期模型正確,那么,不僅可以容易地推定生物滅絕事件與地球大龜裂造成的巖漿活動有關(guān),而且可以推定,在生物的演化進程與溫度周期之間,也應(yīng)該存在密切的聯(lián)系,這為從地球熱周期活動出發(fā)研究生物進化與滅絕的規(guī)律提供了新的思路。 大陸漂移與停滯應(yīng)該與溫度周期相關(guān)
地質(zhì)學家張祖還先生早就計算過,如果沒有其他放熱機制干預(yù),只要經(jīng)過幾億年的積累,地球內(nèi)部的放射性衰變熱就可使整個地殼達到熔化程度。因此,即使通過地球破裂可以釋放熱量,但在地球出現(xiàn)極端高溫時,部分薄殼發(fā)生熔融是可能的。
要揭開特提斯的面紗,就要研究海陸變遷。
維也納學派利用海洋沉積物及所存化石恢復(fù)古海洋的面貌,追索全球海陸的變遷。休斯總其大成,提出了特提斯海的命題,開啟了地學研究的新篇章。
大陸和大洋有不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。大陸地殼厚,一般有30多千米,各地組成并不均勻,平均成分大致與花崗閃長巖相似。洋殼極薄,厚度在2千米~11千米,主要由鎂鐵質(zhì)火成巖,即玄武巖和輝長巖組成,上面有很薄的深海沉積物覆蓋。大陸邊緣的?;旧暇哂写箨懙貧?gòu)成的大陸棚,如黃海、東海等,直到過了日本海溝和馬里亞納海溝,到達太平洋深海盆地,那里的地殼才真正是大洋地殼。
特提斯海地殼的主體應(yīng)該是具有洋殼的深海盆地,它的邊緣海及和它相通的淺海大多是陸殼基礎(chǔ)上的海盆。但是,在海陸變遷中,洋殼很難保存下來。現(xiàn)在,多數(shù)地質(zhì)學家認為,由海洋玄武巖及與其相伴生的鎂鐵質(zhì)巖石,以及深海沉積物如放射蟲硅質(zhì)巖構(gòu)成的蛇綠巖是消亡了的海洋地殼的殘余。如果某處存在蛇綠巖,便可推測該外曾是古代深海洋。
特提斯海最初主要指距今2億年~1.5億年的侏羅紀的赤道海洋。隨著研究的深入,特別是對深海沉積物的分析對比,休斯又把特提斯海的歷史向前推進了好幾千萬年,認為三疊紀時就有了這樣的海洋。1901年,他在名著《地球的面貌》中,又把特提斯海和岡瓦納古陸聯(lián)系起來。他寫道:“岡瓦納大陸的北界是中生代寬闊的海相沉積帶,從整體上看,它必須被當作曾一度橫貫當時存在的亞洲大陸的殘余海來考慮。諾葉邁爾稱之為‘中央地中?!?,我們將在下文用特提斯海來敘述它?!边@里,他點了岡瓦納的名,又點了古亞洲的名。
岡瓦納古陸是科學家對南半球原始古大陸的稱謂,范圍包括現(xiàn)代的南美洲、非洲、南極洲、澳大利亞以及亞洲的印度、阿拉伯等地區(qū)。岡瓦納古陸在距今3.6億年~2.5億年的石炭紀至二疊紀時,由陸塊相聚而組成,后來又逐漸解體。所以,即使休斯明白無誤地指出特提斯海是“中生代”,即三疊紀以來的地貌,但因為和岡瓦納掛了鉤,似乎暗示它有更早的歷史。在這方面,后來以斯蒂勒為代表的一派地學家走得很遠。這是后話。 也許有好幾個特提斯海
20世紀前半期,地質(zhì)理論中占主導(dǎo)地位的是地槽學說。有一派學者把特提斯看作復(fù)合地槽,認為它是從晚元古代(距今10億年~5.7億年)就已經(jīng)存在的赤道地區(qū)深海槽,即地槽。地槽的地殼活動性很強,先是不斷地強烈凹陷,成為古海洋中的槽地,儲存了極厚的沉積物,后來又受到擠壓,使里面的沉積物發(fā)生褶皺、斷裂,最后地槽隆起成為山脈。古老的特提斯海,通過分階段的凹陷和造山運動,逐步“固結(jié)”,喪失活動性,最終由地中海地槽變成了地中海山脈。
這一派研究者把特提斯海劃分為阿森特特提斯(距今10億年~5.7億年)、加里東特提斯(距今5.7億年~4億年)、華力西特提斯(距今4億年~2.5億年)和尚未“固結(jié)”的新特提斯。特提斯海逐漸萎縮,但它在全球的位置基本沒有什么變動。有的人把這種地球演化的觀點稱為固定論。
另外一派學者雖然也把特提斯看作地槽,但認為它是兩個超級大陸之間的單一地槽。一個超級大陸就是上面提到的岡瓦納古陸,另一個由北美洲和歐亞大陸大部分地塊組成,位于北半球,稱為勞亞古陸。他們推斷的特提斯海形成的時間比休斯早,但比斯蒂勒晚得多,認為由晚古生代開始,即距今2.5億年以前,但不早于距今4億年。后來,由岡瓦納古陸分離出來的陸塊向北運動,和勞亞古陸拼接,特提斯海消亡。這些學者相信大陸塊體可以做長距離的移動,在移動過程中彼此有分有合,陸塊分離形成海,陸塊拼接則古海變山。所以,他們被稱為活動論者。
在活動論者中,對研究特提斯海貢獻最大的是阿爾岡。阿爾岡生活在瑞士,師從維也納學派。瑞士是中立國家,因而他躲過了第一次世界大戰(zhàn)的浩劫,成了維也納學派的真?zhèn)鞯茏?。阿爾?924年發(fā)表的名作《亞洲大地構(gòu)造》,對亞洲的地質(zhì)構(gòu)造演化做了深刻的分析,提出現(xiàn)代印度北緣曾存在過廣闊的陸棚,它和岡瓦納古陸北緣的其他陸棚,以及印度至澳大利亞之間的洋盆一起構(gòu)成了特提斯海的南翼。后來,岡瓦納和勞亞碰撞相接,特提斯消亡,印度北緣的陸棚俯沖插到之下。這種作用不但使地殼厚達70千米(雙倍地殼),并由于均衡作用使隆起成為舉世無雙的高原,而且在亞洲廣大地區(qū)引發(fā)一系列復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造變動。他十分聰慧地把特提斯海的演化和青藏高原的隆升、亞洲地區(qū)的地殼變化聯(lián)系在一起,將特提斯海研究的方向由歐洲引向亞洲,對后來的研究工作有著無法估量的影響。同時,阿爾岡也沒有忘記歐洲。他更正了休斯把現(xiàn)代地中??醋魈靥崴沟淖詈髿堄嗪5恼J識,指出了地中海是距今2900萬年以來,由于地塊旋轉(zhuǎn)、彼此分離而新生的洋盆。
在阿爾岡的觀點中,明顯可以看出大陸漂移學說對他的影響。在當時,地學界的學術(shù)思想爭執(zhí)十分激烈。兩種地球觀的矛盾差不多到了互為仇人的地步。大陸漂移說一度被看成一種“異端”思想,它的主將魏格納曾受到嚴厲的詰難。為了論證自己的學說觀點,他42歲就獻身于格陵蘭的考察。直到20世紀中葉,大陸漂移說才逐步得到論證,并發(fā)展成為板塊構(gòu)造學說。這種天翻地覆的變化,正如地質(zhì)對象本身的滄海桑田一樣,都是十分壯觀的“悲喜劇”。
魏格納根據(jù)不多的地質(zhì)證據(jù),提出大陸漂移假說,后來人們根據(jù)他提出的論斷,推斷出特提斯海的面貌。但是,尋覓特提斯海的工作,時而讓人喜悅,時而又令人困惑……
海洋也會沖入陸地
20世紀后半期可以說是海洋學發(fā)展最光輝的年代。海洋考察船、深海鉆探船的航跡遍布全球海洋,新的發(fā)現(xiàn)層出不窮,令人目不暇接。其中,對海底磁異常的系統(tǒng)研究,發(fā)現(xiàn)了由于地磁場周期性倒轉(zhuǎn)和地磁反向所形成的正、負相間的平行條帶,以大洋中脊為軸線對稱平行分布。這些異常條帶的順序和地磁年表基本一致,完全可以進行全球?qū)Ρ?。這有力地論證了海底擴張學說?,F(xiàn)在,大多數(shù)科學家都贊同海洋比大陸年輕得多的看法。在地殼之下的地幔中,存在熱對流,在洋中脊之下,高溫上升流使地幔物質(zhì)不斷侵入,形成新的洋殼,先前的洋殼被不斷向外推移。當洋殼被推移到接近大陸時,因為受到阻擋而向下俯沖,再次下沉融于地幔,使地面上出現(xiàn)海溝和火山—巖漿(弧)帶。
海底擴張理論使一度沉寂的大陸漂移說獲得了新生。由魏格納根據(jù)不多的地質(zhì)證據(jù)建立的大陸漂移假說,以及后來由陸上古地磁研究得出的大西洋兩岸的大陸不斷分離的結(jié)論,得到了來自海洋的證據(jù)的支持。如此一來,因為海洋學,特別是古海洋學的興起,地學家不再由“陸地沉入海中”去認識全球,而是由“海洋沖入陸地”去綜觀全球了。他們把地球上部看作幾個巨大的巖石圈板塊。它們之間或相互離散,產(chǎn)生海洋;或相互會聚,產(chǎn)生山脈和高原;當海陸相接,產(chǎn)生海溝和火山—巖漿帶;它們之間也可以相互平移,則發(fā)生更為復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和大地震。這就是被譽為地球科學革命的活動論板塊構(gòu)造學說。
板塊構(gòu)造學說的出現(xiàn),也給特提斯研究帶來了新的理論背景和轉(zhuǎn)機。首先,通過對印度洋海底磁異常的研究,得出印度半島原來位于南半球的結(jié)論。它和岡瓦納古陸的其他部分分離后,直到大約5000萬年以前才和相互碰撞,使印度和之間的特提斯海消亡。后來,又進一步會聚擠壓,形成了今日的喜馬拉雅山和青藏高原。很多地質(zhì)學家很快就把雅魯藏布江一帶的蛇綠巖看作特提斯海洋地殼的殘片,相應(yīng)地也找到了特提斯海兩側(cè)配套的海相沉積物,以及因特提斯海洋地殼向之下俯沖所產(chǎn)生的巖漿活動的證據(jù)。這些研究不但和板塊構(gòu)造學說理論合拍,而且也和休斯、阿爾岡的設(shè)想一致。
特提斯海的面紗似乎已被揭開,但是,故事遠不止那樣簡單,科學研究的探索之路還長著呢。
因為板塊構(gòu)造學說允許把巖石圈板塊的運動簡化為球面幾何學問題,布拉特率先以沿岸海底150米的等深線為大陸輪廓(包括了大陸棚),用計算機拼接大西洋四周的大陸,得出了彼此重疊或間隙都很小的一個完美的超級大陸。然而,在這個超級大陸的東邊,歐亞大陸和非洲大陸之間,出現(xiàn)了一個向東開口的喇叭形缺口。這個超級大陸和楔狀古海灣意味著什么呢?
追溯地質(zhì)史,當時不少地質(zhì)學家得出結(jié)論,認為這個超級大陸就相當于魏格納復(fù)原的大陸漂移前的“聯(lián)合古陸”,楔狀海灣應(yīng)該是特提斯海。這正是距今2.5億年到3億多年前的地球面貌。
顯然,這種復(fù)原和休斯的原意有很大的出入。如果古老的特提斯海消亡以后就形成了當今的阿爾卑斯和喜馬拉雅山系,那么,在那里應(yīng)該找得到代表那個時代的海洋殘余物質(zhì),如古老的蛇綠巖,以及配套的深海到淺海沉積物等。但是,經(jīng)過地質(zhì)學家多次跋涉考察,在阿爾卑斯就是找不到早于2.5億年前的、古老的特提斯海的蹤跡。這到底是怎么回事?研究特提斯的科學家剛感到成功的喜悅,立刻又落入了困惑的深淵。
特提斯海似乎更加神秘了!
特提斯海有兩個,一個新,一個舊
不僅如此,這一論斷在亞洲地質(zhì)研究中也遇到了麻煩。西亞和中亞的許多地塊,都具有岡瓦納古陸的特征。例如,中伊朗地塊和阿拉伯地塊關(guān)系密切,在古地理復(fù)原中都被安排在特提斯海以南,屬于岡瓦納古陸的一部分。但是,代表特提斯海洋地殼的蛇綠巖帶等,在西亞和中亞地區(qū)一下子繞到了波斯灣北岸,把中伊朗地塊等和包括阿拉伯地塊在內(nèi)的岡瓦納古陸隔開了。換句話說,休斯等先驅(qū)者命名的經(jīng)典特提斯海在這里不再位于岡瓦納的北側(cè),而插到岡瓦納內(nèi)部了。
問題確實是復(fù)雜了。似乎到了這樣的關(guān)鍵時刻:要么解決這些困惑,使特提斯的尋覓工作前進一大步,要么前功盡棄,重新開頭。解決困惑的出路就在于在已知的特提斯海以北找到尚未被發(fā)現(xiàn)的、古老的蛇綠巖帶。
科學家終于得到了美好的回報。地質(zhì)學家斯托克林于20世紀70年代首先在伊朗找到了突破口。他發(fā)現(xiàn)在中亞至少發(fā)育有兩套蛇綠巖和深海沉積,并以此為界,自北而南把整個地區(qū)劃分為三個部分。北區(qū)為古亞洲的南部邊緣,經(jīng)歷了古亞洲的地質(zhì)發(fā)展歷史,中區(qū)和南區(qū)有相似之處,廣泛出露了具有岡瓦納古陸特征的古老巖系。但是,到了中生代,它們分道揚鑣,中區(qū)地殼活動劇烈,南區(qū)仍保持相對穩(wěn)定。中區(qū)成為從岡瓦納古陸分離出來的陸塊,南區(qū)成為岡瓦納當時的北部邊緣地區(qū)。南區(qū)和中區(qū)之間的蛇綠巖和深海沉積帶時代較新,相當于阿爾卑斯和雅魯藏布江的蛇綠巖帶,代表了中生代的海洋環(huán)境,即休斯最早指出的特提斯海。然而,北區(qū)和中區(qū)之間,在伊朗西北部等地還發(fā)現(xiàn)了另外一套由時代較老的蛇綠巖和深海沉積物組成的帶,代表了晚古生代的海洋環(huán)境,這是古老的特提斯海的蹤跡。這樣,中亞有了兩套時代和地域都不相同的特提斯海的殘片。斯托克林把中生代的海洋改稱為新特提斯,將晚古生代的海洋命名為古特提斯。
隨后,在西亞及相鄰的南歐地區(qū)也有了新的進展。這個地區(qū)的北部是陽光明媚、景色宜人的黑海濱岸地區(qū),遠古神話中的基梅里人生活在這里的山水之間。休斯和隨后的斯蒂勒等地質(zhì)學家很早就注意到那里的中生代造山帶,并又一次把神話故事和地質(zhì)科學雜糅在一起,把這些造山帶命名為基梅里造山帶。
土耳其年輕的地質(zhì)學家辛格受到斯托克林工作的啟發(fā)和鼓舞,在考察基梅里造山帶時從中發(fā)現(xiàn)了一系列代表古特提斯海的蛇綠巖和深海沉積物,情況和中亞驚人的相似:古特提斯海在北面、新特提斯海在南面,兩者之間是從岡瓦納古陸分離出來的大陸塊。它和中伊朗相連,組成了長條狀的微大陸。辛格推而廣之,把這個中間微大陸命名為基梅里大陸。他又因勢利導(dǎo),總結(jié)了特提斯海的演化歷史:
第一階段,古生代,岡瓦納古陸的北側(cè)發(fā)育出了古特提斯海,它就是聯(lián)合古陸向東開口的赤道海灣。
第二階段,岡瓦納北緣分裂出基梅里大陸。在它北移并做逆時針旋轉(zhuǎn)時,一方面本身分解為數(shù)個碎塊,陸續(xù)和勞亞古陸碰撞,使古特提斯海消亡,形成基梅里造山帶;另一方面,在它的南側(cè)和岡瓦納古陸主體之間產(chǎn)生新的海洋,即新特提斯。
關(guān)鍵詞: 初中科學教學 科學素養(yǎng) 教學理念 執(zhí)教能力
課堂教學改革是教育教學改革的主要陣地,教師應(yīng)思考如何構(gòu)建高效課堂。浙教版初中科學新課程,理念先進,是一門綜合的自然科學學科。初中科學教師,應(yīng)積極進行課堂教學改革,追求輕負擔、高質(zhì)量的課堂教學效果。下面筆者具體談?wù)勅绾螛?gòu)建高效的初中科學課堂。
一、完善和提高初中科學教師的科學知識結(jié)構(gòu)和科學素養(yǎng)
由于多種原因,目前初中科學教師知識結(jié)構(gòu)較單一。初中科學學科知識包括物理、化學、生物、地理,而一些教師的知識結(jié)構(gòu)是以一門見長。特別是初中科學知識中的地理知識,據(jù)筆者了解,較多教師是比較欠缺的。
案例1:
新版浙教版科學七年級上第三章第六節(jié)《地球表面的板塊》,對于這節(jié)課的教學,有很多的科學教師不能很好地把握。究其原因,主要還是地理學科知識的欠缺。
《地球表面的板塊》是應(yīng)該深挖的一節(jié)課,但一些教師在實際課堂教學中,沒有進行很好的處理,因而無法取得好的教學效果。這節(jié)課,從魏格納發(fā)現(xiàn)大陸可拼接性,引出大陸漂移說;因為大陸漂移說沒有很好解決大陸漂移動力問題,所以沒有被當時的科學界接受。后來由于二戰(zhàn)時期,科學家對海底地貌的研究,發(fā)現(xiàn)大洋中脊巖石年齡最年輕,越往大陸邊緣,年齡增大,但不超出2億年??茖W家提出了海底擴張說,很好地解釋了大陸漂移動力來源問題,也較好地解釋了大洋的形成。但海底擴張說也存在缺點,不能解釋一些地殼變動現(xiàn)象,比如喜馬拉雅山的形成。后來,在多門學科技術(shù)支持下,科學家建立了板塊構(gòu)造學說,較好地解釋了地殼運動和地質(zhì)現(xiàn)象,是較完美的學說。
教科書中的知識比較簡單,一些教師單純深挖教材知識,學生科學素養(yǎng)沒有得到提高。
筆者上課時,采用科學探究的方法開展課堂教學,以科學史發(fā)現(xiàn)為主線,收到了很好的教學效果。
以魏格納發(fā)現(xiàn)大陸可拼接性為引題,調(diào)動學生積極尋找大陸漂移證據(jù),很好地落實了科學知識和科學史人文情感的教育。以大陸漂移不能解釋動力來源為起點,引導(dǎo)學生研究洋底地貌,以一張大洋洋底巖石年齡結(jié)構(gòu)圖,充分發(fā)揮學生的想象力,建立初步的海底擴張學說。又以其不能較好地解釋喜馬拉雅山的形成引入,指導(dǎo)學生學習板塊構(gòu)造學說。
筆者為了完成此節(jié)課的教學,花了很多心思了解學科知識,整整打印了三十幾張A4紙,以此完善自身知識結(jié)構(gòu)。
案例2:
九年級科學上第一章第二節(jié)《探索酸的性質(zhì)》第一課時,酸的定義是:化合物電離時生成的陽離子全部是氫離子。對于此定義的教學,一些教師會舉例說明。比如有教師舉NaHCO■,認為碳酸氫鈉會電離出氫離子,其實不然,它是電離出碳酸氫根(HCO■■)在這里應(yīng)該舉硫酸氫鈉NaHSO■。
初中科學教師應(yīng)提高自身科學素養(yǎng),這樣才能構(gòu)建高效的科學課堂,達到輕負擔、高質(zhì)量的教學效果。
二、轉(zhuǎn)變教師課堂教學理念
農(nóng)村學校普遍存在現(xiàn)象是,學生的厭學情緒非常嚴重。教師普遍抱怨、埋怨學生,很少找自身的原因。
筆者認為,要改變農(nóng)村課堂教學的現(xiàn)狀,教師應(yīng)轉(zhuǎn)變課堂教學理念。從課堂教學入手,抓住課堂這個關(guān)鍵,改變學生的學習狀態(tài)。應(yīng)樹立學生是學習主體的理念,使得學生從被動學習中解放出來,變得樂學,要學。教師應(yīng)有這樣的基本認識,離開了學生的學,任何形式的課堂教學都是無效的;只有以學生為本,才能激發(fā)學生的學習興趣,課堂教學才會有效、高效,才會實現(xiàn)“輕負擔、高質(zhì)量”。
據(jù)筆者了解,農(nóng)村初中實施課堂教學改革,基本上都是以學生為主體、學生自主發(fā)展為核心,采用以導(dǎo)學式訓練、互助式學習、模塊式教學、跟蹤式評價為主的“生本課堂”教學模式。師生互動、生生互動,讓學生進行自主、合作、探究,努力培養(yǎng)學生的自主學習能力,提高學生綜合素養(yǎng)。以生本教育為主的課堂教學改革,很好地實現(xiàn)了高效課堂,教師對此課堂教學模式應(yīng)加以重視。
教師應(yīng)樹立以生為本的教學理念,以此提高課堂教學的有效性,打造高效課堂。
三、提高教師課堂執(zhí)教能力
課堂教學是一種由師生共同參與的、具有明確目的性的活動,課堂教學就是要引導(dǎo)學生積極主動地掌握較全面的文化科學基礎(chǔ)知識、基本技能,使學生在德、智、體方面得到全面發(fā)展。在教學中應(yīng)充分利用學生原有的對科學知識的認識,開展培養(yǎng)學生學習能力、提高學生科學素養(yǎng)的教學活動。高效的課堂教學對教師本身能力有較高要求。
1.提高教師教學設(shè)計能力
案例:空氣
八年級下第二章《空氣與生命》,第一節(jié)為《空氣》。本節(jié)從了解空氣的成分、空氣的用途入手,因此,第一節(jié)《空氣》可以說是整章的基礎(chǔ)。本節(jié)課結(jié)合相關(guān)的知識內(nèi)容安排了較多數(shù)量的實驗,如空氣的成分、各成分的性質(zhì)均以實驗引入。上好本節(jié)課,關(guān)鍵在于教師對本節(jié)課的理解與設(shè)計。只有教師預(yù)設(shè)到位,才會有高效的課堂教學。在本節(jié)課設(shè)計過程中,以生為本,教學中尊重學生主體性,引導(dǎo)學生學習空氣的相關(guān)知識。
片段1:
師:空氣就在我們的周圍,你能描述它有哪些物理性質(zhì)嗎?
生:無色、無味的氣體。
師:空氣看不見也摸不著,你怎么就那么肯定它的存在呢?
生1:有風。
生2:國旗會飄。
生3:……
師:那空氣里究竟都有什么物質(zhì)?你的猜測是什么?
生:氮氣、氧氣、水蒸氣、稀有氣體、二氧化碳、塵埃等。
師:以你目前所學,哪些事實依據(jù)、現(xiàn)象或?qū)嶒炦^程能支持你的猜測?要求:盡可能多地記錄驗證方案,同桌相互討論方案的可行性,選擇發(fā)言人。
本節(jié)課的亮點是這張表格的設(shè)計,引導(dǎo)學生討論、思考,從生活知識出發(fā),歸納、小結(jié),較好地完成了教學任務(wù),該片段的設(shè)計是高效的。
片段2:
活動1:用大針筒把空氣壓到石灰水中,用嘴巴向石灰水吹起。
問題:石灰水是否變渾濁?變渾濁的速度怎樣?
結(jié)論:空氣中還有二氧化碳,含量較少。
此處是教師精心設(shè)計,用對比手法,很形象地表現(xiàn)出空氣中二氧化碳含量少。
活動2:把一根燃著的木條放入放入一瓶空氣中,木條是否能繼續(xù)燃燒?
把一根燃著的木條放入放入一瓶氧氣中,木條是否燃燒得旺?
現(xiàn)象:木條繼續(xù)燃燒,燃燒程度沒變化,最后熄滅。
結(jié)論:空氣中含有氧氣。
此處教師設(shè)計對比試驗,較好地展示氧氣支持燃燒的性質(zhì),得出空氣中有氧氣。
2.提高教師課堂演示試驗設(shè)計能力
《月相》是一節(jié)很不好上的課,該部分知識比較抽象。對于初中學生而言,他們?nèi)鄙倏臻g想象能力、空間運動和光學知識。如何做好演示試驗,是本節(jié)課取得高效的關(guān)鍵。在模擬月球繞地球運動過程中,日、地、月三者相對位置改變是關(guān)鍵。如何選取月球模型,且體現(xiàn)“晝半球、夜半球”思想,很有技巧性。若選取乒乓球,在學生演示時,由于乒乓球本身偏小,就很難觀察得出月相圖。只有選取體積較大的泡沫球,試驗效果才會顯著,課堂教學效果才會理想。
在上弦月、下弦月講解中,由于學生對空間位置認識不到位,很難理解為什么上弦月是右半邊亮,而下弦月是左半邊亮。教師可以這樣設(shè)計演示試驗,請兩位同學上來做。拿一個地球儀模型,讓這兩位學生背面而站,用背夾住地球儀,兩同學位置可以模擬上弦月、下弦月位置,教師手拿月球(一面涂黑,一面留白),問其中一位同學:亮部是哪邊?問另外一個同學:亮部是哪邊?這樣會得出左右相反,學生就能較好理解上下弦月亮部是不同方向。
3.提高課堂教學中的提問能力
例子1:在講解《牛頓第一定律》時,可以層層深入向?qū)W生提出問題:怎樣才能使運動中的小車繼續(xù)前進?物體做各種運動的原因是什么?亞里士多德的說法你認為正確嗎?你是否同意他的說法?在學生觀察“斜面小車實驗”后可繼續(xù)提同:從剛才實驗現(xiàn)象中你可得到什么結(jié)論?小車為什么在毛巾表面上前進的距離最短?而在光滑的玻璃上滑行的距離為什么會變得長?假設(shè)小車在比玻璃更光滑的物體表面上運動,即看成“沒有阻力”小車將會如何運動?在上述情況下小車運動速度是否改變?小車處于什么運動狀態(tài)?小車處于這種狀態(tài)需要力嗎?這樣通過一系列提問,學生最終得出亞里士多德的結(jié)論是錯的。這類有設(shè)計性的提問對提高學生創(chuàng)造性思維能力大有幫助,它能使學生在掌握研究方法的同時更好地理解牛頓第一定律。由此可見,教師通過一個接一個的問題,可以使學生發(fā)現(xiàn)新舊知識之間的矛盾,從而逐引導(dǎo)學生探求新知,使學生學習更高效。
例子2:《地球表面的板塊》海底擴張學說中主要內(nèi)容,由幾個關(guān)鍵性問題提出,引導(dǎo)學生思考回答,較好地解決了課堂教學的問題,實現(xiàn)了高效課堂。
由此洋底地貌,標上年齡特點。問題一:洋底巖石年齡有什么特征?問題二:為什么會有這樣的分布?問題三:據(jù)此你有什么觀點?
4.學會設(shè)計和編寫導(dǎo)學案
以生為本的高效課堂教學模式,一個重要的支撐點是導(dǎo)學案。導(dǎo)學案是學生自主學習的好幫手,它是教師教案與學生學案的二合一,是教師高效課堂的重要載體。教師設(shè)計的導(dǎo)學案應(yīng)與教材緊密結(jié)合,應(yīng)是學生自學的導(dǎo)航、課堂學生、師生交流的文本材料、學習效果的檢測和教師了解學生學習的重要工具。
一個完整的導(dǎo)學案內(nèi)容包括學習目標、學習重點、學習難點,學法指導(dǎo)、情景導(dǎo)入、自學與交流、文本拓展、課堂小結(jié)、當堂反饋等。
案例:光學復(fù)習導(dǎo)學案設(shè)計
片段:
一、光的直線傳播
現(xiàn)象:?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖。
光在真空中傳播的速度是?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖,且V空氣?搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖V液體?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖V固體。
二、光的反射
1.作出法線、反射光線;標出入射線、反射線。
2.反射定律:反射光線與入射光線、法線在?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖?搖上:反射光線和入射光線分布在法線?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖?搖;?搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖角等于?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖角。
實例分析:跳水運動員在跳臺上可以看到游泳池中的自己的像,這相當于成像,成的像有何特點??搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖,當運動員下落的過程中,像的大???搖?搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖(變大、變小或不變),像離水面的距離將?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖(增大、減小或不變)。
3.平面鏡成像特點:?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖。
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生長在海岸邊,那海水無比的咸,空氣無比的悶,與陸生植物截然不同,紅樹早已適應(yīng)。因此,對紅樹植物的研究引起了眾多學者的廣泛興趣,其中,紅樹植物的起源、分布與變遷等方面的問題備受人們關(guān)注。
穿越千萬年的古老紅樹
紅樹是一類古老的植物,曾經(jīng)和恐龍做過親密鄰居,在晚白堊世地層中水椰的孢粉化石中,就曾經(jīng)捕捉到它們的痕跡。紅樹植物是一個龐大的家族,包含70多個物種,分屬于不同的綱、目、科、屬,系統(tǒng)位置差異甚大。顯然,紅樹不可能是以某科或某屬入海后再繁衍分化發(fā)展起來的,它們應(yīng)該由不同的植物類群進化而來。隨著生物學和生態(tài)學性狀的逐漸趨同,各種各樣的紅樹也隨之生活在同一海岸潮間帶環(huán)境。
穿越千萬年,紅樹究竟起源于哪里呢?學者對此提出了兩種假說,“中心起源說”和“隔離說”。中心起源說認為,所有紅樹植物起源于印度-西太平洋地區(qū),然后擴散到世界各地。因為這里的紅樹植物物種最多,遺傳多樣性最高,這樣的地區(qū)最有可能是紅樹植物的起源中心。從這里起源的紅樹家族,向東通過了太平洋,并在巴拿馬地峽閉合(上新世晚期)之前擴散到了大西洋―東太平洋地區(qū)。
隔離說認為,紅樹植物起源于晚白堊紀的特提斯海(即古地中海)地區(qū)。原本處于內(nèi)陸的植物隨著大陸的分離暴露于海洋環(huán)境,一部分陸地植物逐漸適應(yīng)了海水的浸泡而進化成為紅樹類植物。伴隨著大陸的繼續(xù)漂移,紅樹植物隨之遷移并向物種多樣化方向分化發(fā)展,由于陸地障礙或?qū)掗煹暮Q笞钄?,各大陸的紅樹植物交流減弱,因此出現(xiàn)了不少當?shù)靥赜形锓N。該學說得到了很多早期紅樹植物化石記錄以及附生于紅樹林中的腹足類動物化石記錄等證據(jù)的支持。但也有少數(shù)研究結(jié)果與該假說中的紅樹植物散布路線不一致,例如遺傳學上的證據(jù)表明西大西洋的黑紅樹是由東大西洋擴散而來。也有學者針對紅樹植物中在全球分布最廣的白骨壤屬的起源提出一個獨特的西岡瓦納大陸起源假說,認為該屬在西岡瓦納大陸起源后,在南部的大陸板塊漂移過程中發(fā)生了輻射。
海岸線邊的默默守候
紅樹植物主要分布在兩個大的區(qū)域,即印度-西太平洋地區(qū)和大西洋-東太平洋地區(qū)。在兩個地區(qū)所有的紅樹植物中,除鹵蕨外,幾乎沒有物種的重疊。這兩個區(qū)域又分為六個亞區(qū),即東非及馬達加斯加、印度-馬來西亞及亞洲、澳大利亞及西太平洋三個亞區(qū)和美洲西岸及東太平洋、美洲東岸及加勒比地區(qū)、西非三個亞區(qū)。在六個亞區(qū)中,印度-馬來西亞亞區(qū)物種數(shù)目最多,有49個,西非亞區(qū)物種數(shù)目最少,僅有7個。
在河口地帶,紅樹植物的分布呈現(xiàn)出了規(guī)律性。河口地帶可分為上游、中游和下游,河水鹽度依次遞增。有的耐鹽性低的紅樹植物,例如海桑,僅能分布在河口的上游地區(qū),此處鹽度通常小于10‰,而耐鹽性強的杯萼海桑,則可以生長在鹽度大于30‰的下游地帶。紅樹植物在潮間帶的分布位置也有一定的規(guī)律。潮間帶可以分為三個地帶:低潮帶(每月被海水淹沒的次數(shù)>45次)、潮間帶(20~45次)和帶(
并不是所有的海岸線灘涂都可以生長紅樹,其生長和發(fā)育還受制于溫度、海岸地貌、海水鹽度和土壤等條件,這些因子也同時影響著紅樹林的分布。溫度是制約紅樹林分布的最重要條件之一。紅樹林最適生長溫度是最低月溫不低于20℃,由于植物間耐寒性的不同,這一氣溫可低至約10℃。耐寒性最強的紅樹植物是秋茄,在我國浙江都可以看見它的分布。由于海洋暖流的作用,紅樹林的分布還可以超出熱帶海域,如在北美可達百慕達群島,亞洲可達日本九州,超過北緯32°;在南半球甚至可達南緯42°的新西蘭南部。隨著緯度的升高、溫度的降低,紅樹林的高度逐漸降低,物種豐富程度也隨之減小。
與陸地植物不同的是,絕大部分紅樹靠洋流來傳播種子。不同紅樹物種的種子在海水中可保持活性的時間各異,也決定了該物種的散布能力以及分布范圍。另外一些紅樹物種具有一種獨特的傳宗接代的方式――胎萌。種子在母體上直接成長為幼苗,在合適的時機脫離母體扎根于海灘,未能扎根在淤泥中的胚軸則可隨著海流在大海上漂流數(shù)月,到很遠的海岸上扎根生長。
紅樹植物經(jīng)歷了長時間的適應(yīng)過程,對生存環(huán)境產(chǎn)生了高度的適應(yīng)性,而全球紅樹植物分布的大格局是怎么形成的呢?要回答這個問題,我們就不得不去追溯紅樹植物的變遷史了。
滄海桑田的變遷
既然紅樹植物可能起源于晚白堊紀,因此,晚白堊紀以后的大陸漂移、地理環(huán)境及氣候變化等對紅樹植物的變遷就有著重要的影響。
古地質(zhì)學研究表明,二疊紀(約2.5億年前)時地球上只存在一個聯(lián)合古陸,一個泛大洋和一個特提斯海。約1.35億年前,地殼破裂,岡瓦納古陸開始解體和離散,各大陸逐漸漂移,彼此遠離。到白堊紀晚期紅樹植物開始出現(xiàn)的時候,各大陸還尚未遠離,大陸之間紅樹植物的相互分散傳播是應(yīng)該能夠進行的,因此,種類分布應(yīng)當比較均一。隨后,紅樹林依附于各自的生長地彼此遠離,跟隨各大陸分散開來,這就表現(xiàn)為從一個或一系列起源中心擴散至其他地帶。隨著大陸漂移,一些原本處于適宜環(huán)境的紅樹植物可能被帶到了不適于紅樹生長的地帶,這便給此處的紅樹林帶來滅頂之災(zāi)。還有一些現(xiàn)象頗有意思,某些大陸之間相隔甚遠,但兩地的某些紅樹物種間同源性卻相當高。相關(guān)學者由此推測,在遠古時代,兩大陸之間可能存在一些大陸橋或現(xiàn)今已經(jīng)沉沒的古島,它們充當了紅樹植物擴散途經(jīng)的落腳點。
在地球歷史上曾經(jīng)有過三次大規(guī)模的冰期,分別發(fā)生于前寒武紀晚期、石炭-二疊紀和第四紀。前兩次冰期時代紅樹尚未起源,因此能夠?qū)t樹植物的變遷產(chǎn)生影響的是距今最近的第四紀冰期,它始于200萬年前,距今1.8萬年前左右達到最盛期,在1萬年前消退。專家估計,第四紀冰期來臨時,地球的年平均氣溫曾經(jīng)比現(xiàn)在低10~15℃,全球有1/3 以上的大陸為冰雪覆蓋,全球海平面較現(xiàn)在平均下降120米左右,這無疑會導(dǎo)致紅樹植物的分布大大收縮,但并未造成大規(guī)模的集群滅絕,大部分物種可以退卻到少數(shù)“避難所”中得以生存。
一開始人們認為,到全新世之后,全球氣候進入一個異常平穩(wěn)的時期,但近些年來具有較高精確度測年的古氣候記錄表明,全新世的氣候并不穩(wěn)定,存在著百年至千年尺度的變化,表現(xiàn)為小型的冰期與間冰期,較強烈的溫度起伏仍然存在。這期間有過非常溫暖的時期,例如,在對長江三角洲及太湖流域第四紀地層孢粉分析時發(fā)現(xiàn),在相當于中全新世的地層中,也有紅樹植物的花粉,說明在氣候溫暖時期,中國紅樹林分布曾達長江三角洲(包括太湖地區(qū))和杭州灣( 包括杭州西湖一帶),最北界為江蘇南部的地域。
當今紅樹林所面臨的最大挑戰(zhàn),恐怕來自于人類。在過去的50年里,世界上50%的紅樹林由于人類的活動如圍海養(yǎng)殖、圍海造田和污染等而消失。東南亞可謂熱帶紅樹林的重災(zāi)區(qū),在泰國、緬甸、馬來西亞等國超過70%的紅樹林是因為人為破壞而消失。據(jù)統(tǒng)計,我國紅樹林面積由40年前的4.2萬公頃減少到1.46萬公頃,不及世界紅樹林總面積的1‰,生存狀況如此令人擔憂,因此,對紅樹植物的保護已迫在眉睫?!?/p>
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我們參觀了恐龍展,物種起源展和海洋生物展。最令我感興趣的就屬恐龍展了。
當我們進入恐龍展廳,映入眼簾的是一個巨大的紅銅色圓球,圓球上凹凸不平,仔細辨認,才發(fā)現(xiàn)那原來是遠古時代的地球,上面一大片連在一起的凸起是大陸,這不禁讓我想起了哥白尼的“大陸漂移說”。遠古時代的大陸經(jīng)過了數(shù)億年地殼變動,才逐漸形成了現(xiàn)在的樣子。
從地球旁邊穿過,放眼望去,正前方是一幅巨大的恐龍骨架,四周是繪有恐龍的圖片和文字說明。巨大的恐龍骨架周圍和下面都是大小各不相同的恐龍骨架化石。那個巨大的恐龍,脖子長長的,在大廳里盤了起來,最前端有一個小腦袋探了出來,這就是迄今為止世界上最大的恐龍----馬門溪龍。在馬門溪龍的腳下趴著的有原角龍、馳龍等,緊挨著它們的有一只禽龍,它的兩只前爪伸出,翹著那鋒利的大拇指,好象在說:“你們?nèi)绻姓l敢來侵犯我的話,這對大拇指會毫不留情地扎穿你們的脖子?!?/p>
從恐龍發(fā)展史的介紹上,我知道了恐龍從三疊紀晚期出現(xiàn),到侏羅紀時期的繁榮昌盛,再到白堊紀晚期的滅絕。它們的滅絕,有的說是因為行星撞擊地球,有的說是火山爆發(fā)恐龍的食物沒有了,有的說是大陸漂移??铸堈媸且粋€奇妙的物種。
這個展廳也很奇妙,走著走著,旁邊就會突然出現(xiàn)一個門,門里總能有一些奇妙的東西。穿過一個小門,里面露出一個洞口,我們還沒進去,就聽見一陣陣低沉的叫囂聲,進去一看,原來里邊是一個恐龍公園,有一些仿真的機器恐龍。我最先看到的,是一只暴龍,嘴里叼著一只小恐龍,頭左右晃著,嘴一張一合,仿佛在耀武揚威。在這塊恐龍“戰(zhàn)場”的旁邊,有一只三角龍,不停地轉(zhuǎn)著脖子,晃著頭上三個利劍一般的長角,很平靜的觀看著這場爭斗,雖然仿真的恐龍做得很粗糙,但是仍然很有意思。
恐龍公園里還有一個小平臺,上面有兩個恐龍頭,上去一看,原來是一個小游樂項目,名字叫“以恐龍的眼睛看世界”,我湊上去,眼睛貼在恐龍頭后面的觀察孔,哇噻,太有意思了,兩只眼睛看到的是兩邊不同的景色。在這個小平臺上還有一個制作恐龍紀念幣的地方,我也做了一個三角龍的紀念幣。我先把一枚沒有圖案的橢圓形硬幣擲進機器,然后轉(zhuǎn)動機器旁邊的手柄,轉(zhuǎn)了幾下,只聽“當”一聲脆響,三角龍的紀念幣就出來了,圖案真的很逼真,我很喜歡。